JP2012023665A - Communication method, communication system, transmitter, and receiver - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有線伝送技術または無線伝送技術を用いて複数のデジタルデータをシリアル伝送する通信方法、通信システム、送信機、および受信機に関する。 The present invention relates to a communication method, a communication system, a transmitter, and a receiver that serially transmit a plurality of digital data using a wired transmission technique or a wireless transmission technique.
同一ネットワーク内に多数の伝送装置が接続されているLANなどにおいて、特定の2台の伝送装置間において送受信を行う際、当該2台の伝送装置間のみに限定した(閉じた)「ローカル信号」を送受信することがある。「ローカル信号」の送受信が行われる代表例としては、RFIDシステム(タグとアンテナ)、メディアコンバータ、およびGE−PONなどが知られている。 When performing transmission / reception between two specific transmission apparatuses in a LAN or the like in which a large number of transmission apparatuses are connected in the same network, the “local signal” is limited (closed) only between the two transmission apparatuses. May be sent and received. As typical examples of transmission and reception of “local signals”, an RFID system (tag and antenna), a media converter, a GE-PON, and the like are known.
「ローカル信号」は、送信側である自装置の情報を、特定の受信側である対向装置に伝達する際に使用される。ローカル信号を用いて伝送される情報(ローカル情報)としては、LAN側(対向装置ではない他の伝送装置が多数接続されている側)のリンク情報、故障情報、および設定情報などがあるが、これらのローカル情報は対向装置側の管理者のみが知れば良く、LAN側に流す必要がない情報であることが多い。また、自装置のパスワード情報など機密性の高いローカル情報を対向装置とやり取りする場合にも、対向装置以外の伝送装置に当該ローカル情報が流れることがないため有効である。 The “local signal” is used when transmitting information of the own device that is the transmitting side to the opposite device that is the specific receiving side. Information transmitted using a local signal (local information) includes link information, failure information, and setting information on the LAN side (side to which many other transmission devices that are not opposing devices are connected) The local information is often information that only the administrator on the opposite device side needs to know and does not need to be sent to the LAN side. Further, even when highly confidential local information such as password information of the own device is exchanged with the opposite device, it is effective because the local information does not flow to a transmission device other than the opposite device.
このような「ローカル信号」の実現方法として、特許文献1に記載されているような「保守信号」を使用する方法がある。他に、特許文献2に記載されているような、VALID/INVALID信号の繰り返し周波数を設定することにより、各ローカル情報を対向装置で認識する方法もある。
As a method of realizing such a “local signal”, there is a method of using a “maintenance signal” as described in
ところで、情報の正確な伝達とは、送信側が意図した通りに受信側が解釈できたときに成立するものである。従って、送信側と受信側とが独立している場合、伝達すべき情報とは別に、「送信側は受信側が解釈できるように動作状態を合わせる」あるいは「受信側が送信側の意図を汲めるように動作状態を合わせる」ための情報を必要とする場合が多い。以下では、送信側および受信側双方の動作状態が合致した場合を「同期状態」と表記し、その同期状態を作り出すために用いる情報(信号)を「同期信号」と表記する。 By the way, accurate transmission of information is established when the receiving side can interpret the information as intended by the transmitting side. Therefore, when the transmitting side and the receiving side are independent, separately from the information to be transmitted, “the transmitting side adjusts the operating state so that the receiving side can interpret” or “the receiving side can draw the intention of the transmitting side. In many cases, information for “matching the operating state” is required. Hereinafter, a case where the operation states of both the transmission side and the reception side coincide with each other is referred to as a “synchronization state”, and information (signal) used to create the synchronization state is referred to as a “synchronization signal”.
従来の送信機から受信機に送られるデジタルデータの構成を、図17(a)および(b)を参照して以下に説明する。 The configuration of digital data sent from a conventional transmitter to a receiver will be described below with reference to FIGS. 17 (a) and 17 (b).
図17(a)および(b)は、伝達情報104、プリアンブル106、およびポストアンブル107からなるデジタルデータ103の構成を表す図である。これらの図は、本願出願人の独自の方式である微弱無線RFIDシステムにおけるプリアンブル106の構成とポストアンブル107の構成とを示している。
FIGS. 17A and 17B are diagrams showing the configuration of the
この図に示すように、デジタルデータ103は、伝達情報104と、伝達情報104の前に配置された同期信号を表すプリアンブル106と、図17(b)に示すように伝達情報104の後に配置された同期信号を表すポストアンブル107とを含んでいる。データの開始を示す同期信号であるプリアンブル106と、データの終了を示す同期信号であるポストアンブル107とは、デジタルデータ103をシリアル伝送する場合に伝達情報104に付与される場合がある。上述したようにプリアンブル106およびポストアンブル107は、同期状態に移行するための情報であるとともに、伝達情報104が有効情報であるか否かを判定するために必要な情報でもある。ただし、プリアンブル106およびポストアンブル107の情報自体には、伝達情報104のような「意味を持たせた情報」は含まれていない。具体的には、プリアンブル106およびポストアンブル107のいずれも、ある4ビットの同じ情報を繰り返してなる単調な特定情報である。たとえば、プリアンブル106は「1010」の繰り返しからなり、一方、ポストアンブル107は「1100」の繰り返しからなる。
As shown in this figure, the
プリアンブル106の例としては、
・有線LANの伝送方式規格であるIEEE 802.3:8byteのプリアンブル
・無線LANの伝送方式規格であるIEEE 802.11:9byteまたは18byteのプリアンブル
・国内無線規格であるARIB標準RCR STD−39 狭帯域デジタル通信方式(TDMA)における同期下りバースト:52bitのプリアンブル
が挙げられる。
As an example of the
-IEEE 802.3: 8-byte preamble, which is a transmission standard for wired LAN-IEEE 802.11: 9-byte or 18-byte, which is a transmission standard for wireless LAN-ARIB standard, RCR STD-39, narrow band, which is a domestic wireless standard Synchronous downlink burst in digital communication system (TDMA): 52-bit preamble can be mentioned.
また、ポストアンブル107の例としては、
・国内無線規格であるARIB標準RCR STD−39 狭帯域デジタル通信方式(TDMA)における同期下りバースト:76bitのポストアンブル、
が挙げられる。
As an example of the
-ARIB standard RCR STD-39, a domestic wireless standard, synchronous downstream burst in narrowband digital communication (TDMA): 76-bit postamble,
Is mentioned.
また、特許文献3に示される受像装置における「ラインの区切りを示す水平同期信号」および「フレームの区切りを示す垂直同期信号」も、上述した同期信号の一例に相当する。
In addition, the “horizontal synchronization signal indicating the line break” and the “vertical synchronization signal indicating the frame break” in the image receiving apparatus disclosed in
また、中空を伝播する無線情報、あるいは、伝送媒体内を伝播する有線情報は、基本的に、システムで定めた固定長以上のプリアンブル106および/またはポストアンブル107と、伝達情報104とから構成される。すなわち、送信機から受信機に送信する信号は、プリアンブル106+伝達情報104、伝達情報104+ポストアンブル107、プリアンブル106+伝達情報104+ポストアンブル107の3パターンの構成に区分することができる。
The wireless information propagating through the hollow or the wired information propagating in the transmission medium basically includes a preamble 106 and / or a
しかしながら、特許文献1および2は共に、特定の2台に限らず同一ネットワークに接続されている他の装置にも伝送可能な信号である「主信号」と同帯域でローカル信号を送受信する方法である。そのため、当該主信号の帯域が狭くなるという問題が生じる。
However, both
また、特許文献1および2の方法による「ローカル信号」は、2台の伝送装置間でやり取りされるデータの中身を、データ解析装置などを使って解析することが容易である。すなわち、機密性の高いローカル情報をやり取りした場合にセキュリティ上の問題が生じる。
The “local signal” by the methods of
プリアンブル106とポストアンブル107とは、上述したように単調な特定情報により構成されることが多い。これは、搬送波および変調周波数の再生、送信側クロックの再生といった「同期」と「情報範囲の通知」とを受信側で容易にかつ短時間で行うためである。あるいは、プリアンブル106とポストアンブル107とは、特許文献3に示されるように、追加する特定情報の組み合わせによって構成する場合もある。いずれにせよ、プリアンブル106とポストアンブル107との構成は単純であるため、伝達情報104の場所の特定は比較的容易であり、限定された範囲での情報解析を行うことで、伝達情報104を明確にすることができると考えられる。
The
ここで、図16(a)は、従来の送信機101と受信機102との通常時の通信方式を説明するための模式図である。一方、図16(b)は、従来の送信機101と受信機102との電源電圧低下時の通信方式を説明するための模式図である。プリアンブル106とポストアンブル107との構成を解析した結果、伝達情報104の場所特定が完了しているモデルを説明する。
Here, FIG. 16A is a schematic diagram for explaining a normal communication method between the
従来技術では、伝達情報104の詳細仕様を知らなければ、伝達情報104の内容が何を意味しているか、基本的には不明である。しかしながら、通常時の伝達情報104と、送信機側の電源電圧低下を故意に発生させた時の伝達情報104とを比較することにより、「電源電圧低下を情報として通知しているか否か」を情報として通知している場合は、「伝達情報104の中のビットが変化した場所の特定」が可能となってしまう。すなわち、伝達すべき情報が伝達情報104に限定されているため、暗号化を行わない限り全ての情報を明確にされてしまう可能性があるという問題がある。
In the prior art, if the detailed specification of the
さらに特許文献1では、主信号とは異なるフォーマットの保守信号(特許文献1の図4参照)のやり取りを行うため、保守信号のやり取りのための論理回路が複雑になるという問題がある。
Further, in
また、特許文献2の方法では、送信側である自装置側でVALID/INVALID信号の繰り返し周波数を設定する論理回路と、受信側である対向装置側で繰り返し周波数を認識する論理回路があればよいため、特許文献1の方法よりも論理回路を簡単にできる。しかし、VALID/INVALID信号が規定されていない通信方式の場合には、VALID/INVALID信号に相当する信号を作るための論理回路を追加する必要があるので、全体としての論理回路が複雑になるという問題がある。
Further, in the method of
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、簡単な構成でありながら、送信機に関する情報を受信機に対して安全に送信できる通信方法、通信システム、送信機、および受信機を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a communication method, a communication system, and a transmitter capable of safely transmitting information related to a transmitter to a receiver with a simple configuration And providing a receiver.
本発明に係る通信方法は、上記の課題を解決するために、同期信号を有するデータ信号を送信機から受信機に送信する通信方法であって、
上記送信機に関する情報に応じて、上記同期信号の長さを変化させる変化工程と、
上記データ信号を上記受信機に送信する送信工程と、
上記送信された上記データ信号を受信する受信工程と、
上記受信された上記データ信号が有する上記同期信号の変化を検出する検出工程と、
上記検出工程における検出結果に応じて、上記送信機に関する情報を認識する認識工程とを備えていることを特徴としている。
A communication method according to the present invention is a communication method for transmitting a data signal having a synchronization signal from a transmitter to a receiver in order to solve the above-described problem,
A changing step of changing a length of the synchronization signal according to information on the transmitter;
Transmitting the data signal to the receiver;
Receiving the transmitted data signal; and
A detection step of detecting a change in the synchronization signal included in the received data signal;
A recognition step of recognizing information related to the transmitter according to a detection result in the detection step.
上記の構成によれば、データ信号の同期信号の変化を、送信機に関する情報として送信機から受信機に伝える。言い換えれば、送信機に関する情報をこのような変化に符号化して送信する。 According to said structure, the change of the synchronizing signal of a data signal is transmitted from a transmitter to a receiver as information regarding a transmitter. In other words, information on the transmitter is encoded in such a change and transmitted.
ここで、同期信号はデータ信号の同期にのみ用いられることが当業者の常識である。すなわち、同期信号は通常は第三者による解析の対象にならない。したがって、同期信号の変化を通じて送信機に関する情報を伝える本発明の通信方法では、このような情報が第三者による解析の対象に極めてなりにくい。 Here, it is common knowledge of those skilled in the art that the synchronization signal is used only for synchronization of the data signal. That is, the synchronization signal is usually not subject to analysis by a third party. Therefore, in the communication method of the present invention in which information related to the transmitter is transmitted through a change in the synchronization signal, such information is hardly subject to analysis by a third party.
以上のように、本発明の通信方法では、簡単な構成でありながら、送信機に関する情報を受信機に対して安全に送信できる効果を奏する。 As described above, the communication method of the present invention has an effect of being able to safely transmit information about the transmitter to the receiver even though the configuration is simple.
本発明に係る通信システムは、上記の課題を解決するために、
同期信号を有するデータ信号を送信する送信機と、当該データ信号を受信する受信機とを備えている通信システムであって、
上記送信機は、
上記送信機に関する情報に応じて、上記同期信号の長さを変化させる変化手段と、
上記データ信号を上記受信機に送信する送信手段とを備え、
上記受信機は、
上記送信された上記データ信号を受信する受信手段と、
上記受信された上記データ信号が有する上記同期信号の変化を検出する検出手段と、
上記検出手段による検出結果に応じて、上記送信機に関する情報を認識する認識手段とを備えていることを特徴としている。
In order to solve the above problems, a communication system according to the present invention provides
A communication system comprising a transmitter for transmitting a data signal having a synchronization signal and a receiver for receiving the data signal,
The transmitter is
Changing means for changing the length of the synchronization signal in response to information about the transmitter;
Transmission means for transmitting the data signal to the receiver,
The receiver
Receiving means for receiving the transmitted data signal;
Detecting means for detecting a change in the synchronization signal included in the received data signal;
And recognizing means for recognizing information related to the transmitter according to a detection result by the detecting means.
上記の構成によれば、本発明に係る通信方法と同様の作用効果を奏する。 According to said structure, there exists an effect similar to the communication method which concerns on this invention.
本発明に係る通信方法では、さらに、
上記変化工程において、上記同期信号の長さを、上記送信機に関する情報に応じたパターンにしたがって変化させ、
上記検出工程において、上記同期信号の変化のパターンを検出することが好ましい。
In the communication method according to the present invention, further,
In the changing step, the length of the synchronization signal is changed according to a pattern according to information on the transmitter,
In the detection step, it is preferable to detect a change pattern of the synchronization signal.
上記の構成によれば、送信機に関する情報を、同期信号の長さの変化のパターンに符号化して、受信機に送信できる。したがって、より多彩な情報を送信できる。また、第三者による情報の解析をより一層困難にできる。 According to said structure, the information regarding a transmitter can be encoded into the pattern of the change of the length of a synchronizing signal, and can be transmitted to a receiver. Therefore, more diverse information can be transmitted. In addition, analysis of information by a third party can be made even more difficult.
本発明に係る通信方法では、さらに、上記変化工程において、上記同期信号の長さを、標準の長さ以下にすることが好ましい。 In the communication method according to the present invention, it is preferable that the length of the synchronization signal is not more than a standard length in the changing step.
上記の構成によれば、一回のデータ信号の送受信に必要な電力を下げられるので、消費電力を低減できる。 According to the above configuration, the power required for one-time transmission / reception of the data signal can be reduced, so that the power consumption can be reduced.
本発明に係る通信方法では、さらに、上記同期信号は、プリアンブルまたはポストアンブルの少なくともいずれかであることが好ましい。 In the communication method according to the present invention, it is preferable that the synchronization signal is at least one of a preamble and a postamble.
上記の構成によれば、既存の構成の通信方法に対して、本発明を容易に適用できる。 According to the above configuration, the present invention can be easily applied to a communication method having an existing configuration.
本発明に係る通信方法では、さらに、
上記同期信号は、プリアンブルおよびポストアンブルであり、
上記送信工程において、ある上記情報に応じて、上記プリアンブルの長さを変化させると共に、当該情報とは異なる他の上記情報に応じて、上記ポストアンブルの長さを変化させることが好ましい。
In the communication method according to the present invention, further,
The synchronization signal is a preamble and a postamble,
In the transmission step, it is preferable that the length of the preamble is changed according to certain information, and the length of the postamble is changed according to other information different from the information.
上記の構成によれば、送信機に関する異なる複数の情報を、同時に受信機に送信できる。したがって、情報の伝送効率をより高めることができる。 According to said structure, several different information regarding a transmitter can be transmitted to a receiver simultaneously. Therefore, the transmission efficiency of information can be further increased.
本発明に係る通信方法では、さらに、上記送信機に関する情報は、上記送信機の電源電圧に関する情報、および、上記送信機が有するセンサの動作に関する情報の少なくともいずれかであることが好ましい。 In the communication method according to the present invention, it is preferable that the information related to the transmitter is at least one of information related to a power supply voltage of the transmitter and information related to an operation of a sensor included in the transmitter.
上記の構成によれば、送信機と受信機とが正常に通信するために必要な情報を、送信機から受信機に対して安全に送信できる。 According to said structure, the information required in order for a transmitter and a receiver to communicate normally can be safely transmitted with respect to a receiver from a transmitter.
本発明に係る送信機は、上記の課題を解決するために、
同期信号を有するデータ信号を受信機に送信する送信機であって、
上記送信機に関する情報に応じて、上記同期信号の長さを変化させる変化手段と、
上記データ信号を上記受信機に送信する送信手段とを備えていることを特徴としている。
In order to solve the above problems, a transmitter according to the present invention
A transmitter for transmitting a data signal having a synchronization signal to a receiver,
Changing means for changing the length of the synchronization signal in response to information about the transmitter;
Transmission means for transmitting the data signal to the receiver.
上記の構成によれば、簡単な構成で、送信機に関する情報を受信機に安全に伝えることができる。 According to said structure, the information regarding a transmitter can be safely conveyed to a receiver with a simple structure.
本発明に係る受信機は、上記の課題を解決するために、
送信機から送信された、同期信号を有するデータ信号を受信する受信機であって、
上記受信された上記データ信号が有する上記同期信号の変化を検出する検出手段と、
上記検出手段による検出結果に応じて、上記送信機に関する情報を認識する認識手段とを備えていることを特徴としている。
In order to solve the above problems, a receiver according to the present invention provides:
A receiver for receiving a data signal having a synchronization signal transmitted from a transmitter,
Detecting means for detecting a change in the synchronization signal included in the received data signal;
And recognizing means for recognizing information related to the transmitter according to a detection result by the detecting means.
上記の構成によれば、簡単な構成で、送信機に関する情報を送信機から安全に受け取ることができる。 According to said structure, the information regarding a transmitter can be safely received from a transmitter with a simple structure.
本発明の通信方法では、簡単な構成でありながら、送信機に関する情報を受信機に対して安全に送信できる効果を奏する。 With the communication method of the present invention, there is an effect that information relating to the transmitter can be safely transmitted to the receiver even though the configuration is simple.
本発明に係る通信システムの一実施形態について、図1〜図15に基づいて以下に説明する。 An embodiment of a communication system according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
(発明の概要)
本実施形態は、伝達情報の中身を変更することなく、伝達情報以外の部分に「伝達する追加情報」を組み込むことにより、伝達情報の全貌を見えなくする通信システム(通信方法)の形態である。具体的には、伝達情報以外の部分である同期信号(プリアンブルおよびポストアンブル)を「伝達する追加情報」とする。すなわち、特定の伝送装置に限らず同一ネットワークに接続されている他の伝送装置にも伝送可能な信号である「主信号」に元々付加されている同期信号(プリアンブル、ポストアンブル)の長さを、送信側である自装置(送信機)において変化させ、受信側である対向装置(受信機)においてその長さの変化を認識することにより、送信機から受信機に情報を伝える。
(Summary of Invention)
This embodiment is a form of a communication system (communication method) in which the entire information of the transmission information is made invisible by incorporating “additional information to be transmitted” in a portion other than the transmission information without changing the contents of the transmission information . Specifically, a synchronization signal (preamble and postamble) that is a part other than the transmission information is referred to as “additional information to be transmitted”. That is, the length of the synchronization signal (preamble and postamble) originally added to the “main signal” that is a signal that can be transmitted not only to a specific transmission apparatus but also to other transmission apparatuses connected to the same network. The information is transmitted from the transmitter to the receiver by making the change in the own device (transmitter) on the transmission side and recognizing the change in the length in the opposite device (receiver) on the reception side.
本実施形態における通信システムは、出願人独自の方式である微弱無線RFIDシステムであり、送信機1と受信機2とを備えている。本実施形態では、送信機1は無線タグであり、受信機2は無線タグリーダである。以下、各構成について図1(a)および(b)を用いて説明する。
The communication system in the present embodiment is a weak wireless RFID system that is an applicant's original system, and includes a
(送信機1の構成)
図1(a)は、本実施形態に係る送信機1の構成を示すブロック図である。図1(a)に示すように、送信機1は、送信情報制御回路10と、搬送波作成部11と、アンテナ回路12とを備えている。送信情報制御回路10は、同期信号長指定部13、伝達情報提供部14、タイマー15、および送信データ生成部16を備えている。
(Configuration of transmitter 1)
FIG. 1A is a block diagram illustrating a configuration of the
同期信号長指定部13は、送信機1の電源電圧を示す信号V−Batteryと、送信機1に搭載したセンサの動作状態を示す信号Sensorとの少なくともいずれかに基づいて、プリアンブルの長さおよびポストアンブルの長さを指定する信号を生成する。当該生成した信号は、送信情報制御回路10に設けられた送信データ生成部16に供給される。
The synchronization signal
伝達情報提供部14は、伝達情報のSFD(Start Frame Delimiter)、ID(Identification)、Statusを指定するとともに、CRC(Cyclic Redundancy Check、巡回冗長検査)を計算する。SFD、ID、Status、およびCRCは、送信データ生成部16に供給する。
The transmission
ここで、SFDとは、フレームの開始を意味する制御信号のことである。本実施形態の通信システムでは、IEEE802.3規格の仕様と同じである「10101011」(8bit)である。また、IDとは、通信システム上で個体(機器)を識別するための識別子のことである。本実施形態の通信システムでは、32bitのデータであり、送信機1および受信機2ごとに設定されている。各IDは一意の値を取り、他のIDの値とは決して重複しない。
Here, SFD is a control signal meaning the start of a frame. In the communication system of the present embodiment, “10101011” (8 bits) which is the same as the specification of the IEEE802.3 standard. The ID is an identifier for identifying an individual (device) on the communication system. In the communication system of the present embodiment, it is 32-bit data and is set for each of the
Statusとは、即効性を要求する情報伝送を行う場合に使用するデータであり、通常の通信では使用されない。本実施形態の通信システムでは2bitのデータであり、デフォルトの値は「00」である。CRCとは、連続して出現する誤りの検出が可能な誤り検出方式において使用されるデータであり、所定の演算の結果として得られる。本実施形態では16bitのデータである。 Status is data used when information transmission requiring immediate effect is performed, and is not used in normal communication. In the communication system of the present embodiment, the data is 2-bit data, and the default value is “00”. CRC is data used in an error detection method capable of detecting consecutively appearing errors, and is obtained as a result of a predetermined calculation. In this embodiment, it is 16-bit data.
タイマー15は、送信データ生成部16が送信データを生成するタイミングを取るためのタイミング情報を生成し、送信データ生成部16に出力する。
The
送信データ生成部16は、入力された各情報に基づき、伝達信号、プリアンブル、およびポストアンブルを含むデジタルデータ(デジタル信号)を生成し、搬送波作成部11に供給する。
The transmission
搬送波作成部11では、送信データ生成部16から供給されたデジタルデータを用いて搬送波を作成し、アンテナ回路12に供給する。
The carrier
アンテナ回路12は、入力された搬送波を受信機2に送信する。
The
(受信機2の構成)
図1(b)は、本実施形態に係る受信機2の構成を示すブロック図である。受信機2は、受信回路22と、受信情報制御回路21と、システム制御回路23とを備えている。制御回路21は、受信データ制御部24、タイマー25、プリアンブル長判定部26、ポストアンブル長判定部27、伝達情報判定部28、および受信データ判定部29を備えている。
(Configuration of receiver 2)
FIG. 1B is a block diagram showing a configuration of the
送信機1から送信された搬送波は、受信回路22において受信されて、受信データ制御部24に供給される。
The carrier wave transmitted from the
受信データ制御部24は、受信回路22から供給された搬送波から、タイマー25によるタイミング情報に基づいて、伝達情報とプリアンブルとポストアンブルとを抽出する。
The reception
プリアンブル長判定部26は、受信データ制御部24により搬送波から抽出されたプリアンブルの長さを判定して受信データ判定部29に供給する。
The preamble
ポストアンブル長判定部27は、受信データ制御部24により搬送波から抽出されたポストアンブルの長さを判定して受信データ判定部29に供給する。
The postamble
伝達情報判定部28は、受信データ制御部24により搬送波から抽出された伝達情報のSFD、ID、Statusを検出し、並びにCRCを計算して受信データ判定部29に供給する。
The transmission
受信データ判定部29は、プリアンブル長判定部26により判定されたプリアンブルの長さの変化と、ポストアンブル長判定部27により判定されたポストアンブルの長さの変化とに基づいて、送信機1に関する情報を検出する。ここで、送信機1に関する情報は、送信機1の電源の電圧低下情報と、送信機1に搭載したセンサの検出情報とを含む。検出した情報は、システム制御回路23に供給される。
The reception
システム制御回路23は、入力された情報(送信機1に関する情報)に応じて、受信機2の動作を制御する。
The
(通常時の送信)
図2(a)は、本実施形態に係る通常時の通信方法を説明するための模式図である。通常の送信時は、この図に示すように、送信機1は、伝達情報4の前に所定の長さ(標準の長さ)のプリアンブル6を付加するとともに、伝達情報4の後に所定の長さ(標準の長さ)のポストアンブル7を付加したデジタルデータ3を生成し、受信機2へ伝達する。
(Normal transmission)
FIG. 2A is a schematic diagram for explaining a normal communication method according to the present embodiment. During normal transmission, as shown in this figure, the
(電源電圧低下時の送信)
図2(b)は、本実施形態に係る電源電圧低下時の通信方法を説明するための模式図である。この図に示すように、送信機1は、電源電圧の低下を検知した際、その検知したことを示す情報に応じて、伝達情報4に付加するポストアンブル7の長さを変化させる。図2(b)の例では、短い長さのポストアンブル7を有するデジタルデータ3を送信し(1)、次に標準の長さのポストアンブル7を有するデジタルデータ3を送信し(2)、その次にもう一度短い長さのポストアンブル7を有するデジタルデータ3を送信する。受信機2では、この際のポストアンブル7の変化のパターンを検出し、そのパターンに対応した情報として、送信機1の電源電圧が低下したという情報を認識する。
(Transmission when power supply voltage drops)
FIG. 2B is a schematic diagram for explaining a communication method when the power supply voltage is lowered according to the present embodiment. As shown in this figure, when the
(作用・効果)
以上のように、本実施形態の通信システムでは、信号そのものに意味を持たない同期信号(プリアンブル6またはポストアンブル7)の長さの変化を利用して、送信機1から受信機2に伝えたい情報を伝える。言い換えれば、送信機1に関する情報を、同期信号の変化に符号化して伝える。
(Action / Effect)
As described above, in the communication system according to the present embodiment, it is desired to transmit from the
プリアンブル6およびポストアンブル7等の「同期信号」は、「受信側が送信側との同期を取るために必要な情報」である。それと共に、ある程度の通信状態を保証する情報でもある。このような同期信号は、信号の衝突による情報破棄、減衰による情報受信失敗、環境変化による再生時間変動、信号遅延等、さまざまな理由により消失することが前提とされている。このため一般に同期信号は充分な余裕を持って構成されており、同期信号および同期信号長に「意味を持たせた情報」は含まれていない。
The “synchronization signal” such as the
そこで、本実施の形態では、「同期信号長の変化」に意味を持たせて「追加の伝達情報」とすることにより、伝達情報の全貌を見えなくすることを可能とする。プリアンブル6とポストアンブル7との情報は、あくまで伝達情報4の位置を特定するための情報であり、また、消失する可能性を含んだ情報である。従って、基本的にプリアンブル6またはポストアンブル7の「データ長」は、「受信側が判定できる必要最低限の長さ」があるか否かのみを焦点としているため、解析対象としては、極めて挙がりにくい。仮に、プリアンブル6またはポストアンブル7の「データ長」が、解析対象となった場合でも、例えば、5回に1回だけポストアンブル7を短くする等周期性を持たせて同期信号を変化させることにより、全貌を把握することが困難な通信システム(通信方法)として構成することができる。
Therefore, in the present embodiment, it is possible to make the whole picture of the transmission information invisible by giving meaning to “change in synchronization signal length” and making it “additional transmission information”. The information of the
また、本実施形態の通信システムでは、送信機1に対して同期信号の長さを設定するブロック(論理回路)を設け、かつ、受信機2に対して同期信号の長さを検出するブロック(論理回路)を設ければ、本発明の効果を得ることができる。したがって、回路構成を簡単にしつつ、送信機1に関する情報を受信機2に対して安全に送信できる。
In the communication system of the present embodiment, a block (logic circuit) for setting the length of the synchronization signal for the
(同期信号の長さのパターンの例)
図3は、本実施形態に係る通信システムにおける、デジタルデータ3の可能な構成例を示す図である。この図では、符号Aに対応して示されるプリアンブル6、伝達情報4、およびポストアンブル7を含むデジタルデータ3は、受信フレームの判定に最低限必要な情報の構成例を示している。また、図3の符号Bに対応して示されるプリアンブル6、伝達情報4、およびポストアンブル7を含むデジタルデータ3は、通常フレームの構成例を示している。この構成では、プリアンブル6およびポストアンブル7の半分程度が認識できれば、送信機1と受信機2とは同期を取ることが可能であり、かつ、伝達情報4を認識することができる。
(Example of sync signal length pattern)
FIG. 3 is a diagram illustrating a possible configuration example of the
図3のAおよびBを基本として、本実施形態では、プリアンブル6またはポストアンブル7の長さを様々に変更できる。それらの可能な例を、図3の符号C〜符号Jに対応するデジタルデータ3により示す。
Based on A and B in FIG. 3, in the present embodiment, the length of the
図3の符号Cに対応するデジタルデータ3は、ポストアンブル7が標準の長さであり、一方、プリアンブル6を長くした構成を示す。また、図3の符号Dに対応するデジタルデータ3は、ポストアンブル7が標準の長さであり、一方、プリアンブル6を短くした構成を示す。また、図3の符号Eに対応するデジタルデータ3は、プリアンブル6が標準の長さであり、一方、ポストアンブル7を長くした構成を示す。また、図3の符号Fに対応するデジタルデータ3は、プリアンブル6が標準の長さであり、一方、ポストアンブル7を短くした構成を示している。
The
図3の符号Gに対応するデジタルデータ3は、プリアンブル6とポストアンブル7との両方を長くした構成を示す。また、図3の符号Hに対応するデジタルデータ3は、プリアンブル6とポストアンブル7との双方を短くした構成を示す。また、図3の符号Iに対応するデジタルデータ3は、プリアンブル6を長くし、ポストアンブル7を短くした構成を示す。また、図3の符号Jに対応するデジタルデータ3は、プリアンブル6を短くし、ポストアンブル7を長くした構成を示している。
The
以上、大枠として、符号B〜符号Jに対応するデジタルデータ3の9つの例が挙げられる。どのタイプのデジタルデータ3を利用するのかは、通信状態、システム構成によっては適宜決めればよい。たとえば、規格によりプリアンブル6またはポストアンブル7の長さが定められており、変更不可能な場合は、いずれか変更可能なものだけの長さを変えるようにすればよい。
As described above, nine examples of the
デジタルデータ3のプリアンブル6およびポストアンブル7は、最低限必要な長さがあれば、デジタルデータ3を正しく送信機1から受信機2に送信できる。したがって、プリアンブル6およびポストアンブル7の長さを、伝送時の欠落を考慮して最低限必要な長さよりも長くしたとしても、多くの場合問題とはならない。
If the
ただし、符号C、E、G、I、およびJのように、プリアンブル6またはポストアンブル7を標準よりも長くした場合、伝達情報4(主信号)の帯域が狭くなってしまう。しかし、一般にプリアンブル6およびポストアンブル7の長さは伝達情報4のデータ長に対して極端に短いことが多い。例えば、IEEE802.3規格の標準フレームは最大1519バイト(SFD含む)の伝達情報に対して、プリアンブル長は7バイトである。したがって、プリアンブル6およびポストアンブル7の長さをたとえば標準の2倍以下に抑えれば、伝達情報4の帯域にほとんど影響しない。
However, when the
一方、符号D、F、およびHのように、プリアンブル6およびポストアンブル7の長さを、標準よりも短くすれば、伝達情報4の帯域にはまったく影響しない。かつ、デジタルデータ3全体の長さを標準よりも短くできるので、送信機1および受信機2の消費電力をより低減できる。
On the other hand, if the lengths of the
(送信機1における同期信号の詳細)
図4(a)は、送信機1における同期信号の構成例を示す図である。プリアンブル6およびポストアンブル7の標準の長さは共に12ビットであり、長くした場合は共に24ビットであり、短くした場合は共に6ビットである。図4(b)は、実際の送信パターンを示す図である。図4(b)に示される符号A〜Jは、図3に示す符号A〜Jに対応している。
(Details of synchronization signal in transmitter 1)
FIG. 4A is a diagram illustrating a configuration example of a synchronization signal in the
図5(a)は、受信側における同期信号の構成例を示す図である。ビット欠けを考慮して、プリアンブル6およびポストアンブル7の標準の長さは共に8〜12ビットであり、長くした場合は共に14〜24ビットであり、短くした場合は共に4〜6ビットであり、受信フレームの判定に必要な最低長は共に4ビットである。すなわち受信機2は、検出した同期信号のビット長が、図5(b)に示すいずれかの範囲に該当する場合は、同期信号の長さを、当該範囲に対応した長さだと判定する。
FIG. 5A is a diagram illustrating a configuration example of a synchronization signal on the reception side. In consideration of missing bits, the standard lengths of
図5(b)は、実際の受信パターンを示す図である。図5(b)に示される符号A〜Jは、図3に示す符号A〜Jに対応している。また、ビット欠けが発生しても良いのは、図5(b)の符号B〜Jにおいて括弧書きの部分である。 FIG. 5B shows an actual reception pattern. Reference signs A to J shown in FIG. 5B correspond to reference signs A to J shown in FIG. In addition, bit missing may occur in parentheses in the symbols B to J in FIG.
図4および図5の例では、符号B、D、F、およびHに対応するデジタルデータのみを使用すれば、同期信号の長さは標準かまたは短い構成のみとなる。したがって、低消費電力が見込まれると共に、そのようなパターンの符号化は、送信機1の電源電圧低下を通知するのに最適である。
In the examples of FIGS. 4 and 5, if only digital data corresponding to the codes B, D, F, and H is used, the length of the synchronization signal is only standard or short. Therefore, low power consumption is expected and encoding of such a pattern is optimal for notifying the power supply voltage drop of the
(電源電圧低下の通知)
以下では、送信機1が受信機2に送信機1に関する情報を伝える際の具体例を幾つか説明する。まず、図6を参照して、送信機1が受信機2に電源電圧の低下を通知する際の例を説明する。
(Notification of power supply voltage drop)
Below, some specific examples when the
図6(a)〜図6(c)は、送信機1が電源電圧低下の通知を検出する際の、同期信号の変化のパターンを示す図である。
FIG. 6A to FIG. 6C are diagrams illustrating a change pattern of the synchronization signal when the
図6の(a)の例では、送信機1は[符号B・B・B・B・F]を1セットとしたデジタルデータ3を繰り返し送信する。具体的には、まず、符号Bに対応して、12ビットのプリアンブル6、伝達情報4および12ビットのポストアンブル7を含むデジタルデータ3を4回送信する。次に、符号Fに対応してポストアンブル7を6ビットに短くしたデジタルデータ3を1回送信する。送信機1は、この一連の動作を繰り返し行い、このパターンのデジタルデータ3を送信し続ける。
In the example of FIG. 6A, the
受信機2は、送信機1が送信した[符号B・B・B・B・F]を5セット以上繰り返し受信すると、すなわち、このようなパターンの信号を検出すると、送信機1が電源電圧低下(A)を通知していることを認識する。電源電圧低下(A)は、標準の電源電圧よりも一段階、電源電圧が低下したことを意味する。
When the
図6の(b)の例では、送信機1は[符号B・F・F・F・F]を1セットとしたデジタルデータ3を繰り返し送信する。具体的には、まず、符号Bに対応して、12ビットのプリアンブル6、伝達情報4および12ビットのポストアンブル7を含むデジタルデータ3を1回送信する。次に、符号Fに対応してポストアンブル7を6ビットに短くしたデジタルデータ3を4回送信する。送信機1は、この一連の動作を繰り返し行う。
In the example of FIG. 6B, the
受信機2は、電源電圧低下(A)の通知を認識している状態から、送信機1が送信した[符号B・F・F・F・F]を5セット以上繰り返し受信すると、送信機1が電源電圧低下(B)を通知していることを認識する。電源電圧低下(B)は、電源電圧低下(B)の状態における電源電圧よりもさらに一段階、電源電圧が低下したことを意味する。
When the
図6の(c)の例では、送信機1は[符号B・H・H・H・H]を1セットとしたデジタルデータ3を繰り返し送信する。具体的には、まず、符号Bに対応して、12ビットのプリアンブル6、伝達情報4および12ビットのポストアンブル7を含むデジタルデータ3を1回送信する。次に、符号Hに対応して、プリアンブル6およびポストアンブル7をそれぞれ6ビットに短くしたデジタルデータ3を4回送信する。送信機1は、この一連の動作を繰り返し行う。
In the example of FIG. 6C, the
受信機2は、電源電圧低下(B)の通知を認識している状態から、送信機1が送信した[符号B・H・H・H・H]を5セット以上繰り返し受信すると、送信機1が電源電圧低下(C)を通知していることを認識する。電源電圧低下(C)は、電源電圧低下(B)の状態における電源電圧よりもさらに一段階、電源電圧が低下したことを意味する。
When the
以上の通知を行う際に送信機1または受信機2が実行する処理について、以下に、図7〜図11を参照して説明する。
Processing performed by the
(出力モード決定処理)
図7は、送信機1が、電源電圧に関する情報を受信機2に伝える際の出力モード(TxMode)を決定する際の処理の流れを示すフローチャートである。
(Output mode decision processing)
FIG. 7 is a flowchart showing a flow of processing when the
図7の処理では、まず、同期信号長指定部13が、V−Battery値を取得する(ステップS1)。本実施形態の通信システムでは、電源電圧が100%である場合に、V−Battery値=1.5Vである。同期信号長指定部13は、取得したV−Battery値が1.2V以下であるか否かを判定する(ステップS2)。ステップS2における判定の結果が「偽」であるとき(No)、電源80%超を検出したとして、出力モード(TxMode)を「0」に設定する(ステップS3)。すなわち、通常のポストアンブル出力モードに設定する。この処理のあと、図7の処理は完了する。
In the process of FIG. 7, first, the synchronization signal
一方、ステップS2における判定の結果が「真」であるとき(Yes)、同期信号長指定部13は次に、V−Battery値が0.8V以下であるか否かを判定する(ステップS4)。ステップS4における判定の結果が「偽」であるとき(No)、電圧60%超を検出したとして、出力モード(TxMode)を「1」に設定する(ステップS5)。この処理のあと、図7の処理は完了する。
On the other hand, when the result of determination in step S2 is “true” (Yes), the synchronization signal
一方、ステップS4における判定の結果が「真」であるとき(Yes)、同期信号長指定部13は、V−Battery値が0.6V(終止電圧)以下であるか否かを判定する(ステップS6)。ステップS6における判定の結果が「偽」であるとき(No)、電圧40%(終止電圧)以下を検出したとして、出力モード(TxMode)を「2」に設定する(ステップS5)。この処理のあと、図7の処理は完了する。
On the other hand, when the result of determination in step S4 is “true” (Yes), the synchronization signal
一方、ステップS6における判定の結果が「真」であるとき(Yes)、同期信号長指定部13は、電圧40%未満を検出したとして、出力モード(TxMode)を「3」に設定する(ステップS5)。この処理のあと、図7の処理は完了する。
On the other hand, when the result of determination in step S6 is “true” (Yes), the synchronization signal
(デジタルデータ3の出力処理)
図8は、本発明実施の送信機1が、設定された出力モードに応じてデジタルデータ3を出力する際の流れを示すフローチャートである。
(Output processing of digital data 3)
FIG. 8 is a flowchart showing a flow when the
図8の処理では、まず、同期信号長指定部13が、現在の出力モード(TxMode)を取得する(ステップS11)。次に、同期信号長指定部13は、取得したTxModeの値が3であるか否かを判定する(ステップS12)。ステップS12における判定の結果が「真」であるとき(Yes)、送信機1は、[符号B・H・H・H・H]のデジタルデータ3を繰り返し送信する(ステップS13)。これは、図6(c)における電源電圧低下(C)を通知する処理に対応する。この処理のあと、図8の処理は終了する。
In the process of FIG. 8, first, the synchronization signal
一方、ステップS12における判定の結果が「偽」であるとき(No)、同期信号長指定部13は次に、TxModeが2であるか否かを判定する(ステップS14)。ステップS14における判定の結果が「真」であるとき(Yes)、送信機1は、[符号B・F・F・F・F]のデジタルデータ3を繰り返し送信する(ステップS15)。これは、図6(b)における電源電圧低下(B)を通知する処理に対応する。この処理のあと、図8の処理は終了する。
On the other hand, when the result of the determination in step S12 is “false” (No), the synchronization signal
一方、ステップS14における判定の結果が「偽」であるとき(No)、同期信号長指定部13は次に、TxModeが1であるか否かを判定する(ステップS16)。ステップS16における判定の結果が「真」であるとき(Yes)、送信機1は、[符号B・B・B・B・F]のデジタルデータ3を繰り返し送信する(ステップS17)。これは、図6(a)における電源電圧低下(A)を通知する処理に対応する。この処理のあと、図8の処理は終了する。
On the other hand, when the result of determination in step S14 is “false” (No), the synchronization signal
一方、ステップS16における判定の結果が「偽」であるとき(No)、同期信号長指定部13は、送信機1は、[符号B]のデジタルデータ3を繰り返し送信する(ステップS18)。
On the other hand, when the result of the determination in step S16 is “false” (No), the synchronization signal
(プリアンブル長の判定処理)
図9は、本実施形態の受信機2が、受信したデジタルデータ3に含まれるプリアンブル6の長さを判定する際の処理の流れを示すフローチャートである。
(Preamble length judgment processing)
FIG. 9 is a flowchart showing a processing flow when the
図9の処理では、まず、プリアンブル長判定部26が、受信したプリアンブル6の長さをカウントし、その値を示すカウンタ値Rx_Pre_Cntを更新する(ステップS21)。次に、Rx_Pre_Cntが4以上かつ6以下であるか否かを判定する(ステップS22)。ステップS22における判定の結果が「真」であるとき(Yes)、プリアンブル長判定部26は、受信したプリアンブル6が標準よりも短いと判定する(ステップS23)。そして、判定結果をメモリに格納する(ステップS29)。このあと、図9の処理は終了する。
In the process of FIG. 9, first, the preamble
一方、ステップS22における判定の結果が「偽」であるとき(No)、プリアンブル長判定部26は次に、Rx_Pre_Cntが8以上かつ12以下であるか否かを判定する(ステップS24)。ステップS24における判定の結果が「真」であるとき(Yes)、受信したプリアンブル6は標準の長さであると判定する(ステップS25)。そして、判定結果をメモリに格納する(ステップS29)。このあと、図9の処理は終了する。
On the other hand, when the result of determination in step S22 is “false” (No), the preamble
一方、ステップS25における判定の結果が「偽」であるとき(No)、プリアンブル長判定部26は次に、Rx_Pre_Cntが14以上かつ24以下であるか否かを判定する(ステップS26)。ステップS26における判定の結果が「真」であるとき(Yes)、受信したプリアンブル6は標準よりも長いと判定する(ステップS27)。そして、判定結果をメモリに格納する(ステップS29)。このあと、図9の処理は終了する。
On the other hand, when the determination result in step S25 is “false” (No), the preamble
一方、ステップS26における判定の結果が「偽」であるとき(No)、プリアンブル長判定部26は、受信したデジタルデータ3が異常パケットであると判定し、過去の判定結果をクリアする(ステップS28)。具体的には、プリアンブル6とポストアンブル7とを含むデジタルデータ3自体が異常であると判定して、プリアンブル6に関する判定結果のみならず、ポストアンブル7に関する判定結果もクリアする。次に、プリアンブル長判定部26は、判定結果をメモリに格納する(ステップS29)。このあと、図9の処理は終了する。
On the other hand, when the determination result in step S26 is “false” (No), the preamble
(ポストアンブル長の判定処理)
図10は、本実施形態の受信機2が、受信したデジタルデータ3に含まれるポストアンブル7の長さを判定する際の処理の流れを示すフローチャートである。
(Postamble length judgment processing)
FIG. 10 is a flowchart showing the flow of processing when the
図10の処理では、まず、ポストアンブル長判定部27が、受信したポストアンブル7の長さをカウントし、その値を示すカウンタ値Rx_Post_Cntを更新する(ステップS31)。次に、Rx_Post_Cntが4以上かつ6以下であるか否かを判定する(ステップS32)。ステップS32における判定の結果が「真」であるとき(Yes)、ポストアンブル長判定部27は、受信したポストアンブル7が標準よりも短いと判定する(ステップS33)。そして、判定結果をメモリに格納する(ステップS39)。このあと、図10の処理は終了する。
In the process of FIG. 10, the postamble
一方、ステップS32における判定の結果が「偽」であるとき(No)、ポストアンブル長判定部27は次に、Rx_Post_Cntが8以上かつ12以下であるか否かを判定する(ステップS34)。ステップS34における判定の結果が「真」であるとき(Yes)、受信したポストアンブル7は標準の長さであると判定する(ステップS35)。そして、判定結果をメモリに格納する(ステップS39)。このあと、図10の処理は終了する。
On the other hand, when the result of the determination in step S32 is “false” (No), the postamble
一方、ステップS35における判定の結果が「偽」であるとき(No)、ポストアンブル長判定部27は次に、Rx_Post_Cntが14以上かつ24以下であるか否かを判定する(ステップS36)。ステップS36における判定の結果が「真」であるとき(Yes)、受信したポストアンブル7は標準よりも長いと判定する(ステップS37)。そして、判定結果をメモリに格納する(ステップS39)。このあと、図10の処理は終了する。
On the other hand, when the result of the determination in step S35 is “false” (No), the postamble
一方、ステップS36における判定の結果が「偽」であるとき(No)、ポストアンブル長判定部27は、受信したデジタルデータ3が異常パケットであると判定し、過去の判定結果をクリアする(ステップS38)。具体的には、プリアンブル6とポストアンブル7とを含むデジタルデータ3自体が異常であると判定して、ポストアンブル7に関する判定結果のみならず、プリアンブル6に関する判定結果もクリアする。次に、ポストアンブル長判定部27は、判定結果をメモリに格納する(ステップS39)。このあと、図10の処理は終了する。
On the other hand, when the determination result in step S36 is “false” (No), the postamble
(電池残量の判定処理)
図11は、本実施形態の受信機2が、プリアンブル6の長さの取得結果およびポストアンブル7の長さの取得結果に基づき、送信機1の電池残量を判定する際の処理の流れを示すフローチャートである。
(Battery level judgment process)
FIG. 11 shows the flow of processing when the
図11の処理では、まず、受信データ判定部29が、過去に受信したデジタルデータ3からプリアンブル長判定部26およびポストアンブル長判定部27によって取得されたプリアンブル6の長さおよびポストアンブル7の長さを、メモリから取得する。具体的には、過去の連続した5回分の長さを1セットとして、5セットの長さを取得する(ステップS41)。受信データ判定部29は次に、ポストアンブル7の長さの取得結果が全て標準であるか否かを判定する(ステップS42)。ステップS42における判定の結果が「真」であるとき(Yes)、受信データ判定部29は、送信機1の電池残量が80%を超えていると判定する(ステップS43)。そして、判定結果をメモリに格納する(ステップS51)。このあと、図11の処理は終了する。
In the process of FIG. 11, first, the reception
一方、ステップS42における判定の結果が「偽」であるとき(No)、受信データ判定部29は、ポストアンブル7の長さの取得結果が、[標準・標準・標準・標準・短]×5であるか否かを判定する(ステップS44)。すなわち、1セットの取得結果が[標準・標準・標準・標準・短]の組み合わせとなり、それを連続して5セット取得したか否かを判定する。たとえば、受信機2が[符号B・B・B・B・C]のデジタルデータ3を5回続けて受信した場合、ステップS44の判定結果は「真」となる。ここで、1セットの中で「標準」「短」の組み合わせの順序は任意である。たとえば、取得結果が[標準・短・標準・標準・標準]であっても、判定結果は同じである。これは、デジタルデータ3の受信タイミングを考慮した措置である。
On the other hand, when the determination result in step S42 is “false” (No), the reception
ステップS44における判定の結果が「真」であるとき(Yes)、受信データ判定部29は、送信機1の電池残量が60%を超えていると判定する(ステップS45)。そして、判定結果をメモリに格納する(ステップS51)。このあと、図11の処理は終了する。
When the result of determination in step S44 is “true” (Yes), the reception
一方、ステップS44における判定の結果が「偽」であるとき(No)、受信データ判定部29は、プリアンブル6およびポストアンブル7の長さの取得結果が、[B・F・F・F・F]×5であるか否かを判定する(ステップS46)。すなわち、1セットの取得結果が[符号B・F・F・F・F]の組み合わせとなり、それを連続して5セット取得したか否かを判定する。ここで、1セットの中で「B」「F」の組み合わせの順序は任意である。たとえば、取得結果が[F・B・F・F・F]であっても、判定結果は同じである。これは、デジタルデータ3の受信タイミングを考慮した措置である。
On the other hand, when the determination result in step S44 is “false” (No), the reception
ステップS46における判定の結果が「真」であるとき(Yes)、受信データ判定部29は、送信機1の電池残量が40%を超えていると判定する(ステップS47)。そして、判定結果をメモリに格納する(ステップS51)。このあと、図11の処理は終了する。
When the determination result in step S46 is “true” (Yes), the reception
一方、ステップS46における判定の結果が「偽」であるとき(No)、受信データ判定部29は、プリアンブル6およびポストアンブル7の長さの取得結果が、[B・H・H・H・H]×5であるか否かを判定する(ステップS46)。すなわち、1セットの取得結果が[B・H・H・H・H]の組み合わせであり、それを5セット連続して取得したか否かを判定する。ここで、1セットの中で「B」「H」の組み合わせの順序は任意である。たとえば、取得結果が[H・B・H・H・H]であっても、判定結果は同じである。これは、デジタルデータ3の受信タイミングを考慮した措置である。
On the other hand, when the determination result in step S46 is “false” (No), the reception
ステップS48における判定の結果が「真」であるとき(Yes)、受信データ判定部29は、送信機1の電池残量が40%以下であると判定する(ステップS49)。そして、判定結果をメモリに格納する(ステップS51)。このあと、図11の処理は終了する。
When the result of determination in step S48 is “true” (Yes), the reception
一方、ステップS48における判定の結果が「偽」であるとき(No)、受信データ判定部29は、受信したデジタルデータ3が異常パケットであると判定し、過去の判定結果をクリアする(ステップS50)。その際、プリアンブル6およびポストアンブル7の両方の取得結果をクリアする。このあと、図11の処理は終了する。
On the other hand, when the determination result in step S48 is “false” (No), the reception
(センサ検出の通知)
次に、図12〜図14を参照して、送信機1が搭載しているセンサの検出についての情報を、送信機1が受信機2に通知する際の例を説明する。ここでいうセンサの検出とは、センサの動作についての検出を意図している。
(Notification of sensor detection)
Next, an example in which the
図12は、送信機1に搭載しているセンサの動作を検出するための同期信号の変化態様を示す図である。センサの動作を検出する場合、送信機1は[符号B・C]を1セットとしたデジタルデータ3を繰り返し送信する。具体的には、まず、符号Bに対応して、12ビットのプリアンブル6、伝達情報4および12ビットのポストアンブル7を含むデジタルデータ3を1回送信する。次に、符号Cに対応して、24ビットのプリアンブル6、伝達情報4および12ビットのポストアンブル7を含むデジタルデータ3を1回送信する。送信機1は、この一連の動作を繰り返し行う。
FIG. 12 is a diagram illustrating a change mode of the synchronization signal for detecting the operation of the sensor mounted on the
一方、受信機2は、送信機1が送信した[符号B・C]を10セット以上繰り返し受信すると、送信機1に搭載しているセンサの状態が変化したことを認識する。
On the other hand, the
(センサ情報の通知処理)
図13は、本実施形態に係る送信機1が、センサ情報を受信機2に送信する際に実行する処理の流れを示すフローチャートである。
(Sensor information notification process)
FIG. 13 is a flowchart illustrating a flow of processing executed when the
図13の処理では、まず、同期信号長指定部13が、Sensor入力値と、現在の出力モード(TxMode)とを取得する(ステップS61)。Sensor入力値は0または1の値を取り、0の場合はセンサが動作しておらず、1の場合は動作していることを表す。同期信号長指定部13は、取得したTxModeが0または1であるか否かを判定する(ステップS62)。
In the process of FIG. 13, first, the synchronization signal
ステップS62における判定の結果が「偽」であるとき(No)、送信機1は、[符号B]のデジタルデータ3を受信機2に繰り返し送信する(ステップS63)。すなわち、送信機1は受信機2にセンサ情報を通知しない。これは、消費電力を極力抑えることが目的である。送信機1は、センサの動作有無に関わらず、TxModeが0または1でない場合、電源電圧が著しく低下していると判定する。この結果、消費電力を極力抑えるため、プリアンブル6の長さが標準である[符号B]のデジタルデータ3を送信する。後述するが、本実施形態の送信機1がセンサ情報を受信機2に通知する際、プリアンブル6の長さが標準よりも長いデジタルデータ3を送信する必要があるので、センサ情報を通知しないほうが、通知する場合よりも消費電力を低減できる。
When the result of determination in step S62 is “false” (No), the
一方、ステップS62における判定の結果が「真」であるとき(Yes)、同期信号長指定部13は、Sensor入力値が1であるか否かを判定する(ステップS64)。ステップS64における判定の結果が「真」であるとき(Yes)、送信機1は、[符号B]のデジタルデータ3を受信機2に繰り返し送信する(ステップS65)。すなわち送信機1は受信機2にセンサ情報を通知しない。このあと、図13の処理は終了する。
On the other hand, when the result of determination in step S62 is “true” (Yes), the synchronization signal
一方、ステップS64における判定の結果が「偽」であるとき(No)、送信機1は[符号:B・C]のデジタルデータ3を繰り返し受信機2に送信する(ステップS66)。すなわち、このような符号化により、送信機1のセンサ情報を受信機2に伝える。このあと、図13の処理は終了する。
On the other hand, when the result of determination in step S64 is “false” (No), the
(センサ検出の判定処理)
図14は、本実施形態の受信機2が、プリアンブル6の長さの取得結果に基づき、送信機1のセンサ検出を判定する際の処理の流れを示すフローチャートである。
(Sensor detection judgment process)
FIG. 14 is a flowchart illustrating a processing flow when the
図14の処理では、まず、受信データ判定部29が、過去に受信したデジタルデータ3からプリアンブル長判定部26によって取得されたプリアンブル6の長さをメモリから取得する。具体的には、過去に2回連続して受信したプリアンブル6の長さを1セットとして、10セットぶんの長さを取得する(ステップS71)。受信データ判定部29は次に、プリアンブル6の長さの取得結果が[標準・長]×10であるか否かを判定する(ステップS72)。すなわち、1セットの取得結果が[標準・長]の組み合わせとなり、それを連続して10セット取得したか否かを判定する。たとえば、受信機2が[符号B・C]のデジタルデータ3を10回続けて受信した場合、ステップS72の判定結果は「真」となる。ここで、1セットの中で「標準」「長」の組み合わせの順序は任意である。たとえば、取得結果が[長・標準]であっても、判定結果は同じである。これは、デジタルデータ3の受信タイミングを考慮した措置である。
In the process of FIG. 14, first, the reception
ステップS72における判定の結果が「真」であるとき(Yes)、受信データ判定部29は、送信機1のセンサを検出したと判定する(ステップS73)。そして、判定結果をメモリに格納する(ステップS77)。このあと、図14の処理は終了する。
When the result of the determination in step S72 is “true” (Yes), the reception
一方、ステップS72における判定の結果が「偽」であるとき(No)、受信データ判定部29は、プリアンブル6の長さの取得結果が全て標準であるか否かを判定する(ステップS74)。ステップS74における判定の結果が「真」であるとき(Yes)、受信データ判定部29は、送信機1のセンサを検出しないと判定する(ステップS75)。そして、判定結果をメモリに格納する(ステップS77)。このあと、図14の処理は終了する。
On the other hand, when the result of determination in step S72 is “false” (No), the received
一方、ステップS74における判定の結果が「偽」であるとき(No)、受信データ判定部29は、受信したデジタルデータ3が異常パケットであると判定し、過去の判定結果をクリアする(ステップS76)。その際、プリアンブル6およびポストアンブル7の両方の取得結果をクリアする。このあと、図14の処理は終了する。
On the other hand, when the determination result in step S74 is “false” (No), the reception
(電源電圧低下の通知およびセンサ検出の通知)
送信機1は、プリアンブル6の変化のパターンと、ポストアンブル7の変化のパターンとを組み合わせることによって、複数の情報を同時に受信機2に伝えてもよい。この場合、複数の情報を効率よく短時間で送信機1から受信機2に伝えることができる。以下では、図15を参照して、電源電圧低下の通知およびセンサ検出の通知を同時に送信する場合について説明する。
(Notification of power supply voltage drop and sensor detection)
The
図15(a)および図15(b)は、送信機1が送信する電源電圧低下の通知を検出するための同期信号、および送信機1に搭載しているセンサの動作を検出するための同期信号のそれぞれ異なる変化態様を示す図である。
FIG. 15A and FIG. 15B show a synchronization signal for detecting a notification of a power supply voltage drop transmitted by the
センサの動作の検出情報と、電源電圧低下(A)の情報(電圧0.9V超かつ1.2V以下を示す情報)とを同時に受信機2に伝える場合に、送信機1は、図15の(a)に示すように、1つの12ビットのプリアンブル6と1つの24ビットのプリアンブル6とを1セットにし、4つの12ビットのポストアンブル7と1つの6ビットのポストアンブル7とを1セットにする。
When transmitting the detection information of the operation of the sensor and the information on the power supply voltage drop (A) (information indicating a voltage exceeding 0.9 V and 1.2 V or less) to the
具体的には、送信機1は、プリアンブル6については12ビットのプリアンブル6を1回送信した後、24ビットのプリアンブル6を1回送信する。また、ポストアンブル7については12ビットのポストアンブル7を4回送信した後、6ビットのポストアンブル7を1回送信する。送信機1は、これらの一連の動作を繰り返し行う。
Specifically, for the
一方、受信機2は、プリアンブル6を10セット以上繰り返し受信すると、センサの検出の通知を認識し、ポストアンブル7を5セット以上繰り返し受信すると、送信機1が電源電圧低下(A)を通知していることを認識する。
On the other hand, when the
センサの動作の検出情報と、電源電圧低下(B)の情報(電圧0.6V超かつ0.9V以下を示す情報)とを同時に受信機2に伝える場合に、送信機1は、図15の(b)に示すように、1つの12ビットのプリアンブル6と1つの24ビットのプリアンブル6とを1セットにし、1つの12ビットのポストアンブル7と4つの6ビットのポストアンブル7とを1セットにする。
When transmitting the detection information of the operation of the sensor and the information on the power supply voltage drop (B) (information indicating a voltage exceeding 0.6 V and 0.9 V or less) to the
具体的には、送信機1は、プリアンブル6については12ビットのプリアンブル6を1回送信した後、24ビットのプリアンブル6を1回送信する。また、ポストアンブル7については12ビットのポストアンブル7を1回送信した後、6ビットのポストアンブル7を4回送信する。送信機1は、これらの一連の動作を繰り返し行う。
Specifically, for the
一方、受信機2は、プリアンブル6を10セット以上繰り返し受信すると、センサの検出の通知を認識し、ポストアンブル7を5セット以上繰り返し受信すると、送信機1が電源電圧低下(B)を通知していることを認識する。
On the other hand, when the
送信機1は、図8および図13の処理を一部変更し、それらを組み合わせて実行することによって、電源電圧低下の情報と、センサ検出の情報とを同時に受信機2に送信できる。このように、複数の異なる情報を同時に送信すれば、情報の伝達効率をより高めることができる。具体的な変更は、次の通りである。図8のステップS17およびステップS18においては、プリアンブル6の長さは指定せず、ポストアンブル7の長さのみを指定する。プリアンブル6の長さは、センサ情報を符号化するために指定するからである。一方、図13のステップS63では何も処理をしない。TxModeが2または3の場合(電源電圧が著しく低下している場合)は、センサ情報を通知する必要がなく、かつ図8の処理においてプリアンブル6およびポストアンブル7の長さを指定するからである。また、ステップS65およびステップS66では、ポストアンブル7の長さを指定せず、プリアンブル6の長さのみを指定する。TxModeが0または1の場合、ポストアンブル7の長さは、電源電圧の情報を符号化するために指定するからである。
The
(プログラムおよび記録媒体)
最後に、送信機1および受信機2に含まれている各ブロックは、ハードウェアロジックによって構成すればよい。または、次のように、CPU(Central Processing Unit)を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
(Program and recording medium)
Finally, each block included in the
すなわち送信機1および受信機2は、各機能を実現するプログラムの命令を実行するCPU、このプログラムを格納したROM(Read Only Memory)、上記プログラムを実行可能な形式に展開するRAM(Random Access Memory)、および、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置(記録媒体)を備えている。この構成により、本発明の目的は、所定の記録媒体によっても、達成できる。
That is, the
この記録媒体は、上述した機能を実現するソフトウェアである送信機1または受信機2のプログラムのプログラムコード(実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム)をコンピュータで読み取り可能に記録していればよい。送信機1に、この記録媒体を供給する。これにより、コンピュータとしての送信機1(またはCPUやMPU)が、供給された記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し、実行すればよい。
This recording medium only needs to record the program code (execution format program, intermediate code program, source program) of the program of the
プログラムコードを送信機1または受信機2に供給する記録媒体は、特定の構造または種類のものに限定されない。すなわちこの記録媒体は、たとえば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー(登録商標)ディスク/ハードディスク等の磁気ディスクやCD−ROM/MO/MD/DVD/CD−R等の光ディスクを含むディスク系、ICカード(メモリカードを含む)/光カード等のカード系、あるいはマスクROM/EPROM/EEPROM/フラッシュROM等の半導体メモリ系などとすることができる。
The recording medium that supplies the program code to the
また、送信機1および受信機2を通信ネットワークと接続可能に構成しても、本発明の目的を達成できる。この場合、上記のプログラムコードを、通信ネットワークを介して送信機1に供給する。この通信ネットワークは送信機1にプログラムコードを供給できるものであればよく、特定の種類または形態に限定されない。たとえばインターネット、イントラネット、エキストラネット、LAN、ISDN、VAN、CATV通信網、仮想専用網(Virtual Private Network)、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等であればよい。
Moreover, even if the
この通信ネットワークを構成する伝送媒体も、プログラムコードを伝送可能な任意の媒体であればよく、特定の構成または種類のものに限定されない。たとえばIEEE1394、USB(Universal Serial Bus)、電力線搬送、ケーブルTV回線、電話線、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)回線等の有線でも、IrDAやリモコンのような赤外線、Bluetooth(登録商標)、802.11無線、HDR、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。 The transmission medium constituting the communication network may be any medium that can transmit the program code, and is not limited to a specific configuration or type. For example, wired communication such as IEEE 1394, USB (Universal Serial Bus), power line carrier, cable TV line, telephone line, ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) line, infrared rays such as IrDA and remote control, Bluetooth (registered trademark), 802.11 It can also be used by radio such as radio, HDR, mobile phone network, satellite line, terrestrial digital network. The present invention can also be realized in the form of a computer data signal embedded in a carrier wave in which the program code is embodied by electronic transmission.
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。当業者は、請求項に示した範囲内において、本発明をいろいろと変更できる。すなわち、請求項に示した範囲内において、適宜変更された技術的手段を組み合わせれば、新たな実施形態が得られる。 The present invention is not limited to the embodiments described above. Those skilled in the art can make various modifications to the present invention within the scope of the claims. That is, a new embodiment can be obtained by combining appropriately changed technical means within the scope of the claims.
たとえば、プリアンブル6とポストアンブル7との情報は、消失する可能性を有する。そのため、ポストアンブル7のデータ長が短くなったことが、即ち、電源電圧が低下したことにつながるという関係が必ず成立するとはいえない。しかしながら、この点については、以前の受信結果と比較して、ポストアンブル7のデータ長がどのように変化したかを把握することにより対処が可能である。
For example, the information on the
具体的には、受信機2は、過去の一定回数(たとえば1000回)の同期信号の検出結果をメモリに記憶しておく。そして、直近の同期信号の変化のパターンを、過去の検出結果と照らし合わせる(パターンマッチングする)ことによって、直近のパターンが過去に実際に起こったパターンに一致するか否かを判定する。まったく一致しないパターンであれば、送信機1からの情報を正しく符号化したパターンだとはみなさず、情報の認識処理を行わない。
Specifically, the
以上のように、本発明の通信システムでは、「応答性」と「誤り率」とのトレード・オフを考慮した上で、システムを構築することが好ましい。 As described above, in the communication system of the present invention, it is preferable to construct the system in consideration of the trade-off between “responsiveness” and “error rate”.
送信機1に関する情報を伝える際のプリアンブル6およびポストアンブル7の変化のパターンは、任意に設定可能である。ここで、一つ一つのパターンは、出来るだけ簡素なほうがより好ましい。誤動作を防止できるからである。また、受信機2が情報を認識するためのパターンの繰り返し回数も任意でよい。回数が少なければ、短時間で情報を伝える利点があり、たとえば本実施形態における電池残量の情報など即時性を要する情報の伝達に最適である。一方、回数が多ければ、誤判定を防止でき、情報をより確実に伝える利点があり、たとえばパスワード情報など正確性を要する情報の伝達に最適である。したがって、送信機1から受信機2に送信したい情報の性質に応じて、繰り返し回数を設定すればよい。
The change pattern of the
本発明の通信システムにおいて、送信機1から受信機2に伝える、送信機1に関する情報としては、上述した例のほか、いわゆるローカル情報がある。ここでいうローカル情報として、LAN側(受信機2ではない他の伝送装置が多数接続されている側)のリンク情報、故障情報、通信速度情報、パスワード情報、および設定情報などがある。これらの情報は、受信機2の管理者のみが知れば良く、LAN側に流す必要がない情報である。このような条件を満たす他の情報も、本通信システムの手法によって送信機1から受信機2に伝送できる。
In the communication system of the present invention, information related to the
本発明の通信システムは、デジタルデータをシリアル伝送によって送信機から受信機に伝える各種の通信システムおよび通信方法として、幅広く利用できる。 The communication system of the present invention can be widely used as various communication systems and communication methods for transmitting digital data from a transmitter to a receiver by serial transmission.
1 送信機
2 受信機
3 デジタルデータ
4 伝達情報
6 プリアンブル
7 ポストアンブル
10 送信情報制御回路
11 搬送波作成部(送信手段)
12 アンテナ回路
13 同期信号長指定部(変化手段)
14 伝達情報提供部
15 タイマー
16 送信データ生成部(送信手段)
21 受信情報制御回路
22 受信回路(受信手段)
23 システム制御回路
24 受信データ制御部
25 タイマー
26 プリアンブル長判定部(検出手段)
27 ポストアンブル長判定部(検出手段)
28 伝達情報判定部(認識手段)
29 受信データ判定部(認識手段)
DESCRIPTION OF
12
14 Transmission
21 reception
23
27 Postamble length determination unit (detection means)
28 Transmission information determination unit (recognition means)
29 Received data determination unit (recognition means)
Claims (9)
上記送信機に関する情報に応じて、上記同期信号の長さを変化させる変化工程と、
上記データ信号を上記受信機に送信する送信工程と、
上記送信された上記データ信号を受信する受信工程と、
上記受信された上記データ信号が有する上記同期信号の長さの変化を検出する検出工程と、
上記検出工程における検出結果に応じて、上記送信機に関する情報を認識する認識工程とを備えていることを特徴とする通信方法。 A communication method for transmitting a data signal having a synchronization signal from a transmitter to a receiver,
A changing step of changing a length of the synchronization signal according to information on the transmitter;
Transmitting the data signal to the receiver;
Receiving the transmitted data signal; and
A detection step of detecting a change in the length of the synchronization signal included in the received data signal;
And a recognition step of recognizing information related to the transmitter according to a detection result in the detection step.
上記検出工程において、上記同期信号の変化のパターンを検出することを特徴とする請求項1に記載の通信方法。 In the changing step, the length of the synchronization signal is changed according to a pattern according to information on the transmitter,
The communication method according to claim 1, wherein, in the detection step, a change pattern of the synchronization signal is detected.
上記送信工程において、ある上記情報に応じて、上記プリアンブルの長さを変化させると共に、当該情報とは異なる他の上記情報に応じて、上記ポストアンブルの長さを変化させることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の通信方法。 The synchronization signal is a preamble and a postamble,
In the transmission step, the length of the preamble is changed according to the certain information, and the length of the postamble is changed according to the other information different from the information. Item 4. The communication method according to any one of Items 1 to 3.
上記送信機は、
上記送信機に関する情報に応じて、上記同期信号の長さを変化させる変化手段と、
上記データ信号を上記受信機に送信する送信手段とを備え、
上記受信機は、
上記送信された上記データ信号を受信する受信手段と、
上記受信された上記データ信号が有する上記同期信号の変化を検出する検出手段と、
上記検出手段による検出結果に応じて、上記送信機に関する情報を認識する認識手段とを備えていることを特徴とする通信システム。 A communication system comprising a transmitter for transmitting a data signal having a synchronization signal and a receiver for receiving the data signal,
The transmitter is
Changing means for changing the length of the synchronization signal in response to information about the transmitter;
Transmission means for transmitting the data signal to the receiver,
The receiver
Receiving means for receiving the transmitted data signal;
Detecting means for detecting a change in the synchronization signal included in the received data signal;
And a recognizing unit for recognizing information relating to the transmitter in accordance with a detection result of the detecting unit.
上記送信機に関する情報に応じて、上記同期信号の長さを変化させる変化手段と、
上記データ信号を上記受信機に送信する送信手段とを備えていることを特徴とする送信機。 A transmitter for transmitting a data signal having a synchronization signal to a receiver,
Changing means for changing the length of the synchronization signal in response to information about the transmitter;
A transmitter comprising: transmission means for transmitting the data signal to the receiver.
上記受信された上記データ信号が有する上記同期信号の変化を検出する検出手段と、
上記検出手段による検出結果に応じて、上記送信機に関する情報を認識する認識手段とを備えていることを特徴とする受信機。 A receiver for receiving a data signal having a synchronization signal transmitted from a transmitter,
Detecting means for detecting a change in the synchronization signal included in the received data signal;
A receiver comprising: a recognizing unit that recognizes information related to the transmitter according to a detection result of the detecting unit.
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