JP2020025200A - Communication apparatus, communication system, and communication method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線通信を行う通信装置、通信システム、及び、通信方法に関する。 The present invention relates to a communication device, a communication system, and a communication method for performing wireless communication.
消費電力の低減のため、間欠的に電波の受信確認を行う通信装置が知られている。特許文献1には、このような間欠的に電波の受信確認を行う無線通信装置を用いた無線通信システムが開示されている。 2. Description of the Related Art Communication devices that intermittently confirm reception of radio waves to reduce power consumption are known. Patent Literature 1 discloses a wireless communication system using a wireless communication device that intermittently checks reception of radio waves.
通信システムにおける受信動作の失敗は、消費電流の増加、及び、応答性の低下を招く。 Failure of the receiving operation in the communication system causes an increase in current consumption and a decrease in responsiveness.
本発明は、受信動作の失敗を抑制することができる通信装置、通信システム、及び、通信方法を提供する。 The present invention provides a communication device, a communication system, and a communication method that can suppress a failure in a reception operation.
本発明の一態様に係る通信装置は、通信の同期をとるためのビーコン信号の受信タイミングを基準に所定の間隔で電波の受信確認を行い、前記受信確認において前記電波が受信されたとき、前記所定の間隔よりも短い待機期間が経過した後に受信動作を行う通信部を備える。 The communication device according to one aspect of the present invention performs radio wave reception confirmation at predetermined intervals based on the reception timing of the beacon signal for synchronizing communication, and when the radio wave is received in the reception confirmation, A communication unit that performs a reception operation after a standby period shorter than a predetermined interval has elapsed;
本発明の一態様に係る通信装置は、通信の同期をとるためのビーコン信号を他の通信装置に送信する通信部を備え、前記他の通信装置は、受信した前記ビーコン信号の受信タイミングを基準に所定の間隔で電波の受信確認を行い、前記受信確認において電波が受信されたとき前記所定の間隔よりも短い所定の待機期間が経過した後に受信動作を行い、前記通信部は、前記受信確認に要する期間および前記待機期間の合計期間よりも受信に要する期間が長くなるプリアンブル長を有するフレームを前記他の通信装置に送信する。 A communication device according to one aspect of the present invention includes a communication unit that transmits a beacon signal for synchronizing communication to another communication device, wherein the other communication device uses a reception timing of the received beacon signal as a reference. The reception of the radio wave is performed at a predetermined interval, and when the radio wave is received in the reception confirmation, a reception operation is performed after a predetermined standby period shorter than the predetermined interval has elapsed, and the communication unit performs the reception confirmation. And transmitting a frame having a preamble length in which the period required for reception is longer than the total period of the waiting period and the waiting period to the other communication device.
本発明の一態様に係る通信方法は、通信の同期をとるためのビーコン信号の受信タイミングを基準に所定の間隔で電波の受信確認を行い、前記受信確認において前記電波が受信されたとき、前記所定の間隔よりも短い待機期間が経過した後に受信動作を行う。 The communication method according to an aspect of the present invention performs reception confirmation of radio waves at predetermined intervals based on the reception timing of a beacon signal for synchronizing communication, and when the radio waves are received in the reception confirmation, The receiving operation is performed after a standby period shorter than a predetermined interval has elapsed.
本発明の一態様に係るプログラムは、前記通信方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。 A program according to one embodiment of the present invention is a program for causing a computer to execute the communication method.
本発明の一態様に係る通信方法は、通信の同期をとるためのビーコン信号を通信装置に送信し、前記通信装置は、受信した前記ビーコン信号の受信タイミングを基準に所定の間隔で電波の受信確認を行い、前記受信確認において電波が受信されたとき前記所定の間隔よりも短い所定の待機期間が経過した後に受信動作を行い、前記受信確認に要する期間および前記受信動作に要する期間の合計期間よりも受信に要する期間が長くなるプリアンブル長を有するフレームを前記通信装置に送信する。 A communication method according to an aspect of the present invention transmits a beacon signal for synchronizing communication to a communication device, and the communication device receives a radio wave at predetermined intervals based on a reception timing of the received beacon signal. Perform a reception, perform a reception operation after a predetermined standby period shorter than the predetermined interval has elapsed when a radio wave is received in the reception confirmation, and perform a reception operation, and a total period of a period required for the reception confirmation and a period required for the reception operation A frame having a preamble length requiring a longer period of time for reception is transmitted to the communication device.
本発明の一態様に係るプログラムは、前記通信方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。 A program according to one embodiment of the present invention is a program for causing a computer to execute the communication method.
本発明によれば、受信動作の失敗を抑制することができる通信装置、通信システム、及び、通信方法が実現される。 According to the present invention, a communication device, a communication system, and a communication method that can suppress a failure in a reception operation are realized.
以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 Hereinafter, embodiments will be specifically described with reference to the drawings. Each of the embodiments described below shows a comprehensive or specific example. Numerical values, shapes, materials, constituent elements, arrangement positions and connection forms of constituent elements, steps, order of steps, and the like shown in the following embodiments are merely examples, and do not limit the present invention. Further, among the components in the following embodiments, components not described in the independent claims are described as arbitrary components.
なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付し、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。 Each drawing is a schematic diagram, and is not necessarily strictly illustrated. In each of the drawings, substantially the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted or simplified.
(実施の形態)
[構成]
まず、実施の形態に係る通信システムの構成について説明する。図1は、実施の形態に係る通信システムの概要を示す図である。
(Embodiment)
[Constitution]
First, the configuration of the communication system according to the embodiment will be described. FIG. 1 is a diagram illustrating an outline of a communication system according to an embodiment.
図1に示される通信システム100は、親機として機能する第一通信装置10と、子機として機能する複数の第二通信装置20とを備え、第一通信装置10及び複数の第二通信装置20との間で電波を媒体とした無線通信を行うシステムである。通信システム100が備える複数の第二通信装置20の数は特に限定されない。通信システム100は、少なくとも1つの第二通信装置20を備えればよい。
The
また、第一通信装置10及び第二通信装置20の間には、中継装置30が介在してもよい。以下の実施の形態では、主として第一通信装置10及び第二通信装置20が通信を行う例について説明されるが、第一通信装置10及び中継装置30が通信を行う場合、並びに、中継装置30及び第二通信装置20が通信を行う場合も同様である。つまり、以下の実施の形態において、第一通信装置10及び第二通信装置20にいずれか一方は中継装置30に読み替えられてもよい。
Further, a
通信システム100は、例えば、住宅などの建物に設置されるセキュリティシステムとして利用される。この場合、第一通信装置10は、例えば、ゲートウェイ装置であり、第二通信装置20は、例えば、警報器(より具体的には、火災警報器)である。なお、通信システム100は、セキュリティシステム以外のシステムとして使用されてもよい。例えば、第一通信装置10は、HEMS(Home Energy Management System)コントローラであり、第二通信装置20は、HEMSコントローラの制御対象機器であってもよい。このように、通信システム100の用途は特に限定されない。
The
第一通信装置10は、通信システム100において通信の同期を管理する親機として機能する。第一通信装置10は、具体的には、電源回路11と、第一通信部12と、第一制御部13と、第一記憶部14と、第一計時部15とを備える。
The
電源回路11は、系統電源40から得られる交流電力を第一通信装置10の動作に適した直流電力に変換する。電源回路11から出力される直流電力は、第一通信部12、第一制御部13、及び、第一記憶部14の動作に使用される。電源回路11は、具体的には、インバータ回路、及び、DC−DCコンバータ回路等によって実現される。
The
第一通信部12は、第一通信装置10が第二通信装置20または中継装置30と電波を用いた無線通信を行うための無線通信回路である。第一通信部12によって行われる無線通信の通信規格については特に限定されない。第一通信部12は、例えば、第一制御部13によって制御される。
The
第一制御部13は、無線通信に関する各種情報処理を行う。第一制御部13は、例えば、マイクロコンピュータまたはプロセッサによって実現される。第一制御部13は、第一設定部13aを有する。
The
第一記憶部14は、第一制御部13によって実行される制御プログラムが記憶される記憶装置である。第一記憶部14は、例えば、半導体メモリによって実現される。
The
第一計時部15は、通信の同期をとるためのクロック回路である。第一計時部15は、第一制御部13に含まれてもよい。
The
第二通信装置20は、通信システム100において子機として機能する。第二通信装置20は、具体的には、電池21と、第二通信部22と、第二制御部23と、第二記憶部24と、計時部25と、温度センサ26とを備える。
The
電池21は、第二通信装置20の電源として用いられる。電池21は、例えば、アルカリ乾電池またはマンガン乾電池などの一次電池であるが、リチウムイオン電池などの二次電池であってもよい。
The
第二通信部22は、第二通信装置20が第一通信装置10または中継装置30と電波を用いた無線通信を行うための無線通信回路である。第二通信部22によって行われる無線通信の通信規格については特に限定されない。第二通信部22は、例えば、第二制御部23によって制御される。
The
第二制御部23は、無線通信に関する各種情報処理を行う。第二制御部23は、例えば、マイクロコンピュータまたはプロセッサによって実現される。第二制御部23は、第二設定部23aを有する。
The
第二記憶部24は、第二制御部23によって実行される制御プログラムが記憶される記憶装置である。第二記憶部24は、例えば、半導体メモリによって実現される。
The
第二計時部25は、時間を計測するタイマ回路である。第二計時部25は、第二制御部23に含まれてもよい。
The
温度センサ26は、通信の同期をとるために用いられるクロック回路(図示せず)に含まれる水晶振動子の周辺の温度を計測するセンサ装置である。温度センサ26は、例えば、サーミスタによって実現されるが、熱電対などの他の温度計測素子によって実現されてもよい。また、第二制御部23に内蔵された温度センサが温度センサ26として用いられてもよい。
The
[一般的な通信システムの動作と課題]
次に、一般的な通信システムの動作について説明する。図2は、一般的な通信システムの動作を説明するためのタイムチャートである。なお、以下の一般的な通信システムの動作の説明では、通信システム100が一般的な通信システムと同様の動作をするものとして説明が行われる。
[Operation and problems of general communication system]
Next, the operation of a general communication system will be described. FIG. 2 is a time chart for explaining the operation of a general communication system. In the following description of the operation of a general communication system, the
上述のように、第一通信装置10が系統電源40から供給される交流電力によって動作するのに対し、第二通信装置20は電池21によって動作する。第一通信装置10は、第二通信装置20によって送信される電波(言い換えれば、信号)の受信動作を定常的に行うのに対し、第二通信装置20は、電池21の消耗を抑制するために、第一通信装置10によって送信される電波の受信動作を間欠的に行う。
As described above, the
まず、第一通信装置10の第一通信部12は、通信の同期を取るためのビーコン信号を送信する(図2のS11)。ビーコン信号は、1日に1回など定期的に送信される。第二通信装置20の第二通信部22は、第一通信部12によって送信されたビーコン信号を受信すると(S12)、ビーコン信号を受信したタイミングを基準として所定の間隔(例えば、10秒間隔)で電波の受信確認を行う(S13)。電波の受信確認は、例えば、電波の受信信号強度(RSSI:Received Signal Strength Indication)と閾値との比較に基づいて行われる。電波の受信確認においては、電波が受信されか否かだけを短期間で判定し、電波に含まれるフレームの実質的な受信は行われない。
First, the
第二通信部22は、受信確認において電波が受信されたと判定された場合に、次の電波の送信タイミング(言い換えれば、電波の再送タイミング)を狙って受信動作を開始する(S14)。受信動作は、電波に含まれるフレームを実質的に受信する(例えば、信号処理する)ことを意味し、電波の受信確認とは異なる。
When it is determined in the reception confirmation that the radio wave has been received, the
ところで、第一通信装置10の第一通信部12は、特定の周波数帯域(例えば、920MHz帯)の電波を送信する前にはキャリアセンスを行う必要がある。キャリアセンスは、送信対象の電波の周波数帯域が他のシステムによって使用されているか否かを判定する処理である。第一通信部12は、キャリアセンスに成功した場合(つまり、送信対象の電波の周波数帯域が他のシステムによって使用されていない場合)にのみ電波の送信を行うことができ、キャリアセンスに失敗すると電波の送信を行うことができない。
By the way, the
キャリアセンスは、電波の送信のたびに行われる。そうすると、第二通信部22の受信動作が行われるときに第一通信部12がキャリアセンスに失敗し(S15)、電波が再送されない可能性がある。そうすると、第二通信部22の受信動作は失敗し、第二通信部22は受信確認からやり直す(S16)。このように受信動作の失敗が起こると、消費電流(言い換えれば、消費電力)が増加してしまうという課題が生じる。また、第二通信装置20の応答性が低下してしまうことも課題である。
Carrier sensing is performed every time radio waves are transmitted. Then, when the receiving operation of the
[実施の形態に係る通信システムの動作]
このような課題を鑑みた、通信システム100の動作について説明する。図3は、通信システム100の動作を説明するためのタイムチャートである。
[Operation of Communication System According to Embodiment]
The operation of the
図3に示される動作では、第一通信装置10の第一通信部12による電波の送信時間(以下、フレーム長とも記載される)が比較的長い。また、第二通信装置20の第二通信部22は、受信確認が行われる所定の間隔よりも短い待機期間が経過した直後に受信動作を開始する。つまり、第二通信部22は、受信確認の対象となった電波(フレーム)の送信中に受信動作を開始する。言い換えれば、1つのフレームの送信中に、当該フレームに対して受信確認及び受信動作の両方が行われる。なお、待機期間の長さは、例えば5msであり、あらかじめ定められる。待機期間の長さは、0秒以上であるが、0秒よりも長い期間であってもよい。
In the operation illustrated in FIG. 3, the transmission time of radio waves by the
このような通信システム100の動作においては、受信確認の後、受信動作が開始される前にキャリアセンスが行われない。よって、第一通信装置10のキャリアセンス失敗による受信動作の失敗が抑制され、第二通信装置20の消費電流の増加、及び、第二通信装置20の応答性の低下が抑制される。
In such an operation of the
ここで、フレームのフォーマットについて説明する。図4は、フレームのフォーマットを示す図である。図4では、フレームのデータ長を時間に換算した場合の、受信確認に要する期間Tc、及び、待機期間Twなども示されている。 Here, the format of the frame will be described. FIG. 4 is a diagram showing a format of a frame. FIG. 4 also shows a period Tc required for reception confirmation and a standby period Tw when the data length of the frame is converted into time.
フレームには、プリアンブルと、ユニークワードと、送信先アドレスと、送信元アドレスと、データと、チェックコードとが含まれる。 The frame includes a preamble, a unique word, a destination address, a source address, data, and a check code.
プリアンブルは、フレームの先頭に位置する、ビット同期をとるための領域である。図3に示される動作では、例えば、プリアンブル長が延長されることにより、フレームが延長される。ビット同期をとるために、受信動作はプリアンブルの途中から開始される必要がある。したがって、プリアンブル長は、プリアンブルの受信に要する期間が、第二通信装置20が受信確認に要する期間Tc(例えば、100μs)、及び、待機期間Tw(例えば、5ms)の合計期間よりも長くなるように定められる。言い換えれば、プリアンブル長を受信時間に換算した場合の当該受信時間は、期間Tc、及び、待機期間Twの合計期間よりも長い。例えば、プリアンブル長が200Byteであり、かつ、ビットレートが100kbpsの場合、プリアンブルの受信に要する期間(言い換えれば、受信時間)は200×8bit/100k=16msとなる。なお、第二通信装置20のクロック回路は、水晶振動子の温度特性などの要因によって、第一通信装置10のクロック回路よりもプラス側に進むこともあればマイナス側に戻る(遅れる)こともある。
The preamble is an area located at the beginning of the frame for establishing bit synchronization. In the operation shown in FIG. 3, for example, the frame is extended by extending the preamble length. In order to achieve bit synchronization, the receiving operation needs to be started in the middle of the preamble. Therefore, the preamble length is such that the period required for receiving the preamble is longer than the total period of the period Tc (for example, 100 μs) required for the
ユニークワードは、第二通信装置20が、当該フレームが受信を継続する必要があるフレームかどうか(通信システム100を対象としたフレームであるかどうか)を判定するための領域である。ユニークワードは、例えば、2Byteのデータ長を有する。
The unique word is an area for the
送信先アドレス及び送信元アドレスは、第二通信装置20が、当該フレームが自身宛てであるかどうかを判定するための領域である。第二通信装置20は、自身が宛先でないと判定した場合は受信を停止する。送信先アドレス及び送信元アドレスのそれぞれは、例えば、4Byteのデータ長を有する。
The destination address and the source address are areas for the
データは、フレームによって送信したいデータである。データは、具体的には、暗号鍵、または、コマンド等である。データは、例えば、1〜240Byte以下のデータ長を有する。第一通信装置10と第二通信装置20で共通のルールが適用されているのであれば、データは暗号化されていてもよいし、スクランブルによって保護されていてもよい。
Data is data to be transmitted in a frame. The data is, specifically, an encryption key or a command. The data has, for example, a data length of 1 to 240 bytes or less. If a common rule is applied to the
チェックコードは、CRC(Cyclic Redundancy Check)用の領域である。チェックコードは、例えば、2Byteのデータ長を有する。 The check code is an area for a CRC (Cyclic Redundancy Check). The check code has a data length of, for example, 2 bytes.
なお、フレームには、上記以外にデータの前段部(ヘッダ)、及び後段部(トレイラ)が追加されてもよい。また、データは送信側で分割されたものであってもよい。分割されたデータは、例えば、受信側で結合される。 Note that, in addition to the above, a front part (header) and a rear part (trailer) of data may be added to the frame. Further, the data may be divided on the transmission side. The divided data is combined on the receiving side, for example.
[実施の形態に係る通信システムの動作の詳細]
次に、上記図3に示される第二通信装置20動作の詳細についてフローチャートを参照しながら説明する。図5は、第二通信装置20の動作のフローチャートである。
[Details of Operation of Communication System According to Embodiment]
Next, the operation of the
まず、第二通信部22は、通信の同期をとるためのビーコン信号を第一通信装置10から受信する(S21)。第二制御部23は、ビーコン信号が受信されたタイミングを基準として、受信確認タイミングであるか否かを判定する(S22)。第二制御部23は、具体的には、第二計時部25を用いて受信確認タイミングであるか否かを判定する。上述のように、受信確認タイミングは所定の間隔(例えば、10秒間隔)で訪れる。受信確認タイミングであるか否かの判定は、受信確認タイミングが訪れるまで継続される(S22でNo)。
First, the
第二制御部23は、受信確認タイミングであると判定すると(S22でYes)、第二通信部22に受信確認を行わせる(S23)。第二通信部22による受信確認において電波が受信されなかった場合(S23でNo)、引き続き受信確認タイミングであるか否かの判定が行われる(S22)。
When the
第二通信部22による受信確認において電波が受信された場合(S23でYes)、第二制御部23は、第二計時部25を用いて待機期間Tw(例えば、5ms)を計測し(S24)、待機期間Twの経過直後に第二通信部22に受信動作を開始させる(S25)。つまり、待機期間Twは、受信確認が終わってから受信動作が開始されるまでの期間である。
When a radio wave is received in the reception confirmation by the second communication unit 22 (Yes in S23), the
[待機期間の設定例1]
待機期間Twは、例えば、あらかじめ定められるが、第二通信装置20が備える第二設定部23aによって設定されてもよい。以下、第二設定部23aによる待機期間Twの設定例1について説明する。
[Setting example 1 of waiting period]
The waiting period Tw is, for example, determined in advance, but may be set by the
第二設定部23aは、例えば、受信動作を開始してからユニークワードを受信し終わるまでの期間Ts(図4に図示)の長さに基づいて待機期間Twを設定する。なお、ユニークワードを受信し終わるタイミングにおいて受信動作は成功したものと判定できる。つまり、期間Tsは、言い換えれば、受信動作の開始から受信動作が成功であると判定されるまで期間である。
The
例えば、1回目の受信動作において受信動作を開始してからユニークワードを受信し終わるまでの期間Tsの長さが2msであったとする。この場合、1回目の受信動作の次に行われる2回目の受信動作においては、1回目の受信動作における期間Tsの長さが予測値として用いられる。つまり、2回目の受信動作において期間Tsは2msであると予測される。2回目の受信動作において期間Tsの実測値が5msであった場合、予測値(Ts=2ms)及び実測値(Ts=5ms)の差は3msであり、期間Tsが大きくなる方向にタイミングずれが発生しているといえる。 For example, it is assumed that the length of the period Ts from the start of the reception operation in the first reception operation to the end of the reception of the unique word is 2 ms. In this case, in the second reception operation performed after the first reception operation, the length of the period Ts in the first reception operation is used as a predicted value. That is, in the second receiving operation, the period Ts is predicted to be 2 ms. When the measured value of the period Ts is 5 ms in the second reception operation, the difference between the predicted value (Ts = 2 ms) and the measured value (Ts = 5 ms) is 3 ms, and the timing shift is increased in the direction in which the period Ts increases. It can be said that it has occurred.
この場合、第二設定部23aは、2回目の受信動作の次に行われる3回目の受信動作の直前の待機期間Twを延長する。第二設定部23aは、例えば、待機期間Twを1ms程度延長する。待機期間Twの延長量は、3ms以内の範囲であればよい。待機期間Twが延長されれば、受信動作の時間が短くなるため、消費電流の低減を図ることができる。
In this case, the
このように、第二設定部23aは、受信動作の開始から受信動作が成功であると判定されるまで期間Tsの、予測値及び実測値の差に基づいて次の受信動作の待機期間Twを設定することができる。予測値及び実測値の差は、言い換えれば、直前の2回の受信動作における期間Tsの実測値の差(期間Tsの変化量)である。
As described above, the
なお、上記2回目の受信動作において、期間Tsが小さくなる方向にタイミングずれが発生している場合には、第二設定部23aは、例えば、待機期間を短縮する。また、設定例1において、第二設定部23aは、待機期間Twの長さはそのままで、受信確認タイミングを遅らせてもよい。第二設定部23aは、例えば、受信確認タイミングを3ms以内の範囲で遅らせてもよい。
In the second receiving operation, if a timing shift occurs in a direction in which the period Ts decreases, the
[待機期間の設定例2]
また、受信動作を開始してからユニークワードを受信し終わるまでには、制限時間(例えば、10ms)が設けられる場合がある、制限時間が経過してもユニークワードを受信し終わらなかった場合、受信動作は失敗したものと判定される。
[Setting example 2 of waiting period]
Further, a time limit (for example, 10 ms) may be provided from the start of the receiving operation to the end of the reception of the unique word. The receiving operation is determined to have failed.
上記2回目の受信動作において、期間Tsが2msであると予測されたが受信動作は失敗に終わった(つまり、制限時間を経過してもユニークワードを受信し終わらなかった)とする。この場合、2回目の受信動作の開始が1回目よりも2ms以上遅れる方向にタイミングずれが発生し、ユニークワードを正常に受信できなかった(つまり、受信動作の開始が遅れた)と考えられる。 In the second receiving operation, it is assumed that the period Ts is predicted to be 2 ms, but the receiving operation has failed (that is, the unique word has not been received even after the time limit has elapsed). In this case, it is considered that a timing shift occurred in a direction in which the start of the second receiving operation was delayed by 2 ms or more from the first time, and the unique word could not be normally received (that is, the start of the receiving operation was delayed).
この場合、第二設定部23aは、2回目の受信動作の次に行われる3回目の受信動作の直前の待機期間Twを短縮する。第二設定部23aは、例えば、待機期間Twを5msから0msに短縮する。これにより、3回目の受信動作が失敗してしまうことを抑制することができる。
In this case, the
このように、第二設定部23aは、所定の条件下において電波の受信を確認したとき、待機期間を短縮することができる。所定の条件には、直前に行われた受信動作が失敗であると判定されたことが含まれる。所定の条件は、例えば、受信動作が失敗する可能性が高まるような条件であれば、その他の条件であってもよい。
As described above, the
図6は、上述した設定例1及び設定例2を統合した設定動作のフローチャートである。第二設定部23aは、受信動作が成功したか否かを判定する(S31)第二設定部23aは、受信動作が成功したと判定すると(S31でYes)、期間Tsの予測値及び実測値の差に基づいて次の受信動作の待機期間を設定する(S32)。一方、第二設定部23aは、受信動作が成功したと判定すると(S31でNo)、次の受信動作の待機期間を短縮する(S33)。待機期間Twの短縮には待機期間Twを無くすことが含まれる。
FIG. 6 is a flowchart of a setting operation in which the setting examples 1 and 2 described above are integrated. The
[待機期間の設定例3]
上述のように、通信システム100において、通信の同期はビーコン信号によって調整される。ビーコン信号が受信されてからの期間が長くなるほど同期ずれは大きくなると考えられる。
[Setting example 3 of waiting period]
As described above, in the
例えば、ビーコン信号が24時間ごとに送信される場合、ビーコン信号を受信してから1時間後のタイミングにおける同期ずれは比較的小さく、23時間後のタイミングにおける同期ずれは小さいと考えられる。同期ずれが大きくなるほど、受信動作が失敗する可能性が高まる。
For example, when the beacon signal is transmitted every 24 hours, it is considered that the synchronization deviation at the timing one hour after the reception of the beacon signal is relatively small, and the synchronization deviation at the
そこで、第二設定部23aは、ビーコン信号を受信してから電波の受信を確認するまで(つまり、受信確認タイミングまで)の経過期間に基づいて待機期間Twを設定してもよい。図7は、このような待機期間Twの設定例3のフローチャートである。第二設定部23aは、第二計時部25を用いて経過期間を計測し(S41)、計測した経過期間に基づいて待機期間Twを設定する(S42)。第二設定部23aは、例えば、経過期間が長くなるほど、待機期間Twを短く設定する。
Therefore, the
例えば、ビーコン信号を受信してから次のビーコン信号を受信するまでの期間を前期、中期、及び、後期の3つの期間に分けた場合、第二設定部23aは、受信確認タイミングが前期に属する場合には待機期間Twを5msに設定し、受信確認タイミングが中期に属する場合には待機期間Twを3msに設定し、受信確認タイミングが後期に属する場合には待機期間Twを1msに設定する。これにより、受信動作が失敗してしまうことを抑制することができる。
For example, when the period from when a beacon signal is received to when the next beacon signal is received is divided into three periods: a first period, a middle period, and a second period, the
[待機期間の設定例4]
通信の同期ずれの発生する原因の1つとして、通信の同期をとるために用いられるクロック回路(図示せず)に含まれる水晶振動子の温度特性が挙げられる。そこで、第二設定部23aは、温度センサ26から取得した温度情報に基づいて待機期間Twを設定してもよい。
[Setting example 4 of waiting period]
One of the causes of the communication synchronization deviation is a temperature characteristic of a crystal oscillator included in a clock circuit (not shown) used for synchronizing the communication. Therefore, the
[プリアンブル長の設定例1]
プリアンブル長は、例えば、一定(例:150Byte(12ms相当))であるが、第一通信装置10が備える第一設定部13aによって設定されてもよい。図8は、プリアンブル長の設定例1のフローチャートである。
[Setting example 1 of preamble length]
The preamble length is, for example, constant (e.g., 150 Bytes (equivalent to 12 ms)), but may be set by the
例えば、第二通信装置20は、第二通信装置20の通信システム100への登録時、または、第二通信装置20の起動時(電源ON時)などに当該第二通信装置20に必要なプリアンブル長を示す情報を第一通信装置10に送信する。つまり、プリアンブル長は、第二通信装置20から第一通信装置10に事前通知(事前申告)される。
For example, the preamble required for the
第一通信装置10の第一通信部12は、プリアンブル長を示す情報を受信し(S51)、第一設定部13aは、第一通信部12が第二通信装置20から受信した情報に基づいてプリアンブル長を設定する(S52)。
The
なお、第二通信装置20に必要なプリアンブル長は、第二通信装置20のハードウェア性能などに依存する。このため、通信システム100が複数の第二通信装置20を備える場合、プリアンブル長が複数の第二通信装置20ごとに異なる場合がある。よって、第一設定部13aは、複数の第二通信装置20のそれぞれから受信した情報に基づいて、複数の第二通信装置20ごとにプリアンブル長を設定する。
The preamble length required for the
[プリアンブル長の設定例2]
上述のように、通信システム100において、通信の同期はビーコン信号によって調整される。ビーコン信号が受信されてからの期間が長くなるほど同期ずれは大きくなると考えられる。
[Setting example 2 of preamble length]
As described above, in the
例えば、ビーコン信号が24時間ごとに送信される場合、ビーコン信号を受信してから1時間後のタイミングにおける同期ずれは比較的小さく、23時間後のタイミングにおける同期ずれは小さいと考えられる。同期ずれが大きくなるほど、受信動作が失敗する可能性が高まる。
For example, when the beacon signal is transmitted every 24 hours, it is considered that the synchronization deviation at the timing one hour after the reception of the beacon signal is relatively small, and the synchronization deviation at the
そこで、第一設定部13aは、ビーコン信号を受信してから電波(フレーム)の送信を行うまで(つまり、フレームの送信タイミングまで)の経過期間に基づいてプリアンブル長を設定してもよい。図9は、このようなプリアンブル長の設定例2のフローチャートである。第一設定部13aは経過期間を計測し(S61)、計測した経過期間に基づいてプリアンブル長を設定する(S62)。第一設定部13aは、例えば、経過期間が長くなるほど、プリアンブル長を長く設定する。
Therefore, the
例えば、ビーコン信号を受信してから次のビーコン信号を受信するまでの期間を前期、中期、及び、後期の3つの期間に分けた場合、第一設定部13aは、フレームの送信タイミングが前期に属する場合には当該フレームのプリアンブル長を4msに設定し、フレームの送信タイミングが中期に属する場合には当該フレームのプリアンブル長を7msに設定し、フレームの送信タイミングが後期に属する場合には当該フレームのプリアンブル長を12msに設定する。これにより、受信動作が失敗してしまうことを抑制することができる。
For example, if the period from when a beacon signal is received to when the next beacon signal is received is divided into three periods, a first period, a middle period, and a second period, the
[効果等]
以上説明したように、第二通信装置20は、通信の同期をとるためのビーコン信号の受信タイミングを基準に所定の間隔で電波の受信確認を行い、受信確認において電波が受信されたとき、所定の間隔よりも短い待機期間が経過した後に受信動作を行う第二通信部22を備える。
[Effects]
As described above, the
このような第二通信装置20は、受信動作の開始を早めることにより受信動作が失敗してしまうことを抑制することができる。例えば、受信確認の対象となった電波(フレーム)の送信中に受信動作が開始されれば、キャリアセンス失敗による受信動作の失敗が抑制され、第二通信装置20の消費電流の増加、及び、第二通信装置20の応答性の低下が抑制される。
Such a
また、例えば、第二通信装置20は、さらに、待機期間Twを設定する第二設定部23aを備える。
In addition, for example, the
このような第二通信装置20は、待機期間Twを設定することができる。
Such a
また、例えば、第二設定部23aは、受信動作の開始から受信動作が成功であると判定されるまで期間の、予測値及び実測値の差に基づいて次の受信動作の待機期間Twを設定する
このような第二通信装置20は、受信動作の開始から受信動作が成功であると判定されるまで期間の、予測値及び実測値の差に基づいて次の受信動作の待機期間Twを設定することができる。
Further, for example, the
また、例えば、第二設定部23aは、ビーコン信号を受信してから電波の受信を確認するまでの経過期間に基づいて待機期間Twを設定する。
Further, for example, the
このような第二通信装置20は、同期ずれが大きくなると考えられる場合に待機期間Twを短縮することで、受信動作の失敗を抑制することができる。
Such a
また、例えば、第二設定部23aは、温度センサ26から取得した情報に基づいて待機期間Twを設定する。
Further, for example, the
このような第二通信装置20は、例えば、通信の同期をとるために用いられるクロック回路に含まれる水晶振動子の温度特性を考慮して待機期間Twを設定することができる。
In such a
また、例えば、第二設定部23aは、所定の条件下において電波の受信を確認したとき、待機期間Twを短縮する。
Further, for example, when the
このような第二通信装置20は、所定の条件が受信動作の失敗の可能性が高まるような条件であれば、受信動作の失敗を抑制することができる。
Such a
また、例えば、所定の条件には、受信動作よりも前に行われた受信動作が失敗であると判定されたことが含まれる。 Further, for example, the predetermined condition includes that it is determined that the receiving operation performed before the receiving operation is unsuccessful.
このような第二通信装置20は、受信動作の失敗を抑制することができる。
Such a
また、第一通信装置10は、通信の同期をとるためのビーコン信号を第二通信装置20に送信する第一通信部12を備える。第一通信部12は、受信確認に要する期間Tcおよび待機期間Twの合計期間よりも受信に要する期間が長くなるプリアンブル長を有するフレームを第二通信装置20に送信する。第二通信装置20は、他の通信装置の一例である。
In addition, the
このような第一通信装置10は、受信確認及び受信動作の両方の対象となるようにプリアンブル長が定められたフレームを送信することにより、受信動作の失敗を抑制することができる。受信動作の失敗が抑制されれば、第二通信装置20の消費電流の増加、及び、第二通信装置20の応答性の低下が抑制される。
Such a
また、例えば、第一通信装置10は、さらに、プリアンブル長を設定する第一設定部13aを有する。
Further, for example, the
このような第一通信装置10は、プリアンブル長を設定することができる。
Such a
また、例えば、第一設定部13aは、ビーコン信号を送信してからの経過期間に基づいてプリアンブル長を設定する。
Further, for example, the
このような第一通信装置10は、同期ずれが大きくなると考えられる場合にプリアンブル長を延長することで、受信動作の失敗を抑制することができる。
Such a
また、例えば、第一設定部13aは、第一通信部12が第二通信装置20から受信した情報に基づいて前記プリアンブル長を設定する。
In addition, for example, the
このような第一通信装置10は、第二通信装置20から受信した情報に基づいてプリアンブル長を設定することができる。
Such a
また、例えば、第一設定部13aは、複数の第二通信装置20ごとにプリアンブル長を設定する。
Further, for example, the
このような第一通信装置10は、複数の第二通信装置20に異なるプリアンブル長を設定することができる。
Such a
また、通信システム100は、第二通信装置20と、第一通信装置10とを備える。
Further, the
このような通信システム100は、受信動作の失敗を抑制することができる。受信動作の失敗が抑制されれば、第二通信装置20の消費電流の増加、及び、第二通信装置20の応答性の低下が抑制される。
Such a
また、第二通信装置20などのコンピュータが実行する通信方法は、通信の同期をとるためのビーコン信号の受信タイミングを基準に所定の間隔で電波の受信確認を行い、受信確認において電波が受信されたとき、所定の間隔よりも短い待機期間が経過した後に受信動作を行う。
A communication method executed by a computer such as the
このような通信方法は、受信動作の開始を早めることにより受信動作が失敗してしまうことを抑制することができる。例えば、受信確認の対象となった電波(フレーム)の送信中に受信動作が開始されれば、キャリアセンス失敗による受信動作の失敗が抑制され、第二通信装置20の消費電流の増加、及び、第二通信装置20の応答性の低下が抑制される。
With such a communication method, it is possible to prevent the reception operation from failing by hastening the start of the reception operation. For example, if the reception operation is started during transmission of a radio wave (frame) targeted for reception confirmation, the failure of the reception operation due to carrier sense failure is suppressed, the current consumption of the
また、第一通信装置10などのコンピュータが実行する通信方法は、通信の同期をとるためのビーコン信号を第二通信装置20に送信し、受信確認に要する期間および受信動作に要する期間の合計期間よりも受信に要する期間が長くなるプリアンブル長を有するフレームを第二通信装置20に送信する。
The communication method executed by the computer such as the
このような通信方法は、受信確認及び受信動作の両方の対象となるようにプリアンブル長が定められたフレームを送信することにより、受信動作の失敗を抑制することができる。受信動作の失敗が抑制されれば、第二通信装置20の消費電流の増加、及び、第二通信装置20の応答性の低下が抑制される。
Such a communication method can suppress a failure in the reception operation by transmitting a frame in which the preamble length is determined so as to be subjected to both the reception confirmation and the reception operation. If the failure of the receiving operation is suppressed, an increase in current consumption of the
(その他の実施の形態)
以上、実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
(Other embodiments)
The embodiments have been described above, but the present invention is not limited to the above embodiments.
例えば、上記実施の形態において、特定の処理部が実行する処理を別の処理部が実行してもよい。例えば、上記実施の形態において制御部(設定部を含む)によって行われる情報処理の一部または全部は、通信部によって行われてもよい。 For example, in the above embodiment, a process performed by a specific processing unit may be performed by another processing unit. For example, a part or all of the information processing performed by the control unit (including the setting unit) in the above embodiment may be performed by the communication unit.
また、上記実施の形態のフローチャートで説明された処理の順序は、一例である。複数の処理の順序は変更されてもよいし、複数の処理は並行して実行されてもよい。 Further, the order of the processing described in the flowchart of the above embodiment is an example. The order of the plurality of processes may be changed, and the plurality of processes may be executed in parallel.
また、上記実施の形態において、各構成要素は、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、CPUまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。 Further, in the above embodiment, each component may be realized by executing a software program suitable for each component. Each component may be realized by a program execution unit such as a CPU or a processor reading and executing a software program recorded on a recording medium such as a hard disk or a semiconductor memory.
また、各構成要素は、ハードウェアによって実現されてもよい。例えば、各構成要素は、回路(または集積回路)でもよい。これらの回路は、全体として1つの回路を構成してもよいし、それぞれ別々の回路でもよい。また、これらの回路は、それぞれ、汎用的な回路でもよいし、専用の回路でもよい。 Further, each component may be realized by hardware. For example, each component may be a circuit (or an integrated circuit). These circuits may constitute one circuit as a whole, or may be separate circuits. Each of these circuits may be a general-purpose circuit or a dedicated circuit.
また、本発明の全般的または具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なCD−ROMなどの記録媒体で実現されてもよい。また、本発明の全般的または具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。 Further, general or specific aspects of the present invention may be realized by a recording medium such as a system, an apparatus, a method, an integrated circuit, a computer program, or a computer-readable CD-ROM. Further, general or specific aspects of the present invention may be realized by any combination of a system, an apparatus, a method, an integrated circuit, a computer program, and a recording medium.
例えば、本発明は、通信方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現されてもよい。また、本発明は、このようなプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体として実現されてもよい。 For example, the present invention may be realized as a program for causing a computer to execute a communication method. Further, the present invention may be realized as a non-transitory computer-readable recording medium on which such a program is recorded.
また、上記実施の形態において、通信システムは、複数の装置によって実現されたが、単一の装置として実現されてもよい。通信システムが複数の装置によって実現される場合、電気錠制御システムが備える構成要素は、複数の装置にどのように振り分けられてもよい。 Further, in the above embodiment, the communication system is realized by a plurality of devices, but may be realized as a single device. When the communication system is realized by a plurality of devices, the components included in the electric lock control system may be distributed to the plurality of devices in any manner.
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、または、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。 In addition, a form obtained by performing various modifications conceivable by those skilled in the art to each embodiment, or realized by arbitrarily combining components and functions in each embodiment without departing from the spirit of the present invention. Embodiments are also included in the present invention.
10 第一通信装置
12 第一通信部
13a 第一設定部
20 第二通信装置
22 第二通信部
23a 第二設定部
26 温度センサ
100 通信システム
Claims (17)
通信装置。 The reception confirmation of the radio wave is performed at a predetermined interval based on the reception timing of the beacon signal for synchronizing the communication, and when the radio wave is received in the reception confirmation, a standby period shorter than the predetermined interval has elapsed. A communication device including a communication unit that performs a receiving operation later.
請求項1に記載の通信装置。 The communication device according to claim 1, further comprising a setting unit that sets the standby period.
請求項2に記載の通信装置。 The setting unit sets the standby period of the next reception operation based on a difference between a predicted value and an actually measured value during a period from the start of the reception operation to the time when the reception operation is determined to be successful. The communication device according to claim 1.
請求項2または3に記載の通信装置。 The communication device according to claim 2, wherein the setting unit sets the standby period based on an elapsed period from reception of the beacon signal to confirmation of reception of the radio wave.
請求項2〜4のいずれか1項に記載の通信装置。 The communication device according to any one of claims 2 to 4, wherein the setting unit sets the standby period based on information acquired from a temperature sensor.
請求項2〜5のいずれか1項に記載の通信装置。 The communication device according to any one of claims 2 to 5, wherein the setting unit shortens the standby period when confirming reception of the radio wave under a predetermined condition.
請求項6に記載の通信装置。 The communication device according to claim 6, wherein the predetermined condition includes a determination that a reception operation performed before the reception operation has failed.
前記他の通信装置は、受信した前記ビーコン信号の受信タイミングを基準に所定の間隔で電波の受信確認を行い、前記受信確認において電波が受信されたとき前記所定の間隔よりも短い所定の待機期間が経過した後に受信動作を行い、
前記通信部は、前記受信確認に要する期間および前記待機期間の合計期間よりも受信に要する期間が長くなるプリアンブル長を有するフレームを前記他の通信装置に送信する
通信装置。 A communication unit that transmits a beacon signal for synchronizing communication to another communication device,
The other communication device performs radio wave reception confirmation at predetermined intervals based on the reception timing of the received beacon signal, and when the radio wave is received in the reception confirmation, a predetermined standby period shorter than the predetermined interval. Performs reception operation after elapse of
The communication device, wherein the communication unit transmits, to the other communication device, a frame having a preamble length in which a period required for reception is longer than a total period of the reception confirmation period and the standby period.
請求項8に記載の通信装置。 The communication device according to claim 8, further comprising a setting unit that sets the preamble length.
請求項9に記載の通信装置。 The communication device according to claim 9, wherein the setting unit sets the preamble length based on an elapsed time after transmitting the beacon signal.
請求項9または10に記載の通信装置。 The communication device according to claim 9, wherein the setting unit sets the preamble length based on information received by the communication unit from the another communication device.
請求項9〜11のいずれか1項に記載の通信装置。 The communication device according to any one of claims 9 to 11, wherein the setting unit sets the preamble length for each of the plurality of other communication devices.
請求項8〜12のいずれか1項に記載の通信装置とを備える
通信システム。 A communication device according to any one of claims 1 to 7,
A communication system comprising: the communication device according to claim 8.
前記受信確認において前記電波が受信されたとき、前記所定の間隔よりも短い待機期間が経過した後に受信動作を行う
通信方法。 Check the reception of radio waves at predetermined intervals based on the reception timing of the beacon signal for synchronizing communication,
A communication method for performing a receiving operation after a standby period shorter than the predetermined interval has elapsed when the radio wave is received in the reception confirmation.
前記通信装置は、受信した前記ビーコン信号の受信タイミングを基準に所定の間隔で電波の受信確認を行い、前記受信確認において電波が受信されたとき前記所定の間隔よりも短い所定の待機期間が経過した後に受信動作を行い、
前記受信確認に要する期間および前記受信動作に要する期間の合計期間よりも受信に要する期間が長くなるプリアンブル長を有するフレームを前記通信装置に送信する
通信方法。 Send a beacon signal to the communication device to synchronize communication,
The communication device performs radio wave reception confirmation at predetermined intervals based on the reception timing of the received beacon signal, and when a radio wave is received in the reception confirmation, a predetermined standby period shorter than the predetermined interval elapses. After that, perform the receiving operation,
A communication method for transmitting, to the communication device, a frame having a preamble length in which a period required for reception is longer than a total period of the period required for the reception confirmation and the period required for the reception operation.
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