JP2014216960A - 通信装置及びタイミング調整方法 - Google Patents
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Abstract
Description
上記の一般的な記述及び下記の詳細な記述の何れも、例示的かつ説明的なものであり、請求項のように、本発明を限定するものではないことを理解されたい。
この通信装置は、一つのセンサを有し、そのセンサは所定の動作周期で動作状態と休止状態とを繰り返し、動作状態において対象を測定する。また、この通信装置は、無線処理部を有し、その無線処理部は所定の通信周期で動作状態と休止状態とを繰り返し、動作状態においてセンサの測定値を含む無線信号を他の機器へ送信し、あるいは、他の機器からの無線信号を受信する。そしてこの通信装置は、所定の許容範囲内でセンサが動作するタイミングをずらすことで、通信装置の制御部がセンサの動作に関する処理と無線通信に関する処理とを連続してまたは同時に実行できる場合、そのようにセンサが動作するタイミングをずらす。これにより、この通信装置は、制御部について動作状態と休止状態との切替の発生を抑制することで、その切替に伴うオーバーヘッド処理の回数を削減することで、省電力化を図る。
なお、以下では、便宜上、制御部17にて行われる送信信号の生成及び受信信号からの情報の抽出、接続の確立、または切断などの処理を通信処理と呼び、制御部17にて通信処理が行われる期間を通信処理期間と呼ぶ。
なお、タイミング調整部23は、次の通信処理期間と次のセンサ処理期間の少なくとも一部が重なっている場合、通信処理期間とセンサ処理期間が重ならずに連続するように、許容期間内でセンサ14の動作開始時刻及びセンサ処理の開始時刻をずらしてもよい。これにより、制御部17は、制御部17が有するキャッシュメモリにおける、通信処理に関するデータとセンサ処理に関するデータの書き換えに関する処理量を減らすことができる。
タイミング調整部23は、記憶部16に記憶されている、センサ管理情報を参照して、次回のセンサの動作に伴うセンサ処理期間を特定する。同様に、タイミング調整部23は、記憶部16に記憶されている、通信管理情報を参照して、次回の通信処理による制御部17の通信処理期間を特定する(ステップS101)。タイミング調整部23は、次回のセンサ処理期間と次回の通信処理期間の間隔を算出する(ステップS102)。そしてタイミング調整部23は、その間隔が、センサの動作タイミングをずらすことが可能な許容期間内か否か判定する(ステップS103)。
また、切替制御部24は、通信制御部21から通信処理が終了したことを通知されるか、センサ制御部22からセンサ処理が終了したことを通知されると、通信処理とセンサ処理の両方が終了しているか否か判定する。そしてその両方が終了している場合、切替制御部24は、制御部17を動作状態から休止状態へ切り替える。その際、切替制御部24は、例えば、制御部17のキャッシュメモリに記憶されている、センサ処理または通信処理に必要な情報を、記憶部16に書き込む。
また切替制御部24は、無線処理部13における送信処理または受信処理が終了すると、電源制御部11に対して、無線処理部13への電力供給を停止させる。同様に、切替制御部24は、センサ14の動作が終了すると、電源制御部11に対して、センサ14への電力供給を停止させる。
例えば、制御部17が有するプロセッサ自身が、休止状態から動作状態に切り替わるためのハードウェア関連の処理時間が約400μsecであるとする。また、動作状態切り替え後に、記憶部16に退避していたデータを制御部17のキャッシュメモリにコピーするのに要する処理時間が約800μsecであるとする。この場合、休止状態から動作状態への切替に要するオーバーヘッド処理期間は約1.2msecとなる。また、タイミング調整部23の1回当たりの処理時間は、最大でも100μsec程度である。したがって、タイミング調整部23が12回動作する間に、1回よりも多くオーバーヘッド処理の回数が削減されれば、全体としての制御部17の処理時間は削減される。例えば、センサ14の動作周期が1sec、許容期間が100msec、通信周期が300msecであるとする。この場合、センサ14の動作周期と通信周期の最小公倍数である3secの間に、タイミング調整を行わなければ、12回のオーバーヘッド処理が発生する。一方、3secの間に2回、センサ14の動作タイミングと通信のタイミングの差が100msec以下となるので、タイミング調整部23によりセンサ14の動作タイミング及びセンサ処理時間が調整されれば、オーバーヘッド処理が2回削減される。したがって、3secの間に、約1.2msec分、処理時間が短縮される。
図11は、第2の実施形態による、複数のセンサを有する通信装置の概略構成図である。第2の実施形態による通信装置2は、電源10と、電源制御部11と、アンテナ12と、無線処理部13と、3個のセンサ14−1〜14−3と、タイマ15と、記憶部16と、制御部17とを有する。第2の実施形態による通信装置2は、第1の実施形態による通信装置1と比較して、センサの数が異なる。そのため、以下ではセンサ及び関連部分について説明する。
さらに、補正部25は、センサごとに、第1の実施形態と同様に、過去一定期間の測定値及び測定時刻を記憶しておき、その過去一定期間の測定値などを用いて、最新の測定時刻における測定値を補正してもよい。
10 電源
11 電源制御部
12 アンテナ
13 無線処理部
14 センサ
15 タイマ
16 記憶部
17 制御部
21 通信制御部
22 センサ制御部
23 タイミング調整部
24 切替制御部
25 補正部
Claims (7)
- 無線信号を送信または受信する無線処理部と、
第1の動作を行う第1の素子と、
前記無線処理部を介して無線通信する周期である通信周期と、前記第1の素子について前記第1の動作を行う周期である第1の動作周期と前記第1の素子が前記第1の動作を行うタイミングをずらすことが可能な第1の許容期間とを記憶する記憶部と、
前記通信周期に基づいて設定される、前記無線通信に関する処理を行う通信処理期間と、前記第1の動作周期に基づいて設定される、前記第1の素子の前記第1の動作に関する処理を行う第1の素子処理期間との間隔を求め、当該間隔が前記第1の許容期間内であれば、前記間隔をなくすように前記第1の素子処理期間をずらし、前記通信処理期間及び前記第1の素子処理期間の少なくとも一方に含まれている場合は動作状態となり、一方、前記通信処理期間及び前記第1の素子処理期間の何れでもない場合に少なくとも一部の機能を休止する休止状態にする制御部と、
を有する通信装置。 - 前記制御部は、前記間隔が、前記第1の許容期間に前記休止状態と前記動作状態の切替処理に要するオーバーヘッド期間を加えた期間内であれば、前記間隔を前記オーバーヘッド期間内となるように前記第1の素子処理期間をずらし、当該ずらした後の前記第1の素子処理期間と前記通信処理期間の間は休止状態にしない、請求項1に記載の通信装置。
- 第2の動作を行う第2の素子をさらに有し、
前記記憶部は、前記第2の素子について前記第2の動作を行う周期である第2の動作周期と前記第2の素子が前記第2の動作を行うタイミングをずらすことが可能な第2の許容期間とをさらに記憶し、
前記制御部は、前記通信処理期間と、前記第1の素子処理期間と、前記第2の動作周期に基づいて設定される前記第2の素子の前記第2の動作に関する処理を行う第2の素子処理期間のうち、時間的に連続する二つの期間のそれぞれの間隔を求め、前記第1の許容期間内で前記第1の素子処理期間をずらすか、または前記第2の許容期間内で前記第2の素子処理期間をずらすことにより、前記それぞれの間隔のうちの少なくとも一方をなくせる場合、当該間隔をなくすように前記第1の素子処理期間及び前記第2の素子処理期間の少なくとも一方をずらす、請求項1に記載の通信装置。 - 前記制御部は、時間的に連続する二つの期間のそれぞれの間に当該制御部が休止状態となる間隔の数が最小となるように、前記第1の素子処理期間及び前記第2の素子処理期間のうちの少なくとも一方をずらす、請求項3に記載の通信装置。
- 前記制御部は、前記通信処理期間と前記第1の動作周期に基づいて設定される前記第1の素子処理期間との間に重複期間があり、かつ、当該重複期間が前記第1の許容期間内に含まれる場合、当該第1の素子処理期間をずらして前記重複期間をなくす、請求項1に記載の通信装置。
- 前記第1の素子は、所定の測定対象を測定するセンサであり、かつ、前記第1の動作は当該所定の測定対象の測定値を求める処理であり、
前記記憶部は、過去一定期間内における前記測定値及び測定時刻をさらに記憶し、
前記制御部は、最新の前記第1の素子処理期間が前記第1の動作周期に基づいて設定される第1の素子処理期間からずれている場合、最新の測定値、当該第1の素子処理期間のずれ量、前記第1の動作周期及び前記過去一定期間内の前記測定値及び前記測定時刻に基づいて補間処理を実行することにより、最新の前記第1の動作が前記第1の動作周期に基づいて設定される第1の素子処理期間に実行されたときの測定値の推定値を算出し、当該推定値を含む無線信号を前記無線処理部に送信させる、請求項1〜5の何れか一項に記載の通信装置。 - 無線信号を送信または受信する無線処理部と、所定の動作を行う第1の素子と、無線信号を送信または受信する周期である通信周期と、前記第1の素子について前記所定の動作を行う周期である動作周期と前記第1の素子が前記所定の動作を行うタイミングをずらすことが可能な許容期間とを記憶する記憶部と、前記無線処理部を介した無線通信に関する無線処理及び前記第1の素子の前記所定の動作に関する素子処理を行う制御部とを有する通信装置における、前記素子処理を行うタイミングの調整方法であって、
前記通信周期に基づいて設定される、前記無線処理を行う通信処理期間と、前記動作周期に基づいて設定される、前記素子処理を行う素子処理期間との間隔を求め、
当該間隔が前記許容期間内であれば、前記間隔をなくすように前記素子処理期間をずらし、
前記通信処理期間及び前記素子処理期間の少なくとも一方に含まれている場合は前記制御部を動作状態とし、一方、前記通信処理期間及び前記素子処理期間の何れでもない場合に前記制御部の少なくとも一部の機能を休止する休止状態にする、
ことを含むタイミング調整方法。
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