JPH07123319B2 - 送受信システム - Google Patents

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。そこで従来の送受信システムにおい
ては、図４（ｂ）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（ａ）に示すように送信
装置の方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３１を付して送信することによって受信装置で
確実な受信処理と低消費電力化を実現していた。

【０００３】

【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が長くなって１つの送信装置が通信チャネルを
長く占有することになるため他のシステムの通信動作の
妨げになるという課題があった。また、例えば特定小電
力の電波システムを用いる場合には送信制限時間の規制
値以上の電波信号は出せないため、間欠待ち受け周期ｔ
１０が長くできず、したがって低消費電力化してもあま
り効果がないという課題があった。

【０００４】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】上記目的を達成するため
に、本発明の送受信システムは一定周期の第一のタイミ
ング信号をサイクリックに出力する第一のタイマー手段
と、送信の必要が生じた場合前記第一のタイミング信号
を基準に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、前記第一のタイミング信号の周期の整数分
の一倍の周期の第二のタイミング信号をサイクリックに
出力する第二のタイマー手段と、この第二のタイミング
信号に同期して前記送信装置からの送信信号の待ち受け
動作を間欠的に行うとともに、この待ち受け中に前記送
信信号があった場合この受信処理を行う受信制御手段
と、前記送信装置からの送信信号の正常受信動作の完了
を起点として前記第一のタイミング信号に対する第二の
タイミング信号の位相を調整し、次の待ち受け動作を開
始するタイミングを決定するタイマー同期手段を備えた
受信装置とで構成されたものである。

【０００６】更に、送信装置は前記第一のタイミング信
号と第二のタイミング信号の時間精度差の蓄積による送
受信の同期外れが生じない周期間隔で定期的に、かつ第
一のタイミング信号に同期して受信装置にポーリング信
号を送信する構成としたものである。

【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、第一のタイマー手段で作ったサイクリックな
第一のタイミング信号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タイマー手段によって作
った、前記第一のタイミング信号の周期の整数分の一倍
の周期のサイクリックな第二のタイミング信号を基準に
して、定期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
れる可能性のある時だけ受信回路の電源をオンするた
め、効率のよい低消費電力の待ち受け受信動作が可能と
なる。

【０００８】送信装置からは送信の必要が生じた場合の
不定期な情報信号の他に定期的なポーリング信号が受信
装置に送信されるが、受信装置ではこの不定期な情報信
号および定期的なポーリング信号の信号パケットを正常
に受信した場合には、タイマー同期手段により受信完了
時を起点として第一のタイミング信号に対する第二のタ
イミング信号の位相を調整するため、第一のタイミング
信号と第二のタイミング信号の時間精度差の蓄積による
送受信の同期外れを未然に防ぐことができる。

【０００９】

【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は一定周期の
第一のタイミング信号２ａをサイクリックに出力する第
一のタイマー手段２、センサー情報やキー入力情報など
の情報信号３ａを出力する信号発生手段３、この信号発
生手段３からの情報信号３ａ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
および後述のポーリング要求信号１０ａが入力された場
合には送信要求信号４ａおよび送信すべきデータ信号４
ｂを出力する送信判定手段４、この送信要求信号４ａが
入力されると前記第一のタイミング信号２ａを基準にし
て送信動作を開始し、前記データ信号４ｂ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５ａおよび電源制御信号５ｂを出力する送信制御手
段５、この送信信号５ａを無線電波信号６ａに変換して
送信アンテナ８から送出する送信回路６、送信制御手段
５からの電源制御信号５ｂによって送信回路６への電源
供給を制御する電源制御手段７、定期的にポーリング要
求信号１０ａを前記送信判定手段４に出力し、送信装置
へポーリング信号を送信するためのポーリング制御手段
１０などで構成される。

【００１０】図１（ｂ）において受信装置１１は、前記
送信装置１の第一のタイマー手段２から出力される第一
のタイミング信号２ａと公称値としては同じ周期の第二
のタイミング信号１２ａを発生させる第二のタイマー手
段１２、その第二のタイミング信号１２ａを基準にして
受信回路１６へ電源１７ａを供給するための電源制御信
号１５ｂを出力するとともに、受信回路１６からの受信
信号１５ａの待ち受けを行うための受信制御手段１５、
電源制御手段１７、送信装置１から送られてきた電波信
号６ａをキャッチするための受信アンテナ１８、前記受
信制御手段１５が正しく受信した時受信制御手段１５か
らの受信完了信号１４ａおよび受信データ１４ｂを受取
り、その内容によって被制御装置１３を駆動するための
制御信号１３ａを出力する制御信号発生器１４、同じく
前記受信完了信号１４ａが入力されると同時に計時を開
始し、所定の時間ｔ９後に第二のタイマー手段１２を初
期化するためのタイマー同期信号２０ａを出力するタイ
マー同期手段２０などで構成される。

【００１１】このような構成において、本発明の作用効
果を図２及び図３を用いて説明する。図２の（ａ）は信
号発生手段３から情報信号３ａ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。

【００１２】（ｂ）は第一のタイマー手段２から出力さ
れる第一のタイミング信号２ａで周期Ｔ１でサイクリッ
クに送信制御手段５に入力される。

【００１３】（ｃ）は送信制御手段５から出力された送
信信号５ａのタイミングを示し、Ａ点での情報信号３ａ
の変化を受けて第一のタイミング信号２ａ（３）を基準
にして送信を開始するものである。ｔ５は第一のタイミ
ング信号２ａ（３）が出てから送信信号５ａを出すまで
の時間、ｔ６は送信信号５ａの時間長、ｔ７は送信信号
５ａの送信完了から次の第一のタイミング信号２ａ
（４）が出るまでの時間である。

【００１４】送信信号５ａは図３に示すように受信装置
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。

【００１５】（ｄ）は受信装置１１の第二のタイマー手
段１２から出力される第二のタイミング信号１２ａを示
したもので、前記第一のタイミング信号２ａと同じ周期
でサイクリックに出力される。但し、２つのタイミング
信号２ａ、１２ａは公称値は同じであるが必ず公差があ
るためずれてくる。従って、第二のタイミング信号１２
ａの周期をＴ２と表現する。

【００１６】（ｅ）は受信制御手段１５から出力される
間欠的な電源制御信号１５ｂを示す。電源制御信号１５
ｂによる受信回路１６への電源投入はタイミング信号１
２ａ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１５ｂ（１）のように一定時間（ｔ１）後に
自動的に電源をオフする。一方、送信装置１から信号が
送信された場合には、１５ｂ（３）のようにその信号の
受信処理にはいるため、その間は電源が投入され続ける
構成である。

【００１７】第一のタイミング信号２ａと第二のタイミ
ング信号１２ａの位相差ｔ２は、２つのタイミング信号
の時間精度の差によってしだいにずれてくる。たとえば
２つのタイミング信号の間の位相差の理想的な状態は第
一のタイミング信号２ａ（１）に対する第二のタイミン
グ信号１２ａ（１）の場合で、仮想的に示した送信信号
５ａ’の先頭が間欠的な待ち合わせ１５ｂ（１）のちょ
うどセンターの位置にくる場合である。

【００１８】しかし、やがて２つのタイミング信号がず
れてくると第一のタイミング信号２ａ（３）に対する第
二のタイミング信号１２ａ（３）の場合のように間欠的
な待ち受け１５ｂ（３）のｔ１部のセンターと送信信号
５ａの先頭とのずれｔ８が生ずる。このｔ８がｔ１／２
以上になると受信装置１１は送信装置１からの送信信号
を受信できない状態となる。

【００１９】そこでそのような状態になる前に、受信装
置１１は第二のタイミング信号１２ａを調整する必要が
ある。すなわち受信制御手段１５が送信装置１からの送
信信号を正常に受信した場合、受信完了信号１４ａがタ
イマー同期手段２０に入力されると、予め定められた固
定値ｔ９時間が計時され、タイマー同期信号２０ａが第
二のタイマー手段１２に対して出力される。第二のタイ
マー手段１２はこのタイマー同期信号２０によって初期
化され、第二のタイミング信号１２ａ（４）として第一
のタイミング信号２ａ（４）との位相差を再び理想的な
ｔ２に戻すものである。尚、ｔ７は（Ｔ１−ｔ５−ｔ
６）によって求めることができるし、ｔ２も設計値であ
るため、ｔ９は（ｔ７−ｔ２）から一義的に決定する値
である。

【００２０】（ｆ）は被制御装置１３へ与えられる制御
信号１３ａの１つであり、受信信号１５ａが受信制御手
段１５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１４から出力され、Ｂ点で送信装置１の情報信
号３ａの内容（ＬレベルからＨレベルへの変化）が伝達
される。

【００２１】なお、実施例では第一のタイミング信号２
ａの周期と第二のタイミング信号１２ａの周期の公称値
を同じにしたが、一般的には第二のタイミング信号１２
ａの周期を第一のタイミング信号２ａ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。

【００２２】このように本実施例によれば、送信信号５
ａ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。
更に構成に必要不可欠な独立した２のタイマー手段から
出力される２つのタイミング信号の時間精度の差による
送受信の同期外れを防止する実用的な方法を提供するも
のである。

【００２３】

【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、送受信動作の基準となる送信タイミングを作る
第一のタイマー手段を備えた送信装置と、前記送信タイ
ミングと同期して間欠的待ち受け動作を開始するための
待ち受けタイミングを作る第二のタイマー手段を備えた
送信装置とで構成され、前記送信装置からの送信信号の
正常受信動作の完了を機転として前記送信タイミングに
対する前記待ち受けタイミングの位相差を調整し、次の
待ち受け動作開始タイミングを決定するタイミング調節
手段とを備えているため、次のような効果がある。 （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。 （２）送信側と受信側との間はタイマーによって常に同
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。（３）通常の送信信号によっても、送・受のタイミング
調整が可能なため、定期的な同期信号を発する回数を少
なくすることができ、通信のトラフィックを低減するこ
とができる。 （４）送信装置からの定期的なポーリング信号を受信装
置が受信し、その受信信号を基準にして受信装置のタイ
ミング信号と送信装置のタイミング信号の位相差を再設
定する構成であるため、２つのタイミング信号の時間精
度の差による位相ずれを自動的に修復することができ
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】同システムの信号タイミング図

【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 ５ 送信制御手段 ６ 送信回路 ９ 第一のタイマー同期手段 １１ 受信装置 １２ 第二のタイマー手段 １５ 受信制御手段 １６ 受信回路 １７ 受信回路の電源制御手段 １９ 第二のタイマー同期手段

───────────────────────────────────────────────────── 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 (56)参考文献 特開 平２−238797（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一定周期の第一のタイミング信号をサイク
   リックに出力する第一のタイマー手段と、送信の必要が
   生じた場合に、前記第一のタイミング信号を基準にして
   送信動作を開始する送信制御手段を備えた送信装置と、
   前記第一のタイミング信号の周期の整数分の一倍の周期
   の第二のタイミング信号をサイクリックに出力する第二
   のタイマー手段と、この第二のタイミング信号に同期し
   て前記送信装置からの送信信号の待ち受け動作を間欠的
   に行うとともに、この待ち受け中に前記送信信号があっ
   た場合この受信処理を行う受信制御手段と、前記送信装
   置からの送信信号の正常受信動作の完了を起点として前
   記第一のタイミング信号に対する前記第二のタイミング
   信号の位相を調整し、次の待ち受け動作を開始するタイ
   ミングを決定するタイマー同期手段を備えた受信装置と
   で構成された送受信システム。
2. 【請求項２】送信装置は、第一のタイミング信号と第二
   のタイミング信号の時間精度差の蓄積による送受信の同
   期外れが生じない周期間隔で定期的に、かつ前記第一の
   タイミング信号に同期して受信装置にポーリング信号を
   送信する構成とした請求項１記載の送受信システム。