JP3734439B2 - 無線システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば受信機1台に対して送信機が複数ある無線システムに係り、特に、各送信機と受信機の同期をとる技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、携帯電話等の無線システムでは、送信機である携帯電話が複数ある場合に、受信機としての基地局に対して複数の送信機が同時に送信すると、混信が発生する。
そのため、この種のシステムでは、たとえば時分割多重接続(TDMA)や符号分割多元接続(CDMA)等の方式を採用し、効率のよい通信を実現している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した方式は、複雑なシステム制御が必要で、簡易にかつ安価に構成することが困難である。
【0004】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、複雑なシステム制御が不要で、簡易にかつ安価に混信することのないシステムを構築することができる無線システムを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の無線システムは、所定情報を含む無線信号を送信する複数の送信機と、上記複数の送信機からの無線信号を受信して所定の処理を行う受信機と、を有し、上記複数の送信機の各々は、内部時計と、所定周波数の標準時刻情報を含む標準電波信号を受信し、上記標準電波信号が含む標準時刻情報に応じた時刻に上記内部時計を修正する受信手段と、制御信号を受けて上記所定情報を含む無線信号を送信する送信手段と、送信指令を受けると、上記内部時計の計時時刻に基づいて送信指令が発せられた直後または直前の「xx.0秒」にあらかじめ設定された時間を加算して上記無線信号を出力するように上記制御信号を上記送信手段に出力する制御手段と、を有し、上記各送信機にあらかじめ設定された時間は、各送信機毎に所定時間ずつずらして設定されている。
【0006】
本発明では、上記各送信機は、所定周期で同時刻に上記標準電波信号を受信する。
【0008】
また、本発明では、上記送信手段は、上記所定情報に送信機自身の識別コードを付加して送信する。
【0009】
本発明によれば、各送信機では、所定周波数の標準時刻情報を含む標準電波信号が一定周期毎に受信され、内部時計が修正される。これにより、各送信機は、全く同じタイムベースを保有し、同期がとられている状態となる。
この状態で、各送信機においては、制御手段が送信指令を受けると、内部時計の計時時刻に基づいて送信指令を受けた時刻にあらかじめ設定された時間を加算して無線信号を出力するように制御信号が送信手段に出力される。
そして、送信手段では、たとえば送信すべき所定情報に識別コードが付加されて送信される。
この場合、各送信機にあらかじめ設定された時間は、各送信機毎に所定時間ずつずらして設定されていることから、各送信機からは異なる時刻に無線信号が送信される。
【0010】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明に係る無線同期システムの一実施形態を示す構成図である。
【0011】
本実施形態では、無線同期システムとして、送信機としての複数のストップウォッチからそれぞれ計測したタイムを、たとえば赤外線で送信し、受信機は、ストップウォッチからの無線信号を受信して復調し、無線信号に含まれる時刻情報を表示盤に表示するシステムを例に説明する。
【0012】
本無線同期システム1は、図1に示すように、送信機としての複数(本実施形態では5)のストップウォッチ2〜6、受信機としての電光表示盤7を有している。
【0013】
各ストップウォッチ2〜6は、通常の計測機構を有し、スイッチSWを押下することにより100分の1秒単位で押下時点からの時間を計測する。
【0014】
たとえば、ストップウォッチ2は第1コースのランナーのタイムを計測するために割り振られ、ストップウォッチ3は第2コースのランナーのタイムを計測するために割り振られ、ストップウォッチ4は第3コースのランナーのタイムを計測するために割り振られ、ストップウォッチ5は第4コースのランナーのタイムを計測するために割り振られ、ストップウォッチ6は第5コースのランナーのタイムを計測するために割り振られている。
【0015】
また、各ストップウォッチ2〜6は、基地局からAM変調されて発信された所定周波数(40kHzまたは60kHz)の標準時刻情報を含む標準時刻電波信号S1を受信し、受信した標準時刻電波信号が含む標準時刻情報に応じた時刻に内部時計を修正し、スイッチSWが押下され計測動作が停止されると送信指令が発せられたものとして、内部時計の計時時刻に基づいて送信指令を受けた時刻から所定時間を加算し、計測動作が停止された直後または直前の「xx.0秒」に、さらにあらかじめ設定された時間τを加算して、計測したタイム情報を含む赤外線による無線信号を電光表示盤7に送信する送受信回路10を有している。
各ストップウォッチ2〜6は、標準時刻電波信号を定期的に、たとえば1時間毎に、同時に受信する。これにより、各ストップウォッチ2〜6は、全く同じタイムベースを保有する。
【0016】
基地局から発信される日本標準時を高精度で伝える標準時刻電波のフォーマットは、「1」,「0」,「P」の3種類の信号パターンからなり、1secの「1」信号パターン中の100%振幅期間幅によって区別され、「1」,「0」,「P」の信号パターンはそれぞれ500msec,800msec,200msecとなっている。変調方式は、最大値100%,最小値10%の振幅変調である。図2(a)は、データが(1,0,1)の場合の波形例を示している。
【0017】
図3は、標準時刻電波の標準時刻情報の一例を示している。
この例では、1月1日からの通算日114日目、17時25分を示している。が、同期用として50秒目から「0」信号が常に9個連続している。
【0018】
そして、ストップウォッチ2〜6の設定時間τは、各ストップウォッチ2〜6毎に所定時間ずつずらして設定されている。
たとえば、ストップウォッチ2は「0.00秒」に送信を開始するように、ストップウォッチ3は「0.20秒」に送信を開始するように、ストップウォッチ4は「0.40秒」に送信を開始するように、ストップウォッチ5は「0.60秒」に送信を開始するように、ストップウォッチ6は「0.80秒」に送信を開始するように、0.2秒間隔で送信するように設定される。
すなわち、赤外線信号の送信タイミングを絶対時間で設定する。
【0019】
図4は、各ストップウォッチ2〜6が有する送受信回路の具体的な構成例を示す図である。
【0020】
送受信回路10は、図4に示すように、受信アンテナ11、受信用RFアンプ12、検波回路13、整流回路14、積分回路15、マイクロコンピュータ16、および送信回路17により構成されている。
そして、受信アンテナ11、受信用RFアンプ12、検波回路13、整流回路14、積分回路15、およびマイクロコンピュータ16により受信手段が構成され、マイクロコンピュータ16により制御手段が構成され、送信回路17により送信手段が構成される。
【0021】
送受信回路10においては、受信アンテナ11で受信された標準時刻電波信号S1は、受信用RFアンプ12、検波回路13、整流回路14、積分回路15を通して、図2(b)に示すような標準時刻電波信号S1のベースバンド信号に変換してマイクロコンピュータ16に入力させる。
【0022】
マイクロコンピュータ16は、まず、積分回路15によるベースバンド信号を受けて、標準時刻電波の時刻コードをデコードし、時・分・00秒などの時刻データを得、内部時計161を修正する。
そして、スイッチSWが押下され計測動作が停止されると送信指令が発せられたものとして、内部時計161の計時時刻に基づいて送信指令を受けた時刻から所定時間を加算し、計測動作が停止された直後または直前の「xx.0秒」に、さらに設定時間τを加算して送信すべきタイム情報を生成し、制御信号S16として送信回路17に出力する。
尚、「xx.0秒」のxxは、0〜59の整数である。
【0023】
送信回路17は、制御信号S16を受けてタイム情報並びにストップウォッチ個々の識別コードを含む送信信号を生成し、変調等の処理を行って赤外線の無線信号S2(S3〜S6)を受信機としての電光表示盤7に送信する。
【0024】
受信機としての電光表示盤7は、各ストップウォッチ2〜6から異なる時刻に送信された無線信号S2〜S6をそれぞれ受信する受信部71を有し、受信したタイム情報を含む信号を復調して、図1に示すように、識別コードを基に、対応するコース毎に、計測タイムを表示し、かつ、各タイム情報から着順を割り出し計測タイムに併記するように表示する。
【0025】
次に、上記構成による動作を説明する。
【0026】
各ストップウォッチ2〜6は、標準時刻電波信号を定期的に、たとえば1時間毎に、同時に受信して内部時計161が修正されている。これにより、各ストップウォッチ2〜6は、全く同じタイムベースを保有し、同期がとられている状態となっている。
【0027】
そして、たとえば、10時00分00秒にレースがスタートし、各ストップウォッチ2〜6のスイッチが押下されタイムの計測が開始されたとすると、ストップウォッチ4は、10時00分25.9秒にスイッチSWが押下され計測が終了する。
ここで、ストップウォッチ4では、設定時間τが「0.40秒」ずらしてタイム情報を送信するように設定されていることから、ストップウォッチ4のマイクロコンピュータ16は、その直後の10時00分26.00秒に設定時間τを加算した10時00分26.4秒から送信するように制御信号S16を送信回路17に出力する。
そして、送信回路17は、制御信号S16を受けてタイム情報「25.9秒」並びにストップウォッチ個々の識別コードを含む送信信号を生成し、変調等の処理を行って赤外線の無線信号S4を受信機としての電光表示盤7に送信する。
【0028】
ストップウォッチ2は、10時00分26.7秒にスイッチSWが押下され計測が終了する。
ここで、ストップウォッチ2では、設定時間τが「0.00秒」ずらしてタイム情報を送信するように設定されていることから、ストップウォッチ2のマイクロコンピュータ16は、その直後の10時00分27.00秒に設定時間τを加算した10時00分27.00秒から送信するように制御信号S16を送信回路17に出力する。
そして、送信回路17は、制御信号S16を受けてタイム情報「26.7秒」並びにストップウォッチ個々の識別コードを含む送信信号を生成し、変調等の処理を行って赤外線の無線信号S2を受信機としての電光表示盤7に送信する。
【0029】
ストップウォッチ3は、10時00分26.3秒にスイッチSWが押下され計測が終了する。
ここで、ストップウォッチ3では、設定時間τが「0.20秒」ずらしてタイム情報を送信するように設定されていることから、ストップウォッチ3のマイクロコンピュータ16は、その直後の10時00分27.00秒に設定時間τを加算した10時00分27.20秒から送信するように制御信号S16を送信回路17に出力する。
そして、送信回路17は、制御信号S16を受けてタイム情報「26.3秒」並びにストップウォッチ個々の識別コードを含む送信信号を生成し、変調等の処理を行って赤外線の無線信号S3を受信機としての電光表示盤7に送信する。
【0030】
ストップウォッチ5は、10時00分27.3秒にスイッチSWが押下され計測が終了する。
ここで、ストップウォッチ5では、設定時間τが「0.60秒」ずらしてタイム情報を送信するように設定されていることから、ストップウォッチ5のマイクロコンピュータ16は、その直前の10時00分27.00秒に設定時間τを加算した10時00分27.60秒から送信するように制御信号S16を送信回路17に出力する。
そして、送信回路17は、制御信号S16を受けてタイム情報「27.3秒」並びにストップウォッチ個々の識別コードを含む送信信号を生成し、変調等の処理を行って赤外線の無線信号S5を受信機としての電光表示盤7に送信する。
【0031】
ストップウォッチ6は、10時00分28.5秒にスイッチSWが押下され計測が終了する。
ここで、ストップウォッチ6では、設定時間τが「0.80秒」ずらしてタイム情報を送信するように設定されていることから、ストップウォッチ6のマイクロコンピュータ16は、その直前の10時00分28.00秒に設定時間τを加算した10時00分28.80秒から送信するように制御信号S16を送信回路17に出力する。
そして、送信回路17は、制御信号S16を受けてタイム情報「28.5秒」並びにストップウォッチ個々の識別コードを含む送信信号を生成し、変調等の処理を行って赤外線の無線信号6を受信機としての電光表示盤7に送信する。
【0032】
そして、受信機としての電光表示盤7は、各ストップウォッチ2〜6から異なる時刻に送信された無線信号S2〜S6をそれぞれ受信し、受信したタイム情報を含む信号を復調して、図1に示すように、識別コードを基に、対応するコース毎に、計測タイムを表示し、かつ、各タイム情報から着順を割り出し計測タイムに併記するように表示する。
【0033】
以上のように、各ストップウォッチ2〜6からの送信信号S2〜S6が時分割されるため、混信することがない。
【0034】
以上説明したように、本実施形態によれば、送信機としての各ストップウォッチ2〜6は、基地局からAM変調されて発信された所定周波数(40kHzまたは60kHz)の標準時刻情報を含む標準時刻電波信号S1を受信し、受信した標準時刻電波信号が含む標準時刻情報に応じた時刻に内部時計を修正し、スイッチSWが押下され計測動作が停止されると送信指令が発せられたものとして、内部時計の計時時刻に基づいて送信指令を受けた時刻から所定時間を加算し、計測動作が停止された直後または直前の「xx.0秒」に、さらにあらかじめ設定された時間τを加算して、計測したタイム情報を含む赤外線による無線信号を電光表示盤7に送信する送受信回路10を有し、標準時刻電波信号を定期的に、たとえば1時間毎に、同時に受信し、全く同じタイムベースを保有し、ストップウォッチ2〜6の設定時間τは、各ストップウォッチ2〜6毎に所定時間ずつずらして設定されていることから、複雑なシステム制御が不要で、簡易にかつ安価に混信することのないシステムを構築することができる利点がある。
【0035】
なお、各ストップウォッチの内部時計、すなわちタイムベースを1時間に1度補正すれば、ストップウォッチ内部の水晶精度±10ppmで、1時間で±0.036秒の誤差が発生するが、0.2秒間隔であることから問題は発生しない。ストップウォッチの台数が多い場合は、標準時刻電波信号の受信間隔をさらに短くすれば問題ない。
【0036】
また、本実施形態では、赤外線通信を行う場合を例に説明したが、たとえば図5に示すように、各ストップウォッチに送信アンテナ18を設け、受信機としての電光表示盤7に受信アンテナ72を設けて、微弱無線などの電波を使用することも可能である。
また、図6に示すように、本発明は、YES/NOクイズなどの無線集計表示システム等に適用することが可能である。
【0037】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複雑なシステム制御が不要で、簡易にかつ安価に混信することのないシステムを構築することができる無線システムを実現できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る無線同期システムの一実施形態を示す構成図である。
【図2】本発明に係る要部波形を示す図である。
【図3】標準時刻電波信号の時刻コードの一例を示している。
【図4】本発明に係る送信機としてのストップウォッチにおける送受信回路の構成例を示す図である。
【図5】本発明に係る無線同期システムの他の実施形態を示す構成図である。
【図6】本発明に係る無線同期システムの他の実施形態を示す構成図である。
【符号の説明】
1…無線同期システム
2〜6…ストップウォッチ(送信機)
7…電光表示盤(受信機)
10…送受信回路
11…受信アンテナ
12…受信用RFアンプ
13…検波回路
14…整流回路
15…積分回路
16…マイクロコンピュータ
17…送信回路
18…送信アンテナ
71…受信部
72…受信アンテナ
Claims (3)
- 所定情報を含む無線信号を送信する複数の送信機と、
上記複数の送信機からの無線信号を受信して所定の処理を行う受信機と、
を有し、
上記複数の送信機の各々は、
内部時計と、
所定周波数の標準時刻情報を含む標準電波信号を受信し、上記標準電波信号が含む標準時刻情報に応じた時刻に上記内部時計を修正する受信手段と、
制御信号を受けて上記所定情報を含む無線信号を送信する送信手段と、
送信指令を受けると、上記内部時計の計時時刻に基づいて送信指令が発せられた直後または直前の「xx.0秒」にあらかじめ設定された時間を加算して上記無線信号を出力するように上記制御信号を上記送信手段に出力する制御手段と、
を有し、
上記各送信機にあらかじめ設定された時間は、各送信機毎に所定時間ずつずらして設定されている
無線システム。 - 上記各送信機は、所定周期で同時刻に上記標準電波信号を受信する
請求項1記載の無線システム。 - 上記送信手段は、上記所定情報に送信機自身の識別コードを付加して送信する
請求項1または2記載の無線システム。
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