JP5480739B2 - 通信方法、通信システム、送信機、および受信機 - Google Patents

Description

本発明は、有線伝送技術または無線伝送技術を用いて複数のデジタルデータをシリアル伝送する通信方法、通信システム、送信機、および受信機に関する。

同一ネットワーク内に多数の伝送装置が接続されているＬＡＮなどにおいて、特定の２台の伝送装置間において送受信を行う際、当該２台の伝送装置間のみに限定した（閉じた）「ローカル信号」を送受信することがある。「ローカル信号」の送受信が行われる代表例としては、ＲＦＩＤシステム（タグとアンテナ）、メディアコンバータ、およびＧＥ−ＰＯＮなどが知られている。

「ローカル信号」は、送信側である自装置の情報を、特定の受信側である対向装置に伝達する際に使用される。ローカル信号を用いて伝送される情報（ローカル情報）としては、ＬＡＮ側（対向装置ではない他の伝送装置が多数接続されている側）のリンク情報、故障情報、および設定情報などがあるが、これらのローカル情報は対向装置側の管理者のみが知れば良く、ＬＡＮ側に流す必要がない情報であることが多い。また、自装置のパスワード情報など機密性の高いローカル情報を対向装置とやり取りする場合にも、対向装置以外の伝送装置に当該ローカル情報が流れることがないため有効である。

このような「ローカル信号」の実現方法として、特許文献１に記載されているような「保守信号」を使用する方法がある。他に、特許文献２に記載されているような、ＶＡＬＩＤ／ＩＮＶＡＬＩＤ信号の繰り返し周波数を設定することにより、各ローカル情報を対向装置で認識する方法もある。

ところで、情報の正確な伝達とは、送信側が意図した通りに受信側が解釈できたときに成立するものである。従って、送信側と受信側とが独立している場合、伝達すべき情報とは別に、「送信側は受信側が解釈できるように動作状態を合わせる」あるいは「受信側が送信側の意図を汲めるように動作状態を合わせる」ための情報を必要とする場合が多い。以下では、送信側および受信側双方の動作状態が合致した場合を「同期状態」と表記し、その同期状態を作り出すために用いる情報（信号）を「同期信号」と表記する。

従来の送信機から受信機に送られるデジタルデータの構成を、図１７（ａ）および（ｂ）を参照して以下に説明する。

図１７（ａ）および（ｂ）は、伝達情報１０４、プリアンブル１０６、およびポストアンブル１０７からなるデジタルデータ１０３の構成を表す図である。これらの図は、本願出願人の独自の方式である微弱無線ＲＦＩＤシステムにおけるプリアンブル１０６の構成とポストアンブル１０７の構成とを示している。

この図に示すように、デジタルデータ１０３は、伝達情報１０４と、伝達情報１０４の前に配置された同期信号を表すプリアンブル１０６と、図１７（ｂ）に示すように伝達情報１０４の後に配置された同期信号を表すポストアンブル１０７とを含んでいる。データの開始を示す同期信号であるプリアンブル１０６と、データの終了を示す同期信号であるポストアンブル１０７とは、デジタルデータ１０３をシリアル伝送する場合に伝達情報１０４に付与される場合がある。上述したようにプリアンブル１０６およびポストアンブル１０７は、同期状態に移行するための情報であるとともに、伝達情報１０４が有効情報であるか否かを判定するために必要な情報でもある。ただし、プリアンブル１０６およびポストアンブル１０７の情報自体には、伝達情報１０４のような「意味を持たせた情報」は含まれていない。具体的には、プリアンブル１０６およびポストアンブル１０７のいずれも、ある４ビットの同じ情報を繰り返してなる単調な特定情報である。たとえば、プリアンブル１０６は「1010」の繰り返しからなり、一方、ポストアンブル１０７は「1100」の繰り返しからなる。

プリアンブル１０６の例としては、
・有線ＬＡＮの伝送方式規格であるＩＥＥＥ ８０２．３：８ｂｙｔｅのプリアンブル
・無線ＬＡＮの伝送方式規格であるＩＥＥＥ ８０２．１１：９ｂｙｔｅまたは１８ｂｙｔｅのプリアンブル
・国内無線規格であるＡＲＩＢ標準ＲＣＲ ＳＴＤ−３９ 狭帯域デジタル通信方式（ＴＤＭＡ）における同期下りバースト：５２ｂｉｔのプリアンブル
が挙げられる。

また、ポストアンブル１０７の例としては、
・国内無線規格であるＡＲＩＢ標準ＲＣＲ ＳＴＤ−３９ 狭帯域デジタル通信方式（ＴＤＭＡ）における同期下りバースト：７６ｂｉｔのポストアンブル、
が挙げられる。

また、特許文献３に示される受像装置における「ラインの区切りを示す水平同期信号」および「フレームの区切りを示す垂直同期信号」も、上述した同期信号の一例に相当する。

また、中空を伝播する無線情報、あるいは、伝送媒体内を伝播する有線情報は、基本的に、システムで定めた固定長以上のプリアンブル１０６および／またはポストアンブル１０７と、伝達情報１０４とから構成される。すなわち、送信機から受信機に送信する信号は、プリアンブル１０６＋伝達情報１０４、伝達情報１０４＋ポストアンブル１０７、プリアンブル１０６＋伝達情報１０４＋ポストアンブル１０７の３パターンの構成に区分することができる。

特許第４１４１８６８号（平成２０年６月２０日登録） 特開２００３−３７６４６号公報（平成１５年２月７日公開） 特開平０８−３３６０８０号公報（平成８年１２月１７日公開）

しかしながら、特許文献１および２は共に、特定の２台に限らず同一ネットワークに接続されている他の装置にも伝送可能な信号である「主信号」と同帯域でローカル信号を送受信する方法である。そのため、当該主信号の帯域が狭くなるという問題が生じる。

また、特許文献１および２の方法による「ローカル信号」は、２台の伝送装置間でやり取りされるデータの中身を、データ解析装置などを使って解析することが容易である。すなわち、機密性の高いローカル情報をやり取りした場合にセキュリティ上の問題が生じる。

プリアンブル１０６とポストアンブル１０７とは、上述したように単調な特定情報により構成されることが多い。これは、搬送波および変調周波数の再生、送信側クロックの再生といった「同期」と「情報範囲の通知」とを受信側で容易にかつ短時間で行うためである。あるいは、プリアンブル１０６とポストアンブル１０７とは、特許文献３に示されるように、追加する特定情報の組み合わせによって構成する場合もある。いずれにせよ、プリアンブル１０６とポストアンブル１０７との構成は単純であるため、伝達情報１０４の場所の特定は比較的容易であり、限定された範囲での情報解析を行うことで、伝達情報１０４を明確にすることができると考えられる。

ここで、図１６（ａ）は、従来の送信機１０１と受信機１０２との通常時の通信方式を説明するための模式図である。一方、図１６（ｂ）は、従来の送信機１０１と受信機１０２との電源電圧低下時の通信方式を説明するための模式図である。プリアンブル１０６とポストアンブル１０７との構成を解析した結果、伝達情報１０４の場所特定が完了しているモデルを説明する。

従来技術では、伝達情報１０４の詳細仕様を知らなければ、伝達情報１０４の内容が何を意味しているか、基本的には不明である。しかしながら、通常時の伝達情報１０４と、送信機側の電源電圧低下を故意に発生させた時の伝達情報１０４とを比較することにより、「電源電圧低下を情報として通知しているか否か」を情報として通知している場合は、「伝達情報１０４の中のビットが変化した場所の特定」が可能となってしまう。すなわち、伝達すべき情報が伝達情報１０４に限定されているため、暗号化を行わない限り全ての情報を明確にされてしまう可能性があるという問題がある。

さらに特許文献１では、主信号とは異なるフォーマットの保守信号（特許文献１の図４参照）のやり取りを行うため、保守信号のやり取りのための論理回路が複雑になるという問題がある。

また、特許文献２の方法では、送信側である自装置側でＶＡＬＩＤ／ＩＮＶＡＬＩＤ信号の繰り返し周波数を設定する論理回路と、受信側である対向装置側で繰り返し周波数を認識する論理回路があればよいため、特許文献１の方法よりも論理回路を簡単にできる。しかし、ＶＡＬＩＤ／ＩＮＶＡＬＩＤ信号が規定されていない通信方式の場合には、ＶＡＬＩＤ／ＩＮＶＡＬＩＤ信号に相当する信号を作るための論理回路を追加する必要があるので、全体としての論理回路が複雑になるという問題がある。

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、簡単な構成でありながら、送信機に関する情報を受信機に対して安全に送信できる通信方法、通信システム、送信機、および受信機を提供することにある。

本発明に係る通信方法は、上記の課題を解決するために、同期信号を有するデータ信号を送信機から受信機に送信する通信方法であって、
上記送信機に関する情報に応じて、上記同期信号の長さを変化させる変化工程と、
上記データ信号を上記受信機に送信する送信工程と、
上記送信された上記データ信号を受信する受信工程と、
上記受信された上記データ信号が有する上記同期信号の変化を検出する検出工程と、
上記検出工程における検出結果に応じて、上記送信機に関する情報を認識する認識工程とを備えていることを特徴としている。

上記の構成によれば、データ信号の同期信号の変化を、送信機に関する情報として送信機から受信機に伝える。言い換えれば、送信機に関する情報をこのような変化に符号化して送信する。

ここで、同期信号はデータ信号の同期にのみ用いられることが当業者の常識である。すなわち、同期信号は通常は第三者による解析の対象にならない。したがって、同期信号の変化を通じて送信機に関する情報を伝える本発明の通信方法では、このような情報が第三者による解析の対象に極めてなりにくい。

以上のように、本発明の通信方法では、簡単な構成でありながら、送信機に関する情報を受信機に対して安全に送信できる効果を奏する。

本発明に係る通信システムは、上記の課題を解決するために、
同期信号を有するデータ信号を送信する送信機と、当該データ信号を受信する受信機とを備えている通信システムであって、
上記送信機は、
上記送信機に関する情報に応じて、上記同期信号の長さを変化させる変化手段と、
上記データ信号を上記受信機に送信する送信手段とを備え、
上記受信機は、
上記送信された上記データ信号を受信する受信手段と、
上記受信された上記データ信号が有する上記同期信号の変化を検出する検出手段と、
上記検出手段による検出結果に応じて、上記送信機に関する情報を認識する認識手段とを備えていることを特徴としている。

上記の構成によれば、本発明に係る通信方法と同様の作用効果を奏する。

本発明に係る通信方法では、さらに、
上記変化工程において、上記同期信号の長さを、上記送信機に関する情報に応じたパターンにしたがって変化させ、
上記検出工程において、上記同期信号の変化のパターンを検出することが好ましい。

上記の構成によれば、送信機に関する情報を、同期信号の長さの変化のパターンに符号化して、受信機に送信できる。したがって、より多彩な情報を送信できる。また、第三者による情報の解析をより一層困難にできる。

本発明に係る通信方法では、さらに、上記変化工程において、上記同期信号の長さを、標準の長さ以下にすることが好ましい。

上記の構成によれば、一回のデータ信号の送受信に必要な電力を下げられるので、消費電力を低減できる。

本発明に係る通信方法では、さらに、上記同期信号は、プリアンブルまたはポストアンブルの少なくともいずれかであることが好ましい。

上記の構成によれば、既存の構成の通信方法に対して、本発明を容易に適用できる。

本発明に係る通信方法では、さらに、
上記同期信号は、プリアンブルおよびポストアンブルであり、
上記送信工程において、ある上記情報に応じて、上記プリアンブルの長さを変化させると共に、当該情報とは異なる他の上記情報に応じて、上記ポストアンブルの長さを変化させることが好ましい。

上記の構成によれば、送信機に関する異なる複数の情報を、同時に受信機に送信できる。したがって、情報の伝送効率をより高めることができる。

本発明に係る通信方法では、さらに、上記送信機に関する情報は、上記送信機の電源電圧に関する情報、および、上記送信機が有するセンサの動作に関する情報の少なくともいずれかであることが好ましい。

上記の構成によれば、送信機と受信機とが正常に通信するために必要な情報を、送信機から受信機に対して安全に送信できる。

本発明に係る送信機は、上記の課題を解決するために、
同期信号を有するデータ信号を受信機に送信する送信機であって、
上記送信機に関する情報に応じて、上記同期信号の長さを変化させる変化手段と、
上記データ信号を上記受信機に送信する送信手段とを備えていることを特徴としている。

上記の構成によれば、簡単な構成で、送信機に関する情報を受信機に安全に伝えることができる。

本発明に係る受信機は、上記の課題を解決するために、
送信機から送信された、同期信号を有するデータ信号を受信する受信機であって、
上記受信された上記データ信号が有する上記同期信号の変化を検出する検出手段と、
上記検出手段による検出結果に応じて、上記送信機に関する情報を認識する認識手段とを備えていることを特徴としている。

上記の構成によれば、簡単な構成で、送信機に関する情報を送信機から安全に受け取ることができる。

本発明の通信方法では、簡単な構成でありながら、送信機に関する情報を受信機に対して安全に送信できる効果を奏する。

（ａ）は、本実施形態に係る送信機の構成を示すブロック図であり、（ｂ）は、実施形態に係る受信機の構成を示すブロック図である。 （ａ）は、本実施形態に係る通常時の通信方法を説明するための模式図であり、（ｂ）は、本実施形態に係る電源電圧低下時の通信方法を説明するための模式図である。 本実施形態に係る通信システムにおける、デジタルデータの可能な構成例を示す図である。 （ａ）は、送信機における同期信号の構成例を示す図であり、実際の送信パターンを示す図である。 （ａ）は、受信側における同期信号の構成例を示す図であり、（ｂ）は、実際の受信パターンを示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、送信機が電源電圧低下の通知を検出する際の、同期信号の変化のパターンを示す図である。 電源電圧に関する情報を送信機から受信機に伝える際の出力モードを決定する際の処理の流れを示すフローチャートである。 送信機が、設定された出力モードに応じてデジタルデータを出力する際の流れを示すフローチャートである。 受信機が、受信したデジタルデータに含まれるプリアンブルの長さを判定する際の処理の流れを示すフローチャートである。 受信機が、受信したデジタルデータに含まれるポストアンブルの長さを判定する際の処理の流れを示すフローチャートである。 受信機が、プリアンブルの長さの取得結果およびポストアンブルの長さの取得結果に基づき、送信機の電池残量を判定する際の処理の流れを示すフローチャートである。 送信機に搭載しているセンサの動作を検出するための同期信号の変化態様を示す図である。 送信機が、センサ情報を受信機に送信する際に実行する処理の流れを示すフローチャートである。 受信機が、プリアンブルの長さの取得結果に基づき、送信機のセンサ検出を判定する際の処理の流れを示すフローチャートである。 （ａ）および（ｂ）は、送信機が送信する電源電圧低下の通知を検出するための同期信号、および送信機に搭載しているセンサの動作を検出するための同期信号のそれぞれ異なる変化態様を示す図である。 （ａ）は、従来の送信機と受信機との通常時の通信方法を説明するための模式図であり、（ｂ）は、従来の送信機と受信機との電源電圧低下時の通信方法を説明するための模式図である。 （ａ）および（ｂ）は、伝達情報、プリアンブル、およびポストアンブルからなるデジタルデータの構成を表す図である。

本発明に係る通信システムの一実施形態について、図１〜図１５に基づいて以下に説明する。

（発明の概要）
本実施形態は、伝達情報の中身を変更することなく、伝達情報以外の部分に「伝達する追加情報」を組み込むことにより、伝達情報の全貌を見えなくする通信システム（通信方法）の形態である。具体的には、伝達情報以外の部分である同期信号（プリアンブルおよびポストアンブル）を「伝達する追加情報」とする。すなわち、特定の伝送装置に限らず同一ネットワークに接続されている他の伝送装置にも伝送可能な信号である「主信号」に元々付加されている同期信号（プリアンブル、ポストアンブル）の長さを、送信側である自装置（送信機）において変化させ、受信側である対向装置（受信機）においてその長さの変化を認識することにより、送信機から受信機に情報を伝える。

本実施形態における通信システムは、出願人独自の方式である微弱無線ＲＦＩＤシステムであり、送信機１と受信機２とを備えている。本実施形態では、送信機１は無線タグであり、受信機２は無線タグリーダである。以下、各構成について図１（ａ）および（ｂ）を用いて説明する。

（送信機１の構成）
図１（ａ）は、本実施形態に係る送信機１の構成を示すブロック図である。図１（ａ）に示すように、送信機１は、送信情報制御回路１０と、搬送波作成部１１と、アンテナ回路１２とを備えている。送信情報制御回路１０は、同期信号長指定部１３、伝達情報提供部１４、タイマー１５、および送信データ生成部１６を備えている。

同期信号長指定部１３は、送信機１の電源電圧を示す信号Ｖ−Ｂａｔｔｅｒｙと、送信機１に搭載したセンサの動作状態を示す信号Ｓｅｎｓｏｒとの少なくともいずれかに基づいて、プリアンブルの長さおよびポストアンブルの長さを指定する信号を生成する。当該生成した信号は、送信情報制御回路１０に設けられた送信データ生成部１６に供給される。

伝達情報提供部１４は、伝達情報のＳＦＤ（Start Frame Delimiter）、ＩＤ（Identification）、Ｓｔａｔｕｓを指定するとともに、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check、巡回冗長検査）を計算する。ＳＦＤ、ＩＤ、Ｓｔａｔｕｓ、およびＣＲＣは、送信データ生成部１６に供給する。

ここで、ＳＦＤとは、フレームの開始を意味する制御信号のことである。本実施形態の通信システムでは、IEEE802.3規格の仕様と同じである「10101011」（8bit）である。また、ＩＤとは、通信システム上で個体（機器）を識別するための識別子のことである。本実施形態の通信システムでは、32bitのデータであり、送信機１および受信機２ごとに設定されている。各ＩＤは一意の値を取り、他のＩＤの値とは決して重複しない。

Ｓｔａｔｕｓとは、即効性を要求する情報伝送を行う場合に使用するデータであり、通常の通信では使用されない。本実施形態の通信システムでは2bitのデータであり、デフォルトの値は「00」である。ＣＲＣとは、連続して出現する誤りの検出が可能な誤り検出方式において使用されるデータであり、所定の演算の結果として得られる。本実施形態では16bitのデータである。

タイマー１５は、送信データ生成部１６が送信データを生成するタイミングを取るためのタイミング情報を生成し、送信データ生成部１６に出力する。

送信データ生成部１６は、入力された各情報に基づき、伝達信号、プリアンブル、およびポストアンブルを含むデジタルデータ（デジタル信号）を生成し、搬送波作成部１１に供給する。

搬送波作成部１１では、送信データ生成部１６から供給されたデジタルデータを用いて搬送波を作成し、アンテナ回路１２に供給する。

アンテナ回路１２は、入力された搬送波を受信機２に送信する。

（受信機２の構成）
図１（ｂ）は、本実施形態に係る受信機２の構成を示すブロック図である。受信機２は、受信回路２２と、受信情報制御回路２１と、システム制御回路２３とを備えている。制御回路２１は、受信データ制御部２４、タイマー２５、プリアンブル長判定部２６、ポストアンブル長判定部２７、伝達情報判定部２８、および受信データ判定部２９を備えている。

送信機１から送信された搬送波は、受信回路２２において受信されて、受信データ制御部２４に供給される。

受信データ制御部２４は、受信回路２２から供給された搬送波から、タイマー２５によるタイミング情報に基づいて、伝達情報とプリアンブルとポストアンブルとを抽出する。

プリアンブル長判定部２６は、受信データ制御部２４により搬送波から抽出されたプリアンブルの長さを判定して受信データ判定部２９に供給する。

ポストアンブル長判定部２７は、受信データ制御部２４により搬送波から抽出されたポストアンブルの長さを判定して受信データ判定部２９に供給する。

伝達情報判定部２８は、受信データ制御部２４により搬送波から抽出された伝達情報のＳＦＤ、ＩＤ、Ｓｔａｔｕｓを検出し、並びにＣＲＣを計算して受信データ判定部２９に供給する。

受信データ判定部２９は、プリアンブル長判定部２６により判定されたプリアンブルの長さの変化と、ポストアンブル長判定部２７により判定されたポストアンブルの長さの変化とに基づいて、送信機１に関する情報を検出する。ここで、送信機１に関する情報は、送信機１の電源の電圧低下情報と、送信機１に搭載したセンサの検出情報とを含む。検出した情報は、システム制御回路２３に供給される。

システム制御回路２３は、入力された情報（送信機１に関する情報）に応じて、受信機２の動作を制御する。

（通常時の送信）
図２（ａ）は、本実施形態に係る通常時の通信方法を説明するための模式図である。通常の送信時は、この図に示すように、送信機１は、伝達情報４の前に所定の長さ（標準の長さ）のプリアンブル６を付加するとともに、伝達情報４の後に所定の長さ（標準の長さ）のポストアンブル７を付加したデジタルデータ３を生成し、受信機２へ伝達する。

（電源電圧低下時の送信）
図２（ｂ）は、本実施形態に係る電源電圧低下時の通信方法を説明するための模式図である。この図に示すように、送信機１は、電源電圧の低下を検知した際、その検知したことを示す情報に応じて、伝達情報４に付加するポストアンブル７の長さを変化させる。図２（ｂ）の例では、短い長さのポストアンブル７を有するデジタルデータ３を送信し（１）、次に標準の長さのポストアンブル７を有するデジタルデータ３を送信し（２）、その次にもう一度短い長さのポストアンブル７を有するデジタルデータ３を送信する。受信機２では、この際のポストアンブル７の変化のパターンを検出し、そのパターンに対応した情報として、送信機１の電源電圧が低下したという情報を認識する。

（作用・効果）
以上のように、本実施形態の通信システムでは、信号そのものに意味を持たない同期信号（プリアンブル６またはポストアンブル７）の長さの変化を利用して、送信機１から受信機２に伝えたい情報を伝える。言い換えれば、送信機１に関する情報を、同期信号の変化に符号化して伝える。

プリアンブル６およびポストアンブル７等の「同期信号」は、「受信側が送信側との同期を取るために必要な情報」である。それと共に、ある程度の通信状態を保証する情報でもある。このような同期信号は、信号の衝突による情報破棄、減衰による情報受信失敗、環境変化による再生時間変動、信号遅延等、さまざまな理由により消失することが前提とされている。このため一般に同期信号は充分な余裕を持って構成されており、同期信号および同期信号長に「意味を持たせた情報」は含まれていない。

そこで、本実施の形態では、「同期信号長の変化」に意味を持たせて「追加の伝達情報」とすることにより、伝達情報の全貌を見えなくすることを可能とする。プリアンブル６とポストアンブル７との情報は、あくまで伝達情報４の位置を特定するための情報であり、また、消失する可能性を含んだ情報である。従って、基本的にプリアンブル６またはポストアンブル７の「データ長」は、「受信側が判定できる必要最低限の長さ」があるか否かのみを焦点としているため、解析対象としては、極めて挙がりにくい。仮に、プリアンブル６またはポストアンブル７の「データ長」が、解析対象となった場合でも、例えば、５回に１回だけポストアンブル７を短くする等周期性を持たせて同期信号を変化させることにより、全貌を把握することが困難な通信システム（通信方法）として構成することができる。

また、本実施形態の通信システムでは、送信機１に対して同期信号の長さを設定するブロック（論理回路）を設け、かつ、受信機２に対して同期信号の長さを検出するブロック（論理回路）を設ければ、本発明の効果を得ることができる。したがって、回路構成を簡単にしつつ、送信機１に関する情報を受信機２に対して安全に送信できる。

（同期信号の長さのパターンの例）
図３は、本実施形態に係る通信システムにおける、デジタルデータ３の可能な構成例を示す図である。この図では、符号Ａに対応して示されるプリアンブル６、伝達情報４、およびポストアンブル７を含むデジタルデータ３は、受信フレームの判定に最低限必要な情報の構成例を示している。また、図３の符号Ｂに対応して示されるプリアンブル６、伝達情報４、およびポストアンブル７を含むデジタルデータ３は、通常フレームの構成例を示している。この構成では、プリアンブル６およびポストアンブル７の半分程度が認識できれば、送信機１と受信機２とは同期を取ることが可能であり、かつ、伝達情報４を認識することができる。

図３のＡおよびＢを基本として、本実施形態では、プリアンブル６またはポストアンブル７の長さを様々に変更できる。それらの可能な例を、図３の符号Ｃ〜符号Ｊに対応するデジタルデータ３により示す。

図３の符号Ｃに対応するデジタルデータ３は、ポストアンブル７が標準の長さであり、一方、プリアンブル６を長くした構成を示す。また、図３の符号Ｄに対応するデジタルデータ３は、ポストアンブル７が標準の長さであり、一方、プリアンブル６を短くした構成を示す。また、図３の符号Ｅに対応するデジタルデータ３は、プリアンブル６が標準の長さであり、一方、ポストアンブル７を長くした構成を示す。また、図３の符号Ｆに対応するデジタルデータ３は、プリアンブル６が標準の長さであり、一方、ポストアンブル７を短くした構成を示している。

図３の符号Ｇに対応するデジタルデータ３は、プリアンブル６とポストアンブル７との両方を長くした構成を示す。また、図３の符号Ｈに対応するデジタルデータ３は、プリアンブル６とポストアンブル７との双方を短くした構成を示す。また、図３の符号Ｉに対応するデジタルデータ３は、プリアンブル６を長くし、ポストアンブル７を短くした構成を示す。また、図３の符号Ｊに対応するデジタルデータ３は、プリアンブル６を短くし、ポストアンブル７を長くした構成を示している。

以上、大枠として、符号Ｂ〜符号Ｊに対応するデジタルデータ３の９つの例が挙げられる。どのタイプのデジタルデータ３を利用するのかは、通信状態、システム構成によっては適宜決めればよい。たとえば、規格によりプリアンブル６またはポストアンブル７の長さが定められており、変更不可能な場合は、いずれか変更可能なものだけの長さを変えるようにすればよい。

デジタルデータ３のプリアンブル６およびポストアンブル７は、最低限必要な長さがあれば、デジタルデータ３を正しく送信機１から受信機２に送信できる。したがって、プリアンブル６およびポストアンブル７の長さを、伝送時の欠落を考慮して最低限必要な長さよりも長くしたとしても、多くの場合問題とはならない。

ただし、符号Ｃ、Ｅ、Ｇ、Ｉ、およびＪのように、プリアンブル６またはポストアンブル７を標準よりも長くした場合、伝達情報４（主信号）の帯域が狭くなってしまう。しかし、一般にプリアンブル６およびポストアンブル７の長さは伝達情報４のデータ長に対して極端に短いことが多い。例えば、ＩＥＥＥ８０２．３規格の標準フレームは最大１５１９バイト（ＳＦＤ含む）の伝達情報に対して、プリアンブル長は７バイトである。したがって、プリアンブル６およびポストアンブル７の長さをたとえば標準の２倍以下に抑えれば、伝達情報４の帯域にほとんど影響しない。

一方、符号Ｄ、Ｆ、およびＨのように、プリアンブル６およびポストアンブル７の長さを、標準よりも短くすれば、伝達情報４の帯域にはまったく影響しない。かつ、デジタルデータ３全体の長さを標準よりも短くできるので、送信機１および受信機２の消費電力をより低減できる。

（送信機１における同期信号の詳細）
図４（ａ）は、送信機１における同期信号の構成例を示す図である。プリアンブル６およびポストアンブル７の標準の長さは共に１２ビットであり、長くした場合は共に２４ビットであり、短くした場合は共に６ビットである。図４（ｂ）は、実際の送信パターンを示す図である。図４（ｂ）に示される符号Ａ〜Ｊは、図３に示す符号Ａ〜Ｊに対応している。

図５（ａ）は、受信側における同期信号の構成例を示す図である。ビット欠けを考慮して、プリアンブル６およびポストアンブル７の標準の長さは共に８〜１２ビットであり、長くした場合は共に１４〜２４ビットであり、短くした場合は共に４〜６ビットであり、受信フレームの判定に必要な最低長は共に４ビットである。すなわち受信機２は、検出した同期信号のビット長が、図５（ｂ）に示すいずれかの範囲に該当する場合は、同期信号の長さを、当該範囲に対応した長さだと判定する。

図５（ｂ）は、実際の受信パターンを示す図である。図５（ｂ）に示される符号Ａ〜Ｊは、図３に示す符号Ａ〜Ｊに対応している。また、ビット欠けが発生しても良いのは、図５（ｂ）の符号Ｂ〜Ｊにおいて括弧書きの部分である。

図４および図５の例では、符号Ｂ、Ｄ、Ｆ、およびＨに対応するデジタルデータのみを使用すれば、同期信号の長さは標準かまたは短い構成のみとなる。したがって、低消費電力が見込まれると共に、そのようなパターンの符号化は、送信機１の電源電圧低下を通知するのに最適である。

（電源電圧低下の通知）
以下では、送信機１が受信機２に送信機１に関する情報を伝える際の具体例を幾つか説明する。まず、図６を参照して、送信機１が受信機２に電源電圧の低下を通知する際の例を説明する。

図６（ａ）〜図６（ｃ）は、送信機１が電源電圧低下の通知を検出する際の、同期信号の変化のパターンを示す図である。

図６の（ａ）の例では、送信機１は［符号Ｂ・Ｂ・Ｂ・Ｂ・Ｆ］を１セットとしたデジタルデータ３を繰り返し送信する。具体的には、まず、符号Ｂに対応して、１２ビットのプリアンブル６、伝達情報４および１２ビットのポストアンブル７を含むデジタルデータ３を４回送信する。次に、符号Ｆに対応してポストアンブル７を６ビットに短くしたデジタルデータ３を１回送信する。送信機１は、この一連の動作を繰り返し行い、このパターンのデジタルデータ３を送信し続ける。

受信機２は、送信機１が送信した［符号Ｂ・Ｂ・Ｂ・Ｂ・Ｆ］を５セット以上繰り返し受信すると、すなわち、このようなパターンの信号を検出すると、送信機１が電源電圧低下（Ａ）を通知していることを認識する。電源電圧低下（Ａ）は、標準の電源電圧よりも一段階、電源電圧が低下したことを意味する。

図６の（ｂ）の例では、送信機１は［符号Ｂ・Ｆ・Ｆ・Ｆ・Ｆ］を１セットとしたデジタルデータ３を繰り返し送信する。具体的には、まず、符号Ｂに対応して、１２ビットのプリアンブル６、伝達情報４および１２ビットのポストアンブル７を含むデジタルデータ３を１回送信する。次に、符号Ｆに対応してポストアンブル７を６ビットに短くしたデジタルデータ３を４回送信する。送信機１は、この一連の動作を繰り返し行う。

受信機２は、電源電圧低下（Ａ）の通知を認識している状態から、送信機１が送信した［符号Ｂ・Ｆ・Ｆ・Ｆ・Ｆ］を５セット以上繰り返し受信すると、送信機１が電源電圧低下（Ｂ）を通知していることを認識する。電源電圧低下（Ｂ）は、電源電圧低下（Ｂ）の状態における電源電圧よりもさらに一段階、電源電圧が低下したことを意味する。

図６の（ｃ）の例では、送信機１は［符号Ｂ・Ｈ・Ｈ・Ｈ・Ｈ］を１セットとしたデジタルデータ３を繰り返し送信する。具体的には、まず、符号Ｂに対応して、１２ビットのプリアンブル６、伝達情報４および１２ビットのポストアンブル７を含むデジタルデータ３を１回送信する。次に、符号Ｈに対応して、プリアンブル６およびポストアンブル７をそれぞれ６ビットに短くしたデジタルデータ３を４回送信する。送信機１は、この一連の動作を繰り返し行う。

受信機２は、電源電圧低下（Ｂ）の通知を認識している状態から、送信機１が送信した［符号Ｂ・Ｈ・Ｈ・Ｈ・Ｈ］を５セット以上繰り返し受信すると、送信機１が電源電圧低下（Ｃ）を通知していることを認識する。電源電圧低下（Ｃ）は、電源電圧低下（Ｂ）の状態における電源電圧よりもさらに一段階、電源電圧が低下したことを意味する。

以上の通知を行う際に送信機１または受信機２が実行する処理について、以下に、図７〜図１１を参照して説明する。

（出力モード決定処理）
図７は、送信機１が、電源電圧に関する情報を受信機２に伝える際の出力モード（ＴｘＭｏｄｅ）を決定する際の処理の流れを示すフローチャートである。

図７の処理では、まず、同期信号長指定部１３が、Ｖ−Ｂａｔｔｅｒｙ値を取得する（ステップＳ１）。本実施形態の通信システムでは、電源電圧が１００％である場合に、Ｖ−Ｂａｔｔｅｒｙ値＝１．５Ｖである。同期信号長指定部１３は、取得したＶ−Ｂａｔｔｅｒｙ値が１．２Ｖ以下であるか否かを判定する（ステップＳ２）。ステップＳ２における判定の結果が「偽」であるとき（Ｎｏ）、電源８０％超を検出したとして、出力モード（ＴｘＭｏｄｅ）を「０」に設定する（ステップＳ３）。すなわち、通常のポストアンブル出力モードに設定する。この処理のあと、図７の処理は完了する。

一方、ステップＳ２における判定の結果が「真」であるとき（Ｙｅｓ）、同期信号長指定部１３は次に、Ｖ−Ｂａｔｔｅｒｙ値が０．８Ｖ以下であるか否かを判定する（ステップＳ４）。ステップＳ４における判定の結果が「偽」であるとき（Ｎｏ）、電圧６０％超を検出したとして、出力モード（ＴｘＭｏｄｅ）を「１」に設定する（ステップＳ５）。この処理のあと、図７の処理は完了する。

一方、ステップＳ４における判定の結果が「真」であるとき（Ｙｅｓ）、同期信号長指定部１３は、Ｖ−Ｂａｔｔｅｒｙ値が０．６Ｖ（終止電圧）以下であるか否かを判定する（ステップＳ６）。ステップＳ６における判定の結果が「偽」であるとき（Ｎｏ）、電圧４０％（終止電圧）以下を検出したとして、出力モード（ＴｘＭｏｄｅ）を「２」に設定する（ステップＳ５）。この処理のあと、図７の処理は完了する。

一方、ステップＳ６における判定の結果が「真」であるとき（Ｙｅｓ）、同期信号長指定部１３は、電圧４０％未満を検出したとして、出力モード（ＴｘＭｏｄｅ）を「３」に設定する（ステップＳ５）。この処理のあと、図７の処理は完了する。

（デジタルデータ３の出力処理）
図８は、本発明実施の送信機１が、設定された出力モードに応じてデジタルデータ３を出力する際の流れを示すフローチャートである。

図８の処理では、まず、同期信号長指定部１３が、現在の出力モード（ＴｘＭｏｄｅ）を取得する（ステップＳ１１）。次に、同期信号長指定部１３は、取得したＴｘＭｏｄｅの値が３であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２における判定の結果が「真」であるとき（Ｙｅｓ）、送信機１は、［符号Ｂ・Ｈ・Ｈ・Ｈ・Ｈ］のデジタルデータ３を繰り返し送信する（ステップＳ１３）。これは、図６（ｃ）における電源電圧低下（Ｃ）を通知する処理に対応する。この処理のあと、図８の処理は終了する。

一方、ステップＳ１２における判定の結果が「偽」であるとき（Ｎｏ）、同期信号長指定部１３は次に、ＴｘＭｏｄｅが２であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。ステップＳ１４における判定の結果が「真」であるとき（Ｙｅｓ）、送信機１は、［符号Ｂ・Ｆ・Ｆ・Ｆ・Ｆ］のデジタルデータ３を繰り返し送信する（ステップＳ１５）。これは、図６（ｂ）における電源電圧低下（Ｂ）を通知する処理に対応する。この処理のあと、図８の処理は終了する。

一方、ステップＳ１４における判定の結果が「偽」であるとき（Ｎｏ）、同期信号長指定部１３は次に、ＴｘＭｏｄｅが１であるか否かを判定する（ステップＳ１６）。ステップＳ１６における判定の結果が「真」であるとき（Ｙｅｓ）、送信機１は、［符号Ｂ・Ｂ・Ｂ・Ｂ・Ｆ］のデジタルデータ３を繰り返し送信する（ステップＳ１７）。これは、図６（ａ）における電源電圧低下（Ａ）を通知する処理に対応する。この処理のあと、図８の処理は終了する。

一方、ステップＳ１６における判定の結果が「偽」であるとき（Ｎｏ）、同期信号長指定部１３は、送信機１は、［符号Ｂ］のデジタルデータ３を繰り返し送信する（ステップＳ１８）。

（プリアンブル長の判定処理）
図９は、本実施形態の受信機２が、受信したデジタルデータ３に含まれるプリアンブル６の長さを判定する際の処理の流れを示すフローチャートである。

図９の処理では、まず、プリアンブル長判定部２６が、受信したプリアンブル６の長さをカウントし、その値を示すカウンタ値Ｒｘ＿Ｐｒｅ＿Ｃｎｔを更新する（ステップＳ２１）。次に、Ｒｘ＿Ｐｒｅ＿Ｃｎｔが４以上かつ６以下であるか否かを判定する（ステップＳ２２）。ステップＳ２２における判定の結果が「真」であるとき（Ｙｅｓ）、プリアンブル長判定部２６は、受信したプリアンブル６が標準よりも短いと判定する（ステップＳ２３）。そして、判定結果をメモリに格納する（ステップＳ２９）。このあと、図９の処理は終了する。

一方、ステップＳ２２における判定の結果が「偽」であるとき（Ｎｏ）、プリアンブル長判定部２６は次に、Ｒｘ＿Ｐｒｅ＿Ｃｎｔが８以上かつ１２以下であるか否かを判定する（ステップＳ２４）。ステップＳ２４における判定の結果が「真」であるとき（Ｙｅｓ）、受信したプリアンブル６は標準の長さであると判定する（ステップＳ２５）。そして、判定結果をメモリに格納する（ステップＳ２９）。このあと、図９の処理は終了する。

一方、ステップＳ２５における判定の結果が「偽」であるとき（Ｎｏ）、プリアンブル長判定部２６は次に、Ｒｘ＿Ｐｒｅ＿Ｃｎｔが１４以上かつ２４以下であるか否かを判定する（ステップＳ２６）。ステップＳ２６における判定の結果が「真」であるとき（Ｙｅｓ）、受信したプリアンブル６は標準よりも長いと判定する（ステップＳ２７）。そして、判定結果をメモリに格納する（ステップＳ２９）。このあと、図９の処理は終了する。

一方、ステップＳ２６における判定の結果が「偽」であるとき（Ｎｏ）、プリアンブル長判定部２６は、受信したデジタルデータ３が異常パケットであると判定し、過去の判定結果をクリアする（ステップＳ２８）。具体的には、プリアンブル６とポストアンブル７とを含むデジタルデータ３自体が異常であると判定して、プリアンブル６に関する判定結果のみならず、ポストアンブル７に関する判定結果もクリアする。次に、プリアンブル長判定部２６は、判定結果をメモリに格納する（ステップＳ２９）。このあと、図９の処理は終了する。

（ポストアンブル長の判定処理）
図１０は、本実施形態の受信機２が、受信したデジタルデータ３に含まれるポストアンブル７の長さを判定する際の処理の流れを示すフローチャートである。

図１０の処理では、まず、ポストアンブル長判定部２７が、受信したポストアンブル７の長さをカウントし、その値を示すカウンタ値Ｒｘ＿Ｐｏｓｔ＿Ｃｎｔを更新する（ステップＳ３１）。次に、Ｒｘ＿Ｐｏｓｔ＿Ｃｎｔが４以上かつ６以下であるか否かを判定する（ステップＳ３２）。ステップＳ３２における判定の結果が「真」であるとき（Ｙｅｓ）、ポストアンブル長判定部２７は、受信したポストアンブル７が標準よりも短いと判定する（ステップＳ３３）。そして、判定結果をメモリに格納する（ステップＳ３９）。このあと、図１０の処理は終了する。

一方、ステップＳ３２における判定の結果が「偽」であるとき（Ｎｏ）、ポストアンブル長判定部２７は次に、Ｒｘ＿Ｐｏｓｔ＿Ｃｎｔが８以上かつ１２以下であるか否かを判定する（ステップＳ３４）。ステップＳ３４における判定の結果が「真」であるとき（Ｙｅｓ）、受信したポストアンブル７は標準の長さであると判定する（ステップＳ３５）。そして、判定結果をメモリに格納する（ステップＳ３９）。このあと、図１０の処理は終了する。

一方、ステップＳ３５における判定の結果が「偽」であるとき（Ｎｏ）、ポストアンブル長判定部２７は次に、Ｒｘ＿Ｐｏｓｔ＿Ｃｎｔが１４以上かつ２４以下であるか否かを判定する（ステップＳ３６）。ステップＳ３６における判定の結果が「真」であるとき（Ｙｅｓ）、受信したポストアンブル７は標準よりも長いと判定する（ステップＳ３７）。そして、判定結果をメモリに格納する（ステップＳ３９）。このあと、図１０の処理は終了する。

一方、ステップＳ３６における判定の結果が「偽」であるとき（Ｎｏ）、ポストアンブル長判定部２７は、受信したデジタルデータ３が異常パケットであると判定し、過去の判定結果をクリアする（ステップＳ３８）。具体的には、プリアンブル６とポストアンブル７とを含むデジタルデータ３自体が異常であると判定して、ポストアンブル７に関する判定結果のみならず、プリアンブル６に関する判定結果もクリアする。次に、ポストアンブル長判定部２７は、判定結果をメモリに格納する（ステップＳ３９）。このあと、図１０の処理は終了する。

（電池残量の判定処理）
図１１は、本実施形態の受信機２が、プリアンブル６の長さの取得結果およびポストアンブル７の長さの取得結果に基づき、送信機１の電池残量を判定する際の処理の流れを示すフローチャートである。

図１１の処理では、まず、受信データ判定部２９が、過去に受信したデジタルデータ３からプリアンブル長判定部２６およびポストアンブル長判定部２７によって取得されたプリアンブル６の長さおよびポストアンブル７の長さを、メモリから取得する。具体的には、過去の連続した５回分の長さを１セットとして、５セットの長さを取得する（ステップＳ４１）。受信データ判定部２９は次に、ポストアンブル７の長さの取得結果が全て標準であるか否かを判定する（ステップＳ４２）。ステップＳ４２における判定の結果が「真」であるとき（Ｙｅｓ）、受信データ判定部２９は、送信機１の電池残量が８０％を超えていると判定する（ステップＳ４３）。そして、判定結果をメモリに格納する（ステップＳ５１）。このあと、図１１の処理は終了する。

一方、ステップＳ４２における判定の結果が「偽」であるとき（Ｎｏ）、受信データ判定部２９は、ポストアンブル７の長さの取得結果が、［標準・標準・標準・標準・短］×５であるか否かを判定する（ステップＳ４４）。すなわち、１セットの取得結果が［標準・標準・標準・標準・短］の組み合わせとなり、それを連続して５セット取得したか否かを判定する。たとえば、受信機２が［符号Ｂ・Ｂ・Ｂ・Ｂ・Ｃ］のデジタルデータ３を５回続けて受信した場合、ステップＳ４４の判定結果は「真」となる。ここで、１セットの中で「標準」「短」の組み合わせの順序は任意である。たとえば、取得結果が［標準・短・標準・標準・標準］であっても、判定結果は同じである。これは、デジタルデータ３の受信タイミングを考慮した措置である。

ステップＳ４４における判定の結果が「真」であるとき（Ｙｅｓ）、受信データ判定部２９は、送信機１の電池残量が６０％を超えていると判定する（ステップＳ４５）。そして、判定結果をメモリに格納する（ステップＳ５１）。このあと、図１１の処理は終了する。

一方、ステップＳ４４における判定の結果が「偽」であるとき（Ｎｏ）、受信データ判定部２９は、プリアンブル６およびポストアンブル７の長さの取得結果が、［Ｂ・Ｆ・Ｆ・Ｆ・Ｆ］×５であるか否かを判定する（ステップＳ４６）。すなわち、１セットの取得結果が［符号Ｂ・Ｆ・Ｆ・Ｆ・Ｆ］の組み合わせとなり、それを連続して５セット取得したか否かを判定する。ここで、１セットの中で「Ｂ」「Ｆ」の組み合わせの順序は任意である。たとえば、取得結果が［Ｆ・Ｂ・Ｆ・Ｆ・Ｆ］であっても、判定結果は同じである。これは、デジタルデータ３の受信タイミングを考慮した措置である。

ステップＳ４６における判定の結果が「真」であるとき（Ｙｅｓ）、受信データ判定部２９は、送信機１の電池残量が４０％を超えていると判定する（ステップＳ４７）。そして、判定結果をメモリに格納する（ステップＳ５１）。このあと、図１１の処理は終了する。

一方、ステップＳ４６における判定の結果が「偽」であるとき（Ｎｏ）、受信データ判定部２９は、プリアンブル６およびポストアンブル７の長さの取得結果が、［Ｂ・Ｈ・Ｈ・Ｈ・Ｈ］×５であるか否かを判定する（ステップＳ４６）。すなわち、１セットの取得結果が［Ｂ・Ｈ・Ｈ・Ｈ・Ｈ］の組み合わせであり、それを５セット連続して取得したか否かを判定する。ここで、１セットの中で「Ｂ」「Ｈ」の組み合わせの順序は任意である。たとえば、取得結果が［Ｈ・Ｂ・Ｈ・Ｈ・Ｈ］であっても、判定結果は同じである。これは、デジタルデータ３の受信タイミングを考慮した措置である。

ステップＳ４８における判定の結果が「真」であるとき（Ｙｅｓ）、受信データ判定部２９は、送信機１の電池残量が４０％以下であると判定する（ステップＳ４９）。そして、判定結果をメモリに格納する（ステップＳ５１）。このあと、図１１の処理は終了する。

一方、ステップＳ４８における判定の結果が「偽」であるとき（Ｎｏ）、受信データ判定部２９は、受信したデジタルデータ３が異常パケットであると判定し、過去の判定結果をクリアする（ステップＳ５０）。その際、プリアンブル６およびポストアンブル７の両方の取得結果をクリアする。このあと、図１１の処理は終了する。

（センサ検出の通知）
次に、図１２〜図１４を参照して、送信機１が搭載しているセンサの検出についての情報を、送信機１が受信機２に通知する際の例を説明する。ここでいうセンサの検出とは、センサの動作についての検出を意図している。

図１２は、送信機１に搭載しているセンサの動作を検出するための同期信号の変化態様を示す図である。センサの動作を検出する場合、送信機１は［符号Ｂ・Ｃ］を１セットとしたデジタルデータ３を繰り返し送信する。具体的には、まず、符号Ｂに対応して、１２ビットのプリアンブル６、伝達情報４および１２ビットのポストアンブル７を含むデジタルデータ３を１回送信する。次に、符号Ｃに対応して、２４ビットのプリアンブル６、伝達情報４および１２ビットのポストアンブル７を含むデジタルデータ３を１回送信する。送信機１は、この一連の動作を繰り返し行う。

一方、受信機２は、送信機１が送信した［符号Ｂ・Ｃ］を１０セット以上繰り返し受信すると、送信機１に搭載しているセンサの状態が変化したことを認識する。

（センサ情報の通知処理）
図１３は、本実施形態に係る送信機１が、センサ情報を受信機２に送信する際に実行する処理の流れを示すフローチャートである。

図１３の処理では、まず、同期信号長指定部１３が、Ｓｅｎｓｏｒ入力値と、現在の出力モード（ＴｘＭｏｄｅ）とを取得する（ステップＳ６１）。Ｓｅｎｓｏｒ入力値は０または１の値を取り、０の場合はセンサが動作しておらず、１の場合は動作していることを表す。同期信号長指定部１３は、取得したＴｘＭｏｄｅが０または１であるか否かを判定する（ステップＳ６２）。

ステップＳ６２における判定の結果が「偽」であるとき（Ｎｏ）、送信機１は、［符号Ｂ］のデジタルデータ３を受信機２に繰り返し送信する（ステップＳ６３）。すなわち、送信機１は受信機２にセンサ情報を通知しない。これは、消費電力を極力抑えることが目的である。送信機１は、センサの動作有無に関わらず、ＴｘＭｏｄｅが０または１でない場合、電源電圧が著しく低下していると判定する。この結果、消費電力を極力抑えるため、プリアンブル６の長さが標準である［符号Ｂ］のデジタルデータ３を送信する。後述するが、本実施形態の送信機１がセンサ情報を受信機２に通知する際、プリアンブル６の長さが標準よりも長いデジタルデータ３を送信する必要があるので、センサ情報を通知しないほうが、通知する場合よりも消費電力を低減できる。

一方、ステップＳ６２における判定の結果が「真」であるとき（Ｙｅｓ）、同期信号長指定部１３は、Ｓｅｎｓｏｒ入力値が１であるか否かを判定する（ステップＳ６４）。ステップＳ６４における判定の結果が「真」であるとき（Ｙｅｓ）、送信機１は、［符号Ｂ］のデジタルデータ３を受信機２に繰り返し送信する（ステップＳ６５）。すなわち送信機１は受信機２にセンサ情報を通知しない。このあと、図１３の処理は終了する。

一方、ステップＳ６４における判定の結果が「偽」であるとき（Ｎｏ）、送信機１は［符号：Ｂ・Ｃ］のデジタルデータ３を繰り返し受信機２に送信する（ステップＳ６６）。すなわち、このような符号化により、送信機１のセンサ情報を受信機２に伝える。このあと、図１３の処理は終了する。

（センサ検出の判定処理）
図１４は、本実施形態の受信機２が、プリアンブル６の長さの取得結果に基づき、送信機１のセンサ検出を判定する際の処理の流れを示すフローチャートである。

図１４の処理では、まず、受信データ判定部２９が、過去に受信したデジタルデータ３からプリアンブル長判定部２６によって取得されたプリアンブル６の長さをメモリから取得する。具体的には、過去に２回連続して受信したプリアンブル６の長さを１セットとして、１０セットぶんの長さを取得する（ステップＳ７１）。受信データ判定部２９は次に、プリアンブル６の長さの取得結果が［標準・長］×１０であるか否かを判定する（ステップＳ７２）。すなわち、１セットの取得結果が［標準・長］の組み合わせとなり、それを連続して１０セット取得したか否かを判定する。たとえば、受信機２が［符号Ｂ・Ｃ］のデジタルデータ３を１０回続けて受信した場合、ステップＳ７２の判定結果は「真」となる。ここで、１セットの中で「標準」「長」の組み合わせの順序は任意である。たとえば、取得結果が［長・標準］であっても、判定結果は同じである。これは、デジタルデータ３の受信タイミングを考慮した措置である。

ステップＳ７２における判定の結果が「真」であるとき（Ｙｅｓ）、受信データ判定部２９は、送信機１のセンサを検出したと判定する（ステップＳ７３）。そして、判定結果をメモリに格納する（ステップＳ７７）。このあと、図１４の処理は終了する。

一方、ステップＳ７２における判定の結果が「偽」であるとき（Ｎｏ）、受信データ判定部２９は、プリアンブル６の長さの取得結果が全て標準であるか否かを判定する（ステップＳ７４）。ステップＳ７４における判定の結果が「真」であるとき（Ｙｅｓ）、受信データ判定部２９は、送信機１のセンサを検出しないと判定する（ステップＳ７５）。そして、判定結果をメモリに格納する（ステップＳ７７）。このあと、図１４の処理は終了する。

一方、ステップＳ７４における判定の結果が「偽」であるとき（Ｎｏ）、受信データ判定部２９は、受信したデジタルデータ３が異常パケットであると判定し、過去の判定結果をクリアする（ステップＳ７６）。その際、プリアンブル６およびポストアンブル７の両方の取得結果をクリアする。このあと、図１４の処理は終了する。

（電源電圧低下の通知およびセンサ検出の通知）
送信機１は、プリアンブル６の変化のパターンと、ポストアンブル７の変化のパターンとを組み合わせることによって、複数の情報を同時に受信機２に伝えてもよい。この場合、複数の情報を効率よく短時間で送信機１から受信機２に伝えることができる。以下では、図１５を参照して、電源電圧低下の通知およびセンサ検出の通知を同時に送信する場合について説明する。

図１５（ａ）および図１５（ｂ）は、送信機１が送信する電源電圧低下の通知を検出するための同期信号、および送信機１に搭載しているセンサの動作を検出するための同期信号のそれぞれ異なる変化態様を示す図である。

センサの動作の検出情報と、電源電圧低下（Ａ）の情報（電圧０．９Ｖ超かつ１．２Ｖ以下を示す情報）とを同時に受信機２に伝える場合に、送信機１は、図１５の（ａ）に示すように、１つの１２ビットのプリアンブル６と１つの２４ビットのプリアンブル６とを１セットにし、４つの１２ビットのポストアンブル７と１つの６ビットのポストアンブル７とを１セットにする。

具体的には、送信機１は、プリアンブル６については１２ビットのプリアンブル６を１回送信した後、２４ビットのプリアンブル６を１回送信する。また、ポストアンブル７については１２ビットのポストアンブル７を４回送信した後、６ビットのポストアンブル７を１回送信する。送信機１は、これらの一連の動作を繰り返し行う。

一方、受信機２は、プリアンブル６を１０セット以上繰り返し受信すると、センサの検出の通知を認識し、ポストアンブル７を５セット以上繰り返し受信すると、送信機１が電源電圧低下（Ａ）を通知していることを認識する。

センサの動作の検出情報と、電源電圧低下（Ｂ）の情報（電圧０．６Ｖ超かつ０．９Ｖ以下を示す情報）とを同時に受信機２に伝える場合に、送信機１は、図１５の（ｂ）に示すように、１つの１２ビットのプリアンブル６と１つの２４ビットのプリアンブル６とを１セットにし、１つの１２ビットのポストアンブル７と４つの６ビットのポストアンブル７とを１セットにする。

具体的には、送信機１は、プリアンブル６については１２ビットのプリアンブル６を１回送信した後、２４ビットのプリアンブル６を１回送信する。また、ポストアンブル７については１２ビットのポストアンブル７を１回送信した後、６ビットのポストアンブル７を４回送信する。送信機１は、これらの一連の動作を繰り返し行う。

一方、受信機２は、プリアンブル６を１０セット以上繰り返し受信すると、センサの検出の通知を認識し、ポストアンブル７を５セット以上繰り返し受信すると、送信機１が電源電圧低下（Ｂ）を通知していることを認識する。

送信機１は、図８および図１３の処理を一部変更し、それらを組み合わせて実行することによって、電源電圧低下の情報と、センサ検出の情報とを同時に受信機２に送信できる。このように、複数の異なる情報を同時に送信すれば、情報の伝達効率をより高めることができる。具体的な変更は、次の通りである。図８のステップＳ１７およびステップＳ１８においては、プリアンブル６の長さは指定せず、ポストアンブル７の長さのみを指定する。プリアンブル６の長さは、センサ情報を符号化するために指定するからである。一方、図１３のステップＳ６３では何も処理をしない。ＴｘＭｏｄｅが２または３の場合（電源電圧が著しく低下している場合）は、センサ情報を通知する必要がなく、かつ図８の処理においてプリアンブル６およびポストアンブル７の長さを指定するからである。また、ステップＳ６５およびステップＳ６６では、ポストアンブル７の長さを指定せず、プリアンブル６の長さのみを指定する。ＴｘＭｏｄｅが０または１の場合、ポストアンブル７の長さは、電源電圧の情報を符号化するために指定するからである。

（プログラムおよび記録媒体）
最後に、送信機１および受信機２に含まれている各ブロックは、ハードウェアロジックによって構成すればよい。または、次のように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。

すなわち送信機１および受信機２は、各機能を実現するプログラムの命令を実行するＣＰＵ、このプログラムを格納したＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、上記プログラムを実行可能な形式に展開するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、および、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）を備えている。この構成により、本発明の目的は、所定の記録媒体によっても、達成できる。

この記録媒体は、上述した機能を実現するソフトウェアである送信機１または受信機２のプログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録していればよい。送信機１に、この記録媒体を供給する。これにより、コンピュータとしての送信機１（またはＣＰＵやＭＰＵ）が、供給された記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し、実行すればよい。

プログラムコードを送信機１または受信機２に供給する記録媒体は、特定の構造または種類のものに限定されない。すなわちこの記録媒体は、たとえば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などとすることができる。

また、送信機１および受信機２を通信ネットワークと接続可能に構成しても、本発明の目的を達成できる。この場合、上記のプログラムコードを、通信ネットワークを介して送信機１に供給する。この通信ネットワークは送信機１にプログラムコードを供給できるものであればよく、特定の種類または形態に限定されない。たとえばインターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等であればよい。

この通信ネットワークを構成する伝送媒体も、プログラムコードを伝送可能な任意の媒体であればよく、特定の構成または種類のものに限定されない。たとえばＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ）回線等の有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。当業者は、請求項に示した範囲内において、本発明をいろいろと変更できる。すなわち、請求項に示した範囲内において、適宜変更された技術的手段を組み合わせれば、新たな実施形態が得られる。

たとえば、プリアンブル６とポストアンブル７との情報は、消失する可能性を有する。そのため、ポストアンブル７のデータ長が短くなったことが、即ち、電源電圧が低下したことにつながるという関係が必ず成立するとはいえない。しかしながら、この点については、以前の受信結果と比較して、ポストアンブル７のデータ長がどのように変化したかを把握することにより対処が可能である。

具体的には、受信機２は、過去の一定回数（たとえば１０００回）の同期信号の検出結果をメモリに記憶しておく。そして、直近の同期信号の変化のパターンを、過去の検出結果と照らし合わせる（パターンマッチングする）ことによって、直近のパターンが過去に実際に起こったパターンに一致するか否かを判定する。まったく一致しないパターンであれば、送信機１からの情報を正しく符号化したパターンだとはみなさず、情報の認識処理を行わない。

以上のように、本発明の通信システムでは、「応答性」と「誤り率」とのトレード・オフを考慮した上で、システムを構築することが好ましい。

送信機１に関する情報を伝える際のプリアンブル６およびポストアンブル７の変化のパターンは、任意に設定可能である。ここで、一つ一つのパターンは、出来るだけ簡素なほうがより好ましい。誤動作を防止できるからである。また、受信機２が情報を認識するためのパターンの繰り返し回数も任意でよい。回数が少なければ、短時間で情報を伝える利点があり、たとえば本実施形態における電池残量の情報など即時性を要する情報の伝達に最適である。一方、回数が多ければ、誤判定を防止でき、情報をより確実に伝える利点があり、たとえばパスワード情報など正確性を要する情報の伝達に最適である。したがって、送信機１から受信機２に送信したい情報の性質に応じて、繰り返し回数を設定すればよい。

本発明の通信システムにおいて、送信機１から受信機２に伝える、送信機１に関する情報としては、上述した例のほか、いわゆるローカル情報がある。ここでいうローカル情報として、ＬＡＮ側（受信機２ではない他の伝送装置が多数接続されている側）のリンク情報、故障情報、通信速度情報、パスワード情報、および設定情報などがある。これらの情報は、受信機２の管理者のみが知れば良く、ＬＡＮ側に流す必要がない情報である。このような条件を満たす他の情報も、本通信システムの手法によって送信機１から受信機２に伝送できる。

本発明の通信システムは、デジタルデータをシリアル伝送によって送信機から受信機に伝える各種の通信システムおよび通信方法として、幅広く利用できる。

１ 送信機
２ 受信機
３ デジタルデータ
４ 伝達情報
６ プリアンブル
７ ポストアンブル
１０ 送信情報制御回路
１１ 搬送波作成部（送信手段）
１２ アンテナ回路
１３ 同期信号長指定部（変化手段）
１４ 伝達情報提供部
１５ タイマー
１６ 送信データ生成部（送信手段）
２１ 受信情報制御回路
２２ 受信回路（受信手段）
２３ システム制御回路
２４ 受信データ制御部
２５ タイマー
２６ プリアンブル長判定部（検出手段）
２７ ポストアンブル長判定部（検出手段）
２８ 伝達情報判定部（認識手段）
２９ 受信データ判定部（認識手段）

Claims (9)

1. 同期信号を有するデータ信号を送信機から受信機に送信する通信方法であって、
   上記送信機に関する情報に応じて、上記同期信号の長さを変化させる変化工程と、
   上記データ信号を上記受信機に送信する送信工程と、
   上記送信された上記データ信号を受信する受信工程と、
   上記受信された上記データ信号が有する上記同期信号の長さの変化を検出する検出工程と、
   上記検出工程における検出結果に応じて、上記送信機に関する情報を認識する認識工程とを備えていることを特徴とする通信方法。
2. 上記変化工程において、上記同期信号の長さを、上記送信機に関する情報に応じたパターンにしたがって変化させ、
   上記検出工程において、上記同期信号の変化のパターンを検出することを特徴とする請求項１に記載の通信方法。
3. 上記変化工程において、上記同期信号の長さを、標準の長さ以下にすることを特徴とする請求項１または２に記載の通信方法。
4. 上記同期信号は、プリアンブルまたはポストアンブルの少なくともいずれかであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の通信方法。
5. 上記同期信号は、プリアンブルおよびポストアンブルであり、
   上記送信工程において、ある上記情報に応じて、上記プリアンブルの長さを変化させると共に、当該情報とは異なる他の上記情報に応じて、上記ポストアンブルの長さを変化させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の通信方法。
6. 上記送信機に関する情報は、上記送信機の電源電圧に関する情報、および、上記送信機が有するセンサの動作に関する情報の少なくともいずれかであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の通信方法。
7. 同期信号を有するデータ信号を送信する送信機と、当該データ信号を受信する受信機とを備えている通信システムであって、
   上記送信機は、
   上記送信機に関する情報に応じて、上記同期信号の長さを変化させる変化手段と、
   上記データ信号を上記受信機に送信する送信手段とを備え、
   上記受信機は、
   上記送信された上記データ信号を受信する受信手段と、
   上記受信された上記データ信号が有する上記同期信号の変化を検出する検出手段と、
   上記検出手段による検出結果に応じて、上記送信機に関する情報を認識する認識手段とを備えていることを特徴とする通信システム。
8. 同期信号を有するデータ信号を受信機に送信する送信機であって、
   上記送信機に関する情報に応じて、上記同期信号の長さを変化させる変化手段と、
   上記データ信号を上記受信機に送信する送信手段とを備えていることを特徴とする送信機。
9. 送信機から送信された、同期信号を有するデータ信号を受信する受信機であって、
   上記受信された上記データ信号が有する上記同期信号の変化を検出する検出手段と、
   上記検出手段による検出結果に応じて、上記送信機に関する情報を認識する認識手段とを備えていることを特徴とする受信機。

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