JP3481483B2 - デジタルデータの無線通信装置およびデジタルデータの無線通信方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、伝送すべきデータ
の前にビット同期信号を付加して送信された信号に対し
て間欠受信を行い、受信動作のたびごとに上記ビット同
期信号によって同期捕捉を行うデジタルデータの無線通
信装置およびデジタルデータの無線通信方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】伝送すべきデータの前にビット同期信号
を付加して送信するようにし、受信側では間欠受信を行
って、受信動作のたびごとに上記ビット同期信号にて同
期捕捉を行う構成のデジタルデータの無線通信装置があ
る。そのような無線通信装置として、例えば無線テレメ
ータが挙げられる。無線テレメータ用の無線通信規格で
は、伝送すべきデータを有する信号は、図７に示すよう
に構成されている。すなわち、ヘッダ部３０は、「０」
と「１」とが交互に並んだビット同期信号３１と、３１
ビットＭ系列符号のフレーム同期信号３２と、呼び出し
名称と誤り訂正符号とからなる呼び出し信号３３とで構
成されている。そして、このヘッダ部３０の後に、伝送
すべきデータ３４が付いた形になっている。受信側で
は、このヘッダ部３０を拾い出して、ビット同期信号３
１にて同期捕捉を行い、フレーム同期信号３２にてフレ
ーム同期をとり、呼び出し信号３３を見て、受信すべき
信号か否かを判定し、受信すべき信号であれば、その信
号のデータ３４の受信を始めるようになっている。

【０００３】上記ビット同期信号３１の同期捕捉につい
て述べる。２クロックシステムの１チップマイコンを用
いた従来のデジタルデータの無線通信装置は、周波数が
高く高速なメインクロックと、それよりも低速であり、
消費電流の少ないサブクロックとを有している。そし
て、消費電流を少なくするために、通常は低速なサブク
ロックのみで動作し、必要なときのみメインクロックを
発振させて処理を行っている。

【０００４】通常、２クロックシステムの１チップマイ
コンで、タイマを使って事象の時間を計測する方法とし
ては、その事象が発生している間、マイコンのクロック
によりカウンタを作動させて、カウント数で時間を計測
する。すなわち、その事象の時間がクロック何個分にな
るかを測る。

【０００５】図８はビット同期信号を表したものであ
る。２クロックシステムの１チップマイコンを使用した
従来のデジタルデータの無線通信装置においては、ヘッ
ダ部３０のビット同期信号を捕捉・判定するのには、立
ち上がりエッジ３５同士の間隔時間、立ち下がりエッジ
３６同士の間隔時間、または、立ち上がりエッジ３５と
立ち下がりエッジ３６との間隔時間（エッジ間隔時間と
総称する）を上記のように計測して判定している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法で
は、サブクロックで動作している場合にはそのクロック
が低速であるため、上記ビット同期信号のエッジ間隔時
間のように高速な事象の計測はサブクロックのみでは計
測できず、そのためサブクロックで動作している場合に
は上記ビット同期信号を確認することができない。した
がって、上記メインクロックを発振させて、カウント数
で上記ビット同期信号のエッジ間隔時間を計測してい
る。

【０００７】しかし、このようにメインクロックを発振
させると、上述のように消費電流が増大してしまう。こ
のため、主に電池を電源とするようなデジタルデータの
無線通信装置では、電池寿命が短くなるという問題があ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１記載のデジタルデータの無線通信装置は、
伝送すべきデータの前にビット同期信号を付加して送信
された無線受信信号を間欠受信し、受信動作のたびごと
に上記ビット同期信号に対して同期捕捉を行い、上記無
線受信信号のエッジ間隔時間が上記ビット同期信号の相
当するエッジ間隔時間と等しい場合のみ上記無線受信信
号を上記ビット同期信号であると判定する間隔時間判定
を行うデジタルデータの無線通信装置において、インク
ロックと、それより周波数の低いサブクロックとを有
し、上記サブクロックの発振下、一定時間ＴＣの間の上
記無線受信信号の立ち上がりエッジの個数または立ち下
がりエッジの個数ＫＧを数えるカウンタと、上記個数Ｋ
Ｇが、上記ビット同期信号における相当するエッジの上
記時間ＴＣの間の個数ＫＢとして起こりうる範囲Ｒ内に
入らなければ、上記無線受信信号を上記ビット同期信号
ではないと判定し、上記個数ＫＧが上記範囲Ｒ内に入れ
ば、上記無線受信信号は上記ビット同期信号である可能
性があると判定するエッジ個数判定を行い、上記個数Ｋ
Ｇが上記範囲Ｒ内に入れば、上記メインクロックを発振
させて上記間隔時間判定を行い、それにより上記無線受
信信号が上記ビット同期信号ではないと判定された場合
は上記メインクロックの発振を停止する制御部とを備え
ていることを特徴としている。

【０００９】上記の構成により、上記制御部が上記サブ
クロックを発振させる。上記カウンタが、一定時間ＴＣ
の間に、上記無線受信信号の立ち上がりエッジの個数ま
たは立ち下がりエッジの個数ＫＧを数える。上記制御部
は、上記個数ＫＧと、上記ビット同期信号の、上記時間
ＴＣの間の、相当するエッジの個数ＫＢとを比較し、上
記個数ＫＧが、ＫＢとして起こりうる範囲Ｒ内に入るか
否かを調べる。

【００１０】上記個数ＫＧが上記範囲Ｒ内に入らなけれ
ば、上記制御部は、上記無線受信信号を上記ビット同期
信号ではないと判定し、上記個数ＫＧが上記範囲Ｒ内に
入れば、上記無線受信信号は上記ビット同期信号である
可能性があると判定する。このように、粗い第１調査と
して、エッジ個数判定を行う。

【００１１】上記個数ＫＧが、ＫＢとして起こりうる上
記範囲Ｒ内に入れば、上記無線受信信号は上記ビット同
期信号である可能性があることになるので、上記制御部
は、上記メインクロックを発振させ、より細かな第２調
査として、上記間隔時間判定を行う。すなわち、上記無
線受信信号のエッジ間隔時間ＴＧを測る。上記エッジ間
隔時間ＴＧが上記ビット同期信号の相当するエッジ間隔
時間ＴＢと等しいか否かを調べる。ＴＧがＴＢと等しく
なければ上記無線受信信号を上記ビット同期信号ではな
いと判定し、上記メインクロックの発振を停止する。一
方、ＴＧがＴＢと等しければ上記無線受信信号を上記ビ
ット同期信号であると判定する。

【００１２】メインクロックはサブクロックより周波数
が高いためサブクロックより高速であるが、その分、サ
ブクロックで動作した場合よりも装置の消費電力が大き
い。そこで、このように、まずはサブクロックで大まか
な第１調査を行い、それで無線受信信号がビット同期信
号である可能性がある場合に限り、メインクロックを発
振させて厳密な第２調査を行うようにする。また、それ
で無線受信信号がビット同期信号でなかった場合には、
メインクロックの発振をただちに停止してサブクロック
での動作状態に戻る。

【００１３】したがって、ビット同期信号を確認するう
えで、常にメインクロックを発振させる必要がなく、メ
インクロックが立ち上がっている時間を短くすることが
できる。それゆえ、消費電流を増大させることなく、上
記ビット同期信号を確認することができ、特に、主に電
池を電源とするようなデジタルデータの無線通信装置の
電池寿命を延ばすことができる。

【００１４】請求項２記載のデジタルデータの無線通信
装置は、請求項１の構成に加えて、上記間隔時間判定の
結果ビット同期信号ではないと判定された場合には、上
記所定時間ＴＣを大きくし、上記間隔時間判定の結果ビ
ット同期信号であると判定された場合には、上記所定時
間ＴＣを小さくする時間制御部を備えたことを特徴とし
ている。

【００１５】上記の構成により、メインクロック発振下
での上記間隔時間判定の結果ビット同期信号ではないと
判定された場合には、上記時間制御部が、上記所定時間
ＴＣを大きくする。また逆に、上記間隔時間判定の結果
ビット同期信号であると判定された場合には、上記時間
制御部が、上記所定時間ＴＣを小さくする。

【００１６】ＴＣを大きくすれば、本当はビット同期信
号ではないにもかかわらず、上記個数ＫＧが、ＫＢとし
て起こりうる上記範囲Ｒ内に偶然入ってしまう確率が小
さくなる。そのため、ビット同期信号である可能性があ
ると判定する範囲を狭くすることができる。逆に、ＴＣ
を小さくすれば、上記個数ＫＧが、ＫＢとして起こりう
る上記範囲Ｒ内に偶然入る確率が大きくなる。そのた
め、ビット同期信号である可能性があると判定する範囲
を広くすることができる。

【００１７】したがって、サブクロック発振下での粗い
第１調査としての上記エッジ個数判定でビット同期信号
の可能性があると判定されたにもかかわらずメインクロ
ック発振下でのより細かな第２調査としての上記間隔時
間判定の結果ビット同期信号ではないと判定された場合
には、サブクロック発振下での第１調査の精度を上げる
ため、上記所定時間ＴＣを大きくする。

【００１８】また逆に、上記第２調査としての間隔時間
判定の結果ビット同期信号であると判定された場合に
は、これは、第１調査でビット同期信号の可能性がある
と判定されれば大きな確率で第２調査でもビット同期信
号であるとの判定につながっているということである。
つまり、上記所定時間ＴＣを小さくしても支障が出にく
いということである。したがって、上記所定時間ＴＣを
小さくする。それにより、第１調査の時間を短くして、
その分、消費電力を抑えることができる。

【００１９】それゆえ、請求項１の構成による効果に加
えて、無線受信信号の判定精度を設置電波環境に応じて
変化させて、高精度で、かつ、消費電力を抑えながら、
効率よくビット同期信号を確認できる。

【００２０】請求項３記載のデジタルデータの無線通信
方法は、伝送すべきデータの前にビット同期信号を付加
して送信された無線受信信号を間欠受信し、受信動作の
たびごとに上記ビット同期信号に対して同期捕捉を行
い、上記無線受信信号のエッジ間隔時間が上記ビット同
期信号の相当するエッジ間隔時間と等しい場合のみ上記
無線受信信号を上記ビット同期信号であると判定する間
隔時間判定を行うデジタルデータの無線通信方法におい
て、サブクロックを発振させて、一定時間ＴＣの間に、
上記無線受信信号の立ち上がりエッジの個数または立ち
下がりエッジの個数ＫＧを数え、上記個数ＫＧが、上記
ビット同期信号における相当するエッジの上記時間ＴＣ
の間の個数ＫＢとして起こりうる範囲Ｒ内に入るか否か
を調べ、上記個数ＫＧが上記範囲Ｒ内に入らなければ、
上記無線受信信号を上記ビット同期信号ではないと判定
し、上記個数ＫＧが上記範囲Ｒ内に入れば、上記無線受
信信号は上記ビット同期信号である可能性があると判定
するエッジ個数判定を行い、上記個数ＫＧが上記範囲Ｒ
内に入れば、上記サブクロックより周波数の高いメイン
クロックを発振させ、上記間隔時間判定を行い、それに
より上記無線受信信号が上記ビット同期信号ではないと
判定された場合は上記メインクロックの発振を停止する
ことを特徴としている。

【００２１】上記の方法により、上記サブクロックを発
振させる。一定時間ＴＣの間に、上記無線受信信号の立
ち上がりエッジの個数または立ち下がりエッジの個数Ｋ
Ｇを数える。上記個数ＫＧと、上記ビット同期信号の、
上記時間ＴＣの間の、相当するエッジの個数ＫＢとを比
較し、上記個数ＫＧが、ＫＢとして起こりうる範囲内に
入るか否かを調べる。

【００２２】上記個数ＫＧが上記範囲Ｒ内に入らなけれ
ば、上記無線受信信号を上記ビット同期信号ではないと
判定し、上記個数ＫＧが上記範囲Ｒ内に入れば、上記無
線受信信号は上記ビット同期信号である可能性があると
判定する。このように、粗い第１調査として、エッジ個
数判定を行う。

【００２３】上記個数ＫＧが、ＫＢとして起こりうる上
記範囲Ｒ内に入れば、上記無線受信信号は上記ビット同
期信号である可能性があることになるので、上記メイン
クロックを発振させ、より細かな第２調査として、上記
間隔時間判定を行う。すなわち、上記無線受信信号のエ
ッジ間隔時間ＴＧを測る。上記エッジ間隔時間ＴＧが上
記ビット同期信号の相当するエッジ間隔時間ＴＢと等し
いか否かを調べる。ＴＧがＴＢと等しくなければ上記無
線受信信号を上記ビット同期信号ではないと判定し、上
記メインクロックの発振を停止する。一方、ＴＧがＴＢ
と等しければ上記無線受信信号を上記ビット同期信号で
あると判定する。

【００２４】メインクロックはサブクロックより周波数
が高いためサブクロックより高速であるが、その分、サ
ブクロックで動作した場合よりも装置の消費電力が大き
い。そこで、このように、まずはサブクロックで大まか
な第１調査を行い、それで無線受信信号がビット同期信
号である可能性がある場合に限り、メインクロックを発
振させて厳密な第２調査を行うようにする。また、それ
で無線受信信号がビット同期信号でなかった場合には、
メインクロックの発振を停止してサブクロックでの動作
状態に戻る。

【００２５】したがって、ビット同期信号を確認するう
えで、常にメインクロックを発振させる必要がなく、メ
インクロックが立ち上がっている時間を短くすることが
できる。それゆえ、消費電流を増大させることなく、上
記ビット同期信号を確認することができ、特に、主に電
池を電源とするようなデジタルデータの無線通信装置の
電池寿命を延ばすことができる。

【００２６】請求項４記載のデジタルデータの無線通信
方法は、請求項３の方法に加えて、上記間隔時間判定の
結果ビット同期信号ではないと判定された場合には、上
記所定時間ＴＣを大きくし、上記間隔時間判定の結果ビ
ット同期信号であると判定された場合には、上記所定時
間ＴＣを小さくすることを特徴としている。

【００２７】上記の方法により、メインクロック発振下
での上記間隔時間判定の結果ビット同期信号ではないと
判定された場合には、上記所定時間ＴＣを大きくする。
また逆に、上記間隔時間判定の結果ビット同期信号であ
ると判定された場合には、上記所定時間ＴＣを小さくす
る。

【００２８】ＴＣを大きくすれば、本当はビット同期信
号ではないにもかかわらず、上記個数ＫＧが、ＫＢとし
て起こりうる上記範囲Ｒ内に偶然入ってしまう確率が小
さくなる。そのため、ビット同期信号である可能性があ
ると判定する範囲を狭くすることができる。逆に、ＴＣ
を小さくすれば、上記個数ＫＧが、ＫＢとして起こりう
る上記範囲Ｒ内に偶然入る確率が大きくなる。そのた
め、ビット同期信号である可能性があると判定する範囲
を広くすることができる。

【００２９】したがって、サブクロック発振下での粗い
第１調査としての上記エッジ個数判定でビット同期信号
の可能性があると判定されたにもかかわらずメインクロ
ック発振下でのより細かな第２調査としての上記間隔時
間判定の結果ビット同期信号ではないと判定された場合
には、サブクロック発振下での第１調査の精度を上げる
ため、上記所定時間ＴＣを大きくする。

【００３０】また逆に、上記第２調査としての間隔時間
判定の結果ビット同期信号であると判定された場合に
は、これは、第１調査でビット同期信号の可能性がある
と判定されれば大きな確率で第２調査でもビット同期信
号であるとの判定につながっているということである。
つまり、上記所定時間ＴＣを小さくしても支障が出にく
いということである。したがって、上記所定時間ＴＣを
小さくする。それにより、第１調査の時間を短くして、
その分、消費電力を抑えることができる。

【００３１】それゆえ、請求項３の方法による効果に加
えて、無線受信信号の判定精度を設置電波環境に応じて
変化させて、高精度で、かつ、消費電力を抑えながら、
効率よくビット同期信号を確認できる。

【００３２】

【発明の実施の形態】〔実施の形態１〕本発明の実施の
一形態について図１ないし図８に基づいて説明すれば、
以下の通りである。本実施の形態に係るデジタルデータ
の無線通信装置は、デジタルデータを受信する無線テレ
メータであり、主に、電池を電源とするものである。ま
ず、その構成を説明する。

【００３３】図２はこの無線テレメータ４１の全体を示
すものである。制御用の１チップマイコンであるマイコ
ン（制御部）４２に、ＲＦユニット４３、メモリ４５、
クロック４６およびスイッチ４７が接続されて備えられ
ている。マイコン４２は、２クロックシステムの１チッ
プマイコンである。ＲＦユニット４３は、デジタルデー
タである無線受信信号を受信するものであり、アンテナ
４４を備えている。メモリ４５は、受信した信号内のデ
ータや、受信すべき信号のビット同期信号の周波数等の
情報、また、後述のソフトウェア等を格納するものであ
る。クロック４６は、メインクロックと、それよりも周
波数が低く消費電流の少ないサブクロックとからなって
いる。また、上記スイッチ４７は、無線受信信号の測定
時間切り替え用の外部スイッチとして働くものである。
これは、使用者が、任意に、後述の所定時間ＴＣを変更
するためのものである。

【００３４】図１は、上記２クロックシステムの１チッ
プマイコンであるマイコン４２のタイマ２１の部分のブ
ロック図である。内部バス２２、カウンタとしてのカウ
ンタレジスタ２３、クロックセレクタ２４、分周回路２
５、外部クロック入力２６、メインクロック２７、サブ
クロック２８が設けられている。

【００３５】上記カウンタレジスタ２３は、外部信号で
ある無線受信信号をカウンタクロックに使用する機能
（以下、外部クロック機能と称する）を持っている。こ
の機能は、無線受信信号のエッジごとにカウントするこ
とができる機能であり、通常、１チップマイコンによく
内蔵されており、マイコンのクロックを必要としない。
そして、クロックセレクタ２４は、カウンタレジスタ２
３のクロックを、メインクロック２７またはサブクロッ
ク２８、および外部クロック入力２６から入力された無
線受信信号のクロックから選択するものである。クロッ
クセレクタ２４が、カウンタレジスタ２３のクロックと
して上記外部クロック入力２６から入力された無線受信
信号のクロックを選択したときには、上記カウンタレジ
スタ２３は、そのクロックをカウントする外部クロック
カウンタとして働く。

【００３６】この無線テレメータが受信する無線受信信
号の規格は図７および図８を用いて説明した通りであ
る。そのため、ここでは説明を省略する。

【００３７】次に、無線受信信号の中からビット同期信
号を確認する動作を、図３のフローチャートを用いて説
明する。まず、以下のような粗い精度の第１調査を行
う。上記サブクロック２８のみを発振させ、上記外部ク
ロック機能を一定時間ＴＣだけ動作させる。すなわち、
タイマ２１をクリアおよびスタートさせる（Ｓ１）とと
もに、カウンタレジスタ７である外部クロックカウンタ
をクリアおよびスタートさせる（Ｓ２）。タイマの値が
ＴＣ（＝１．６７ｍｓ）になるまでタイマを進める（Ｓ
３）。そして、外部クロック入力２６から入力された、
一定時間ＴＣの間の無線受信信号のエッジの個数ＫＧを
カウントする。このエッジとは、立ち上がりエッジまた
は立ち下がりエッジであり、そのいずれを用いるかは使
用者が決定できる。

【００３８】そして、カウントで得られた、上記外部ク
ロックカウンタの値、すなわち無線受信信号のエッジの
個数ＫＧが２個あるいは３個であるか、それ以外である
かを判定する（Ｓ４）。これについて以下に説明する。
これは、無線受信信号のビット同期信号におけるエッジ
の、上記一定時間ＴＣにあるべき個数ＫＢと上記ＫＧと
が一致または近いか、あるいはそうでないかを以下のよ
うに調べ、それによって、ビット同期信号を受信してい
る可能性があるか否かを判定するものである（エッジ個
数判定）。すなわち、ＫＧが、所定時間ＴＣ間にあるべ
きエッジの個数ＫＢの範囲Ｒに入るか否かを判定する。
具体的には図４を用いて説明する。これは、無線受信信
号のビットレートが２４００ｂｐｓのシステムのビット
同期信号の波形である。上記ビット同期信号の周期をＴ
ａとするとき、 ＴＣ＝ｋ・Ｔａ＋α （ｋは０以上の整数、０≦α＜
ＴＣ） と表すとすると、上記所定時間ＴＣ間にあるべき、上記
ビット同期信号の立ち上がりエッジまたは立ち下がりエ
ッジのうち、上述のようにカウントしたＫＧに相当する
ほうのエッジの個数ＫＢは、ｋ個または（ｋ＋１）個で
あり、このうちのいずれか一方をとりうる。なお、上記
ＫＢがｋ個または（ｋ＋１）個のいずれであるかは、上
記ＴＣの開始時期とビット同期信号のタイミングとのず
れ具合によって決まり、第１調査のたびに変わりうる。

【００３９】例えば、同図に示すように、上記所定時間
ＴＣを、ビット同期信号の立ち上がりエッジとそれに隣
接する立ち下がりエッジとの間隔時間４１７μｓの４
倍、すなわちちょうど周期Ｔａに等しい１．６７ｍｓに
設定すれば、今受信している無線受信信号がビット同期
信号である場合には、図からも分かるように、ｋ＝２で
あり、立ち上がりエッジが２個ないし３個検出されるこ
とになる。言い換えれば、立ち上がりエッジが２個ない
し３個検出されれば、今受信している無線受信信号がビ
ット同期信号である可能性があるということである。一
方、今受信している無線受信信号が、図５に示すよう
な、無線電波がない状態でのランダムな波形を持ったも
のである場合には、上記と同じＴＣ（１．６７ｍｓ）に
対して、立ち上がりエッジは５個検出され、これは上記
の２個ないし３個という範囲Ｒ内に入らない。

【００４０】したがって、カウントで得られた、上記外
部クロックカウンタの値、すなわち無線受信信号のエッ
ジの個数ＫＧが、以下の式 ｋ≦ＫＧ≦ｋ＋１ を満たすか否かを判定する。この場合は、上述のよう
に、ＫＧが２または３であるか、それともそれ以外であ
るかを判定する。

【００４１】このように、ＫＧが、ＫＢとして起こりう
る範囲Ｒ内に入るか否かを判定する。上記式が満たされ
れば、ビット同期信号である可能性があると判定する。
一方、例えば上記図５の場合のように、上記式が満たさ
れなければ、ビット同期信号ではないと判定する。

【００４２】この第１調査は、サブクロックで、上記Ｔ
Ｃ間、無線受信信号をカウンタクロックとして入力する
ように制御するだけなので、メインクロックを発振させ
る必要がない。サブクロックによるマイコン動作時の消
費電流はおよそ２０μＡであり、一方、メインクロック
によるマイコン動作時の消費電流はおよそ２ｍＡと１０
０倍のひらきがある。このため、消費電流を著しく抑え
ることができる。

【００４３】次に、上記第１調査の結果、ビット同期信
号を受信している可能性があると判定された場合は、そ
れに引き続いて、メインクロックを発振させてマイコン
を高速動作させる（Ｓ５）。そして、今度は、高精度の
第２調査として、無線受信信号のエッジ間隔時間ＴＧと
して、ここでは、無線受信信号の立ち上がりエッジとそ
れに隣接する立ち下がりエッジとの間隔時間を測定し、
それが上記のように４１７μｓであるか否かを判定する
（Ｓ６）ことによって、今受信している信号がビット同
期信号であるか否かを判定する（間隔時間判定）。この
ため、高い精度でビット同期信号であることを確認でき
る。

【００４４】上記エッジ間隔時間としては、立ち上がり
エッジ同士の間隔時間、立ち下がりエッジ同士の間隔時
間、または立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとの間
隔時間であり、そのいずれを用いるかは使用者が決定で
きる。上記ビット同期信号の周期がＴａであるので、立
ち上がりエッジ同士の間隔時間や立ち下がりエッジ同士
の間隔時間はＴａである。立ち上がりエッジと立ち下が
りエッジとの間隔時間は（Ｔａ／２）である。

【００４５】ビット同期信号であると判定されれば、フ
レーム同期信号の検出処理に移る（Ｓ７）。

【００４６】一方、無線受信信号は、一般に、無線電波
がないときはランダムな信号となるので、上記第１調査
では、本当はビット同期信号ではないにもかかわらず、
偶然ＫＧが、ＫＢとして起こりうる範囲Ｒ内に入る可能
性もある。例えば、ある装置で実測したところ、約２０
％の確率でこの現象が発生した。このような場合は、第
２調査にまで進んで初めて、ビット同期信号ではないと
判定される。その場合は、すぐにメインクロックの発振
を停止して（Ｓ８）、サブクロックのみを用いた上記第
１調査の処理に戻る。これにより、上記第１調査にて偶
然の一致でビット同期信号と誤判定したものをただちに
排除して、メインクロックが立ち上がって発振している
時間をなるべく短くする。

【００４７】このように、第１調査でビット同期信号を
受信している可能性があると判定された場合にのみ、メ
インクロックを発振させて次の処理（第２調査）を行
い、第１調査でビット同期信号を受信している可能性が
ないと判定された場合は、メインクロックを発振させな
い。これにより、常にメインクロックを発振させてビッ
ト同期信号を受信したか否かを判定するのと比べて、メ
インクロックが発振する頻度を低くすることができる。
このように、メインクロックによる不必要な処理のため
の時間を短縮できるので、メインクロックが発振してい
る時間を短くすることができ、消費電流を少なく抑える
ことができる。

【００４８】ここで、本実施の形態においては、上記の
ようにスイッチ４７が設けられているので、これによ
り、使用者が、任意に、上記の無線受信信号のエッジ個
数をカウントする所定時間ＴＣを変更することができ
る。

【００４９】この所定時間ＴＣは、長いほうが、カウン
トするエッジ個数が増えるため、ビット同期信号の判定
精度が高くなる。すなわち、無線電波がない状態でのラ
ンダムノイズのＫＧがビット同期信号における相当する
エッジの個数ＫＢの起こりうる範囲Ｒに偶然入って、メ
インクロックを発振させて次の処理（第２調査）に進む
確率を低下させることができる。そのため、第２調査で
の消費電流を低下させることができる。

【００５０】より具体的に述べると、例えば、前述の無
線受信信号を入力する時間であるＴＣを、１．６７ｍｓ
からその２倍の３．３４ｍｓに変えると、立ち上がりエ
ッジが４〜５個あれば（ｋ＝４）、ビット同期信号を受
信している可能性があると判定される。ここで、無線電
波がないときの無線受信信号波形は図５に示したように
ランダムになるため、その無線受信信号についての立ち
上がりエッジが偶然の一致で４〜５個になる可能性は、
ＴＣが上記１．６７ｍｓである場合と比べて低くなる。
つまり、ビット同期信号の判定精度が上がる。したがっ
て、ビット同期信号でない無線受信信号を第１調査でビ
ット同期信号の可能性があると判定してメインクロック
を発振させての次の第２調査の処理に移る確率を低下さ
せることができる。したがって、メインクロックを必要
以上に発振させる時間が減るので、その分、消費電流を
低下させることができる。

【００５１】一方、所定時間ＴＣが長いと、その分、粗
い精度の上記第１調査時に無線受信信号を受信する時間
が長くなるので、それだけ、サブクロック発振下のその
ための無線部の回路が動作する時間が長くなる。そのた
め、無線テレメータの装置全体としての消費電流も減る
とは一概には言えない。すなわち、無線電波がないとき
の無線受信信号波形は基本的にはランダムであるが、そ
のパターンは、ノイズ環境等によって左右される。そこ
で、本実施の形態では、上記ＴＣを、上記スイッチ４７
により可変とし、使用者が任意にＴＣを調整できるよう
になっている。そして、上記スイッチ４７を操作して、
現在の設置電波環境に応じてＴＣを適宜調整すること
で、設置電波環境に応じた設定ができ、それゆえ、消費
電流が大幅に増加することのない最良の時間を設定する
ことができるようになっている。

【００５２】〔実施の形態２〕本発明の他の実施の形態
について、図２、図３および図６に基づいて説明すれ
ば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記の実
施の形態の図面に示した部材と同一の機能を有する部材
には、同一の符号を付記してその説明を省略する。

【００５３】本実施の形態は、実施の形態１と基本的に
同一である。ただし、上記スイッチ４７の代わりに、図
２に示した上記マイコン（制御部、時間制御部）４２
が、上記スイッチ４７の操作を自動的に行うようになっ
ている。そして、スイッチ４７により可変する代わり
に、上記時間制御部としてのマイコン４２が、上記第１
調査としての一定時間の無線受信信号のエッジ個数によ
る粗い精度でのビット同期信号の検出結果と、上記第２
調査としての無線受信信号のエッジ間隔時間による高い
精度でのビット同期信号検出結果とを比較して、粗い精
度での無線受信信号のエッジ個数をカウントする時間Ｔ
Ｃをソフトウェアにより自動的に可変するようになって
おり、これにより、無線テレメータ自体が、自動的に、
ＴＣとして最良な時間を設定するようになっている。な
お、上記自動可変動作に加えて、実施の形態１同様、手
動でスイッチ４７を操作することもできる。

【００５４】その手順を、図６のフローチャートを用い
て説明する。この手順は、基本的には実施の形態１の図
３と同一である。そのため、同一箇所は説明を省略また
は簡略化する。

【００５５】ステップＳ２１、Ｓ２２はそれぞれ、ステ
ップＳ１、Ｓ２と同じである。Ｓ３に相当するＳ２３に
おいて、Ｓ３同様にして、タイマの値が上記ＴＣになる
までＫＧをカウントする。Ｓ４に相当するＳ２４におい
て、Ｓ４同様にして、外部クロックカウンタの値がｋま
たは（ｋ＋１）であるかを判定する。ステップＳ２５、
Ｓ２６はそれぞれ、ステップＳ５、Ｓ６と同じである。
サブクロック発振による粗い精度の上記第１調査でビッ
ト同期信号の可能性があると判定された後、メインクロ
ック発振による高い精度の上記第２調査での判定を行
う。

【００５６】上記第２調査での判定におけるＳ２６で、
エッジ間隔時間が４１７μｓであって、上記無線受信信
号がビット同期信号であると判定された場合は、Ｓ７に
相当するＳ２７において、Ｓ７同様にフレーム同期検出
処理に移る。そして、本実施の形態では、この後または
この前に、上記ＴＣを、所定のΔＴＣだけ小さくする
（Ｓ２９）ことによって、次からは、サブクロックによ
る無線受信信号を受信する時間であるＴＣを短くする。

【００５７】一方、上記Ｓ２６で、エッジ間隔時間が４
１７μｓでなく、上記無線受信信号がビット同期信号で
ないと判定された場合は、Ｓ８に相当するＳ２８におい
て、Ｓ８同様にメインクロックの発振を停止する。そし
て、本実施の形態では、この後またはこの前に、上記Ｔ
Ｃを、所定のΔＴＣだけ大きくする（Ｓ３０）ことによ
って、次からは、サブクロックによる無線受信信号を受
信する時間であるＴＣを長くする。

【００５８】Ｓ２９およびＳ３０のΔＴＣは、あらかじ
め、メモリ４５に格納しておく。なお、Ｓ３０のΔＴＣ
は、Ｓ２９のΔＴＣと同一でなくてもよい。また、ΔＴ
Ｃを加減する代わりに、ＴＣにそれぞれ定数を乗じても
よい。このようにして、第１調査の無線受信信号を受信
する時間であるＴＣを最良に設定できる。

【００５９】なお、本発明に係るデジタルデータの無線
通信装置を、下記のように構成してもよい。すなわち、
デジタルデータの無線通信装置は、２クロックシステム
の１チップマイコンにてコントロールされるテレメータ
用無線通信装置であって、１チップマイコンのメインク
ロックを発振させず、サブクロック発振のみで、一定時
間の無線受信信号のエッジの数をカウントし、無線のビ
ット同期信号を粗い精度で検出する。

【００６０】また、上記構成において、サブクロックに
よる無線受信信号のエッジ数をカウントする時間を、外
部スイッチにより可変とすることもできる。また、上記
構成において、サブクロックによる無線受信信号のエッ
ジ数をカウントする時間を、ソフトウェアにより自動的
に可変とすることもできる。

【００６１】また、上記構成において、サブクロック発
振のみでビット同期信号を検出した後、さらに、メイン
クロックを発振させて無線受信信号のエッジ間隔を測定
し、高い精度でビット同期信号を確認してから、フレー
ム同期信号を探しにいくようにすることもできる。

【００６２】上記の構成によれば、メインクロックが立
ち上がっている時間を短くし、トータルの消費電流を抑
えることができるため、電池寿命を延ばすことができ
る。また、無線受信信号の判定に関係する精度を外部か
ら可変とすることにより、設置電波環境に応じた設定が
できる。また、無線受信信号の判定に関係する精度をソ
フトウェアで可変とするので、動作させておけば自動的
に設置電波環境に応じた設定にすることができる。

【００６３】

【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１に記載
のデジタルデータの無線通信装置は、伝送すべきデータ
の前にビット同期信号を付加して送信された無線受信信
号を間欠受信し、受信動作のたびごとに上記ビット同期
信号に対して同期捕捉を行い、上記無線受信信号のエッ
ジ間隔時間が上記ビット同期信号の相当するエッジ間隔
時間と等しい場合のみ上記無線受信信号を上記ビット同
期信号であると判定する間隔時間判定を行うデジタルデ
ータの無線通信装置において、メインクロックと、それ
より周波数の低いサブクロックとを有し、上記サブクロ
ックの発振下、一定時間ＴＣの間の上記無線受信信号の
立ち上がりエッジの個数または立ち下がりエッジの個数
ＫＧを数えるカウンタと、上記個数ＫＧが、上記ビット
同期信号における相当するエッジの上記時間ＴＣの間の
個数ＫＢとして起こりうる範囲Ｒ内に入らなければ、上
記無線受信信号を上記ビット同期信号ではないと判定
し、上記個数ＫＧが上記範囲Ｒ内に入れば、上記無線受
信信号は上記ビット同期信号である可能性があると判定
するエッジ個数判定を行い、上記個数ＫＧが上記範囲Ｒ
内に入れば、上記メインクロックを発振させて上記間隔
時間判定を行い、それにより上記無線受信信号が上記ビ
ット同期信号ではないと判定された場合は上記メインク
ロックの発振を停止する制御部とを備えている構成であ
る。

【００６４】それゆえ、消費電流を増大させることな
く、上記ビット同期信号を確認することができ、特に、
主に電池を電源とするようなデジタルデータの無線通信
装置の電池寿命を延ばすことができるという効果を奏す
る。

【００６５】本発明の請求項２に記載のデジタルデータ
の無線通信装置は、請求項１の構成に加えて、上記間隔
時間判定の結果ビット同期信号ではないと判定された場
合には、上記所定時間ＴＣを大きくし、上記間隔時間判
定の結果ビット同期信号であると判定された場合には、
上記所定時間ＴＣを小さくする時間制御部を備えた構成
である。

【００６６】それゆえ、請求項１の構成による効果に加
えて、無線受信信号の判定精度を設置電波環境に応じて
変化させて、高精度で、かつ、消費電力を抑えながら、
効率よくビット同期信号を確認できるという効果を奏す
る。

【００６７】本発明の請求項３に記載のデジタルデータ
の無線通信方法は、伝送すべきデータの前にビット同期
信号を付加して送信された無線受信信号を間欠受信し、
受信動作のたびごとに上記ビット同期信号に対して同期
捕捉を行い、上記無線受信信号のエッジ間隔時間が上記
ビット同期信号の相当するエッジ間隔時間と等しい場合
のみ上記無線受信信号を上記ビット同期信号であると判
定する間隔時間判定を行うデジタルデータの無線通信方
法において、サブクロックを発振させて、一定時間ＴＣ
の間に、上記無線受信信号の立ち上がりエッジの個数ま
たは立ち下がりエッジの個数ＫＧを数え、上記個数ＫＧ
が、上記ビット同期信号における相当するエッジの上記
時間ＴＣの間の個数ＫＢとして起こりうる範囲Ｒ内に入
るか否かを調べ、上記個数ＫＧが上記範囲Ｒ内に入らな
ければ、上記無線受信信号を上記ビット同期信号ではな
いと判定し、上記個数ＫＧが上記範囲Ｒ内に入れば、上
記無線受信信号は上記ビット同期信号である可能性があ
ると判定するエッジ個数判定を行い、上記個数ＫＧが上
記範囲Ｒ内に入れば、上記サブクロックより周波数の高
いメインクロックを発振させ、上記間隔時間判定を行
い、それにより上記無線受信信号が上記ビット同期信号
ではないと判定された場合は上記メインクロックの発振
を停止する方法である。

【００６８】それゆえ、消費電流を増大させることな
く、上記ビット同期信号を確認することができ、特に、
主に電池を電源とするようなデジタルデータの無線通信
装置の電池寿命を延ばすことができるという効果を奏す
る。

【００６９】本発明の請求項４に記載のデジタルデータ
の無線通信方法は、請求項３の方法に加えて、上記間隔
時間判定の結果ビット同期信号ではないと判定された場
合には、上記所定時間ＴＣを大きくし、上記間隔時間判
定の結果ビット同期信号であると判定された場合には、
上記所定時間ＴＣを小さくする方法である。

【００７０】それゆえ、請求項３の方法による効果に加
えて、無線受信信号の判定精度を設置電波環境に応じて
変化させて、高精度で、かつ、消費電力を抑えながら、
効率よくビット同期信号を確認できるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るデジタルデータの無線通信装置の
一構成例におけるタイマ部分の概略の構成を示すブロッ
ク図である。

【図２】本発明に係るデジタルデータの無線通信装置の
一構成例の概略の構成を示すブロック図である。

【図３】図２のデジタルデータの無線通信装置における
ビット同期信号の判定処理を示すフローチャートであ
る。

【図４】ビット同期信号の波形を示す説明図である。

【図５】無線電波がない状態での無線受信信号の波形を
示す説明図である。

【図６】図２のデジタルデータの無線通信装置における
ビット同期信号の判定処理を示すフローチャートであ
る。

【図７】無線受信信号の構成を示す説明図である。

【図８】無線受信信号のビット同期信号の波形を示す説
明図である。

【符号の説明】

２１ タイマ ２２ 内部バス ２３ カウンタレジスタ ２４ クロックセレクタ ２５ 分周回路 ２６ 外部クロック入力 ２７ メインクロック ２８ サブクロック ３０ ヘッダ部 ３１ ビット同期信号 ３２ フレーム同期信号 ３３ 呼び出し信号 ３４ データ ３５ 立ち上がりエッジ ３６ 立ち下がりエッジ ４１ 無線テレメータ ４２ マイコン（制御部、時間制御部） ４３ ＲＦユニット ４４ アンテナ ４５ メモリ ４６ クロック ４７ スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 7/08 H04L 7/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】伝送すべきデータの前にビット同期信号を
   付加して送信された無線受信信号を間欠受信し、受信動
   作のたびごとに上記ビット同期信号に対して同期捕捉を
   行い、上記無線受信信号のエッジ間隔時間が上記ビット
   同期信号の相当するエッジ間隔時間と等しい場合のみ上
   記無線受信信号を上記ビット同期信号であると判定する
   間隔時間判定を行うデジタルデータの無線通信装置にお
   いて、 メインクロックと、それより周波数の低いサブクロック
   とを有し、 上記サブクロックの発振下、一定時間ＴＣの間の上記無
   線受信信号の立ち上がりエッジの個数または立ち下がり
   エッジの個数ＫＧを数えるカウンタと、 上記個数ＫＧが、上記ビット同期信号における相当する
   エッジの上記時間ＴＣの間の個数ＫＢとして起こりうる
   範囲Ｒ内に入らなければ、上記無線受信信号を上記ビッ
   ト同期信号ではないと判定し、上記個数ＫＧが上記範囲
   Ｒ内に入れば、上記無線受信信号は上記ビット同期信号
   である可能性があると判定するエッジ個数判定を行い、
   上記個数ＫＧが上記範囲Ｒ内に入れば、上記メインクロ
   ックを発振させて上記間隔時間判定を行い、それにより
   上記無線受信信号が上記ビット同期信号ではないと判定
   された場合は上記メインクロックの発振を停止する制御
   部とを備えていることを特徴とするデジタルデータの無
   線通信装置。
2. 【請求項２】上記間隔時間判定の結果ビット同期信号で
   はないと判定された場合には、上記所定時間ＴＣを大き
   くし、上記間隔時間判定の結果ビット同期信号であると
   判定された場合には、上記所定時間ＴＣを小さくする時
   間制御部を備えたことを特徴とする請求項１記載のデジ
   タルデータの無線通信装置。
3. 【請求項３】伝送すべきデータの前にビット同期信号を
   付加して送信された無線受信信号を間欠受信し、受信動
   作のたびごとに上記ビット同期信号に対して同期捕捉を
   行い、上記無線受信信号のエッジ間隔時間が上記ビット
   同期信号の相当するエッジ間隔時間と等しい場合のみ上
   記無線受信信号を上記ビット同期信号であると判定する
   間隔時間判定を行うデジタルデータの無線通信方法にお
   いて、 サブクロックを発振させて、一定時間ＴＣの間に、上記
   無線受信信号の立ち上がりエッジの個数または立ち下が
   りエッジの個数ＫＧを数え、 上記個数ＫＧが、上記ビット同期信号における相当する
   エッジの上記時間ＴＣの間の個数ＫＢとして起こりうる
   範囲Ｒ内に入るか否かを調べ、 上記個数ＫＧが上記範囲Ｒ内に入らなければ、上記無線
   受信信号を上記ビット同期信号ではないと判定し、上記
   個数ＫＧが上記範囲Ｒ内に入れば、上記無線受信信号は
   上記ビット同期信号である可能性があると判定するエッ
   ジ個数判定を行い、 上記個数ＫＧが上記範囲Ｒ内に入れば、上記サブクロッ
   クより周波数の高いメインクロックを発振させ、上記間
   隔時間判定を行い、それにより上記無線受信信号が上記
   ビット同期信号ではないと判定された場合は上記メイン
   クロックの発振を停止することを特徴とするデジタルデ
   ータの無線通信方法。
4. 【請求項４】上記間隔時間判定の結果ビット同期信号で
   はないと判定された場合には、上記所定時間ＴＣを大き
   くし、上記間隔時間判定の結果ビット同期信号であると
   判定された場合には、上記所定時間ＴＣを小さくするこ
   とを特徴とする請求項３記載のデジタルデータの無線通
   信方法。