JPH066256A - 送受信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 信号の待ち受けを間欠的に行うことによって
信号待ち受けに要する電力消費の低減を図り、電池寿命
を延長させる。 【構成】 送信装置１は送信の必要が生じた場合、第一
の計数手段３の計数値が所定値に変化した時点を基準に
して送信動作を開始する。一方、受信装置１１では第二
の計数手段１３の計数値が所定値に変化した時点を基準
にして、間欠的に受信回路１７を作動させて送信装置１
からの送信信号を待ち受ける。これによって送信装置１
から信号が送信される可能性のある時だけ受信回路１７
の電源をオンにすればよいため、低消費電力の待ち受け
受信動作が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は信号の待ち受けを間欠的
に行うことにより受信装置の低消費電力化を図り、電池
寿命を延長させた受信装置を実現する送受信システムに
関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の送受信システムを図４及び図５
を用いて説明する。図５は無線電波信号による送受信シ
ステムを瞬間式ガス給湯機のリモートコントロールに適
用した場合の外観斜視図である。ガス給湯機１０１は通
常屋外あるいは機械室に設置される。ガス供給管１０２
から供給されるガスを燃焼させて水配管１０３から供給
される水を加熱し、給湯配管１０４を通して浴室１０５
のシャワー１０７や台所１０６の蛇口１０８に湯を供給
する。浴室１０５や台所１０６にはリモコン１０９、１
１０が設置されていて、給湯温度を調整するための操作
およびガス給湯機１０１の運転状態を監視することが出
来る。リモコン１０９、１１０からガス給湯機１０１へ
の操作信号およびガス給湯機１０１からリモコン１０
９、１１０への運転状態信号は電波信号１１１、１１２
で伝達されるためその間の信号線を配線する必要はな
い。また、その電源として電池が使用されているため設
置場所の限定が少ないという長所がある。しかし、その
反面、電池交換の煩わしさを伴い、この電池交換の頻度
を少なくするための低消費電力化が非常に大きな技術課
題となっている。とりわけ送受信システムにおける信号
の待ち受け動作に要する電力消費を少なくすることが最
も重要な課題である。

【０００３】そこで従来の送受信システムにおいては、
図４（ii）に示すように受信装置の方である一定の周期
ｔ１０で間欠的に信号の待ち受け動作をさせることによ
って消費電力量を連続待ち受けの場合のｔ１１／ｔ１０
に少なくする一方、図４（ｉ）に示すように送信装置か
らは本来送信すべき信号３２の前に前記間欠待ち受けの
周期ｔ１０より長いｔ１４の長さのプリアンブル信号３
１を付して送信することによって、受信装置での確実な
受信処理と低消費電力化を実現していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、受信装置の低消費電力化を図るために信号
の待ち受け周期ｔ１０を長くすればするほど、送信信号
３０のプリアンブル部３１の長さを長くする必要があ
り、これでは受信装置の低消費電力化を図ることは出来
ても送信時間ｔ１３が長くなるために一つの送信装置が
通信チャネルを長時間占有することになり、他のシステ
ムの通信動作の妨げになるという新たな問題を生ずる。
このような課題に対して、例えば特定小電力電波システ
ムなどの場合には送信時間の規制値が設けられ、同一の
送信装置が無制限に電波信号を出せない仕組みとなって
いる。従ってプリアンブル部３１が長く取れないことか
ら必然的に間欠待ち受け周期ｔ１０が長くできず、低消
費電力化の効果がないという課題があった。本発明は上
記従来の課題を解決するもので、他のシステムの通信動
作を妨げることなく受信装置の低消費電力化を実現し、
電池寿命を延長させるようにした送受信システムを提供
することを目的としたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、本発明の送受信システムは一定周期Ｔ１の第一のタ
イマー信号を出力する第一のタイマー手段と、この第一
のタイマー信号を所定のＮ１回計数したところで再び計
数値を初期化する第一の計数手段と、送信の必要が生じ
た場合には前記第一の計数手段の計数値が所定の値に変
化した時点を基準として送信動作を開始する送信制御手
段を備えた送信装置と、一定周期Ｔ２の第二のタイマー
信号を出力する第二のタイマー手段と、この第二のタイ
マー信号を所定のＮ２回計数したところで再び計数値を
初期化する第二の計数手段と、この第二の計数手段の計
数値が所定値に変化した時点を基準として前記送信装置
からの送信信号の待ち受け動作を一定時間行うととも
に、この待ち受け中に前記送信信号があった場合にはこ
れの受信処理を行う受信制御手段を備えた受信装置とを
備え、前記第一のタイマー信号の周期Ｔ１と第一の計数
手段の最大計数値Ｎ１との積が、第二のタイマー信号の
周期Ｔ２と第二の計数手段の最大計数値Ｎ２との積の整
数倍となる構成にしたものである。

【０００６】また送信装置および受信装置の少なくとも
一方に、前記第一の計数手段による送信動作基準点と第
二の計数手段による待ち受け動作基準点の位相差を送受
信の同期がとれる値に合わせるためのタイミング同期手
段を備えたものである。

【０００７】

【作用】上記構成によって、送信装置は送信の必要が生
じた場合、第一の計数手段の計数値が所定値に変化した
時点を基準にして送信動作を開始する。一方、受信装置
では第二の計数手段の計数値が所定値に変化した時点を
基準にして、間欠的に受信回路を作動させて送信装置か
らの送信信号を待ち受けるもので、送信装置から信号が
送信される可能性がある時だけ受信回路の電源をオンに
する低消費電力の待ち受け受信動作が可能となる。

【０００８】

【実施例】以下本発明の実施例を添付図面に基づいて説
明する。図１（ａ）に送信装置を、図１（ｂ）に受信装
置を示す。図１（ａ）において、送信装置１は一定周期
Ｔ１の第一のタイマー信号２ａを出力する第一のタイマ
ー手段２、この第一のタイマー信号２ａを計数し、その
計数値が所定値になった時に送信タイミング信号３ａを
出力するとともに、計数値が最大値Ｎ１に達した後、次
の計数動作で計数値を初期化する構成の第一の計数手段
３、センサー情報やキー入力情報などの情報信号４ａを
出力する信号発生手段４、この信号発生手段４からの情
報信号４ａを入力するとともにその内容から送信の必要
性を判定し、送信の必要が生じた場合には送信要求信号
５ａおよび送信すべきデータ信号５ｂを出力する送信判
定手段５、この送信要求信号５ａが入力されると前記送
信タイミング信号３ａを基準して送信動作を開始し、前
記データ信号５ａにプリアンブル信号や伝送エラーチェ
ックコードなどを付加した送信信号６ａおよび電源制御
信号６ｂを出力する送信制御手段６、この送信信号６ａ
を無線電波信号７ａに変換して送信アンテナ８から送出
する送信回路７、送信制御手段６からの送信電源制御信
号６ｂによって送信回路７への電源供給８ａを制御する
送信電源制御手段８、受信装置１１との間で送受信のタ
イミングを取るために前記第一のタイマー手段２および
第一の計数手段３にタイミング同期信号１０ａを出力す
る第一のタイミング同期手段１０などで構成される。

【０００９】図１（ｂ）において、受信装置１１は、一
定周期Ｔ２の第二のタイマー信号１２ａを発生させる第
二のタイマー手段１２、この第二のタイマー信号１２ａ
を計数し、その計数値が所定値になった時に待ち受けタ
イミング信号１３ａを出力するとともに、計数値が最大
値Ｎ２に達した後、次の計数動作で計数値を初期化する
構成の第二の計数手段１３、前記待ち受けタイミング信
号１３ａを基準にして受信回路１７へ電源供給１８ａす
るための受信電源制御信号１６ｂを出力するとともに受
信回路１７からの受信信号１６ａの待ち受け処理を行う
ための受信制御手段１６、受信電源制御手段１８、送信
装置１から送られてきた電波信号７ａをキャッチするた
めの受信アンテナ１９、前記受信制御手段１６が正しく
受信した時受信制御手段１６からの受信完了信号１５ａ
および受信データ１５ｂを受取り、その内容によって被
制御装置１４を駆動するための制御信号１４ａを出力す
る制御信号発生器１５、送信装置１との間で送受信のタ
イミングを合わせるために前記第二のタイマー手段１２
および第二の計数手段１３にタイミング同期信号２０ａ
を出力する第二のタイミング同期手段２０などで構成さ
れる。

【００１０】このような構成において、前記第一のタイ
マー信号周期Ｔ１、第一の計数手段３の最大計数値Ｎ
１、第二のタイマー信号周期Ｔ２および第二の計数手段
１３の最大計数値Ｎ２との関係は次式を満足している。

【００１１】 Ｔ１×Ｎ１＝Ｋ×Ｔ２×Ｎ２……………（１） ただし、Ｋは自然数 次に、本発明の実施例の作用効果を図２（ａ）、図２
（ｂ）、図２（ｃ）および図３を用いて説明する。図２
（ａ）は送信装置１の信号タイミングを示したものであ
り、図中（ｉ）は一定周期Ｔ１の第一のタイマー信号２
ａを、（ii）は第一の計数手段３における計数値の推移
を示しており、この場合の最大計数値Ｎ１は４である。
すなわち計数値は１，２，３，４と増加した後、つぎの
計数動作で再び１に戻すもので、１から４までの数値が
サイクリックに現れる。（iii)は送信タイミング信号３
ａであり、この場合計数値が４から１に変化した時のタ
イミングで出力される。（iv）は送信制御手段６から出
力された送信信号６ａであり、送信の必要性が生じた場
合には（iii)の送信タイミング信号を基準にして送信動
作を開始するものである。

【００１２】図２（ｂ）は受信装置１１の信号タイミン
グを示したものであり、図中（ｉ）は一定周期Ｔ２の第
二のタイマー信号１２ａを、（ii）は第二の計数手段１
３における計数値の推移を示しており、この場合の最大
計数値Ｎ２は８である。すなわち計数値は１から８まで
増加した後、つぎの計数動作で再び１に戻すもので、１
から８までの数値がサイクリックに現れる。（iii)は待
ち受けタイミング信号１３ａであり、この場合計数値が
８から１に変化した時のタイミングで出力される。

【００１３】（iv）は受信制御手段１６から出力された
受信電源制御信号１６ａであり、（iii)の待ち受けタイ
ミング信号を基準にして受信回路１７に電源供給し、待
ち受け動作を行うタイミングを示したものである。

【００１４】図２（ｃ）は本発明の実施例による送受信
システム全体の信号タイミングを示したものであり、前
述の（１）式においてＫ＝１とした場合を示している。

【００１５】図中（ｉ）は信号発生手段４から情報信号
４ａの中の１つの信号を示し、Ａ点でＬレベルからＨレ
ベルに状態が変化したことを表している。

【００１６】（ii）は第一の計数手段３から出力される
送信タイミング信号３ａであり、周期Ｔでサイクリック
に送信制御手段６に入力される。

【００１７】（iii)は送信制御手段６から出力された送
信信号６ａを示し、Ａ点での情報信号４ａの変化を受け
て送信タイミング信号３ａを基準にして送信を開始する
ものである。送信信号６ａは受信装置１１が信号をキャ
ッチするときに利用するプリアンブル信号部２１と本来
伝達すべき情報信号部２２で構成される。更に情報信号
部２２は図３に示すように信号の先頭を表すためのフレ
ーム同期コード、信号の送信元や送信相手を区別するた
めのＩＤコード、伝達したい情報を乗せたデータ部およ
び伝送された信号が誤っているか否かを検出するための
伝送エラーチェックコードなどで構成されている。

【００１８】（iv）は受信装置１１の第二の計数手段１
３から出力される待ち受けタイミング信号１３ａを示し
たもので、前記第一の計数手段３から出力される送信タ
イミング信号３ａと同じ周期Ｔでサイクリックに出力さ
れるように設計される。

【００１９】（ｖ）は受信制御手段１６から出力される
間欠的な受信電源制御信号１６ｂと受信回路１７で受信
した受信信号１６ａを重ねて示している。受信電源制御
信号１６ｂによる受信回路１７への電源投入は待ち受け
タイミング信号１３ａに同期して開始されるが、送信装
置１からの信号がない時には一定時間（ｔ１）後に自動
的に電源をオフし、信号がある場合にはそれを受信した
後電源オフする構成である。

【００２０】送信タイミング信号３ａと待ち受けタイミ
ング信号１３ａの位相差ｔ２は、第一のタイミング同期
手段１０あるいは第二のタイミング同期手段２０によっ
て送信信号６ａの送信開始タイミングが受信電源制御信
号１６ｂによる受信回路１７の受信アクティブ時間ｔ１
の中に入るように時間調節されるものであり、初期設定
時に第一のタイミング同期手段１０と第二のタイミング
同期手段２０を信号線で接続してタイミングを合わせる
方法や、別に設けた基準タイミング信号発生器をそれぞ
れのタイミング同期手段に接続してタイミングを合わせ
る方法などが考えられる。

【００２１】（vi）は被制御装置１４へ与えられる制御
信号１４ａの１つであり、受信信号１６ａが受信制御手
段１６によって正しい信号だと判定された後、制御信号
発生手段１５から出力され、Ｂ点で送信装置１の情報信
号４ａの内容（ＬレベルからＨレベルへの変化）が伝達
される。

【００２２】尚、実施例では送信タイミング信号３ａの
周期と待ち受けタイミング信号１３ａの周期を同じ周期
にしたが、一般的には待ち受けタイミング信号１３ａの
周期を送信タイミング信号３ａの周期の整数分の一倍に
設定すれば送受信の同期が取れることは明らかである。
また送信装置１と受信装置１１の両方にタイミング同期
手段１０、２０を設けた構成としたが、本発明はこれに
限定するものではなく、たとえば受信装置１１にのみタ
イミング同期手段を設け、送信装置１から送信されてき
た最初の信号を基準にして第二のタイマー手段１２をス
タートさせ、かつ第二の計数手段１３を初期化すること
によって２つのタイミング信号の間の位相差を調節する
構成なども考えられる。

【００２３】このように実施例によれば、送信信号６ａ
のプリアンブル信号部ｔ３を長くせずに確実に受信が可
能となり、従来からの課題を解決することができる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明の送受信シス
テムは、送信装置と受信装置の両方にお互いの周期が整
数倍の関係にあるサイクリックなタイミング信号を発生
するタイマー手段および計数手段を設け、お互いがタイ
ミングを取って送受信する構成であるため、次のような
効果がある。

【００２５】（１）受信側は送信側から信号が来そうな
タイミングの時だけ、ジャストインタイムで電源をオン
すればよいので待ち受けに要する電力消費を極少にする
ことができる。従って、電池式リモコンなどへ適用した
場合には、電池交換までの時間が長くなり非常に便利な
ものとなる。

【００２６】（２）送信側と受信側との間はタイマー手
段および計数手段によって同期が取れているので、プリ
アンブル信号部の長さを長くする必要がない。従って、
信号全体の送信時間が短くなるため送信１回当たりの通
信チャネル占有時間が減り、他のシステムとの間の信号
干渉問題の少ない送受信システムが実現できる。

【００２７】（３）送信タイミング信号あるいは待ち受
けタイミング信号をタイマー手段だけでなくタイマー手
段から出力されたタイマー信号を計数することによって
構成するため、短いタイマー長の安価なタイマー手段で
比較的長い送信タイミング信号および待ち受けタイミン
グ信号が実現できる。従って、非常に低消費電力の送受
信システムが提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の一実施例における送受信システ
ムの送信装置の構成図 （ｂ）同システムの受信装置の構成図

【図２】（ａ）同システムの送信装置の一部信号タイミ
ング図 （ｂ）同システムの受信装置の一部信号タイミング図 （ｃ）同システムの一部信号タイミング図

【図３】同システムの信号構成図

【図４】従来例の送受信システムの信号タイミング図

【図５】同システムをガス給湯機に利用した場合の設置
状況を示した外観斜視図

【符号の説明】

１ 送信装置 ２ 第一のタイマー手段 ３ 第一の計数手段 ６ 送信制御手段 ７ 送信回路 １０ 第一のタイミング同期手段 １１ 受信装置 １２ 第二のタイマー手段 １３ 第二の計数手段 １６ 受信制御手段 １７ 受信回路 １８ 受信電源制御手段 ２０ 第二のタイミング同期手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 雅弘 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一定周期Ｔ１の第一のタイマー信号を出力
   する第一のタイマー手段と、この第一のタイマー信号を
   所定回数Ｎ１計数したところで再び計数値を初期化する
   第一の計数手段と、送信の必要が生じた場合には前記第
   一の計数手段の計数値が所定値に変化した時点を基準と
   して送信動作を開始する送信制御手段を備えた送信装置
   と、 一定周期Ｔ２の第二のタイマー信号を出力する第二のタ
   イマー手段と、この第二のタイマー信号を所定回数Ｎ２
   計数したところで再び計数値を初期化する第二の計数手
   段と、この第二の計数手段の計数値が所定値に変化した
   時点を基準として前記送信装置からの送信信号の待ち受
   け動作を一定時間行うとともに、この待ち受け中に前記
   送信信号があった場合にはこれの受信処理を行う受信制
   御手段を備えた受信装置とで構成し、 前記第一のタイマー信号の周期Ｔ１と前記第一の計数手
   段の最大計数値Ｎ１との積が、前記第二のタイマー信号
   の周期Ｔ２と前記第二の計数手段の最大計数値Ｎ２との
   積の整数倍になる関係とした送受信システム。
2. 【請求項２】送信装置および受信装置の少なくとも一方
   に、第一の計数手段による送信動作基準点と第二の計数
   手段による待ち受け動作基準点の位相差を送受信の同期
   がとれる値に合わせるためのタイミング同期手段を備え
   た請求項１記載の送受信システム。
3. 【請求項３】第一のタイマー信号の周期Ｔ１と第一の計
   数手段の最大計数値Ｎ１との積が、第二のタイマー信号
   の周期Ｔ２と第二の計数手段の最大計数値Ｎ２との積
   と、同じにした請求項１記載の送受信システム。