JP2015119351A - 無線通信装置及び無線通信システム - Google Patents

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Abstract

【課題】消費電力の低減を図りつつ無線信号を確実に受信可能とする。
【解決手段】子機受信部１２が無線信号を受信できない場合、子機制御部１０は、子機受信部１２のRSSI信号がしきい値未満となった時点から所定の待機時間Ｔ２が経過した後、子機受信部１２を再度起動する。この待機時間Ｔ２は、親機２から無線信号が再送されるまでの時間(Ｔ１−Ｔ０：ただし、Ｔ０は親機２の送信期間)以下に設定される(Ｔ２≦Ｔ１−Ｔ０)。故に、子機制御部１０が待機時間Ｔ２の経過後に子機受信部１２を起動するタイミングと、親機送信部２３から無線信号が再送信されるタイミングとがほぼ一致するので、子機受信部１２が再送信された無線信号を確実に受信することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電波を通信媒体として無線通信を行う無線通信装置、及び当該無線通信装置を含む無線通信システムに関する。
従来例として、特許文献１記載の無線通信システム(火災警報システム)を例示する。特許文献１記載の従来例では、各無線局が間欠的に受信回路を起動して所望の電波(他の無線局が送信した無線信号の電波)を受信できるか否かをチェックする。そして、各無線局は、当該電波が捉えられなければ直ちに受信回路を停止して待機状態に移行することで平均消費電力を大幅に低減している。
しかしながら、上述のように間欠受信動作を行うと、本来受信しなければならない無線信号を受信するタイミングが受信回路の間欠受信間隔の分だけ遅延することになる。したがって、消費電力の低減を目的として単純に間欠受信間隔を延ばすことはできない。
そのために上記従来例の無線局は、数時間乃至数十時間の周期で受信する同期信号に同期して間欠受信間隔をカウントし、間欠受信間隔のカウントが完了するタイミングに合わせて他の無線局へ無線信号を送信するように構成されている。これにより、何れかの無線局が送信した無線信号を他の無線局が受信できるまでの遅延時間を短くすることができる。
特開２０１０−１４７８６８号公報
ところで、無線信号で送信される送信フレームは、一般に、プリアンブル、ユニークワード、送信先アドレス、送信元アドレス、データ、チェックコードで構成される。そして、無線局は、無線信号を受信して送信フレームのデータを取得するため、少なくともプリアンブルの途中から受信してビット同期を取る必要がある。
ところが、各無線局がカウントする間欠受信間隔のずれが大きくなると、電波が受信できてもプリアンブルを捕捉できずに無線信号の受信(送信フレームの取得)に失敗する虞がある。そこで、各無線局が無線信号を確実に受信可能とするため、間欠受信間隔毎に受信回路を動作させる時間(受信期間)をフレーム長(無線信号の時間長)よりも十分に長くすると、無線局の平均消費電力が増大してしまう。
本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、消費電力の低減を図りつつ無線信号を確実に受信可能とすることを目的とする。
本発明の無線通信装置は、電波を通信媒体とする無線信号を受信し、且つ前記無線信号に含まれる送信フレームを復調及び復号する受信部と、前記受信部で復調及び復号された前記送信フレームからデータを取得して処理する制御部と、前記受信部と前記制御部に給電する電源部とを備え、前記制御部は、一定周期の間欠受信間隔をカウントし、前記間欠受信間隔のカウントが完了する毎に前記受信部を動作させ、前記受信部が所望の電波を受信しないときは前記受信部を停止させ、前記受信部が前記電波を受信したときは所定の待機時間が経過した後に前記受信部を動作させるように構成され、前記待機時間は、前記無線信号が再送信されるまでの時間以下に設定されることを特徴とする。
本発明の無線通信装置は、電波を通信媒体とする無線信号を受信し、且つ前記無線信号に含まれる送信フレームを復調及び復号する受信部と、前記受信部で復調及び復号された前記送信フレームからデータを取得して処理する制御部と、前記受信部と前記制御部に給電する電源部とを備え、前記制御部は、一定周期の間欠受信間隔をカウントし、前記間欠受信間隔のカウントが完了する毎に前記受信部を動作させ、前記受信部が所望の電波を受信しないときは前記受信部を停止させ、前記受信部が前記電波を受信したときは前記受信部を動作させる時間を所定の受信継続時間まで延長するように構成され、前記受信継続時間は、前記無線信号が再送信されるまでの時間と前記無線信号の送信時間の総和以上に設定されることを特徴とする。
本発明の無線通信装置は、電波を通信媒体とする無線信号を受信し、且つ前記無線信号に含まれる送信フレームを復調及び復号する受信部と、送信フレームを符号化し且つ変調した送信信号を無線信号に変換して送信する送信部と、前記受信部で復調及び復号された前記送信フレームからデータを取得して処理し、且つ送信しようとするデータを含む送信フレームを生成して前記送信部に渡す制御部と、前記受信部と前記送信部と前記制御部に給電する電源部とを備え、前記制御部は、一定周期の間欠受信間隔をカウントし、前記間欠受信間隔のカウントが完了する毎に前記受信部を動作させ、前記受信部が所望の電波を受信しないときは前記受信部を停止させ、前記受信部が前記電波を受信したときは前記無線信号の再送信を要求する再送要求メッセージを含む前記送信フレームを生成して前記送信部に渡した後に前記受信部を動作させるように構成されることを特徴とする。
この無線通信装置において、前記制御部は、前記受信部が受信する同期信号に同期して前記間欠受信間隔のカウントを開始し、前記同期信号が受信できなかった場合は前記受信部を連続して動作させるように構成されることが好ましい。
本発明の無線通信システムは、前記何れかの無線通信装置を有することを特徴とする。
本発明の無線通信装置及び無線通信システムは、受信期間を延ばさなくても再送信された無線信号を受信部で確実に受信することができるので、消費電力の低減を図りつつ無線信号が確実に受信可能になるという効果がある。
本発明に係る無線通信装置及び無線通信システムの実施形態１の動作説明用のタイムチャートである。 同上のブロック図である。 同上における送信フレームのフレームフォーマットの説明図である。 本発明に係る無線通信装置及び無線通信システムの実施形態２の動作説明用のタイムチャートである。 本発明に係る無線通信装置及び無線通信システムの実施形態３の動作説明用のタイムチャートである。
(実施形態１)
以下、本発明に係る無線通信装置及び無線通信システムの実施形態１について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態では、住宅に設置されて住宅の防犯及び防災に関わる異常を検知して家人に報知するセキュリティシステムに本発明の技術思想を適用しているが、これに限定する趣旨ではない。
本実施形態のセキュリティシステム(無線通信システム)は、図２に示すように１台の親機２と、複数台(図示は１台のみ)の子機１とを有する。ただし、本実施形態では、複数台の子機１がそれぞれ無線通信装置に相当する。
子機１は、子機制御部１０、アンテナ１１、子機受信部１２、子機送信部１３、センサ部１４、電池電源部１５を備える。子機受信部１２は、電波を通信媒体とする無線信号を受信し、且つ前記無線信号に含まれる送信フレームを復調及び復号するように構成される。子機送信部１３は、送信フレームを符号化し且つ変調した送信信号を無線信号に変換して送信するように構成される。
センサ部１４は、対象物の存在や量などを検知して電気信号に変換するものである。例えば、センサ部１４は、窓や玄関扉に設けられる錠前の施錠と解錠を検知する施解錠センサや、火災に伴う煙や熱を検知する火災センサなどであることが好ましい。ただし、センサ部１４は施解錠センサ及び火災センサに限定されるものではなく、防犯や防災に関わる異常を検知するためのセンサであれば、他の種類のセンサであっても構わない。
子機制御部１０はマイクロコントローラ(以下、マイコンと略す。)を主構成要素とし、センサ部１４の検知結果(例えば、錠前の施錠状態及び解錠状態や火災の発生など)を示すメッセージを含む無線信号を子機送信部１３から送信させる処理などを行う。電池電源部１５は、一次電池あるいは二次電池を電源として子機制御部１０、子機受信部１２、子機送信部１３、センサ部１４の動作電源を作成して給電している。これらの子機１は、電池の消耗を極力防ぐため、後述するように受信動作を常時ではなく間欠的に行う。
親機２は、親機制御部２０、アンテナ２１、親機受信部２２、親機送信部２３、表示部２４、電源部２５、操作入力受付部２６などを備える。親機受信部２２は、子機１から送信される無線信号を受信し、且つ前記無線信号に含まれる送信フレームを復調及び復号するように構成される。親機送信部２３は、送信フレームを符号化し且つ変調した送信信号を無線信号に変換して送信するように構成される。
操作入力受付部２６は、１乃至複数のスイッチ(例えば、押釦スイッチ)を有し、当該スイッチが操作されることで各スイッチに対応した操作入力を受け付けるとともに当該操作入力に対応した操作信号を親機制御部２０に出力する。
親機制御部２０は、子機制御部１０と同様にマイコンを主構成要素とし、後述するように何れかの子機１から無線信号で送信される検知結果に応じた処理を行うように構成される。例えば、親機制御部２０は、不審者の侵入や火災などの異常発生を警報音や警報表示で報知する処理や、何らかの外部通信手段を経由して遠隔地の通報先へ異常発生を報知する処理などを行う。
表示部２４は、発光ダイオードなどの発光素子からなり、例えば、後述するように子機１が警戒モードのときに発光(点灯)し、非警戒モードのときに消光(消灯)して子機１のモード切換の状態を表示する。電源部２５は外部の電源(例えば、商用交流電源３)から給電される交流電力を直流電力に変換して親機制御部２０、親機受信部２２、親機送信部２３、表示部２４に給電している。なお、親機２は外部電源で動作するため、子機１とは異なり、送信時以外では親機受信部２２が常時動作状態(受信待ち状態)にある。ただし、親機２は、子機１と同様に電池を電源として動作するように構成されても構わない。
なお、親機２及び子機１には固有の識別符号が割り当てられて親機制御部２０及び子機制御部１０が有するメモリに格納されており、当該識別符号によって無線信号の送信先並びに送信元が特定される。
図３は本実施形態のセキュリティシステムで使用される送信フレームのフレームフォーマットを示している。すなわち、１フレームは同期ビット(プリアンブル)、フレーム同期パターン(ユニークワード)、送信先アドレス、送信元アドレス、データ(メッセージ)、チェックコードで構成されている。ここで、送信先アドレスとして識別符号が設定されていれば、当該識別符号が割り当てられている親機２又は子機１のみが無線信号を受信してメッセージを取得することになる。ただし、送信先アドレスとして親機２及び子機１の何れにも割り当てられていない特殊なビット列(例えば、すべてのビットを１としたビット列)が設定された場合、その無線信号が同報(マルチキャスト)されて親機２及び全ての子機１でメッセージが取得される。例えば、モード切換の制御コマンドを含む無線信号は、親機２から全ての子機１に同報される。
ところで、各子機１においては、上述したように電池電源部１５の電池寿命をできるだけ長くするため、無線信号の送信時以外では間欠受信を行っている。すなわち、子機制御部１０は、マイコンに内蔵するタイマで一定周期の間欠受信間隔を繰り返しカウントするとともに間欠受信間隔のカウントが完了する毎に子機受信部１２を起動して所望の電波(親機２が送信した無線信号)が受信できるか否かをチェックする。そして、当該電波が捉えられなければ、子機制御部１０は直ちに子機受信部１２を停止して待機状態に移行させることで平均消費電力を大幅に低減している。なお、受信チェックは、子機受信部１２から出力される、受信信号強度の大小に比例した直流電圧信号である受信信号強度表示信号(Receiving Signal Strength Indication:RSSI信号)に基づいて子機制御部１０が行っている。
また、各子機１の子機制御部１０は、センサ部１４の検知結果を無線信号で親機２に送信する動作モード(警戒モード)と、センサ部１４の検知結果を無線信号で親機２に送信しない動作モード(非警戒モード)とが択一的に選択可能である。なお、子機制御部１０は、親機２からの指示(制御コマンド)に従って警戒モードと非警戒モードを切り換えている。例えば、対象エリア(住宅や店舗あるいは事務所や工場など)内に人(住人あるいは従業員)がいるときは各子機１が非警戒モードとされ、対象エリア内に人がいないときに各子機１が警戒モードとされる。なお、子機制御部１０は、非警戒モードにおいて、センサ部１４を停止するか、あるいはセンサ部１４を動作させつつ検知結果を含む無線信号の送信を行わないようにしている。
親機２の操作入力受付部２６にはモード切換用のスイッチが設けられている。操作入力受付部２６は、当該スイッチが操作されるとモード切換の操作入力を受け付け、当該操作入力に対応する操作信号を親機制御部２０に出力するように構成される。親機制御部２０は、モード切換の操作信号が入力されると、各子機１を警戒モード又は非警戒モードに切り換えるための制御コマンドを含み且つ送信先アドレスにマルチキャスト用のアドレス(ビット列)を設定した送信フレームを生成する。さらに、親機制御部２０は、生成した送信フレームを親機送信部２３に渡す。親機送信部２３は、親機制御部２０から受け取った送信フレームを符号化及び変調して送信信号を生成し、且つ生成した送信信号を無線信号に変換してアンテナ２１を通じて送信する。
親機２から送信される無線信号は子機受信部１２で受信される。子機受信部１２は、受信した無線信号(受信信号)を復調及び復号して送信フレームを取得し、送信フレームに含まれるデータ(制御コマンド)を子機制御部１０に渡す。
子機制御部１０は、子機受信部１２から受け取る制御コマンドに基づいて警戒モードと非警戒モードを切り換える。さらに子機制御部１０は、制御コマンドに対する応答メッセージ(ACKメッセージ)を含む送信フレームを生成して子機送信部１３に渡す。子機送信部１３は、子機制御部１０から受け取った送信フレームを符号化及び変調して送信信号を生成し、且つ生成した送信信号を無線信号に変換してアンテナ１１を通じて送信する。
親機２の親機制御部２０は、モード切換が正常に行われたことを示す応答メッセージを全ての子機１から受け取れば、表示部２４にモードの切換状態を表示させてモード切換の処理を終了する。
ところで、各子機１の子機制御部１０は、親機２から定期的(例えば、数十分から数時間毎)に送信される同期信号を受信し、当該同期信号の受信完了時点から一定時間が経過した時点で、間欠受信間隔のカウントを開始するように構成される。これにより、親機２及び全ての子機１における間欠受信間隔の同期を取ることができる。したがって、親機制御部２０は、間欠受信間隔に同期して、親機送信部２３から無線信号を送信させることができる。その結果、非常に短い送信時間で全ての子機１が無線信号を受信することができ、モード切換時における住人や従業員の待ち時間を短縮することができる。
次に、図１に示すタイムチャートを参照して、モード切換時における本実施形態の送受信動作をさらに詳しく説明する。
例えば、各子機１が非警戒モードで動作している場合に、親機２において、モード切換用のスイッチが操作されたとする(図１における「▽」参照)。親機制御部２０は、上述したようにモード切換の操作信号が操作入力受付部２６から入力されると各子機１を非警戒モードから警戒モードに切り換えるための制御コマンドを含み且つ送信先アドレスにマルチキャスト用のアドレスを設定した送信フレームを生成する。親機送信部２３は、親機制御部２０が生成した送信フレームを符号化し且つ変調した送信信号を無線信号に変換して送信する。このとき、親機制御部２０は、間欠受信間隔Ｔ１のカウントが完了するタイミングに合わせて無線信号が送信されるように親機送信部２３を制御する。
一方、各子機１の子機制御部１０は、間欠受信間隔Ｔ１のカウントが完了する毎に、子機受信部１２を起動して無線信号の受信を待ち受けさせている。子機制御部１０は、子機受信部１２から出力されるRSSI信号がしきい値未満であれば、直ちに子機受信部１２を停止させる。また、子機制御部１０は、RSSI信号がしきい値以上である場合、子機受信部１２を引き続き動作させる。
ここで、通常は、子機制御部１０が子機受信部１２を起動するタイミングと、親機制御部２０が親機送信部２３に無線信号を送信させるタイミングとが一致しているはずである。したがって、子機受信部１２は、親機送信部２３から送信された無線信号のプリアンブルを捕捉してビット同期を確立した後、ユニークワードを捕捉してフレーム同期を確立し、無線信号から送信フレームを復調し且つ復号することができる。そして、復調及び復号された送信フレームに含まれるデータ(制御コマンド)が子機受信部１２から子機制御部１０に渡されると、子機制御部１０は、制御コマンドに基づいて非警戒モードから警戒モードに切り換える。さらに子機制御部１０は、制御コマンドに対する応答メッセージ(ACK)を含み且つ送信先アドレスに親機２の識別符号を設定した送信フレームを生成して子機送信部１３に渡す。子機送信部１３は、子機制御部１０から渡された送信フレームを符号化及び変調した送信信号を無線信号に変換して送信する。
親機受信部２２は、子機１から送信された無線信号を復調及び復号して送信フレームを取得し、当該送信フレームに含まれる応答メッセージを親機制御部２０に渡す。親機制御部２０は、全ての子機１から応答メッセージを受け取れば、表示部２４の表示を切り換えることで非警戒モードから警戒モードに切り換わったことを報知する。
ところで、親機制御部２０がカウントする間欠受信間隔Ｔ１と、子機制御部１０がカウントする間欠受信間隔Ｔ１との間に生じる時間的なずれが大きくなると、子機受信部１２が無線信号のプリアンブルを捕捉できないことがある。子機受信部１２は、プリアンブルが捕捉できなければ、ビット同期が確立できず、フレーム同期も確立できないため、無線信号を受信することができない。そして、子機制御部１０は、子機受信部１２で無線信号を受信できなければ、親機２へ応答メッセージを含む無線信号を返信することができない。
親機制御部２０は、最初の無線信号が送信されてから所定時間(＜Ｔ１)が経過するまでの間に子機１から応答メッセージを受け取ることができなければ、同じ送信フレームを符号化及び変調した無線信号を親機送信部２３に再送信させる。例えば、親機送信部２３が無線信号を再送信する周期は、間欠受信間隔Ｔ１に等しい(図１参照)。なお、親機送信部２３が無線信号を再送信する周期は、間欠受信間隔Ｔ１と異なっていてもよい。例えば、親機送信部２３が無線信号を再送信する周期が、間欠受信間隔Ｔ１よりも短くてもよい。この場合、親機送信部２３から子機受信部１０への通知速度を速くすることができる。
一方、子機受信部１２が無線信号を受信できない場合、子機制御部１０は、子機受信部１２のRSSI信号がしきい値未満となった時点から所定の待機時間Ｔ２が経過した後、子機受信部１２を再度起動する。この待機時間Ｔ２は、親機２から無線信号が再送されるまでの時間(Ｔ１−Ｔ０：ただし、Ｔ０は親機２の送信期間)以下に設定される(Ｔ２≦Ｔ１−Ｔ０)。
而して、少なくとも親機送信部２３から無線信号が再送信されるタイミングで子機受信部１２が起動しているので、子機受信部１２が再送信された無線信号を確実に受信することができる。さらに子機制御部１０は、制御コマンドに対する応答メッセージ(ACK)を含み且つ送信先アドレスに親機２の識別符号を設定した送信フレームを生成して子機送信部１３に渡す。子機送信部１３は、子機制御部１０から渡された送信フレームを符号化及び変調した送信信号を無線信号に変換して送信する。
親機受信部２２は、子機１から送信された無線信号を復調及び復号して送信フレームを取得し、当該送信フレームに含まれる応答メッセージを親機制御部２０に渡す。親機制御部２０は、子機１から応答メッセージを受け取れば、無線信号の再送信を終了する。なお、警戒モードから非警戒モードへの切換も同様の手順で行われる。
上述のように本実施形態の無線通信装置(子機１)は、電波を通信媒体とする無線信号を受信し、且つ無線信号に含まれる送信フレームを復調及び復号する受信部(子機受信部１２)を備える。また、本実施形態の無線通信装置(子機１)は、受信部(子機受信部１２)で復調及び復号された送信フレームからデータを取得して処理する制御部(子機制御部１０)を備える。さらに、本実施形態の無線通信装置(子機１)は、受信部(子機受信部１２)と制御部(子機制御部１０)に給電する電源部(電池電源部１５)を備える。制御部(子機制御部１０)は、一定周期Ｔ１の間欠受信間隔をカウントし、間欠受信間隔Ｔ１のカウントが完了する毎に受信部(子機受信部１２)を動作させるように構成される。制御部(子機制御部１０)は、受信部(子機受信部１２)が所望の電波を受信しないときは受信部(子機受信部１２)を停止させ、受信部(子機受信部１２)が電波を受信したときは所定の待機時間Ｔ２が経過した後に受信部(子機受信部１２)を動作させるように構成される。そして、待機時間Ｔ２は、無線信号が再送信されるまでの時間(Ｔ１−Ｔ０)以下に設定される。
本実施形態の無線通信装置(子機１)は、間欠受信間隔Ｔ１毎に起動する際の受信部(子機受信部１２)の受信期間が短くて済むので、受信期間を長くする場合と比べて消費電力の低減を図ることができる。さらに、本実施形態の無線通信装置(子機１)は、受信期間を短くしつつも無線信号を確実に受信することが可能である。
(実施形態２)
本発明に係る無線通信装置(子機１)及び無線通信システム(セキュリティシステム)の実施形態２について説明する。ただし、本実施形態の子機１及びセキュリティシステムの基本構成及び基本動作は実施形態１と共通であるから、共通の構成要素には同一の符号を付して図示並びに説明を省略する。
図４に示すタイムチャートを参照して、モード切換時における本実施形態の送受信動作を詳しく説明する。
本実施形態における子機制御部１０は、子機受信部１２がプリアンブルを捕捉できない場合、子機受信部１２を動作させる時間を所定の受信継続時間Ｔ４まで延長するように構成される。そして、この受信継続時間Ｔ４は、親機２から無線信号が再送信されるまでの時間(Ｔ１−Ｔ０)と無線信号の送信時間Ｔ０の総和(すなわち、間欠受信間隔Ｔ１)以上に設定される(Ｔ１≦Ｔ４)。
而して、少なくとも親機送信部２３から無線信号が再送信されるタイミングで子機受信部１２が動作しているので、子機受信部１２が再送信された無線信号を確実に受信することができる。
上述のように本実施形態の無線通信装置(子機１)は、電波を通信媒体とする無線信号を受信し、且つ無線信号に含まれる送信フレームを復調及び復号する受信部(子機受信部１２)を備える。また、本実施形態の無線通信装置(子機１)は、受信部(子機受信部１２)で復調及び復号された送信フレームからデータを取得して処理する制御部(子機制御部１０)を備える。さらに、本実施形態の無線通信装置(子機１)は、受信部(子機受信部１２)と制御部(子機制御部１０)に給電する電源部(電池電源部１５)を備える。制御部(子機制御部１０)は、一定周期Ｔ１の間欠受信間隔をカウントし、間欠受信間隔Ｔ１のカウントが完了する毎に受信部(子機受信部１２)を動作させるように構成される。制御部(子機制御部１０)は、受信部(子機受信部１２)が所望の電波を受信しないときは受信部(子機受信部１２)を停止させるように構成される。さらに、制御部(子機制御部１０)は、受信部(子機受信部１２)が電波を受信したときは受信部(子機受信部１２)を動作させる時間を所定の受信継続時間Ｔ４まで延長するように構成される。そして、受信継続時間Ｔ４は、無線信号が再送信されるまでの時間(Ｔ１−Ｔ０)と無線信号の送信時間Ｔ０の総和以上に設定される。
本実施形態の無線通信装置(子機１)は、間欠受信間隔Ｔ１毎に起動する際の受信部(子機受信部１２)の受信期間が短くて済むので、受信期間を長くする場合と比べて消費電力の低減を図ることができる。さらに、本実施形態の無線通信装置(子機１)は、受信期間を短くしつつも無線信号を確実に受信することが可能である。
(実施形態３)
本発明に係る無線通信装置(子機１)及び無線通信システム(セキュリティシステム)の実施形態３について説明する。ただし、本実施形態の子機１及びセキュリティシステムの基本構成及び基本動作は実施形態１と共通であるから、共通の構成要素には同一の符号を付して図示並びに説明を省略する。
図５に示すタイムチャートを参照して、モード切換時における本実施形態の送受信動作を詳しく説明する。
本実施形態における子機制御部１０は、子機受信部１２がプリアンブルを捕捉できない場合、再送信を要求するメッセージを含み且つ送信先アドレスに親機２の識別符号を設定した送信フレームを生成して子機送信部１３に渡す。子機送信部１３は、子機制御部１０から渡された送信フレームを符号化及び変調した送信信号を無線信号に変換して送信する。
親機受信部２２は、子機１から送信された無線信号を復調及び復号して送信フレームを取得し、当該送信フレームに含まれる再送信要求のメッセージを親機制御部２０に渡す。親機制御部２０は、再送信要求のメッセージを受け取れば、間欠受信間隔Ｔ１のカウントを中断して、同じ送信フレームを符号化及び変調した無線信号を親機送信部２３に再送信させる。このとき、親機２が無線信号を再送信する間隔Ｔ３は、間欠受信間隔Ｔ１よりも短くなる(Ｔ３＜Ｔ１)。
子機制御部１０は、再送信要求のメッセージを含む無線信号を子機送信部１３に送信させた後、子機受信部１２を起動する。したがって、子機受信部１２が動作しているタイミングと、親機送信部２３から無線信号が再送信されるタイミングとが一致するので、子機受信部１２が再送信された無線信号を確実に受信することができる。
上述のように本実施形態の無線通信装置(子機１)は、電波を通信媒体とする無線信号を受信し、且つ無線信号に含まれる送信フレームを復調及び復号する受信部(子機受信部１２)を備える。また、本実施形態の無線通信装置(子機１)は、受信部(子機受信部１２)で復調及び復号された送信フレームからデータを取得して処理する制御部(子機制御部１０)を備える。さらに、本実施形態の無線通信装置(子機１)は、受信部(子機受信部１２)と制御部(子機制御部１０)に給電する電源部(電池電源部１５)を備える。制御部(子機制御部１０)は、一定周期Ｔ１の間欠受信間隔をカウントし、間欠受信間隔Ｔ１のカウントが完了する毎に受信部(子機受信部１２)を動作させるように構成される。制御部(子機制御部１０)は、受信部(子機受信部１２)が所望の電波を受信しないときは受信部(子機受信部１２)を停止させるように構成される。さらに、制御部(子機制御部１０)は、受信部(子機受信部１２)が電波を受信したときは無線信号の再送信を要求する再送要求メッセージを含む送信フレームを生成して送信部(子機送信部１３)に渡した後に受信部(子機受信部１２)を動作させるように構成される。
本実施形態の無線通信装置(子機１)は、間欠受信間隔Ｔ１毎に起動する際の受信部(子機受信部１２)の受信期間が短くて済むので、受信期間を長くする場合と比べて消費電力の低減を図ることができる。さらに、本実施形態の無線通信装置(子機１)は、受信期間を短くしつつも無線信号を確実に受信することが可能である。
ところで、実施形態１〜３における子機制御部１０は、子機受信部１２が受信する同期信号に同期して間欠受信間隔Ｔ１のカウントを開始している。しかしながら、外来ノイズの影響等によって子機受信部１２が同期信号を受信できない場合もある。故に、子機制御部１０は、同期信号が受信できなかった場合は子機受信部１２を連続して動作させるように構成されることが好ましい。このようにすれば、子機受信部１２が同期信号を受信する機会が増えるので、子機制御部１０が同期外れの状態から早期に復帰することができる。
１ 子機(無線通信装置)
１０ 子機制御部(制御部)
１２ 子機受信部(受信部)
Ｔ１ 間欠受信間隔
Ｔ２ 待機時間

Claims (5)

  1. 電波を通信媒体とする無線信号を受信し、且つ前記無線信号に含まれる送信フレームを復調及び復号する受信部と、前記受信部で復調及び復号された前記送信フレームからデータを取得して処理する制御部と、前記受信部と前記制御部に給電する電源部とを備え、
    前記制御部は、一定周期の間欠受信間隔をカウントし、前記間欠受信間隔のカウントが完了する毎に前記受信部を動作させ、前記受信部が所望の電波を受信しないときは前記受信部を停止させ、前記受信部が前記電波を受信したときは所定の待機時間が経過した後に前記受信部を動作させるように構成され、
    前記待機時間は、前記無線信号が再送信されるまでの時間以下に設定されることを特徴とする無線通信装置。
  2. 電波を通信媒体とする無線信号を受信し、且つ前記無線信号に含まれる送信フレームを復調及び復号する受信部と、前記受信部で復調及び復号された前記送信フレームからデータを取得して処理する制御部と、前記受信部と前記制御部に給電する電源部とを備え、
    前記制御部は、一定周期の間欠受信間隔をカウントし、前記間欠受信間隔のカウントが完了する毎に前記受信部を動作させ、前記受信部が所望の電波を受信しないときは前記受信部を停止させ、前記受信部が前記電波を受信したときは前記受信部を動作させる時間を所定の受信継続時間まで延長するように構成され、
    前記受信継続時間は、前記無線信号が再送信されるまでの時間と前記無線信号の送信時間の総和以上に設定されることを特徴とする無線通信装置。
  3. 電波を通信媒体とする無線信号を受信し、且つ前記無線信号に含まれる送信フレームを復調及び復号する受信部と、送信フレームを符号化し且つ変調した送信信号を無線信号に変換して送信する送信部と、前記受信部で復調及び復号された前記送信フレームからデータを取得して処理し、且つ送信しようとするデータを含む送信フレームを生成して前記送信部に渡す制御部と、前記受信部と前記送信部と前記制御部に給電する電源部とを備え、
    前記制御部は、一定周期の間欠受信間隔をカウントし、前記間欠受信間隔のカウントが完了する毎に前記受信部を動作させ、前記受信部が所望の電波を受信しないときは前記受信部を停止させ、前記受信部が前記電波を受信したときは前記無線信号の再送信を要求する再送要求メッセージを含む前記送信フレームを生成して前記送信部に渡した後に前記受信部を動作させるように構成されることを特徴とする無線通信装置。
  4. 前記制御部は、前記受信部が受信する同期信号に同期して前記間欠受信間隔のカウントを開始し、前記同期信号が受信できなかった場合は前記受信部を連続して動作させるように構成されることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の無線通信装置。
  5. 請求項１〜４の何れかの無線通信装置を有することを特徴とする無線通信システム。
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