JP2012147220A - Radio communication apparatus - Google Patents

Radio communication apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2012147220A
JP2012147220A JP2011003582A JP2011003582A JP2012147220A JP 2012147220 A JP2012147220 A JP 2012147220A JP 2011003582 A JP2011003582 A JP 2011003582A JP 2011003582 A JP2011003582 A JP 2011003582A JP 2012147220 A JP2012147220 A JP 2012147220A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
low
speed clock
unit
wireless communication
operation mode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2011003582A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masafumi Nakagawa
雅文 中川
Takao Tanaka
崇夫 田中
Masahiro Yamamoto
雅弘 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2011003582A priority Critical patent/JP2012147220A/en
Publication of JP2012147220A publication Critical patent/JP2012147220A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent erroneous operation of a radio communication apparatus accompanied by the failure of a low-speed oscillation circuit.SOLUTION: A radio communication apparatus includes: a low-speed clock generation means 12; a high-speed clock generation means 10; a receiving means for receiving a clock signal output by the low-speed clock generation means 12 and the high-speed clock generation means 10 to supply the clock signal; a control means 4; and a clock measurement means 16 for measuring the clock number of the high-speed clock signals and the low-speed clock signals. When the low-speed clock frequency calculated based on each clock number in the clock measurement is out of the prescribed range, the control means does not allow the radio communication apparatus to switch into a low consumption power operation mode from a normal mode so as to continuously run the radio communication without halt even the low-speed clock signal halts due to a failure.

Description

本発明は、低消費電力化を図るために通常動作モードから消費電力がより小さい低消費電力動作モードに定期的に移行する無線通信装置に関するものである。   The present invention relates to a radio communication apparatus that periodically shifts from a normal operation mode to a low power consumption operation mode in which power consumption is smaller in order to reduce power consumption.

電源が電池などのために低消費電力化が要求される無線通信装置においては、無線通信時は高速で動作する必要があるため、高速クロック信号を用いて内部回路を動作させる通常動作モードで動作し、無線通信が発生しない間は消費電力の低減のため低速クロック信号を用いて内部回路を動作させ、かつ必要な回路のみに低速クロック信号を供給する低消費電力動作モードで動作させる必要がある。   In wireless communication devices that require low power consumption due to the power source of batteries, etc., it is necessary to operate at high speed during wireless communication, so operate in the normal operation mode in which internal circuits are operated using high-speed clock signals. However, when wireless communication does not occur, it is necessary to operate the internal circuit using the low-speed clock signal to reduce the power consumption, and to operate in the low power consumption operation mode that supplies the low-speed clock signal only to the necessary circuit. .

特許文献1によれば、TDMA方式の通信システムにおける携帯端末等の無線通信装置において、プロセッサは、通話時と待ち受けの論理制御信号の受信時においては、高速発振回路から出力される高速クロック信号に基づいて動作し、待ち受け時の論理制御信号の受信後、次の論理制御信号を受信するまでは、低速発振回路から出力される低速クロック信号に基づいて動作し、これにより無線通信装置の消費電力を低減するように構成されている。   According to Patent Document 1, in a wireless communication device such as a portable terminal in a TDMA communication system, a processor uses a high-speed clock signal output from a high-speed oscillation circuit at the time of a call and reception of a standby logic control signal. After receiving the logic control signal during standby, it operates based on the low-speed clock signal output from the low-speed oscillation circuit until the next logic control signal is received. It is comprised so that may be reduced.

特開平8−172389号公報JP-A-8-172389

しかしながら、特許文献1は、無線電文(TDMA信号)を待ち受けている間、プロセッサは低消費電力動作モードに移行して動作しようとするが、低速発振回路の故障などの不具合が生じたために低速クロック信号が供給されていない場合、通常動作モードから低消費電力動作モードに移行すると無線通信装置は動作しなくなる。また、低速クロック信号の供給が停止されていなくも、低速クロック信号の周波数がずれている場合、このずれた低速クロック信号を用いて次の論理制御信号の受信タイミングを測定しているため、この論理制御信号を受信できなくなるという課題があった。   However, in Patent Document 1, while waiting for a radio telegram (TDMA signal), the processor attempts to operate by shifting to the low power consumption operation mode, but a problem such as a failure of the low-speed oscillation circuit has occurred, so the low-speed clock When the signal is not supplied, the wireless communication device does not operate when shifting from the normal operation mode to the low power consumption operation mode. Even if the supply of the low-speed clock signal is not stopped, if the frequency of the low-speed clock signal is shifted, the reception timing of the next logic control signal is measured using this shifted low-speed clock signal. There was a problem that the logic control signal could not be received.

本発明は、従来の課題を解決するもので、低速クロック信号が回路や部品の故障などの不具合により停止した場合でも、動作が停止することなく以降も無線通信が継続可能な無線通信装置を提供することを目的とする。   The present invention solves the conventional problems, and provides a wireless communication device capable of continuing wireless communication without stopping operation even when a low-speed clock signal is stopped due to a malfunction such as a circuit or component failure. The purpose is to do.

本発明の無線通信装置は、低速クロック信号を生成する低速クロック生成手段と、高速クロック信号を生成する高速クロック生成手段と、低速クロック生成手段および高速クロック生成手段が出力するクロック信号を受信し各手段にクロック信号を供給する受信手段と、受信手段を制御し各手段に低速クロック信号および高速クロック信号を供給する通常動作モードか各手段への高速クロック信号の供給を停止する低消費電力動作モードかの動作モードを設定する制御手段と、制御手段の制御により高速クロック信号と低速クロック信号のクロック数を測定するクロック測定手段とを備える。   The wireless communication apparatus of the present invention receives a low-speed clock generation unit that generates a low-speed clock signal, a high-speed clock generation unit that generates a high-speed clock signal, a clock signal output from the low-speed clock generation unit and the high-speed clock generation unit, A receiving means for supplying a clock signal to the means, and a normal operation mode for controlling the receiving means to supply a low-speed clock signal and a high-speed clock signal to each means or a low-power consumption operation mode for stopping the supply of the high-speed clock signal to each means Control means for setting the operation mode, and clock measurement means for measuring the number of clocks of the high-speed clock signal and the low-speed clock signal under the control of the control means.

そして、クロック測定手段において各クロック数から算出した低速クロックの周波数があらかじめ設定された範囲から外れている場合は、制御手段は通常動作モードから低消費
電力動作モードに移行しないとすることにより、低速クロック信号が不具合により停止した場合でも、動作が停止することなく継続して無線通信が可能となる。
If the frequency of the low-speed clock calculated from the number of clocks in the clock measurement means is out of the preset range, the control means does not shift from the normal operation mode to the low power consumption operation mode, thereby reducing the speed. Even when the clock signal is stopped due to a malfunction, wireless communication can be continued without stopping the operation.

本発明の無線通信装置を用いることにより、クロック測定手段において各クロック数から算出した低速クロックの周波数があらかじめ設定された範囲から外れている場合は、制御手段は通常動作モードから低消費電力動作モードに移行しないとすることにより、低速発信回路の部品の故障などの不具合が発生したために低速クロック信号が供給されなくなり、通常動作モードから低消費電力動作モードに移行することで無線通信装置が動作しなくなることを防止できる。また、低速クロック信号の供給が停止していなくも、低速クロック信号の周波数に想定外の周波数ずれが生じ、このずれた低速クロック信号で次の受信タイミングを測定することで、無線信号を受信できなくなるようなことが発生しなくなり、低速クロック生成回路の故障に強く信頼性が高い無線通信を実現することができる。   By using the wireless communication apparatus of the present invention, when the frequency of the low-speed clock calculated from the number of clocks in the clock measurement means is out of the preset range, the control means is switched from the normal operation mode to the low power consumption operation mode. By not transitioning to, the low-speed clock signal is not supplied because of a failure such as a failure in the components of the low-speed transmission circuit, and the wireless communication device operates by shifting from the normal operation mode to the low power consumption operation mode. It can be prevented from disappearing. Even if the supply of the low-speed clock signal is not stopped, an unexpected frequency shift occurs in the frequency of the low-speed clock signal, and the wireless signal can be received by measuring the next reception timing with this shifted low-speed clock signal. It is possible to realize wireless communication that is resistant to failure of the low-speed clock generation circuit and has high reliability.

本発明の第一の実施の形態における無線通信装置を用いた無線通信システムの構成図1 is a configuration diagram of a wireless communication system using a wireless communication device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第一の実施の形態における同期信号送受信のシーケンス図Sequence diagram of synchronization signal transmission / reception in the first embodiment of the present invention 本発明の第一の実施の形態における無線通信装置のブロック図The block diagram of the radio | wireless communication apparatus in 1st embodiment of this invention 本発明の第一の実施の形態における無線通信装置のフロー図FIG. 3 is a flowchart of the wireless communication apparatus according to the first embodiment of the present invention.

第1の発明は、低速クロック信号を生成する低速クロック生成手段と、高速クロック信号を生成する高速クロック生成手段と、低速クロック生成手段および高速クロック生成手段が出力するクロック信号を受信し各手段にクロック信号を供給する受信手段と、受信手段を制御し各手段に低速クロック信号および高速クロック信号を供給する通常動作モードか各手段への高速クロック信号の供給を停止する低消費電力動作モードかの動作モードを設定する制御手段と、制御手段の制御により高速クロック信号と低速クロック信号のクロック数を測定するクロック測定手段とを備える。   According to a first aspect of the present invention, a low-speed clock generation unit that generates a low-speed clock signal, a high-speed clock generation unit that generates a high-speed clock signal, a clock signal output from the low-speed clock generation unit and the high-speed clock generation unit, A receiving means for supplying a clock signal, and a normal operation mode for controlling the receiving means to supply a low-speed clock signal and a high-speed clock signal to each means or a low-power consumption operation mode for stopping the supply of the high-speed clock signal to each means. Control means for setting the operation mode, and clock measurement means for measuring the number of clocks of the high-speed clock signal and the low-speed clock signal under the control of the control means.

そして、制御手段は、前記クロック測定手段において測定した各クロック数から算出した低速クロックの周波数があらかじめ設定された範囲にある場合は、通常動作モードから低消費電力動作モードに移行し、前記クロック測定手段で測定した各クロック数から算出した低速クロックの周波数があらかじめ設定された範囲から外れている場合は、通常動作モードから低消費電力動作モードに移行しないとすることにより、低速クロック信号が不具合により停止した場合でも、動作が停止することなく継続して無線通信が可能となる。   The control means shifts from the normal operation mode to the low power consumption operation mode when the frequency of the low-speed clock calculated from the number of clocks measured by the clock measurement means is in a preset range, and the clock measurement If the frequency of the low-speed clock calculated from the number of clocks measured by means is out of the preset range, the low-speed clock signal is Even when the operation is stopped, wireless communication can be continued without stopping the operation.

第2の発明は、特に第1の発明において、無線通信を行う無線通信手段を備える。   According to a second aspect of the invention, particularly in the first aspect of the invention, wireless communication means for performing wireless communication is provided.

そして、制御手段は無線通信手段を用いての無線通信中にクロック測定手段で測定したクロック数を用いて低速クロック信号の周波数を算出するため、低速クロック信号を測定するためだけに通常動作モードで動作する必要がないため、測定のために無駄に時間を消費しなくて済み、消費電力の増加なしに低速クロック信号の周波数を測定することができる。   Then, the control means calculates the frequency of the low-speed clock signal using the number of clocks measured by the clock measurement means during the wireless communication using the wireless communication means, so that only the low-speed clock signal is measured in the normal operation mode. Since there is no need to operate, time is not wasted for measurement, and the frequency of the low-speed clock signal can be measured without an increase in power consumption.

第3の発明は、特に第2の発明において、制御手段は、低速クロックの周波数があらかじめ設定された範囲から外れている場合、無線通信手段を制御して無線の連続受信状態に設定する。   In a third aspect of the invention, particularly in the second aspect of the invention, the control means controls the wireless communication means to set the wireless continuous reception state when the frequency of the low-speed clock is out of the preset range.

そして、無線電文受信に対する応答電文を用いて低速クロックの周波数が設定された範囲から外れていることを報知することにより、確実に無線電文を受信することができ、応答電文で直ちに使用者に不具合を報知することができる。また、交換や修理などの対応を
とることができるためにメンテナンス性に優れた無線通信装置を提供することができる。
And by notifying that the frequency of the low-speed clock is out of the set range using the response message for wireless message reception, the wireless message can be reliably received, and the response message immediately Can be notified. In addition, since it is possible to take measures such as replacement and repair, it is possible to provide a wireless communication device with excellent maintainability.

第4の発明は、特に第2または第3の発明において、制御手段は、低速クロックの周波数があらかじめ設定された範囲から外れており、かつ無線通信手段を用いての無線通信が不成功の場合、低消費電力動作モードに移行し通常動作モードでは動作しないとする。これにより、高速クロック信号に周波数ずれが発生した場合でも無線通信装置は停止することがなく、高速クロック信号に周波数ずれの発生により無線通信ができないことをLEDなどの報知手段を用いて使用者に報知することができる。また、交換や修理などの対応をとることができメンテナンス性に優れた無線通信装置を提供することができる。   In the fourth invention, particularly in the second or third invention, the control means has a frequency of the low-speed clock that is out of a preset range, and the wireless communication using the wireless communication means is unsuccessful. It is assumed that the operation mode shifts to the low power consumption operation mode and does not operate in the normal operation mode. As a result, even if a frequency shift occurs in the high-speed clock signal, the wireless communication device does not stop, and it is possible to notify the user that the wireless communication cannot be performed due to the occurrence of the frequency shift in the high-speed clock signal using a notification means such as an LED. Can be notified. In addition, it is possible to provide a wireless communication apparatus that can take measures such as replacement and repair and has excellent maintainability.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

(実施の形態1)
最初に本無線通信装置を用いた無線通信システムの一例として、親機、中継機および子機から構成される無線自動検針システムについて説明する。
(Embodiment 1)
First, as an example of a wireless communication system using the present wireless communication device, a wireless automatic meter reading system including a parent device, a relay device, and a child device will be described.

図1は本発明の無線自動検針システムの一例である。図1において、101は親機、102〜104は親機101に属する子機、201は親機101に属する中継機、202〜204は中継機201に属する子機、301は中継機201に属する中継機、302〜304は中継機301に属する子機、401は中継機301に属する中継機である。   FIG. 1 shows an example of a wireless automatic meter reading system according to the present invention. In FIG. 1, 101 is a parent device, 102 to 104 are child devices belonging to the parent device 101, 201 is a relay device belonging to the parent device 101, 202 to 204 are child devices belonging to the relay device 201, and 301 belongs to the relay device 201. Relay machines 302 to 304 are slave machines belonging to the relay machine 301, and 401 is a relay machine belonging to the relay machine 301.

親機101、中継機201、301、401は同期信号を定期的に送信し、親機101、中継機201、301、401のそれぞれに属する各子機は同期信号を受信することにより各無線機は親機101、中継機201、301、401の時計に同期を取ることができる。そして各子機は属する親機101、中継機201、301、401が送信するタイミングで間欠受信を行い、属する親機101、中継機201、301、401が受信するタイミングで端末発呼通信を行うことができる。   The base unit 101 and the relay units 201, 301, 401 periodically transmit a synchronization signal, and each slave unit belonging to each of the base unit 101, the relay units 201, 301, 401 receives the synchronization signal, so that each radio unit Can synchronize with the clocks of the master 101 and the relays 201, 301, 401. Each slave unit performs intermittent reception at the timing of transmission by the parent unit 101 and relay units 201, 301, and 401 to which the slave unit belongs, and performs terminal call communication at the timing of reception by the parent unit 101 and relay units 201, 301, and 401 to which it belongs. be able to.

以下、図1及び図2を参照しながら本発明の無線自動検針システムの動作について説明する。図2(A)は親機101が定期的に送信する同期信号の様子を示す図である。親機101は図2(A)に示すように時間T1秒ごとに第1同期信号と第2同期信号を交互に送信する。   The operation of the wireless automatic meter reading system of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 2A is a diagram illustrating a state of a synchronization signal that is periodically transmitted from the parent device 101. As shown in FIG. 2A, base unit 101 alternately transmits the first synchronization signal and the second synchronization signal every time T1 seconds.

第1同期信号は2×T1秒毎のタイミングで即座に送信される。一方、第2同期信号は第1同期信号の送信タイミングからT1秒後のタイミングを基点にランダムな時間T3秒(ただし、T3秒<T2秒<T1秒とする)待って送信される。例えばT1は4秒、T2は100m秒、T3は10m秒×n、nは0〜9の間の整数でランダムに選ばれる。また第1同期信号及び2の送信時間は10m秒以下に設定されている。   The first synchronization signal is immediately transmitted at a timing of 2 × T1 seconds. On the other hand, the second synchronization signal is transmitted after waiting for a random time T3 seconds (where T3 seconds <T2 seconds <T1 seconds) based on the timing T1 seconds after the transmission timing of the first synchronization signal. For example, T1 is 4 seconds, T2 is 100 milliseconds, T3 is 10 milliseconds × n, and n is an integer between 0 and 9 and is randomly selected. The transmission time of the first synchronization signal and 2 is set to 10 milliseconds or less.

子機102〜104及び中継機201は図2(A)に示す同期信号を受信する。最初子機102〜104及び中継機201はどのタイミングで同期信号が送信されるか分からないためT1秒以上の時間にわたり受信動作を継続する。T1秒以上の時間、受信動作を継続すれば必ず第1同期信号或いは第2同期信号を受信することができる。また、T1秒以上の時間、受信動作を継続すれば親機101からの同期信号を受信する以外に、中継機201、301、401からの同期信号を受信する場合も考えられる。複数の同期信号を受信した場合は、同期信号レベルが所定レベル以上であって、中継段数の最も少ない無線機の同期信号に時計を合わせる。例えば、中継機401⇒中継機301⇒中継機201⇒親機101の順番で中継段数が少なくなっていく。親機101は中継段数0でありもっとも中継段数が少ない。   The slave units 102 to 104 and the relay unit 201 receive the synchronization signal shown in FIG. Since the first slave units 102 to 104 and the relay unit 201 do not know at which timing the synchronization signal is transmitted, the reception operation is continued for a time of T1 seconds or more. If the reception operation is continued for a time of T1 seconds or longer, the first synchronization signal or the second synchronization signal can be received without fail. Further, if the reception operation is continued for a time of T1 seconds or more, in addition to receiving the synchronization signal from the parent device 101, it may be possible to receive the synchronization signal from the relay devices 201, 301, and 401. When a plurality of synchronization signals are received, the clock is set to the synchronization signal of the radio with the lowest synchronization signal level and the smallest number of relay stages. For example, the number of relay stages decreases in the order of relay device 401-> relay device 301-> relay device 201-> master device 101. The base unit 101 has 0 relay stages and the smallest number of relay stages.

第2同期信号を受信した場合にはランダムな時間T3秒の遅延がある。第2同期信号を受信して親機101の第1同期信号の送信タイミングに同期を取る子機102〜104にとってランダムな時間T3がいくつなのか分からないとT1ごとの第1同期信号或いは第2同期信号の送信タイミングの基点が分からない。そこで第2同期信号を送信する親機101は第2同期信号の信号フォーマットの中にランダムな遅延時間T3がいくつであるかという情報を挿入して第2同期信号を送信する。そして第2同期信号を受信する子機102〜104は第2同期信号の信号フォーマット中に含まれるランダムな遅延時間T3の情報を用いてT3秒を補正してT1秒のタイミングの基点を算出することができる。上記動作により子機102〜104は親機101の同期送信タイミングT1秒に同期することができる。そして第1同期信号が送信されるタイミングで間欠受信動作を行い、第1同期信号を受信する。   When the second synchronization signal is received, there is a random delay of T3 seconds. If the slave units 102 to 104 that receive the second synchronization signal and synchronize with the transmission timing of the first synchronization signal of the master unit 101 do not know how many random times T3 are, the first synchronization signal or the second synchronization signal for each T1 I do not know the base point of the transmission timing of the synchronization signal. Therefore, base unit 101 that transmits the second synchronization signal inserts information indicating how many random delay times T3 are in the signal format of the second synchronization signal, and transmits the second synchronization signal. And the subunit | mobile_unit 102-104 which receives a 2nd synchronizing signal correct | amends T3 second using the information of the random delay time T3 contained in the signal format of a 2nd synchronizing signal, and calculates the base point of the timing of T1 second be able to. By the above operation, the slave units 102 to 104 can synchronize with the synchronous transmission timing T1 second of the master unit 101. Then, the intermittent reception operation is performed at the timing when the first synchronization signal is transmitted, and the first synchronization signal is received.

図2(B)に親機101が送信する同期信号と子機102〜104が同期信号を受信するタイミングの動作を示す。図2(B)(1)に示すように親機101は第1同期信号と第2同期信号を交互に送信する。子機102〜104及び中継機201は図2(B)(2)に示すように第1同期信号のタイミングの整数倍の周期で間欠受信している。そして第1同期信号を検出した場合は次の間欠受信タイミングで第1同期信号の検出動作を行う。もし第1同期信号が検出できなかった時は、次の第2同期信号のタイミングで起き上がり第2同期信号を受信し、同期を取り直す。   FIG. 2B shows the operation of the synchronization signal transmitted by the parent device 101 and the timing at which the child devices 102 to 104 receive the synchronization signal. As shown in FIGS. 2B and 2A, base unit 101 alternately transmits the first synchronization signal and the second synchronization signal. The subunit | mobile_units 102-104 and the relay machine 201 are intermittently received with the period of the integral multiple of the timing of a 1st synchronizing signal, as shown to FIG. 2 (B) (2). When the first synchronization signal is detected, the first synchronization signal is detected at the next intermittent reception timing. If the first synchronization signal cannot be detected, it rises at the timing of the next second synchronization signal, receives the second synchronization signal, and synchronizes again.

ここで、図1に示すシステムが親機101の近傍に複数あった場合を考える。各システムは同期しておらず、各システムから送信される同期信号は非同期状態にある。同期信号送信間隔T1は4秒、同期送信時間は10m秒とすると同期送信のデューティ比は1/400であり、各システムから送信される同期信号同士が非同期であってもぶつかる確率は低い。しかしながら各システムの同期送信間隔T1には若干の時計誤差があるため時間経過とともに徐々に各システムから送信される同期信号のタイミングがずれていき、いつか同期信号送信のタイミングが一致してしまうことが考えられる。   Here, consider a case where there are a plurality of systems shown in FIG. Each system is not synchronized, and the synchronization signal transmitted from each system is in an asynchronous state. When the synchronization signal transmission interval T1 is 4 seconds and the synchronization transmission time is 10 milliseconds, the duty ratio of the synchronous transmission is 1/400, and the probability that the synchronization signals transmitted from the respective systems are asynchronous is low. However, since there is a slight clock error in the synchronization transmission interval T1 of each system, the timing of the synchronization signal transmitted from each system gradually shifts with the passage of time, and the timing of the synchronization signal transmission sometimes coincides. Conceivable.

一度タイミングが一致すると時計誤差でタイミングがずれていくまで長時間にわたり第1同期信号が衝突状態になる。しかしながら第2同期信号はランダムな遅延時間T3で送信されるため例え各システムの同期送信タイミングが一致してしまった場合でも第2同期信号が衝突する確率は低くなる。そして第2同期信号が連続して衝突する確率はもっと低くなる。すなわち、たとえ各システムの同期送信タイミングが一致してしまい、第1同期信号が衝突して検出できない状態が続いた場合でも、第2同期信号は衝突しないため各々の親機101に属する子機102〜104及び中継機201は親機101の第2同期信号を検出して親機101の時計に同期させることができる。   Once the timing coincides, the first synchronization signal collides for a long time until the timing shifts due to a clock error. However, since the second synchronization signal is transmitted with a random delay time T3, the probability that the second synchronization signal collides is low even if the synchronization transmission timings of the respective systems coincide. Then, the probability that the second synchronization signal continuously collides becomes lower. That is, even if the synchronization transmission timings of the respective systems coincide with each other and the state in which the first synchronization signals collide and cannot be detected continues, the second synchronization signal does not collide, and therefore the slave units 102 belonging to the respective parent units 101 ˜104 and the relay device 201 can detect the second synchronization signal of the parent device 101 and synchronize it with the clock of the parent device 101.

図2(C)は同期信号の信号フォーマットと同期信号受信方法を説明する図である。図2(C)の(1)は同期信号の信号フォーマット、図2(C)の(2)は同期信号受信方法である。図2(C)の(1)の同期信号フォーマットは図2(A)に示すT1秒毎に送信される第1同期信号及び2の信号フォーマットである。図2(C)の(2)に示す受信方法は図2(B)の(1)のタイミングで第1同期信号或いは第2同期信号を受信する時の受信方法である。   FIG. 2C is a diagram for explaining the signal format of the synchronization signal and the synchronization signal receiving method. 2C shows the signal format of the synchronization signal, and FIG. 2C shows the method of receiving the synchronization signal. The synchronization signal format of (1) in FIG. 2C is the first synchronization signal and the signal format of 2 transmitted every T1 seconds shown in FIG. The reception method shown in (2) of FIG. 2 (C) is a reception method when the first synchronization signal or the second synchronization signal is received at the timing (1) of FIG. 2 (B).

同期信号の信号フォーマットは”1010・・・・・”の繰り返しからなる冗長ビットと、第1同期信号或いは第2同期信号から構成されている。なお第1同期信号或いは第2同期信号の信号フォーマットは図に記載していないが、”1010・・・・・”の繰り返しからなるビット同期信号と、データの先頭を見つけるためのフレーム同期信号と、時計同期を取るための制御信号とから成り立っている。冗長ビット長はT4秒である。   The signal format of the synchronization signal is composed of a redundant bit consisting of repetition of “1010...” And the first synchronization signal or the second synchronization signal. Although the signal format of the first synchronization signal or the second synchronization signal is not shown in the figure, a bit synchronization signal formed by repeating “1010...”, A frame synchronization signal for finding the head of data, And a control signal for synchronizing the clock. The redundant bit length is T4 seconds.

子機102〜104及び中継機201が親機101の第1同期信号を検出して時計同期を取ったとしても次の第1同期信号を受信するまでの間に親機101に内蔵されている時計と子機102〜104及び中継機201がそれぞれ内蔵している時計との間で若干時計誤差が生じる。   Even if the slave units 102 to 104 and the relay unit 201 detect the first synchronization signal of the master unit 101 and establish clock synchronization, the slave units 102 to 104 and the relay unit 201 are built in the master unit 101 until the next first synchronization signal is received. A slight clock error occurs between the clock and the clocks built in the slave devices 102 to 104 and the relay device 201.

一般に無線機に内蔵される時計の基準発振源として水晶振動子を用いて発生させた水晶発振信号が用いられる。水晶振動子で発振させた発振周波数誤差は温度変化等を考慮すると最大±100ppmである。さらに同期信号を送信する無線機の発振周波数誤差が最大±100ppmであり、同期信号を受信する無線機の発振周波数誤差も最大±100ppmであるとすると、同期信号送信側と同期信号受信側の相対発振周波数誤差は最大±200ppmである。   In general, a crystal oscillation signal generated using a crystal resonator is used as a reference oscillation source of a watch built in a wireless device. The oscillation frequency error oscillated by the crystal resonator is a maximum of ± 100 ppm in consideration of temperature change and the like. Further, assuming that the oscillation frequency error of the radio that transmits the synchronization signal is a maximum of ± 100 ppm and the oscillation frequency error of the radio that receives the synchronization signal is also a maximum of ± 100 ppm, the relative relationship between the synchronization signal transmission side and the synchronization signal reception side The oscillation frequency error is a maximum of ± 200 ppm.

例えばT1=4秒、第1同期信号は2×T1=8秒ごとに送信され、子機102〜104及び中継機201は8×T1=32秒ごとに第1同期信号を受信したとすると32秒間における親機101と子機102〜104及び中継機201との間の最大時計誤差は32秒×±200ppm=±6.4m秒である。そこで±6.4m秒の最大時計誤差が発生したとしても第1同期信号を確実に受信できるように子機102〜104及び中継機201は第1同期信号の送信タイミングより6.4m秒早めに送受信手段の電源をONしタイムアウト時間T6を設定する。そしてT5秒間隔でT6秒間、間欠受信動作を繰り返す。   For example, if T1 = 4 seconds, the first synchronization signal is transmitted every 2 × T1 = 8 seconds, and the slave units 102 to 104 and the relay device 201 receive the first synchronization signal every 8 × T1 = 32 seconds. The maximum clock error between the parent device 101 and the child devices 102 to 104 and the relay device 201 in the second is 32 seconds × ± 200 ppm = ± 6.4 ms. Therefore, even if a maximum clock error of ± 6.4 msec occurs, the slave units 102 to 104 and the relay unit 201 are 6.4 msec earlier than the transmission timing of the first synchronization signal so that the first synchronization signal can be reliably received. The power of the transmission / reception means is turned on and the timeout time T6 is set. Then, the intermittent reception operation is repeated for T6 seconds at intervals of T5 seconds.

最大時計誤差をXとした場合、Xは子機102〜104及び中継機201が第1同期信号を受信する受信周期によって変わってくる。受信周期は2×T1×N(Nは任意の整数)であり、最大時計誤差±XはX=2×T1×N×200ppmで計算される。従って第1同期信号を受信する受信周期を考慮し、子機102〜104及び中継機201は第1同期信号の送信タイミングより計算式で計算される最大時計誤差Xだけ早めに送受信手段の電源をONするように設定し、タイムアウト時間をT6に設定する。そしてT5秒間隔でT6秒間、間欠受信動作を繰り返す。T5<T4に設定されている。   When the maximum clock error is X, X varies depending on the reception cycle in which the slave units 102 to 104 and the repeater 201 receive the first synchronization signal. The reception cycle is 2 × T1 × N (N is an arbitrary integer), and the maximum clock error ± X is calculated as X = 2 × T1 × N × 200 ppm. Therefore, in consideration of the reception cycle for receiving the first synchronization signal, the slave units 102 to 104 and the relay unit 201 turn on the power of the transmission / reception means earlier than the transmission timing of the first synchronization signal by the maximum clock error X calculated by the calculation formula. Set to ON, and set timeout time to T6. Then, the intermittent reception operation is repeated for T6 seconds at intervals of T5 seconds. T5 <T4 is set.

T6は最大時計誤差±Xを考慮して2×X<T6に設定される。子機102〜104及び中継機201はT6秒の間に必ず長さT4の冗長ビットを検出し第1同期信号を受信できる。そして子機102〜104及び中継機201はT4の冗長ビットを検出するとタイムアウト時間T6をキャンセルし受信を継続する。第1同期信号は10m秒程度であり、消費電流を考慮し最大時計誤差±Xは一般に第1同期信号の長さ10m秒より小さく設定される。よってT6のタイムアウト時間も第1同期信号の長さ10m秒のせいぜい2倍までである。   T6 is set to 2 × X <T6 in consideration of the maximum clock error ± X. The slave units 102 to 104 and the relay unit 201 can always detect the redundant bit having the length T4 and receive the first synchronization signal during T6 seconds. When the slave units 102 to 104 and the relay unit 201 detect the redundant bit of T4, the timeout period T6 is canceled and reception is continued. The first synchronization signal is about 10 milliseconds, and the maximum clock error ± X is generally set smaller than the length of the first synchronization signal 10 milliseconds in consideration of current consumption. Therefore, the timeout time of T6 is at most twice as long as the length of the first synchronization signal of 10 milliseconds.

次に、第1同期信号が受信できなくて第2同期信号を受信する場合について考える。第2同期信号の冗長ビットもT4の長さである。そして子機102〜104及び中継機201は、第1同期信号受信の場合と同様に、最大時計誤差±Xを吸収するため子機102〜104及び中継機201は第1同期信号の送信タイミングより最大時計誤差Xだけ早めに送受信手段の電源をONしタイムアウト時間T7を設定する。そしてT5秒間隔でT7秒間、間欠受信動作を繰り返す。T5<T4に設定されている。T7は最大時計誤差±X+ランダム遅延時間の最大値T2を考慮して(2×X+T2)<T7に設定される。子機102〜104及び中継機201はT7秒の間に必ず長さT4の冗長ビットを検出し第2同期信号を受信できる。本例ではT2は最大90m秒であり、Xは10m秒程度であるのでT7は110m秒より少し大きな値に設定される。   Next, consider a case where the first synchronization signal cannot be received and the second synchronization signal is received. The redundant bit of the second synchronization signal is also T4 long. And the subunit | mobile_unit 102-104 and the relay machine 201 absorb the maximum clock error +/- X similarly to the case of 1st synchronizing signal reception, and the subunit | mobile_unit 102-104 and the relay machine 201 are based on the transmission timing of a 1st synchronizing signal. The power of the transmission / reception means is turned on earlier by the maximum clock error X, and the timeout time T7 is set. The intermittent reception operation is repeated for T7 seconds at intervals of T5 seconds. T5 <T4 is set. T7 is set to (2 × X + T2) <T7 in consideration of the maximum clock error ± X + the maximum value T2 of the random delay time. The slave units 102 to 104 and the relay unit 201 can always detect the redundant bit having the length T4 and receive the second synchronization signal during T7 seconds. In this example, T2 is a maximum of 90 milliseconds and X is about 10 milliseconds, so T7 is set to a value slightly larger than 110 milliseconds.

なお図2(C)に示す同期信号送信タイミングと同期信号受信タイミングは、同期信号送信側である親機101と同期信号受信側である子機102〜104及び中継機201と
の間の相対時計誤差が零の場合であり、相対誤差が零でない場合は同期信号送信タイミングが同期信号受信タイミングに対して最大時計誤差±Xの間で前後にずれる。
Note that the synchronization signal transmission timing and the synchronization signal reception timing shown in FIG. 2C are relative clocks between the master device 101 on the synchronization signal transmission side and the slave devices 102 to 104 and the relay device 201 on the synchronization signal reception side. When the error is zero and the relative error is not zero, the synchronization signal transmission timing is shifted back and forth between the maximum clock error ± X with respect to the synchronization signal reception timing.

以上説明した中継機201、中継機301および中継機401、子機102〜104、子機202〜204および302子機〜304は第1同期信号および第2同期信号を受信する間は通常動作モードで動作しており、同期信号の受信動作が終了すると次のタイミングの同期信号の受信まで低消費電力動作モードに移行する。そして低消費電力動作モードが解除されて、再び通常動作モードに移行するという動作を繰り返している(間欠受信)。   The relay device 201, the relay device 301 and the relay device 401, the slave devices 102 to 104, the slave devices 202 to 204, and the 302 slave devices to 304 described above are in the normal operation mode while receiving the first synchronization signal and the second synchronization signal. When the synchronization signal reception operation is completed, the low power consumption operation mode is entered until the next timing synchronization signal reception. Then, the operation of canceling the low power consumption operation mode and shifting to the normal operation mode again is repeated (intermittent reception).

図3は先に述べた中継機および子機すなわち本発明の無線通信装置のブロック図の一例である。図4は無線通信装置におけるマイコン部と外部クロック部との通信シーケンス図である。図3において、1は中継機もしくは子機に相当する無線通信装置、2はマイコン部、3は外部クロック部であり、無線通信装置1はマイコン部2と外部クロック部3とから構成される。   FIG. 3 is an example of a block diagram of the above-described repeater and slave units, that is, the wireless communication apparatus of the present invention. FIG. 4 is a communication sequence diagram between the microcomputer unit and the external clock unit in the wireless communication apparatus. In FIG. 3, reference numeral 1 denotes a wireless communication device corresponding to a repeater or slave, 2 denotes a microcomputer unit, 3 denotes an external clock unit, and the wireless communication device 1 includes a microcomputer unit 2 and an external clock unit 3.

マイコン部2は、制御手段4と、受信手段5と、通信手段6と、動作モード出力手段7と、無線通信手段8と、割り込み受信手段9と、高速クロック生成手段10と、を備えている。制御手段4は、低速クロック信号と高速クロック信号で動作する通常動作モードと低速クロック信号のみで動作する低消費電力動作モードとの二つの動作モードの切り換えと各手段の制御を司るものである。受信手段5は、外部クロック部3から低速クロック信号の受信と低速クロック信号および高速クロック信号を各手段に供給するものである。通信手段6は、制御手段の制御により外部クロック部3に対してクロック信号の供給タイミングやクロック信号の周波数の設定を行うものである。動作モード出力手段7は、外部クロック部3に対して制御手段4の動作モードである通常動作モードか低消費電力動作モードかを報知するための動作モード信号を送信するものである。無線通信手段8は、中継機または子機との通信を行うものである。割り込み受信手段9は、高速クロック信号を生成に受信手段5に高速クロック信号を出力するものである。高速クロック生成手段10は、外部クロック部3から低消費電力動作モードを解除して通常動作モードへ移行するための信号として受信した割り込み信号を制御手段4に出力するものである。   The microcomputer unit 2 includes a control unit 4, a reception unit 5, a communication unit 6, an operation mode output unit 7, a wireless communication unit 8, an interrupt reception unit 9, and a high-speed clock generation unit 10. . The control means 4 is responsible for switching between two operation modes, a normal operation mode that operates with a low-speed clock signal and a high-speed clock signal, and a low-power consumption operation mode that operates only with a low-speed clock signal, and control of each means. The receiving means 5 receives the low-speed clock signal from the external clock unit 3 and supplies the low-speed clock signal and the high-speed clock signal to each means. The communication unit 6 sets the clock signal supply timing and the clock signal frequency to the external clock unit 3 under the control of the control unit. The operation mode output unit 7 transmits an operation mode signal for notifying the external clock unit 3 of the normal operation mode or the low power consumption operation mode as the operation mode of the control unit 4. The wireless communication means 8 communicates with a repeater or a slave unit. The interrupt receiving means 9 outputs a high speed clock signal to the receiving means 5 for generating a high speed clock signal. The high-speed clock generation means 10 outputs the interrupt signal received from the external clock unit 3 as a signal for releasing the low power consumption operation mode and shifting to the normal operation mode to the control means 4.

外部クロック部3は、クロック制御手段11と、低速クロック生成手段12と、クロック出力手段13と、クロック割り込み出力手段14と、クロック通信手段15と、を備えている。クロック制御手段11は、各手段の制御を司るものである。低速クロック生成手段12は、各手段に動作するための低速クロック信号を供給するものである。クロック出力手段13は、低速クロック生成手段12から供給された低速クロック信号をクロック制御手段11の制御によりマイコン部2に対して出力するものである。クロック割り込み出力手段14は、クロック制御手段11の制御によりマイコン部2に割り込み信号を出力するものである。クロック通信手段15は、マイコン部2と通信を行いクロック割り込み出力手段14が出力する時間タイミングを受信するものである。   The external clock unit 3 includes a clock control unit 11, a low-speed clock generation unit 12, a clock output unit 13, a clock interrupt output unit 14, and a clock communication unit 15. The clock control means 11 controls each means. The low-speed clock generation means 12 supplies a low-speed clock signal for operating each means. The clock output means 13 outputs the low-speed clock signal supplied from the low-speed clock generation means 12 to the microcomputer unit 2 under the control of the clock control means 11. The clock interrupt output unit 14 outputs an interrupt signal to the microcomputer unit 2 under the control of the clock control unit 11. The clock communication means 15 communicates with the microcomputer unit 2 and receives the time timing output from the clock interrupt output means 14.

そして、マイコン部2はクロック測定手段16を備えている。クロック測定手段16は、制御手段4の制御によりカウンタを用いて、受信手段5を介して受信した低速クロック信号と同様に受信した高速クロック信号のクロック数をカウントし記憶する。低速クロック信号とは一般的には32.768kHzなどのkHz帯のクロック信号のことであり、高速クロック信号とは一般的には11.52MHzなどのMHz帯のクロック信号のことである。   The microcomputer unit 2 includes clock measurement means 16. The clock measuring means 16 counts and stores the number of clocks of the received high-speed clock signal in the same manner as the low-speed clock signal received via the receiving means 5 using a counter under the control of the control means 4. The low-speed clock signal is generally a clock signal in the kHz band such as 32.768 kHz, and the high-speed clock signal is generally a clock signal in the MHz band such as 11.52 MHz.

以下、図3および図4を参照しながら本発明の無線通信装置1の動作について説明する。   Hereinafter, the operation of the wireless communication device 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

外部クロック部3は、低速クロック生成手段12では、例えば水晶振動子と発振回路から構成され32.768kHzの低速クロック信号が生成される。この生成された32.768kHzの低速クロック信号が各手段に供給されることにより、外部クロック部3は動作している。クロック制御手段11はクロック出力手段13を制御して、低速クロック信号の外部への出力をON/OFFする。電源投入時(STEP1)はクロック出力手段13からマイコン部2に対して低速クロック信号を出力している(STEP2)。   The external clock unit 3 is composed of, for example, a crystal resonator and an oscillation circuit in the low-speed clock generation means 12 and generates a low-speed clock signal of 32.768 kHz. The generated low-speed clock signal of 32.768 kHz is supplied to each means, so that the external clock unit 3 operates. The clock control means 11 controls the clock output means 13 to turn on / off the output of the low-speed clock signal to the outside. At power-on (STEP 1), a low-speed clock signal is output from the clock output means 13 to the microcomputer unit 2 (STEP 2).

一方、マイコン部2は、電源投入時(STEP3)は受信手段5を介して、クロック出力手段13が出力する32.768kHzの低速クロック信号を受信し、この受信した低速クロック信号と高速クロック生成手段で生成された11.52MHzなどの高速クロック信号が各手段に供給され、制御手段4は通常動作モードといわれる動作モードで動作を開始し(STEP4)、無線通信手段8を用いて同期信号を受信するための無線受信の動作を開始する(STEP5)。この時、クロック測定手段16は、制御手段4の制御により低速クロック信号をカウントする低速カウンタを開始する。同時に高速クロック信号をカウントする高速カウンタも開始する(STEP6)。そして、無線受信の終了時に制御手段4の制御により、先の低速クロック信号のカウンタ値および高速クロックのカウンタ値を記憶する(STEP7)。そして制御手段4は、無線通信中にカウントアップされたカウンタ値から低速クロック信号の周波数を計算する(STEP8)。計算方法は、低速クロック信号の周期は1/32.768kHzのため、この周期毎にカウンタ値がインクリメントされる。高速クロック信号の周期は1/11.52MHzのため、この周期毎にカウンタ値がインクリメントされる。また低速クロック信号の周波数偏差は先に述べたように一般的には±200ppm程度のずれがあるが、高速クロック信号の周波数偏差は無線通信手段8を用いて無線通信をするため、一般的には±4ppm程度である。つまり低速クロックのカウントアップの間に高速クロックのカウンタが何カウントしたかで低速クロック信号の周波数偏差を計算できる。また同期信号の電文長は先に述べたように10m秒程度はあるため、低速カウンタの値はおよそ10m秒/(1/32.768kHz)程度になると考えられる。次に制御手段4この計算した周波数偏差が例えば±200ppm以内であれば次に述べるように低消費電力動作モードに移行する。一方、制御手段4は、この範囲から外れている場合は通常動作モードのままで無線通信手段8を制御して無線電文を連続して待ち受ける無線の連続受信モードに設定し(STEP9)、次の第1同期信号または第2同期信号の受信を行い、受信が成功すれば親機または中継機対して、この同期信号の受信後の応答電文中に低速クロック信号の周波数にずれが生じている旨を含めた応答電文を返信する(STEP10)。   On the other hand, the microcomputer unit 2 receives the low speed clock signal of 32.768 kHz output from the clock output means 13 via the receiving means 5 when the power is turned on (STEP 3), and the received low speed clock signal and high speed clock generating means. A high-speed clock signal such as 11.52 MHz generated in step 1 is supplied to each means, and the control means 4 starts operation in an operation mode called a normal operation mode (STEP 4) and receives a synchronization signal using the wireless communication means 8 The wireless reception operation for starting is started (STEP 5). At this time, the clock measurement unit 16 starts a low-speed counter that counts the low-speed clock signal under the control of the control unit 4. At the same time, a high-speed counter that counts high-speed clock signals is also started (STEP 6). Then, at the end of wireless reception, the counter value of the previous low-speed clock signal and the counter value of the high-speed clock are stored under the control of the control means 4 (STEP 7). Then, the control means 4 calculates the frequency of the low-speed clock signal from the counter value counted up during the wireless communication (STEP 8). In the calculation method, since the cycle of the low-speed clock signal is 1 / 32.768 kHz, the counter value is incremented every cycle. Since the cycle of the high-speed clock signal is 1 / 11.52 MHz, the counter value is incremented every cycle. Further, as described above, the frequency deviation of the low-speed clock signal generally has a deviation of about ± 200 ppm. However, since the frequency deviation of the high-speed clock signal performs wireless communication using the wireless communication means 8, Is about ± 4 ppm. That is, the frequency deviation of the low-speed clock signal can be calculated based on how many times the high-speed clock counter counts during the low-speed clock count-up. Since the message length of the synchronization signal is about 10 milliseconds as described above, the value of the low-speed counter is considered to be about 10 milliseconds / (1 / 32.768 kHz). Next, if the calculated frequency deviation is within ± 200 ppm, for example, the control means 4 shifts to the low power consumption operation mode as described below. On the other hand, if the control means 4 is out of the range, the control means 4 controls the wireless communication means 8 while maintaining the normal operation mode, and sets the wireless continuous reception mode for waiting for a wireless message continuously (STEP 9). If the first synchronization signal or the second synchronization signal is received and if the reception is successful, the frequency of the low-speed clock signal has changed in the response message after the reception of this synchronization signal for the master unit or the relay unit A response message including is returned (STEP 10).

しかし、制御手段4の制御によりT1間隔で親機または子機が送信する第1同期信号または第2同期信号を連続受信状態で待ち受けても受信できない場合、高速クロック生成手段10で生成される高速クロック信号の周波数がずれていると判断する。そして、制御手段4は通常動作モードから低消費電力動作モードに移行し(STEP11)、LEDなどの表示手段(図示せず)やブザーなど(図示せず)を制御して、高速クロック信号の周波数がずれている可能性があることを報知するようにすることもできる。この際、動作モード出力手段7を用いて低消費電力動作モードに移行したことを外部クロック部3に送信すると、外部クロック部3からマイコン部2に低速クロック信号が供給されなくなり、LEDなどの表示手段(図示せず)を制御できなくなるため、動作モード出力手段7からは通常動作モードである信号を送信したままとする。   However, if the first synchronization signal or the second synchronization signal transmitted by the master unit or the slave unit at the interval of T1 is not received even when waiting in the continuous reception state under the control of the control unit 4, the high-speed clock generated by the high-speed clock generation unit 10 It is determined that the frequency of the clock signal is shifted. Then, the control means 4 shifts from the normal operation mode to the low power consumption operation mode (STEP 11), and controls the display means (not shown) such as LED and the buzzer (not shown) to control the frequency of the high-speed clock signal. It is also possible to notify that there is a possibility that they are shifted. At this time, if the operation mode output means 7 is used to transmit to the external clock unit 3 that the mode has been shifted to the low power consumption operation mode, the low-speed clock signal is not supplied from the external clock unit 3 to the microcomputer unit 2, and an LED or the like is displayed. Since the means (not shown) cannot be controlled, the operation mode output means 7 keeps transmitting the signal in the normal operation mode.

次に同期信号の受信が終了しかつ低速クロック信号の周波数偏差が範囲以内であるため低消費電力動作モードに移行する場合、制御手段4は通信手段6を用いて低消費電力動作モードから通常動作モードに復帰するための設定を行う。つまりクロック割り込み出力手段14が出力する信号の時間タイミング情報を外部クロック部3に送信し設定する(例え
ば先に述べたように、8×T1=32秒からα秒を減算した時間を設定する、α秒は外部クロック部3での処理時間である)。そして割り込み受信手段9がクロック割り込み出力手段14からの割り込み信号を受信した際に、制御手段4に対してその旨の信号を出力することを許可する割り込み許可設定を行い、高速クロック生成手段10により生成された高速クロック信号の各手段への供給を停止し、受信手段5を制御して制御手段4以外の各手段への32.768kHzの低速クロック信号の供給を停止し、動作モード出力手段7に対して低消費電力動作モードに移行したことを示す動作モード信号の送信を指示する信号を出力すると共に、低消費電力動作モードに移行する(STOP動作モード)。
Next, when the reception of the synchronization signal is completed and the frequency deviation of the low-speed clock signal is within the range, the control unit 4 uses the communication unit 6 to perform the normal operation from the low power consumption operation mode. Set to return to mode. That is, the time timing information of the signal output by the clock interrupt output means 14 is transmitted to the external clock unit 3 and set (for example, as described above, the time obtained by subtracting α seconds from 8 × T1 = 32 seconds is set. α seconds is the processing time in the external clock unit 3). When the interrupt receiving means 9 receives an interrupt signal from the clock interrupt output means 14, an interrupt permission setting for permitting the control means 4 to output a signal to that effect is performed, and the high-speed clock generating means 10 The supply of the generated high-speed clock signal to each means is stopped, the receiving means 5 is controlled to stop the supply of the low-speed clock signal of 32.768 kHz to each means other than the control means 4, and the operation mode output means 7 In response to this, a signal instructing transmission of an operation mode signal indicating the transition to the low power consumption operation mode is output, and the transition to the low power consumption operation mode is made (STOP operation mode).

次に外部クロック部3は、クロック制御手段11がクロック通信手段15を介して先の時間タイミング情報(32秒−α秒)を受信する。また動作モード出力手段7からのマイコン部2が低消費電力動作モードに移行した旨の動作モード信号を受信すると、クロック出力手段13を制御して、受信手段5への低速クロック信号の出力を停止する。そして内部のタイマを起動して低消費電力動作モードに移行して、時間タイミング情報に含まれる時間が経過するまで待機する。このタイマが満了すると、クロック制御手段11は、クロック出力手段13を制御して32.768kHzの低速クロック信号の出力を開始し、クロック割り込み出力手段14に対して、マイコン部2に対して割り込み信号の送信を指示する信号を出力する。   Next, in the external clock unit 3, the clock control unit 11 receives the previous time timing information (32 seconds−α seconds) via the clock communication unit 15. Further, when the microcomputer unit 2 from the operation mode output means 7 receives the operation mode signal indicating that the microcomputer 2 has shifted to the low power consumption operation mode, it controls the clock output means 13 to stop the output of the low-speed clock signal to the receiving means 5. To do. Then, the internal timer is activated to shift to the low power consumption operation mode, and waits until the time included in the time timing information elapses. When this timer expires, the clock control means 11 controls the clock output means 13 to start outputting a low speed clock signal of 32.768 kHz, and sends an interrupt signal to the microcomputer section 2 to the clock interrupt output means 14. A signal instructing the transmission of is output.

次にマイコン部2は、受信手段5が低速クロック信号を制御手段4へ供給する。そして割り込み受信手段9が先の割り込み信号を受信し、受信したことを報知する信号を制御手段4に対して出力する。制御手段4は、この信号の受信をトリガとして低消費電力動作モード(SLOW動作モード)の状態で各手段へ32.768kHzのクロック信号と高速クロック信号の供給を開始した後に通常動作モードに移行して、無線通信手段8を用いて同期信号の受信を行う。   Next, in the microcomputer unit 2, the receiving unit 5 supplies the low-speed clock signal to the control unit 4. Then, the interrupt receiving means 9 receives the previous interrupt signal and outputs a signal notifying that it has been received to the control means 4. The control means 4 is triggered by the reception of this signal to start the supply of the 32.768 kHz clock signal and the high-speed clock signal to each means in the low power consumption operation mode (SLOW operation mode), and then shifts to the normal operation mode. Then, the wireless communication means 8 is used to receive the synchronization signal.

なお、通常動作モードとは、マイコン部2に低速クロック信号と高速クロック信号が供給されており、高速クロック信号で動作する動作モードであり、normalモードや高速モードと呼ばれる場合がある。   The normal operation mode is an operation mode in which a low-speed clock signal and a high-speed clock signal are supplied to the microcomputer unit 2 and operates with the high-speed clock signal, and is sometimes referred to as a normal mode or a high-speed mode.

また、低消費電力動作モードとは、マイコン部2が高速クロック信号で動作せず、32.768kHzの低速クロック信号でのみ動作するSLOW動作モードと呼ばれる動作モードや両方ともで動作せずにSLOW動作モードと比較してさらに低消費電力動作モードであるSTOP動作モードと呼ばれる二つの動作モードが考えられ、待機モードと呼ばれる場合もある。ここでは、外部クロック部3から低速クロック信号の供給が停止されるSTOPに移行する方法を説明したが、外部クロック部3の構成や制御を簡素化するために、クロック制御手段11が動作モード出力手段7からの信号を無視したり、クロック制御手段11をなくし、クロック出力手段13から常時32.768kHzの低速クロック信号を出力する構成にすることも考えられる。   The low power consumption operation mode means that the microcomputer unit 2 does not operate with a high-speed clock signal, operates only with a low-speed clock signal of 32.768 kHz, does not operate in an operation mode called SLOW operation mode, or both, and operates in SLOW mode. Two operation modes called a STOP operation mode, which is a further low power consumption operation mode compared to the mode, can be considered and may be called a standby mode. Here, the method of shifting to the STOP in which the supply of the low-speed clock signal is stopped from the external clock unit 3 has been described. However, in order to simplify the configuration and control of the external clock unit 3, the clock control unit 11 outputs the operation mode. It can be considered that the signal from the means 7 is ignored or the clock control means 11 is omitted, and the clock output means 13 always outputs a low-speed clock signal of 32.768 kHz.

なお、本実施例ではクロック測定手段16は、低速クロック信号および高速クロック信号をカウントし、周波数偏差(周波数ずれ)は制御手段4で計算するとして説明したが、クロック測定手段16で計算し計算結果を制御手段4に出力する方法も考えられる。   In this embodiment, the clock measuring unit 16 counts the low-speed clock signal and the high-speed clock signal, and the frequency deviation (frequency deviation) is calculated by the control unit 4. However, the clock measuring unit 16 calculates the calculation result. Is also conceivable to output to the control means 4.

なお、本実施例では、制御手段4は無線通信手段8を用いての無線通信中にクロック測定手段16で測定したクロック数を用いて低速クロック信号の周波数を算出するとして説明したが、無線通信毎に必ず周波数を測定しなければならいわけではない。また制御手段4の処理速度や使用するカウンタ数から無線通信中に周波数を測定することができない場合は、無線通信後に同様に実施することもできる。   In the present embodiment, the control unit 4 has been described as calculating the frequency of the low-speed clock signal using the number of clocks measured by the clock measurement unit 16 during the wireless communication using the wireless communication unit 8. You don't have to measure the frequency every time. Further, when the frequency cannot be measured during wireless communication from the processing speed of the control means 4 and the number of counters used, it can be similarly performed after the wireless communication.

なお、本実施例において制御手段4は低速クロック信号の周波数ずれが発生した場合は、EEPROMメモリなどの不揮発性メモリ(図示せず)に、これらを記憶させることにより、無線通信装置1の不具合内容を容易に解析できる構成にすることも考えられる。   In this embodiment, when the frequency shift of the low-speed clock signal occurs, the control means 4 stores these in a non-volatile memory (not shown) such as an EEPROM memory, so that the contents of the malfunction of the wireless communication apparatus 1 are stored. It is also conceivable that the configuration can be easily analyzed.

なお、マイコン部2としてはマイクロコンピュータが考えられ、CPUやメモリを1つのLSIチップに集積した回路のことである。また外部クロック部3としてはRTC(Real−time clock)が考えられ、32.768kHzのクロック信号の外部出力、マイクロコンピュータから設定された時間経過後に割り込み信号の出力、時計データの出力、カレンダーデータを出力する機能を有する低電圧動作や低消費電力に特化したLSIが考えられる。   The microcomputer unit 2 may be a microcomputer, which is a circuit in which a CPU and a memory are integrated on one LSI chip. As the external clock unit 3, an RTC (Real-time clock) can be considered. An external output of a clock signal of 32.768 kHz, an output of an interrupt signal after a time set by a microcomputer, an output of clock data, calendar data An LSI specialized in low-voltage operation and low power consumption having an output function can be considered.

また、本発明の無線通信装置1を用いた無線自動検針システムはガスおよび電力の自動検針システムなどに用いることができる。子機102〜104、202〜204、302〜304にはガスメータが接続され、親機101からのポーリング通信により子機102〜104、202〜204、302〜304に接続されたガスメータのガス検針データを親機101に収集することができる。そして収集されたガス検針データを親機101に接続された公衆回線を用いてセンターサーバに送ることができる。また中継機201、301、401も子機としての機能を有しガスメータが接続されてもよい。   The wireless automatic meter reading system using the wireless communication device 1 of the present invention can be used for gas and electric power automatic meter reading systems. A gas meter is connected to the slave units 102 to 104, 202 to 204, and 302 to 304, and gas meter reading data of the gas meter connected to the slave units 102 to 104, 202 to 204, and 302 to 304 by polling communication from the master unit 101 Can be collected in the parent device 101. The collected gas meter reading data can be sent to the center server using a public line connected to the master unit 101. Further, the relay devices 201, 301, 401 also have a function as slave units, and a gas meter may be connected thereto.

なお、各手段へのクロック信号の供給制御は、制御手段4が受信手段5を制御して実施するとしたが、各手段にそれぞれにクロック信号の入力ON/OFF機能をもたせ、制御手段4が各手段それぞれを制御する構成とすることも考えられる。   The clock signal supply control to each means is performed by the control means 4 controlling the receiving means 5. However, each means has an input ON / OFF function of the clock signal, and the control means 4 performs each control. It is also conceivable that each means is controlled.

なお、マイコン部2における通信手段6と外部クロック部3におけるクロック通信手段15の通信方式としては、一般的に用いられているI2C(Inter−Integrated Circuit)、SPI(Serial Peripheral Interface)、3−Wireと呼ばれるシリアルバスが考えられる。これらの通信方式を用いれば、通常、マイコン部2はこれらの機能を有しているため、外部クロック部3と通信を行うために新たに機能を追加する必要がないため、無線通信装置1のコスト低減を図ることができる。また外部クロック部3として一般的なRTCを使用することができるため、外部クロック部3を変更し低消費電力化を図ることが容易である。   Note that communication methods of the communication unit 6 in the microcomputer unit 2 and the clock communication unit 15 in the external clock unit 3 are generally used I2C (Inter-Integrated Circuit), SPI (Serial Peripheral Interface), 3-Wire. A serial bus called can be considered. If these communication methods are used, since the microcomputer unit 2 normally has these functions, it is not necessary to add a new function to communicate with the external clock unit 3. Cost reduction can be achieved. Further, since a general RTC can be used as the external clock unit 3, it is easy to change the external clock unit 3 to reduce power consumption.

なお、本実施例では、無線通信装置1においてマイコン部2と外部クロック部3とに分けて説明したが、マイコン部2に外部クロック部3の手段を含めた構成とすることもできる。   In the present embodiment, the wireless communication device 1 has been described as being divided into the microcomputer unit 2 and the external clock unit 3. However, the microcomputer unit 2 may include a means for the external clock unit 3.

なお、低速クロック生成手段12で生成される低速クロック信号がマイコン部2に供給されなくなる原因としては、配線の断線、部品のオープン・ショートなどの故障、部品の実装不良、低速クロック生成手段12を構成している水晶振動子の不良が考えられる。特に水晶振動子は金属や樹脂のケース中に水晶片を接着した構成になっているため、水晶振動子の製造時に塵などの異物が混入してしまうと、発振周波数にずれが生じることや、発振が停止してしまうことがある。また塵などの付着箇所により周波数のずれ量が変わり、塵が水晶片から外れると停止していた振動子が再び発振を開始することがある。   Note that the reason why the low-speed clock signal generated by the low-speed clock generation means 12 is not supplied to the microcomputer unit 2 is that the wiring is broken, the component is open / short-circuited, the component is not mounted correctly, the low-speed clock generation unit 12 There may be a defect in the crystal unit. In particular, since the crystal unit has a structure in which a crystal piece is bonded to a metal or resin case, if a foreign object such as dust enters during the manufacture of the crystal unit, the oscillation frequency may shift, Oscillation may stop. Also, the amount of frequency shift varies depending on the location of dust, etc., and when the dust comes off the crystal piece, the stopped vibrator may start oscillating again.

以上のように本発明の無線通信装置1を用いれば、制御手段4はクロック測定手段16で測定した各クロック数から算出した低速クロックの周波数があらかじめ設定された範囲から外れている場合は、通常動作モードから低消費電力動作モードに移行しないとすることにより、低速クロック生成手段12の故障などの不具合が生じたために低速クロック信号が供給されなくなり、通常動作モードから低消費電力動作モードに移行することで無線通信装置1が動作しなくなることを防止できる。また、低速クロック信号の供給が停止し
ていなくも、低速クロック信号の周波数に想定外の周波数ずれが生じ、このずれた低速クロック信号で次の受信タイミングを測定することで、同期信号を受信できなくなるようなことが発生しなくなり、低速クロック信号に関連する故障に強く信頼性が高い無線通信を実現することができる。
As described above, when the wireless communication apparatus 1 according to the present invention is used, the control unit 4 is normally used when the frequency of the low-speed clock calculated from the number of clocks measured by the clock measurement unit 16 is out of the preset range. By not shifting from the operation mode to the low power consumption operation mode, a problem such as a failure of the low speed clock generation means 12 occurs, so that the low speed clock signal is not supplied, and the normal operation mode is shifted to the low power consumption operation mode. Thus, it is possible to prevent the wireless communication device 1 from operating. Even if the supply of the low-speed clock signal is not stopped, an unexpected frequency shift occurs in the frequency of the low-speed clock signal, and the synchronization signal can be received by measuring the next reception timing with this shifted low-speed clock signal. It is possible to realize wireless communication that is robust against failures related to the low-speed clock signal and highly reliable.

以上のように本発明にかかる無線通信装置は、低速クロックの周波数があらかじめ設定された範囲から外れている場合は、通常動作モードから低消費電力動作モードに移行しないとすることにより、低速クロック信号が故障などの不具合により停止した場合でも、無線通信装置自体の動作が停止することなく継続して無線通信が可能な無線通信装置を実現できる。   As described above, when the frequency of the low-speed clock is out of the preset range, the wireless communication device according to the present invention does not shift from the normal operation mode to the low-power consumption operation mode, so that the low-speed clock signal Even when the wireless communication device is stopped due to a malfunction such as a failure, it is possible to realize a wireless communication device capable of continuous wireless communication without stopping the operation of the wireless communication device itself.

1 無線通信装置
2 マイコン部
3 外部クロック部
4 制御手段
5 受信手段
6 通信手段
7 動作モード出力手段
8 無線通信手段
9 割り込み受信手段
10 高速クロック生成手段
11 クロック制御手段
12 低速クロック生成手段
13 クロック出力手段
14 クロック割り込み出力手段
15 クロック通信手段
16 クロック測定手段
101 親機
102〜104、202〜204、302〜304 子機
201、301、401 中継機
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wireless communication apparatus 2 Microcomputer part 3 External clock part 4 Control means 5 Reception means 6 Communication means 7 Operation mode output means 8 Wireless communication means 9 Interrupt reception means 10 High-speed clock generation means 11 Clock control means 12 Low-speed clock generation means 13 Clock output Means 14 Clock interrupt output means 15 Clock communication means 16 Clock measurement means 101 Master unit 102 to 104, 202 to 204, 302 to 304 Slave unit 201, 301, 401 Relay unit

Claims (4)

外部クロック部と前記外部クロック部が出力するクロック信号で動作するマイコン部とを備えた無線通信装置において、
前記外部クロック部は、低速クロック信号を生成する低速クロック生成手段、高速クロック信号を生成する高速クロック生成手段、を備え、
前記マイコン部は、無線通信を行う通信手段、前記低速クロック生成手段および前記高速クロック生成手段が出力するクロック信号を受信し前記通信手段にそのクロック信号を供給する受信手段、前記通信手段に低速クロック信号および高速クロック信号を供給する通常動作モードか前記通信手段への高速クロック信号の供給を停止する低消費電力動作モードかの動作モードを設定する制御手段、前記高速クロック信号及び前記低速クロック信号のクロック数を測定するクロック測定手段、を備え、
前記制御手段は、前記クロック測定手段で測定した各クロック数から算出した低速クロックの周波数があらかじめ設定された範囲にある場合は、通常動作モードから低消費電力動作モードに移行し、前記クロック測定手段で測定した各クロック数から算出した低速クロックの周波数があらかじめ設定された範囲から外れている場合は、通常動作モードから低消費電力動作モードに移行しないとした無線通信装置。
In a wireless communication device comprising an external clock unit and a microcomputer unit that operates with a clock signal output from the external clock unit,
The external clock unit includes low-speed clock generation means for generating a low-speed clock signal, high-speed clock generation means for generating a high-speed clock signal,
The microcomputer unit includes: a communication unit that performs wireless communication; a low-speed clock generation unit; a reception unit that receives a clock signal output from the high-speed clock generation unit and supplies the clock signal to the communication unit; and a low-speed clock to the communication unit Control means for setting an operation mode of a normal operation mode for supplying a signal and a high-speed clock signal or a low-power consumption operation mode for stopping supply of a high-speed clock signal to the communication means; A clock measuring means for measuring the number of clocks,
The control means shifts from a normal operation mode to a low power consumption operation mode when the frequency of the low-speed clock calculated from the number of clocks measured by the clock measurement means is within a preset range, and the clock measurement means A wireless communication apparatus that does not shift from the normal operation mode to the low power consumption operation mode when the frequency of the low-speed clock calculated from the number of clocks measured in step 1 is out of a preset range.
前記マイコン部は無線通信を行う無線通信手段を備え、
前記制御手段は前記無線通信手段を用いて無線通信をしている間にクロック測定手段で測定したクロック数を用いて低速クロック信号の周波数を算出するとした請求項1記載の無線通信装置。
The microcomputer unit includes wireless communication means for performing wireless communication,
2. The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the control means calculates the frequency of the low-speed clock signal using the number of clocks measured by the clock measurement means during wireless communication using the wireless communication means.
前記制御手段は、低速クロック信号の周波数があらかじめ設定された範囲から外れている場合、無線通信手段を制御して無線の連続受信状態に設定し、無線電文受信に対する応答電文を用いて低速クロック信号の周波数が設定された範囲から外れていることを報知するとした請求項2記載の無線通信装置。 When the frequency of the low-speed clock signal is out of the preset range, the control means controls the wireless communication means to set the wireless continuous reception state, and uses the response message for wireless message reception to use the low-speed clock signal. The wireless communication apparatus according to claim 2, wherein a notification is made that the frequency is out of the set range. 前記制御手段は、低速クロック信号の周波数があらかじめ設定された範囲から外れており、かつ無線通信手段を用いての無線通信が不成功の場合、低消費電力動作モードに移行し通常動作モードでは動作しないとした請求項2または3に記載の無線通信装置。 When the frequency of the low-speed clock signal is out of the preset range and the wireless communication using the wireless communication means is unsuccessful, the control means shifts to the low power consumption operation mode and operates in the normal operation mode. The wireless communication apparatus according to claim 2 or 3, wherein the wireless communication apparatus is not used.
JP2011003582A 2011-01-12 2011-01-12 Radio communication apparatus Pending JP2012147220A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011003582A JP2012147220A (en) 2011-01-12 2011-01-12 Radio communication apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011003582A JP2012147220A (en) 2011-01-12 2011-01-12 Radio communication apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012147220A true JP2012147220A (en) 2012-08-02

Family

ID=46790341

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011003582A Pending JP2012147220A (en) 2011-01-12 2011-01-12 Radio communication apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012147220A (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08288900A (en) * 1995-04-14 1996-11-01 Hitachi Ltd Radio signal communication controller
JPH10190568A (en) * 1996-12-27 1998-07-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Radio receiving device
JP2002073200A (en) * 2000-09-01 2002-03-12 Yazaki Corp Control unit and multiplex communication system
JP2010231330A (en) * 2009-03-26 2010-10-14 Denso Corp Microcomputer

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08288900A (en) * 1995-04-14 1996-11-01 Hitachi Ltd Radio signal communication controller
JPH10190568A (en) * 1996-12-27 1998-07-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Radio receiving device
JP2002073200A (en) * 2000-09-01 2002-03-12 Yazaki Corp Control unit and multiplex communication system
JP2010231330A (en) * 2009-03-26 2010-10-14 Denso Corp Microcomputer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2413646A1 (en) Radio communication device, radio communication system, radio communication method and program for executing radio communication method
JP4928864B2 (en) Network system
JP5006815B2 (en) Multi-hop wireless network system
JP2011101276A (en) Radio communication device
JP5808097B2 (en) Semiconductor device and reset control method in semiconductor device
JP2012147220A (en) Radio communication apparatus
JP2012134604A (en) Radio communication device
JP2009260734A (en) Wireless node system, wireless node, and synchronization method for wireless node
JP2011150492A (en) Radio communication system
JP5347631B2 (en) Microcomputer
JP5347857B2 (en) Wireless communication device
JP6727524B2 (en) Wireless transceiver system
JP5411767B2 (en) Wireless communication system
JP2006292579A (en) Measuring system
JP2009265739A (en) Data transmission/reception circuit
JP2012068856A (en) Programmable controller system
JP2008258861A (en) Clock monitoring circuit and rubidium atomic oscillator
JPH11219305A (en) Device and method for resetting microcomputer
JP2001209874A (en) Communication equipment for security
JP6219782B2 (en) Wireless relay device
JP5949160B2 (en) Communication device
US6825705B2 (en) Clock signal generation circuit and audio data processing apparatus
JP2006174261A (en) Wireless communication apparatus
JP7245413B2 (en) Low power consumption wireless transmission/reception system
JP2010087583A (en) Radio communication method and node

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130912

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20131015

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20140108

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20140418

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140530

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140603

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20141007

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20141028