JP4968283B2 - 通信端末装置および通信システム - Google Patents

Description

この発明は、例えば設備システムに使用される省電力化を図る通信端末装置ならびに通信範囲を広げる通信システムに関するものである。

地球温暖化やエネルギー資源の枯渇などの問題やコスト削減の観点から、消費電力の削減が非常に重要となっている。設備システムにおいても、使用していない場合は電源をオフにするといった省電力化が必要となってきている。
そこで、従来の通信端末装置は、間欠動作し、これに他の端末が同期してデータを定期的に受信するようにして通信端末装置間の通信に対し消費電力の低減を図っている（例えば、特許文献１）。

特開２００７−２８１７６号公報（請求項４、第１図）

解決しようとする課題は、中継端末装置などの通信端末装置は、いつデータを受信するかわからないため常に受信待機状態にさせている必要があり、省電力化が困難であった。また、中継端末装置が省電力化のため間欠動作をする場合には、任意のタイミングで送信したいときに送信できないという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、任意のタイミングでデータの送受信を行い、通信をしていないときは省電力化することができる通信端末装置を得るものである。

この発明に係る通信端末装置は、第１の端末装置から起動要求信号を受信し共振回路により所定の周波数の信号を取り出し整流し比較して起動指示信号を出力する起動手段と、起動指示信号によりスリープ状態から起動状態に遷移しデータ処理および端末制御を行う端末制御手段と、端末制御手段を介してまたは直接起動指示信号によりスリープ状態から起動状態に遷移して第１の端末装置からデータを受信し第２の端末装置に送信するデータ通信手段と、を備えたものである。

この発明の通信端末装置および通信システムは、ほとんど電力を消費しない起動手段が、起動要求信号を受信し、起動指示信号を出力することにより、スリープ状態から起動状態に遷移させるようにしたので、通信時以外は、ほとんど電力を消費しない起動手段と、常に低消費電力であるスリープ状態にすることができるデータ通信手段および端末処理手段とにより、省電力化を図ることができるという効果がある。

この発明のシステム構成の一例を示すシステム構成図である。 この発明の実施例１におけるデータの構成内容図である。 この発明の実施例１における親端末装置の構成を示す構成図である。 この発明の実施例１における子端末装置の構成を示す構成図である。 この発明の実施例１における中継端末装置の構成を示す構成図である。 この発明の実施例１における起動回路が中継端末処理部のみを起動する場合の中継端末装置の詳細な構成を示す構成図である。 この発明の起動要求信号及び起動回路における波形状態を示す特性図である。 この発明の実施例１における起動回路が中継端末処理部と通信部の両方を起動する場合の中継端末装置の詳細な構成を示す構成図である。 この発明の実施例１における通信動作を示すシーケンス図である。 この発明の実施例２における通信システムの構成図である。 この発明の実施例２における起動要求信号＋データの構成内容図である。 この発明の実施例２における親端末処理部の構成を示す構成図である。 この発明の実施例２における子端末処理部の構成を示す構成図である。 この発明の実施例２における中継端末処理部の構成を示す構成図である。 この発明の実施例２における起動回路の構成を示す構成図である。 この発明の実施例２における通信動作を示すシーケンス図である。

実施例１．
本発明の実施例１を図１から図９により説明する。
図１は、この発明の実施例１に係る通信システムの構成を示した図である。本実施例１に係る通信システムは、１つ又は複数の親端末装置１００と、１つ又は複数の中継端末装置２００と、１つ又は複数の子端末装置３００と、から構成されている。なお、親端末装置および中継端末装置および子端末装置が複数ある構成は図示していない。なお各端末装置である親端末装置１００、子端末装置３００、中継端末装置２００は、全て中継端末装置２００の構成として、多数の端末装置を介し遠方との通信を行っても良い。

親端末装置１００は、無線通信で中継端末装置２００または子端末装置３００とデータ通信を行う通信手段である通信部１０２と、中継端末装置２００へ起動要求信号４００を送信する起動要求信号送信回路１０３と、各回路に指示を出し親端末装置の動作を制御する親端末処理部１０１とを備える。また、通信部１０２および起動要求信号送信回路１０３にはアンテナ等の無線通信に必要な無線信号送受信手段を適宜備える。

中継端末装置２００は、親端末装置１００または子端末装置３００とデータの送受信を行う通信手段である通信部２０２と、親端末装置１００からのデータを子端末装置３００へ中継処理を行う中継処理手段である中継端末処理部２０１と、中継端末処理部２０１を起動するための起動指示を行う起動指示手段である起動回路２０４と、中継先である子端末装置３００を起動するための起動要求信号４００を送信する起動要求信号送信手段である起動要求信号送信回路２０３とを備える。また、通信部２０２および起動要求信号送信回路２０３および起動回路２０４にはアンテナ等の無線通信に必要な無線信号送受信手段を適宜備える。

子端末装置３００は、無線で他の端末と通信を行う通信手段である通信部３０２と、子端末として動作するための処理を行う子端末処理部３０１と、起動要求信号４００を受信することにより子端末処理部３０１を起動する起動回路３０３とを備える。また、通信部３０２および起動回路３０３にはアンテナ等の無線通信に必要な無線信号送受信手段を適宜備える。

図２は起動要求信号及びデータの構成内容を示す概略図である。起動要求信号４００は、断続信号の数によって起動する端末装置を特定する構成となっている。また、データ４０１は、宛先アドレス４０２と、次に送信する中継先アドレス４０３と、実データを伝送するペイロード４０４とで構成している。

図３に親端末処理部１０１の詳細な構成を示す。親端末処理部１０１は、起動要求手段１０５と、送信要求手段１０７と、宛先判定手段１０６とを備える。
起動要求手段１０５は、起動要求信号送信回路１０３に起動要求送信指示信号を送り、信号の送信を要求するものである。送信要求手段１０７は、通信部１０２へデータ送信要求信号を送り、データ送信を要求するものである。
宛先判定手段１０６は、宛先アドレス４０２へ到達させるための中継先のアドレスを判定するものである。例えば、宛先アドレス４０２と中継先アドレス４０３の対応情報で構成されるルーティングテーブルを用いることにより中継先のアドレスを判定する。

図５に中継端末処理部２０１及び通信部２０２の詳細な構成を示す。
まず、中継端末処理部２０１について説明する。中継端末処理部２０１は、起動要求手段２０９と、送信要求手段２１６と、通信部起動手段２１３と、通信部スリープ手段２１４と、起動状態遷移手段２１１と、スリープ状態遷移手段２１２と、宛先判定手段２１０と、中継判定手段２１５とを備える。
起動状態遷移手段２１１は、中継端末処理部２０１自身を起動状態に遷移させるものである。スリープ状態遷移手段２１２は、中継端末処理部２０１をスリープ状態に遷移させるものである。
ここで、中継端末処理部２０１が起動状態であるとは、例えば、マイコンの場合、クロックが高速で動作する状態であり、消費電力が大きい状態であることを示す。また、中継端末処理部２０１がスリープ状態であるとは、例えば、マイコンの場合、クロックが停止していたり、クロックが低速で動作していたり、周辺回路が停止している状態であり、起動状態と比較して著しく消費電力が小さい状態であることを示す。
宛先判定手段２１０は、宛先アドレスへ到達させるための中継先のアドレスを判定するものである。例えば、宛先アドレスと中継先アドレスの対応情報で構成されるルーティングテーブルを用いることにより中継先のアドレスを判定する。
中継判定手段２１５は、通信部２０２で受信したデータが中継端末装置２００宛か別の端末宛か判定するものである。データの宛先アドレスが中継端末装置のアドレスの場合、受信したデータの処理を行い、別の端末装置宛の場合、該端末装置を宛先とした起動要求送信指示信号を起動要求信号送信回路２０３に送信する。

次に、図５に示す構成の通信部２０２について説明する。通信部２０２は、データ受信部２０７と、データ送信部２０８と、通信部２０２自身を起動させる起動状態遷移手段２０５と、スリープ状態遷移手段２０６とを備える。
通信部２０２における起動状態とは、データを受信することができる状態であり、一般に微弱な無線電波等を増幅する等のために電力を大きく消費している状態である。また、通信部２０２におけるスリープ状態とは、データを受信することができない状態であり、消費電力が小さい状態である。
起動状態遷移手段２０５は、起動状態遷移要求信号を受信すると、通信部２０２を起動状態に遷移させる手段である。スリープ状態遷移手段２０６は、スリープ状態遷移要求信号を受信すると、通信部２０２をスリープ状態に遷移させる手段である。

図６は中継端末装置２００の起動回路２０４の詳細な構成図である。起動回路２０４は、共振回路２１７と、整流回路２１８と、増幅回路２１９と、比較回路と、カウンタ回路２２２と、判定回路２２４とを備える。
共振回路２１７は、特定の周波数を取り出し、整流回路２１８は、信号を直流にし、増幅回路２１９は、微弱電流を大きくすることを特徴とする。比較回路２２１は、受信した信号の電圧が基準電圧２２０を超えたかどうかを比較する。遅延スイッチ回路２３１は、最初の比較回路２２１で基準電圧２２０を超えた時点から所定時間の遅延後までの信号を取り出し、カウンタ回路２２２は、比較回路２２１で基準電圧２２０を超えた回数を数えるものである。判定回路２２４は、カウンタ回路２２２で数えたカウンタ値と端末識別子として設定してあるＤＩＰスイッチ２２３の設定値とを比較し、同一の場合、自端末宛の起動信号と判定し中継処理部２０１へ起動のための信号を出力し、一致しない場合、自端末宛の起動要求信号ではないと判定し起動要求信号を破棄する。この起動回路２０４における増幅回路２１９と基準電圧２２０と比較回路２２１とカウンタ回路２２２と判定回路２２４には電源２２８から電源の供給が必要であるが回路規模が小さいため消費電力は小さい。また、共振回路２１７と整流回路２１８にはパッシブ回路のため電源の供給は必要ない。
ここで、図６における共振回路２１７として、ＬＣ回路を用いてもよいし、本発明はこれに限るものではなく、水晶やセラミックなど他の素子を用いもよい。また、図６において、整流回路２１８として、一つのダイオードを用いた整流回路２１８や、ブリッジ整流回路、全波整流回路などを用いてもよい。さらに、比較回路２２１にリセットＩＣやコンパレータなどを用いてもよい。なお、整流回路２１８により直流成分にした結果、充分な電流が得られる場合には増幅回路２１９により増幅しなくてもよい。

図７は、起動要求信号の波形と、起動回路２０４で受信したときの波形である。図７に上段に示すように、起動要求信号には、例えば、無変調のキャリアを用いる。起動要求信号を共振回路２１７により、周波数成分を取り出し、整流回路２１８により、直流成分にし、増幅回路２１９で、増幅させると、図７の中段の図のような波形になる。そして、比較回路２２１を該起動要求信号が流れるとき、電圧が閾値Ｔｈを超えると図７の下段のように波形が反転する。電源を必要とする増幅回路や比較回路は簡単な小容量電子回路で起動回路２０４全体としてほとんど電力を消費しない構成である。

図６の判定回路２２４において自端末宛の起動信号と判定され出力された中継端末処理部２０１の起動のための起動指示信号は、中継端末処理部２０１のＣＰＵ２２５に割込み信号として入力される。中継端末処理部２０１はスリープ状態として例えばクロック２２７からの供給クロックをＣＰＵ２２５内部で消費電流の小さい低速のクロックで動作している。ここへ割込み信号として入力された起動指示信号により、ＣＰＵ２２５は高速のクロックで動作することに切り替わる。これにより中継端末処理部２０１は、スリープ状態から起動状態へ遷移することとなる。

一方、通信部２０２は、スリープ状態として例えば電源２２８から供給されている電力がスイッチ２２９により遮断されている。ここで、起動状態となった中継端末処理部２０１は通信部起動手段２１３によりスイッチ２２９を接続状態に制御し、通信部２０２に電力を供給する。これによってデータ通信部２０２は、スリープ状態からデータ通信の送受信が可能な起動状態へと遷移することとなる。

データの中継処理が終了すると中継端末処理部２０１は、通信部スリープ手段２１４によりスイッチ２２９を切断に制御し、通信部２０２への電力の供給を遮断する。これにより通信部２０２は、起動状態からデータ通信が不可能なスリープ状態へと遷移する。

図４に子端末処理部３０１の詳細な構成を示す。子端末処理部３０１は、通信部起動手段３０８と、通信部スリープ手段３０９と、子端末処理部３０１自身を起動状態に遷移させる起動状態遷移手段３０６と、子端末処理部３０１をスリープ状態に遷移させるスリープ状態遷移手段３０７とを備える。
ここで、子端末処理部３０１が起動状態であるとは、例えば、マイコンの場合、クロックが高速で動作する状態であり、消費電力が大きい状態であることを示す。また、子端末処理部３０１がスリープ状態であるとは、例えば、マイコンの場合、クロックが停止していたり、クロックが低速で動作していたり、周辺回路が停止している状態であり、起動状態と比較して著しく消費電力が小さい状態であることを示す。
通信部起動手段３０８は、起動要求通知信号を受信すると、通信部３０２へ通信部起動要求信号を送信し、通信部３０２を起動する。
通信部スリープ手段３０９は、スリープ状態遷移要求信号を通信部３０２に通知し、通信部３０２をスリープ状態に遷移させる。

なお、子端末装置３００の起動回路３０３の詳細な回路構成は、中継端末装置２００の起動回路２０４の構成と同様である。

次に本実施例１の動作について、図９の親端末装置１００から中継端末装置２００を経由して子端末装置３００へデータを送信する場合のシーケンス図により説明する。親端末装置１００及び中継端末装置２００、子端末装置３００間で通信が行われていない場合、中継端末装置２００の通信部２０２及び中継端末処理部２０１と、子端末装置３００の通信部３０２及び子端末処理部３０１はスリープ状態にある。

（Ｓ１０１）
まず、親端末処理部１０１は起動要求信号送信回路１０３に起動要求送信指示信号を送信する。
（Ｓ１０２）
起動要求信号送信回路１０３は該起動要求送信指示信号を受信すると、中継端末装置２００に起動要求信号を送信する。
（Ｓ１０３）
次に、中継端末装置２００の起動回路２０４は、該起動要求信号を受信すると、起動状態遷移手段２１１を用いて、中継端末処理部２０１を起動する。
（Ｓ１０４）
そして、起動した中継端末処理部２０１は通信部起動手段２１３を用いて、通信部２０２を起動する。
（Ｓ１０５）
通信部２０２は、該起動要求信号を受信し通信部２０２が起動しデータ通信が可能な状態になったことを、親端末装置１００にＡＣＫを送信することによって通知する。
（Ｓ１０６）
親端末装置１００の通信部１０２はＡＣＫを受信すると、受信通知信号を親端末処理部１０１に伝える。
（Ｓ１０７）
親端末処理部１０１は、受信通知信号を受信すると、データ送信要求信号を通信部１０２に通知し、
（Ｓ１０８）
通信部１０２はデータを中継端末装置２００に送信する。
（Ｓ１０９）
中継端末装置２００は、通信部２０２によりデータを受信し、中継端末処理部２０１の中継判定手段２１５を用いて受信したデータが中継端末装置２００宛か他の端末宛か判定する。
該データの宛先アドレス４０２が他の端末宛だった場合、起動要求信号送信回路２０３に次の宛先（この例では子端末装置）情報を含んだ起動要求送信指示信号を送信する。
（Ｓ１１０）
起動要求信号送信回路２０３は該起動要求送信指示信号を受信すると、子端末装置３００に起動要求信号を送信する。
（Ｓ１１１）
子端末装置３００の起動回路３０３は、該起動要求信号を受信すると、起動状態遷移手段３０６を用いて、子端末処理部３０１を起動する。
（Ｓ１１２）
そして、起動した子端末処理部３０１は通信部起動手段３０８を用いて、通信部３０２を起動する。
（Ｓ１１３）
通信部３０２は、該起動要求信号を受信し通信部３０２が起動しデータ通信が可能な状態になったことを、中継端末装置２００にＡＣＫを送信することによって通知する。
（Ｓ１１４）
中継端末装置２００の通信部２０２はＡＣＫを受信すると、受信通知信号を中継端末処理部２０１に伝える。
（Ｓ１１５）
中継端末処理部２０１は、受信通知信号を受信すると、データ送信要求信号を通信部２０２に通知し、
（Ｓ１１６）
通信部２０２はデータを子端末装置３００に送信する。
（Ｓ１１７）
データ送信が終了した場合、中継端末処理部２０１に送信完了信号を送信する。
（Ｓ１１８）
そして、中継端末処理部２０１は、スリープ状態遷移要求信号を通信部２０２に送信する。
該スリープ状態遷移要求信号を受け取った通信部２０２は、スリープ状態遷移手段２０６によりスリープする。
（Ｓ１１９）
子端末装置３００の通信部３０２は、データを受信し、子端末処理部３０１に受信通知信号を渡す。
（Ｓ１２０）
子端末処理部３０１は受信したデータの処理を行う。そして、データの受信が完了し、該データの処理終了後、スリープ状態遷移要求信号を通信部３０２に通知する。
通信部３０２は、スリープ状態遷移手段３０５を用いて、スリープ状態に遷移する。子端末処理部３０１は、スリープ状態遷移要求信号を通信部３０２に送信した後、スリープ状態遷移手段３０７を用いてスリープする。

なお、データの受信の完了は、例えば、一つのデータの受信ごとに完了と判断する。また、決められたデータ数を受信したときを受信の完了と判断しても良い。また、決められた時間を受信時間とし、受信時間が終了したときを受信の完了と判断しても良い。また、親端末装置１００が受信終了を示した内容を付与したデータを送信し、中継端末装置２００が該データを受信したときを受信の完了と判断しても良い。

また、中継端末処理部２０１の中継判定手段２１５によりデータが中継端末装置２００宛と判定した場合、該データの処理を行い、該データの処理終了後、スリープ状態遷移要求信号を通信部２０２に通知する。通信部２０２は、スリープ状態遷移手段２０６を用いて、スリープ状態に遷移する。中継端末処理部２０１は、スリープ状態遷移要求信号を通信部２０２に送信した後、スリープ状態遷移手段２１２を用いてスリープする。

以上のように、実施例１では、中継端末装置２００の通信部２０２および中継端末処理部２０１がデータの送受信時に起動要求信号を受信して起動するようにしたので、データ送受信時以外は、スリープすることができる。したがって、中継端末装置２００においての消費電力の高い状態の時間を短縮することとなり、中継端末装置２００の省電力化を図ることができる。また、親端末装置１００は、データ送信を行うときに起動要求信号を送信して中継端末装置２００の通信部２０２および中継端末処理部２０１を起動させれば良いので、データ送信のタイミングの制限なしにデータを送信することが可能となる。

本実施例では、ＡＣＫの送信を行い、送信できたか確認したが、ＡＣＫの送信をしなくてもよい。このとき、信頼性を向上させるために、起動要求信号を複数回送信しても良い。ＡＣＫを送信しないことにより、より省電力化を図ることができる。

また、実施例１では、子端末装置３００の通信部３０２および子端末処理部３０１は通常時にスリープ状態にあったが、常に起動状態であってもよい。この場合、中継端末装置２００は、起動要求信号を子端末装置３００に送信せずに、データ送信のみを行ってもよい。

さらに、実施例１では、中継端末装置２００が起動要求信号を子端末装置３００に送信していたが、親端末装置１００が起動要求信号を、中継端末装置２００を経由せずに直接子端末装置３００へ送信してもよい。この場合、中継端末装置２００は、起動要求信号を子端末装置３００へ送信せずに、データ送信のみを行ってもよい。

また、実施例１では、中継端末処理部２０１が通信部２０２を起動していたが、起動回路２０３が直接通信部２０２を起動しても良い。この場合の中継端末装置２００の詳細な構成を図８に示す。
判定回路２２４が出力した起動指示信号は、中継端末処理部２０１に入力されると同時に通信部２０２に入力され通信部２０２のスイッチ２２９を接続状態に制御し通信部２０２のデータ受信部２０７とデータ送信部２０８へ電源２２８から電力が供給されることになる。これによってデータ通信部２０２は、スリープ状態からデータ通信の送受信が可能な起動状態へと遷移することとなる。

通信部２０２は起動状態になり、親端末装置１００から送られてくるデータ４０１をデータ受信部２０７により受信し、受信したデータを中継端末処理部２０１へ転送する。

中継端末処理部２０１は、受信したデータを中継判定手段２１５で転送先を判断し送信要求手段２１６により、通信部２０２へ受信したデータの送信要求を行う。

中継端末処理部２０１からデータの送信要求を受けた通信部２０２は、データをデータ送信部２０８により次の送信先へ送信を行う。データの送信を終了したデータ送信部２０８は、スイッチ２２９を切断に制御し、通信部２０２への電力の供給を遮断する。これにより通信部２０２は、起動状態からデータ通信が不可能なスリープ状態へと遷移する。これにより、中継端末処理部２０１で行う処理を減らすことができ、中継端末処理部２０１で消費する電力の削減を図ることができる。

以上のように、この発明の通信端末装置および通信システムは、複数の端末装置間で通信を行う場合、先ず親となる端末装置が起動要求信号を発信し、宛先である端末装置がこの信号を受信すると、起動手段がほとんど電力を消費しない電子回路で起動指示信号を出力し、データを処理する端末処理手段、通信を行うデータ通信手段ともスリープ状態から起動状態に遷移させるようにしたので、常時はほとんど電力を消費することなく、すなわち通信時以外は常に低消費電力とすることができ省電力化を図ることができるという効果がある。

実施例２．
本発明の実施例２を図１０により説明する。図１０は、この発明の実施例２における通信システムの構成を示した図である。本通信システムは、１つ又は複数の親端末装置１００と、１つ又は複数の中継端末装置２００と、１つ又は複数の子端末装置３００と、から構成されている。なお、親端末装置および中継端末装置および子端末装置が複数ある構成は図示していない。また実施例１と同一符号のものは同じような構成、機能、動作を奏するものである。

親端末装置１００は、データを含んだ起動要求信号４０５を送信する起動要求信号送信回路１０３と、各回路に指示を出す親端末処理部１０１とを備える。

子端末装置３００は、起動回路３０３と、子端末処理部３０１と、を備えるものである。起動回路３０３は、起動要求信号を受信すると、子端末処理部３０１を起動する。

中継端末装置２００は、起動回路２０４と、起動要求信号送信回路２０３と、中継端末処理部２０１と、を備える。中継端末処理部２０１は、受信したデータおよび起動要求信号４０５に対応した処理を行う。

図１１は実施例２における起動要求信号＋データ４０５の構成内容を示す概略図である。起動要求信号＋データ４０５は、起動要求信号４００に引き続きデータの始まりを示すデータ開始識別子４０７とデータ４０１とから構成する。

図１２に親端末処理部１０１の構成を示す。親端末処理部１０１は、起動要求手段１０５と、宛先判定手段１０６とを備える。

図１４に中継端末処理部２０１の構成を示す。中継端末処理部２０１は、起動要求手段２０９と、起動状態遷移手段２１１と、スリープ状態遷移手段２１２と、宛先判定手段２１０と、中継判定手段２１５とを備える。
親端末処理部１０１の起動要求手段１０５と、宛先判定手段１０６と、子端末処理部３０１の起動状態遷移手段４０１と、スリープ状態遷移手段４０２と、中継端末処理部２０１の起動要求手段１０５と、起動状態遷移手段４０１と、スリープ状態遷移手段４０２と、宛先判定手段１０６と、中継判定手段２１５とは実施例１と同様のものである。

図１５は起動回路２０４の構成図である。本実施例２の起動回路２０４は、実施例１の起動回路２０４の構成における遅延スイッチ回路２３１とカウンタ回路２２２と判定回路２２４とＤＩＰスイッチ２２３とを合わせてデータ処理回路２３０としたものである。データ処理回路２３０は、図１１で示す起動要求信号＋データ４０５の起動要求信号４００を解析し、解析結果により中継端末処理部２０１へ起動指示信号を通知し、起動要求信号４００に続くデータ開始識別子４０７およびデータ４０１に関してはそのまま中継端末処理部２０１へ転送するものである。

図１３に子端末処理部３０１の構成を示す。子端末処理部３０１は、子端末処理部３０１自身を起動状態に遷移させる起動状態遷移手段３０６と、子端末処理部３０１をスリープ状態に遷移させるスリープ状態遷移手段３０７とを備える。

子端末装置３００の起動回路３０の詳細な構成は、中継端末装置２００の起動回路２０４の構成と同様である。

次に本実施例２の動作について、図１６の親端末装置から中継端末装置２００を経由して子端末装置３００へデータを送信する場合のシーケンス図により説明する。
親端末装置１００及び中継端末装置２００、子端末装置３００間で通信が行われていない場合、中継端末装置２００の中継端末処理部２０１と、子端末装置３００の子端末処理部３０１はスリープ状態にある。

（Ｓ２０１）
まず、親端末処理部１０１は起動要求信号送信回路１０３に起動要求送信指示信号およびデータ送信要求信号を送信する。
（Ｓ２０２）
起動要求信号送信回路１０３は該起動要求送信指示信号および該データ送信要求信号を受信すると、起動要求信号＋データ４０５を中継端末装置２００に送信する。
（Ｓ２０３）
中継端末装置２００の起動回路２０４が、該起動要求信号＋データ４０５を受信すると、該起動要求信号＋データ４０５における起動要求信号４００を起動回路２０４内のデータ処理回路２３０で解析し、前記中継端末装置２００の端末識別子と一致した場合、起動状態遷移手段４０１を用いて、中継端末処理部２０１を起動する。
（Ｓ２０４）
また、データ処理回路２３０は、起動要求信号４００に続くデータ開始識別子４０７およびデータ４０１を中継端末処理部２０１に転送する。
中継端末処理部２０１はデータ開始識別子４０７から次に来る信号がデータと判断し、データの処理を行う。例えば、“０”が予め定められた個数連続し、最後のビットが“１”であるようなビット列をデータ開始識別子４０７とする。このとき、中継端末処理部２０１が該データ開始識別子４０７の連続した“０”のビット列を検知し、最後に“１”を検知した場合、中継端末処理部２０１は次の信号がデータ４０１と判断する。
これにより、中継端末処理部２０１が起動状態遷移手段４０１によって起動するまでの時間を確保することができ、中継端末処理部２０１は、データ４０１の開始を識別し、正しくデータを受信することができる。なお、ここではデータ開始識別子４０７によってデータの開始を検知したが、例えば、起動回路２０４がデータの開始タイミングを通知するなど、他の方法を用いてもよい。
（Ｓ２０５）
起動した中継端末処理部２０１は中継判定手段２１５を用いて、受信した起動要求信号のデータ４０１が中継端末装置２００宛か他の端末宛か判定する。
該データ４０１の宛先アドレス４０６が他の端末宛だった場合、起動要求信号送信回路２０３に次の宛先（この例では子端末装置）への起動要求送信指示信号およびデータ送信要求信号を送信する。
（Ｓ２０６）
起動要求信号送信回路２０３は該起動要求送信指示信号および該データ送信要求信号を受信すると、データを付加した起動要求信号４０５を子端末装置３００に送信する。起動要求信号の送信が終了すると、中継端末装置２００は、スリープ状態遷移手段２１２を用いてスリープする。
（Ｓ２０７）
中継端末装置２００と同様に、子端末装置３００の起動回路３０３は、該起動要求信号４０５を受信すると、該起動要求信号における宛先アドレス４０６を起動回路３０３内で解析し、前記子端末装置３００の端末識別子と一致した場合、起動状態遷移手段４０１を用いて、子端末処理部３０１を起動する。
（Ｓ２０８）
また、起動回路３０３は、起動要求信号４００に続くデータ開始識別子４０７およびデータ４０１を子端末処理部３０１に転送する。
そして、子端末処理部３０１は、受信した該データの処理を行う。データ処理終了後、子端末装置３００は、スリープ状態遷移手段３０７を用いてスリープする。
なお、データの受信の完了は、例えば、一つのデータの受信ごとに完了と判断する。または、決められたデータ数を受信したときを受信の完了と判断しても良い。または、決められた時間を受信時間とし、受信時間が終了したときを受信の完了と判断しても良い。あるいは、親端末装置１００が受信終了を示した内容を付与したデータを送信し、中継端末装置２００が該データを受信したときを受信の完了と判断しても良い。

以上のように、実施例２では、各端末処理部と、起動要求信号送信回路と、起動回路とから構成することにより、通信部を取り除いた分のコストの低減を図ることができる。

実施例１，２では、親端末装置１００と、中継端末装置２００と、子端末装置３００とを異なる構成としたが、実施例１，２における中継端末装置２００が親端末装置１００または子端末装置３００として動作してもよい。これにより、親端末装置１００および子端末装置３００も中継することが可能になり、通信範囲が広がるため、子端末装置３００の追加がし易くなる。

実施例１，２では、親端末装置１００と、子端末装置３００と、で通信を行う場合、１つの中継端末装置２００を経由していたが、複数台の中継端末装置２００を経由してもよい。これにより、中継端末装置２００を順次起動することで、省電力を図りつつ、通信範囲をさらに広げることが可能となる。

また、実施例１，２では、起動要求の送受信用と、データ送受信用と、の二つのアンテナを備えているが、該二つのアンテナを一つの共通のアンテナとしてもよい。さらに、送信用と、受信用とに分けてもよい。本発明は、アンテナの構成によらず、同様の効果を得られる。

また、実施例１，２の起動回路２０４または３０３において、共振回路２１７のインピーダンスを変えて、異なる共振周波数にしても良い。該共振回路２１７を備えることで、親端末装置１００は子端末装置３００および中継端末装置２００ごとに周波数を変えて起動要求信号を送信し、特定の子端末装置３００および中継端末装置２００のみを起動させることができる。また、親端末装置１００から中継端末装置２００への周波数と中継端末装置２００から送信する周波数とを異なる周波数にしてもよい。

また、実施例１，２では、電磁波を用いる無線による通信の場合を記述したが、有線及び、赤外線、光など他の通信媒体を用いても、同様に中継する機器の低消費電力を図ることができる。

本発明の活用例として、
本発明は、空気調和機器や照明システム、センサネットワークなどのシステムに応用することができる。

１００：親端末装置、１０１：親端末処理部、１０２：通信部、１０３：起動要求信号送信回路、１０４：データ送信部、１０５：起動要求手段、１０６：宛先判定手段、１０７：送信要求手段、２００：中継端末装置、２０１：中継端末処理部、２０２：通信部、２０３：起動要求信号送信回路、２０４：起動回路、
２０５：起動状態遷移手段（通信部）、２０６：スリープ状態遷移手段（通信部）、
２０７：データ受信部、２０８：データ送信部、２０９：起動要求手段、
２１０：宛先判定手段、２１１：起動状態遷移手段（中継端末処理部）、
２１２：スリープ状態遷移手段（中継端末処理部）、２１３：通信部起動手段、
２１４：通信部スリープ手段、２１５：中継判定手段、２１６：送信要求手段、
２１７：共振回路、２１８：整流回路、２１９：増幅回路、２２０：基準電圧、
２２１：比較回路、２２２：カウンタ回路、２２３：ＤＩＰスイッチ、２２４：判定回路、２２５：ＣＰＵ、２２６：メモリ、２２７：クロック、２２８：電源、２２９：スイッチ、２３０：データ処理回路、２３１：遅延スイッチ回路、
３００：子端末装置、３０１：子端末処理部、３０２：通信部、３０３：起動回路、３０４：起動状態遷移手段（通信部）、３０５：スリープ状態遷移手段（通信部）、３０６：起動状態遷移手段（子端末処理部）、３０７：スリープ状態遷移手段（子端末処理部）、３０８：通信部起動手段、３０９：通信部スリープ手段、４００：起動要求信号、４０１：データ、４０２：宛先アドレス、
４０３：中継先アドレス、４０４：ペイロード、４０５：起動要求信号＋データ、４０６：宛先アドレス、４０７：データ開始識別子。

Claims (7)

1. 第１の端末装置から受信した起動要求信号を、共振回路により所定の周波数の信号のみを取り出し、整流回路により直流に変換し、比較回路により該直流に変換した信号と所定の閾値を比較した結果が前記所定の閾値を超えた回数を所定の時間内にカウンタ回路により数え、識別値設定回路により設定された通信端末装置が個別に有する識別値と前記所定の閾値を超えた回数の値とを判定回路により一致したか判定し、一致したと判定した場合に起動指示信号を出力する起動手段と、
   データ処理および端末制御を実行可能な起動状態と実行不可能なスリープ状態とを有し、前記起動指示信号によりスリープ状態から起動状態に遷移しデータ処理および端末制御をおこなう端末制御手段と、
   データの送受信が可能な起動状態とデータの送受信が不可能なスリープ状態とを有し、前記起動手段から直接または前記端末制御手段を介して前記起動指示信号によりスリープ状態から起動状態に遷移してデータを前記第１の端末装置から受信し第２の端末装置に送信するデータ通信手段と、
   を備えることを特徴とする通信端末装置。
2. 前記起動要求信号を送信する起動要求信号送信手段を備えることを特徴とする請求項１記載の通信端末装置。
3. 前記端末制御手段は、
   受信したデータのデータ処理および該データ処理のための端末制御が終了すると起動状態からスリープ状態に遷移し、
   前記データ通信手段は、
   データの送受信が終了すると起動状態からスリープ状態に遷移することを特徴とする請求項１または２記載の通信端末装置。
4. 前記端末制御手段は、
   受信したデータのデータ処理および該データ処理のための端末制御が終了すると、前記データ通信手段をスリープ状態へ遷移させ、自身もスリープ状態に遷移することを特徴とする請求項１または２記載の通信端末装置。
5. 前記起動手段は、
   起動要求信号とデータが連続した信号で受信した場合に、起動要求信号を検出するとその直後の信号をデータとして区別するデータ処理回路を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の通信端末装置。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の通信端末装置が、
   １台または複数台設置され、
   前記第１の端末装置から前記第２の端末装置へデータを送信するときに１台以上の前記通信端末装置を経由することを特徴とする通信システム。
7. 前記第２の端末装置は、前記通信端末装置であることを特徴とする請求項６に記載の通信システム。

Images