JP2021124915A - 無線装置および無線システム - Google Patents

Abstract

【課題】測定機器が時計機能を有していない場合であっても、測定機器が測定した測定値の時間情報を送信先に送信することができる無線装置および無線システムを提供する。【解決手段】実施形態の無線装置は、カウンタと、制御部とを有する。カウンタは、クロック数をカウントする。制御部は、測定機器により測定された測定値と、測定値が測定された時のカウンタ値と、測定機器により測定された測定値及び測定値が測定された時のカウンタ値を含む送信データを送信する際に、送信データに現在のカウンタ値を付加して送信する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、無線装置および無線システムに関する。

近年、ＢＬＥ（Bluetooth Low Energy）が様々な機器に組み込まれるようになっており、時計機能を有していない測定機器、例えば、血圧計や温度計等に組み込まれている。ＢＬＥが組み込まれた測定機器は、測定した測定結果をＢＬＥ通信によりスマートフォンやタブレット等の携帯端末に送信することができる。

しかしながら、時計機能を有していない測定機器では、測定した時間情報を送信先に送信することができないため、ユーザは、測定機器により測定された時間を知ることができなかった。また、測定機器に時計機能を持たせることで測定機器は測定した時間情報を送信先に送信することはできるが、コストが増加する。

特開２０１８−４８８８２号公報

実施形態は、測定機器が時計機能を有していない場合であっても、測定機器が測定した測定値の時間情報を送信先に送信することができる無線装置および無線システムを提供することを目的とする。

実施形態の無線装置は、カウンタと、制御部とを有する。カウンタは、クロック数をカウントする。制御部は、測定機器により測定された測定値と、測定値が測定された時のカウンタ値と、測定機器により測定された測定値及び測定値が測定された時のカウンタ値を含む送信データを送信する際に、送信データに現在のカウンタ値を付加して送信する。

第１の実施形態の無線装置を備える無線システムの構成を示すブロック図である。 測定機器による測定及び無線ＩＣによるデータ送信時の動作を説明するためのタイミングチャートである。 ビーコン信号として送信される送信データの例を説明するための図である。 ビーコン信号として送信される送信データの例を説明するための図である。 第２の実施形態の無線装置を備える無線システムの構成を示すブロック図である。

以下、図面を参照して実施形態について詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の無線装置を備える無線システムの構成を示すブロック図である。
図１に示すように、無線システム１は、無線ＩＣ１０と、測定機器２０と、携帯端末３０とを有して構成されている。

無線ＩＣ１０は、１チップの半導体装置として構成されている無線装置であり、プロセッサ１１と、クロック回路１２と、インターフェース（以下、Ｉ／Ｆと呼ぶ）回路１３と、送受信回路１４とを有して構成されている。プロセッサ１１は、カウンタ１５と、メモリ１６とを有して構成されている。無線ＩＣ１０は、アンテナ１７を介して携帯端末３０と所定の無線通信方式によって無線通信する。所定の無線通信方式は、ＢＬＥ通信である。

ＢＬＥ通信に対応した無線ＩＣ１０は、送信データの送信間隔（インターバル）を計測する必要があるため、内部にクロック回路１２が内蔵されている。クロック回路１２は、所定の周波数のクロック信号を生成してプロセッサ１１に出力する。

なお、クロック回路１２は、無線ＩＣ１０の内部に設けられているが、これに限定されることなく、無線ＩＣ１０の外部に設けられていてもよい。すなわち、無線ＩＣ１０は、外部に設けられたクロック回路からクロック信号が供給される構成であってもよい。

カウンタ１５は、無線ＩＣ１０に電源が供給されてからのクロック数、あるいは、リセット信号が入力されてからのクロック数をカウントし、カウンタ値をメモリ１６に記憶する。リセット信号は、例えば、無線ＩＣ１０の内部回路の状態を初期状態とするための信号である。

このように、本実施形態の無線ＩＣ１０は、無線ＩＣ１０に電源が供給されてからのカウンタ値、あるいは、リセット信号が入力されてからのカウンタ値を計測することができる。そして、本実施形態の無線ＩＣ１０は、計測したカウンタ値を用いて、測定機器２０が測定値を測定した時の時間情報を送信先に通知する。

測定機器２０は、マイクロコントロールユニット（以下、ＭＣＵと呼ぶ）２１と、センサ２２とを有する。測定機器２０は、例えば、血圧を測定する血圧計、温度を測定する温度計、血糖値を測定する血糖値計、心電計、あるいは、加速度計等である。測定機器２０は、例えば、身体に貼り付けたり、装着したりすることで、任意のタイミングで測定対象の生体情報を取得するウェアラブルデバイスとして実現できる。測定機器２０のＭＣＵ２１は、測定指示が入力されると、センサ２２から測定結果（測定値）を受け取るとともに、無線ＩＣ１０にカウンタ値の送信を要求する。この要求は、Ｉ／Ｆ回路１３を経由してプロセッサ１１に入力される。なお、測定指示は、例えば、測定機器２０に設けられている操作ボタンが押下された際に生成される信号であってもよいし、所定の時間間隔で自動的に生成される信号であってもよい。

プロセッサ１１は、ＭＣＵ２１からの要求が入力されると、メモリ１６からカウンタ値を読み出し、Ｉ／Ｆ回路１３を経由して測定機器２０にカウンタ値を送信する。これにより、ＭＣＵ２１は、測定値を取得した時のカウンタ値、すなわち、測定値を取得した時の時間情報を得ることができる。

ＭＣＵ２１は、測定値と、測定値を取得した時のカウンタ値を付加した送信データを生成し、無線送信するように指示する信号をＩ／Ｆ回路１３を経由してプロセッサ１１に出力する。

制御部を構成するプロセッサ１１は、ＭＣＵ２１から無線送信を指示する信号が入力されると、測定値と、測定値を取得した時のカウンタ値とを含む送信データに加え、現在のカウンタ値、すなわち、送信データを送信する時の時間情報を付加して送受信回路１４に出力する。

送受信回路１４は、測定値と、測定値を取得した時のカウンタ値と、現在のカウンタ値とを含む送信データをビーコン信号として、アンテナ１７を介して所定の送信間隔で送信する。このように、無線ＩＣ１０は、測定値と、測定値を取得した時の時間情報と、測定値を送信する時の時間情報とを携帯端末３０に送信する。

携帯端末３０は、例えばスマートフォンやタブレット等であり、無線ＩＣ１０と無線通信し、測定機器２０の測定結果を受信する。スマートフォンやタブレット等の携帯端末３０は、一般的に時計機能を有しており、現在の時刻が分かっている。携帯端末３０は、無線ＩＣ１０からビーコン信号を受信すると、ビーコン信号を受信した時刻と、センサ２２により測定した時のカウンタ値と、無線ＩＣ１０から電波を出力した時のカウンタ値とに基づいて、測定値が測定された時刻を算出する。

具体的には、携帯端末３０は、センサ２２により測定した時のカウンタ値と、無線ＩＣ１０から電波を出力した時のカウンタ値との差分を算出することで、測定値がどの程度前に測定されたかを取得する。この結果、携帯端末３０は、ビーコン信号を受信した時刻からどの程度前に測定されたかを判断することが可能となり、測定値が測定された時刻を算出することができる。携帯端末３０は、測定値と測定値が測定された時刻とを関連付けて記録する。

次に、測定機器２０による測定及び無線ＩＣ１０によるデータ送信時の動作について説明する。図２は、測定機器による測定及び無線ＩＣによるデータ送信時の動作を説明するためのタイミングチャートである。また、図３Ａ及び図３Ｂは、ビーコン信号として送信される送信データの例を説明するための図である。

まず、測定機器２０に測定指示が入力されると、測定機器２０のＭＣＵ２１は、センサ２２から測定値Ｍ１を取得するとともに、プロセッサ１１にカウンタ値の送信を要求する（Ｓ１）。無線ＩＣ１０のプロセッサ１１は、カウンタ値の送信が要求されると、メモリ１６からカウンタ１５のカウンタ値Ｃ１を読み出し、ＭＣＵ２１にカウンタ値Ｃ１を送信する（Ｓ２）。

カウンタ値Ｃ１は、測定値Ｍ１が測定された時の値である。より具体的には、カウンタ値Ｃ１は、無線ＩＣ１０に電源が投入されてから、あるいは、リセット信号が入力されてから測定値Ｍ１が測定されるまでの経過時間を示す値であり、本実施形態ではカウンタ値Ｃ１は２８分を示している。すなわち、測定値Ｍ１は、無線ＩＣ１０に電源が投入されてから、あるいは、リセット信号が入力されてから２８分後に測定されたことを示している。

ＭＣＵ２１は、測定値Ｍ１にカウンタ値Ｃ１を付加した送信データを生成し、プロセッサ１１に無線送信するように指示する（Ｓ３）。プロセッサ１１は、無線送信の指示を受け取ると、送信データ（測定値Ｍ１とカウンタ値Ｃ１）に現在のカウンタ値Ｃ２を付加してビーコン信号として送信する（Ｓ４）。

図３Ａに示すように、ビーコン信号には、測定値Ｍ１と、測定値Ｍ１が測定された時のカウンタ値Ｃ１と、現在のカウンタ値Ｃ２とが含まれる。

カウンタ値Ｃ２は、ビーコン信号が送信された時の値である。より具体的には、カウンタ値Ｃ２は、無線ＩＣ１０に電源が投入されてから、あるいは、リセット信号が入力されてから送信データに現在のカウンタ値Ｃ２を付加して送信するまでの経過時間を示す値であり、本実施形態ではカウンタ値Ｃ２は２８分を示している。

この後、プロセッサ１１は、現在のカウンタ値Ｃ２を更新しながらビーコン信号を所定の間隔で送信する。例えば、１分が経過すると、プロセッサ１１は、現在のカウンタ値Ｃ２として２９分を示す値を付加してビーコン信号として送信する（Ｓ５）。

Ｓ５の処理から７９分経過後、すなわち、無線ＩＣ１０に電源が投入されてから、あるいは、リセット信号が入力されてから１０８分経過後に測定機器２０に測定指示が入力されると、ＭＣＵ２１は、センサ２２から測定値Ｍ２を取得するとともに、プロセッサ１１にカウンタ値の送信を要求する（Ｓ６）。プロセッサ１１は、カウンタ値の送信が要求されると、メモリ１６からカウンタ１５のカウンタ値Ｃ３を読み出し、測定機器２０にカウンタ値Ｃ３を送信する（Ｓ７）。

カウンタ値Ｃ３は、測定値Ｍ２が測定された時の値であり、無線ＩＣ１０に電源が投入されてから、あるいは、リセット信号が入力されてから１０８分後に測定されたことを示している。

ＭＣＵ２１は、１回目の測定値Ｍ１及び測定値Ｍ１が測定された時のカウンタ値Ｃ１に加え、２回目の測定値Ｍ２及び測定値Ｍ２が測定された時のカウンタ値Ｃ３を付加した送信データを生成し、プロセッサ１１に無線送信するように指示する（Ｓ８）。

ここでは、ＭＣＵ２１は、携帯端末３０が１回目に測定された測定値Ｍ１及びカウンタ値Ｃ１を受信してない可能性を考慮し、１回目に測定された測定値Ｍ１及びカウンタ値Ｃ１を２回目に測定された測定値Ｍ２及びカウンタ値Ｃ３とともに送信している。

なお、ＭＣＵ２１は、複数の測定値Ｍ１、Ｍ２と、測定値Ｍ１、Ｍ２が測定された時のカウンタ値Ｃ１、Ｃ２を送信データとしているが、これに限定されることなく、例えば、直近に測定された測定値Ｍ２と、測定値Ｍ２が測定された時のカウンタ値Ｃ２のみを送信データとしてもよい。

プロセッサ１１は、無線送信の指示を受け取ると、送信データ（測定値Ｍ１＋カウンタ値Ｃ１、測定値Ｍ２＋カウンタ値Ｃ３）に現在のカウンタ値Ｃ２を付加してビーコン信号として送信する（Ｓ９）。このように、プロセッサ１１は、複数の測定値と、複数の測定値のそれぞれが測定された時の複数のカウンタ値と含む送信データに現在のカウンタ値を付加して送信する。

図３Ｂに示すように、ビーコン信号には、測定値Ｍ１と、測定値Ｍ１が測定された時のカウンタ値Ｃ１と、測定値Ｍ２と、測定値Ｍ２が測定された時のカウンタ値Ｃ３と、現在のカウンタ値Ｃ２とが含まれる。

この後、プロセッサ１１は、現在のカウンタ値Ｃ２を更新しながらビーコン信号を所定の間隔で送信する。例えば、１０分が経過すると、プロセッサ１１は、現在のカウンタ値Ｃ２として１１８分を示す値を付加してビーコン信号として送信する（Ｓ１０）。

ここで、携帯端末３０は、Ｓ１０の処理により送信されたビーコン信号を受信したものとする。上述したように、スマートフォン等の携帯端末３０は、一般的に時計機能を有しており、現在の時刻が分かっている。携帯端末３０は、例えば、１３時１０分にＳ１０の処理により送信されたビーコン信号を受信したものとする。

ビーコン信号が送信された時のカウンタ値が１１８分であり、測定値Ｍ１が測定された時のカウンタ値が２８分の場合、携帯端末３０は、カウンタ値の差分から測定値Ｍ１が９０分前に測定されたと判定することができる。そのため、携帯端末３０は、ビーコン信号を受信した時刻が１３時１０分の場合、測定値Ｍ１が測定された時刻を１１時４０分と算出する。携帯端末３０は、測定値Ｍ１と、算出した測定値Ｍ１が測定された時刻とを対応付けて記録する。

また、ビーコン信号が送信された時のカウンタ値が１１８分であり、測定値Ｍ２が測定された時のカウンタ値が１０８分の場合、携帯端末３０は、カウンタ値の差分から測定値Ｍ２が１０分前に測定されたと判定することができる。そのため、携帯端末３０は、ビーコン信号を受信した時刻が１３時１０分の場合、測定値Ｍ２が測定された時刻を１３時と算出することができる。携帯端末３０は、測定値Ｍ２と、算出した測定値Ｍ２が測定された時刻とを対応付けて記録する。

以上のように、無線ＩＣ１０は、時計機能を有していない測定機器２０により測定された測定値を無線通信により携帯端末３０に送信する際に、測定値と、測定値が測定された時のカウンタ値と、測定値を送信する時のカウンタ値とを携帯端末３０に送信する。この結果、無線ＩＣ１０は、測定機器２０に時計機能を追加しなくても、測定機器２０により測定された測定値の時間情報を送信先の携帯端末３０に通知することが可能となる。

よって、本実施形態の無線ＩＣよれば、測定機器が時計機能を有していない場合であっても、測定機器が測定した測定値の時間情報を送信先に送信することができる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。
図４は、第２の実施形態の無線装置を備える無線システムの構成を示すブロック図である。なお、図４において、図１と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。

図４に示すように、無線システム１は、図１の測定機器２０に代わり、測定機器２０Ａを用いて構成されている。また、無線ＩＣ１０は、図１のプロセッサ１１に代わり、プロセッサ１１Ａを用いて構成されている。

測定機器２０Ａは、図１の測定機器からＭＣＵ２１が削除されている。すなわち、本実施形態の測定機器２０Ａは、センサ２２により測定された測定値を無線ＩＣ１０のプロセッサ１１Ａに直接入力するように構成されている。

プロセッサ１１Ａは、センサ２２により測定された測定値が入力されると、測定値と、測定値が測定された時のカウンタ値とを対応付けてメモリ１６に記憶する。そして、プロセッサ１１Ａは、測定値と、測定値が測定された時のカウンタ値とを送信する際に、現在のカウンタ値を付加してビーコン信号として無線送信する。

プロセッサ１１Ａは、測定機器２０ＡがＭＣＵを有していない場合であっても、測定値を送信する際に、測定値が測定された時のカウンタ値と、測定値を送信する時のカウンタ値とを付加して送信する。この結果、本実施形態の無線ＩＣは、第１の実施形態と同様に、測定機器が時計機能を有していない場合であっても、測定機器が測定した測定値の時間情報を送信先に送信することができる。

発明のいくつかの実施の形態を説明したが、これらの実施の形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施の形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…無線システム、１０…無線ＩＣ、１１，１１Ａ…プロセッサ、１２…クロック回路、１３…Ｉ／Ｆ回路、１４…送受信回路、１５…カウンタ、１６…メモリ、１７…アンテナ、２０，２０Ａ…測定機器、２１…ＭＣＵ、２２…センサ、３０…携帯端末。

Claims (7)

1. クロック数をカウントするカウンタと、
   測定機器により測定された測定値と、前記測定値が測定された時のカウンタ値と、前記測定機器により測定された測定値及び前記測定値が測定された時のカウンタ値を含む送信データを送信する際に、前記送信データに現在のカウンタ値を付加して送信する制御部と、
   を有する無線装置。
2. 前記制御部は、前記測定機器からの要求に応じて前記カウンタ値を前記測定機器に出力し、前記測定機器により測定された測定値及び前記測定値が測定された時のカウンタ値を含む送信データを前記測定機器から受け取ると、前記送信データに前記現在のカウンタ値を付加して送信する請求項１に記載の無線装置。
3. メモリを有し、
   前記制御部は、前記測定機器から前記測定値が入力されると、前記測定値と、前記測定値が測定された時のカウンタ値とを前記メモリに記憶し、前記測定値及び前記測定値が入力された時のカウンタ値とを含む送信データを送信する際に、前記送信データに前記現在のカウンタ値を付加して送信する請求項１に記載の無線装置。
4. 前記カウンタ値は、前記無線装置に電源が供給されてから、あるいは、リセット信号が入力されてから前記測定値が測定されるまでの経過時間を示す値であり、
   前記現在のカウンタ値は、前記無線装置に電源が供給されてから、あるいは、リセット信号が入力されてから前記送信データに前記現在のカウンタ値を付加して送信するまでの経過時間を示す値である請求項１から３のいずれか１つに記載の無線装置。
5. 前記制御部は、前記測定機器により測定された複数の測定値と、前記複数の測定値のそれぞれが測定された時の複数のカウンタ値と含む送信データに現在のカウンタ値を付加して送信する請求項１から４のいずれか１つに記載の無線装置。
6. 生体情報を取得する前記測定機器と、
   請求項１から５のいずれか１つに記載の無線装置と、を有する無線システム。
7. 前記測定機器は、測定対象に身に着けられた状態で、測定対象の生体情報を取得する、請求項６に記載の無線システム。

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