JPH07264116A - 通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】測定部分と信号処理部分が分離し無線によりデ
ータの送信を行う測定器において、バッテリ駆動による
測定部分の消費電流が低減される通信システムを実現す
ること。 【構成】 電波の送受信を行う送受信回路と、測定デー
タを収集する測定手段と、この送受信回路と測定手段の
動作の制御およびデータの交換を行うサテライト制御手
段とを有するサテライト部と、このサテライト部から測
定データに関する情報を受信し、この受信に対する応答
信号を出力する際に、測定条件に関する情報も出力する
送受信部を有するベース部と、を設けたことを特徴とす
る通信システム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、通信システムに関し、
詳しくは測定部分と本体部分が分離するため無線手段を
用いて情報の交換を行う際に、受信待ち状態による測定
部分の消費電流を低減するための通信システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】無線手段を用いて測定部分と本体との情
報の交換を行う通信システムを有する測定器のブロック
図を図４に示す。図において、１００は例えば温度計等
の測定データを収集し、その測定データを送信するサテ
ライト局である。このサテライト局１００はバッテリに
より駆動される。

【０００３】２００はサテライト局１００から測定デー
タを入力し、サテライト局１００には測定条件の設定を
出力するベース局である。このベース局２００はサテラ
イト局１００によって収集された測定データを信号処理
し観測を行う測定系の部分と無線手段からなり、通常の
交流電源から電源コンセント等を用いて電源を入力して
駆動する。

【０００４】なお、サテライト局１００とベース局２０
０間のデータの交換は各々の無線手段による送受信によ
って行われる。

【０００５】このような測定器にあっては、サテライト
局１００とベース局２００間では電気的な接続もないた
め、各々独立に動作を行い、データの送受信すなわち、
サテライト局１００からの測定データの送信およびベー
ス局２００からの測定条件の設定の送信も個々の動作タ
イミングに依存して行われる。通常、通信システムにお
いては、いつ受信されるかわからない信号を待つため各
々の局では常に受信待ち状態となっており、このような
測定器における通信システムにあっても例外ではない。

【０００６】しかも、無線手段としての機能を有するモ
ジュールを受信待ち状態を維持するために必要な消費電
流は数十ｍＡになり、とりわけ、単純な機能からなるサ
テライト局１００における全ての消費電流のうちの大部
分を占めることになる。また、サテライト局１００はバ
ッテリで駆動されているため、常に受信待ち状態を維持
することで、バッテリの消費量が増大し、バッテリ寿命
が短くなることは好ましくない。

【０００７】このような受信待ち状態の維持による消費
電流を低減する方法としては、ポケットベル等の受信装
置に用いられる間欠的に受信待ち状態を維持するという
方法がある。この方法について図５に示すタイムチャー
トを用いて説明する。に受信装置の受信待ち状態の動
作を示し、に送信装置からの送信の動作を示す。この
方法では、に示す如く受信装置では一定時間毎に受信
待ち状態になる。

【０００８】一方、に示す如く送信装置からは時刻ｔ
₁ から信号の送信が開始される。この送信信号は比較的
長時間に渡るものとする。時刻ｔ₂ になるとの受信装
置が受信待ち状態となるので、この送信装置からの送信
信号を受信することが可能となりこの後交信が開始す
る。

【０００９】この方法を用いると、送信信号が時間的に
長いため、間欠的に受信装置を受信待ち状態として消費
電流を低減しても、送信装置から送信された信号をとり
こぼすことがない。しかし、図４のようにサテライト局
１００が測定部分である場合、本体であるベース局２０
０からの送信データというのは測定レンジ変更等のコン
トロール信号に限られ、サテライト局１００が信号を受
信する頻度は極めて少ない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このため、サテライト
局を間欠に受信待ち状態にしたとしても信号を受信する
確率は極めて小さいため、このような一定間隔で受信待
ち状態としてサテライト局１００を動作させることは駆
動源としてのバッテリを無駄に消費することになり、バ
ッテリの寿命が必要以上に短くなるという問題が発生す
る。本発明は、このような問題を解決し、受信信号のと
りこぼしなく最小の時間の受信待ち状態で動作を行い、
消費電流の無駄をなくした通信システムを実現すること
を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、電波の送受信
を行う送受信回路と、測定データを収集する測定手段
と、この送受信回路と測定手段の動作の制御およびデー
タの交換を行うサテライト制御手段とを有するサテライ
ト部と、このサテライト部から測定データに関する情報
を受信し、この受信に対する応答信号を出力する際に、
測定条件に関する情報も出力する送受信部を有するベー
ス部と、を設けたことを特徴とする通信システムであ
る。

【００１２】

【作用】測定データを受信した際のアクノレッジ信号に
測定条件の情報を付加された信号を送信する通信システ
ムとしたので、測定部分の受信待ち状態の時間が短く消
費電流の低減が可能となる。

【００１３】

【実施例】図１は本発明にかかる通信システムのハード
ウエア構成の一実施例を示すものである。図１におい
て、図４と同様のものは同一の符号を付す。図１におい
て、１００はバッテリを駆動源とするサテライト局、２
００はベース局である。サテライト局１００及びベース
局２００において、１はタイマで、サテライト局１００
の動作の起動のための信号を出力する。

【００１４】２は測定対象のデータを収集する測定手段
である。３はサテライト局１００における測定データの
処理および測定条件の動作の制御を行うＣＰＵである。
４，７はデータの符号化および受信信号のＭＳＫ変調を
行うモデムである。５，６は無線信号の送受信を行うＲ
Ｆ回路である。

【００１５】モデム４およびＲＦ回路５はサテライト局
１００での送受信に用いられ、モデム７およびＲＦ回路
６はベース局２００での送受信に用られるものである。
８はサテライト局１００からの測定データの信号処理を
行い観測可能なデータに加工し、サテライト局１００で
の測定条件に関する信号を出力する信号処理手段であ
る。５１，６１は送信機で、５２，６２は受信機であ
る。

【００１６】また、図内において (a)， (c)は測定デー
タ信号、 (b)はコントロール信号、(d)は受信データ信
号、 (e)はＲＦ制御信号、 (f)は電波（以下キャリアと
いう）である。

【００１７】このような構成を用いた通信システムの動
作を図２を用いて説明する。図２は本発明の通信システ
ムにおけるシーケンスを表したものである。サテライト
局１００では、タイマ１が起動してから一定時刻経過
後、ＣＰＵ３が起動する。

【００１８】ＣＰＵ３の起動により、コントロール信号
(b) が測定手段２に出力され例えば温度等の測定が開始
される。

【００１９】次に、測定手段２で測定が終了し測定デー
タが収集されると、この収集された測定データ信号(a)
はＣＰＵ３に出力され、同時にＣＰＵ３からＲＦ回路５
にＲＦ回路制御信号(e) が出力される。このＲＦ回路制
御信号(e) に従ってＲＦ回路５では送信機５１をオンす
る。このとき、ＣＰＵ３から測定データ信号(c) がモデ
ム４に出力され、モデム４ではこの測定データ信号(c)
をＭＳＫ変調して送信機５１に出力する。

【００２０】送信機５１から測定データはキャリア(f)
として送信され、常に、受信待ち状態となっているベー
ス局２００のＲＦ回路６内の受信機６２で受信される。
ＲＦ回路６は、受信した信号をモデム７に出力し符号化
して信号処理手段７に出力する。

【００２１】信号処理手段８では、モデム７より入力し
た測定データの信号処理を行い、この測定データを観測
するとともに、現状の測定条件が測定データに対し適格
なものか否かの判断を行う。また信号処理手段８では、
同時に送信信号として適格なものであるか否かの判断
（アクノレッジ判定）を行い、サテライト局から信号が
正常に届いた旨の信号（アクノレッジ信号）をＲＦ回路
６等を介してサテライト局１００に出力する。

【００２２】このようにベース局２００では測定条件の
変更の必要があるか無いかを判断し、変更が必要とあれ
ば応答用のアクノレッジ信号に変更データを付加して、
ベース局２００からサテライト局１００に送信する。

【００２３】同時にサテライト局１００では、前記測定
データを送信した後、受信機５２をオンし受信待ち状態
になっているので、この測定条件を変更するためのデー
タの付加したアクノレッジ信号を受信しモデム４に出力
する。モデム４では情報の付加されたアクノレッジ信号
を符号化し、受信データ信号(d) として、ＣＰＵ３に出
力する。

【００２４】ＣＰＵ３では、受信データ信号(d) の演算
処理を行い、測定条件が変更したか否かを判断する。以
下に測定条件が変更された場合とされない場合とに分け
て動作を説明する。

【００２５】測定条件が変更された場合の動作は以下の
ようになり、図２および図３に示すシーケンスによって
示される。図２にも示されるように、測定条件が変更さ
れると再び測定手段２では、測定を開始する。このとき
の動作のフローチャートは図３に示す。

【００２６】測定手段２で測定が終了し測定データが収
集されると、この収集された測定データ信号(a) はＣＰ
Ｕ３を介し送信機５１よりサテライト局１００からベー
ス局２００に出力される。

【００２７】ベース局２００ではこの測定データはＲＦ
回路６を介し、信号処理手段７に入力し、入力されたデ
ータをもとに測定条件は適格であるか、また、送信は適
格に行われたか否かを判断しアクノレッジ信号を出力す
る。

【００２８】サテライト局１００では、アクノレッジ信
号を入力すれば、送信が正しく行われたと判断する。さ
らに、サテライト局１００では、次に測定を行わなけれ
ば送受信動作を終了し、送信機５１および受信機５２を
オフとし、ＣＰＵ３をスリープ状態にする。なお、この
とき、一定時間経過してもアクノレッジ信号が入力され
なければ、正しく送信が行われなかったものと判断し再
び測定データを送信する。

【００２９】この後、タイマ１により、一定時間カウン
トを行い、再びＣＰＵ３等を起動させて、測定動作およ
び測定データの送信等を行う。

【００３０】なお、測定条件に変更のない場合は、図２
に示すように、アクノレッジ信号が入力されることで測
定を終了し送信機５１および受信機５２をオフとし、Ｃ
ＰＵ３をスリープ状態にする。

【００３１】このように、測定データが正しく送信され
たことを示すアクノレッジ信号に測定条件の変更のデー
タを付加するので、サテライト局１００では不必要に受
信待ち状態を継続する必要がない。また、タイマ１を用
いたことで、サテライト局が動作を行う必要のないとき
は動作をオフにできるので消費電流を低減することが可
能となる。

【００３２】

【発明の効果】本発明の通信システムを用いると、必要
なときのみ自動的にサテライト局を起動させるのでバッ
テリ駆動のサテライト局（測定部分）では、消費電流が
低減しバッテリ寿命を長くすることが可能となる。

【００３３】この効果を具体的に、本発明の通信シムテ
ムを用いた場合と従来方式を用いた場合の通信に関する
消費電流の比較を行うことで説明する。常時受信待ち状
態にある従来方式では、受信機の駆動に２５ｍＡ、モデ
ムの駆動に５ｍＡ、ＣＰＵの駆動に２０ｍＡ必要なた
め、常時５０ｍＡの電流が消費されることになる。１時
間では５０ｍＡｈの電流が消費されることになる。

【００３４】一方、本発明の通信システムを用いるとタ
イマにより、１０分に１回測定データを送信することに
なる。従ってサテライト局では、１０分毎に０．５秒こ
の送信に対するアクノレッジ信号の受信のための受信待
ち状態となり、１０分ごとに５０ｍＡの消費電流が流れ
る。また、測定データを送信するまでの待機時間は９分
５９．５秒であるので、１０分毎に０．１ｍＡの消費電
流が必要となるよって両動作を合わせ１時間に必要な電
流は、 ５０×（0.5／(10×60)）＋０.１×（１−0.5／(10×6
0)）＝０.１４２ｍＡｈ と計算される。

【００３５】従って、従来例と本発明とを比較すると、 ０．１４２／５０≒３／１０００ となり、従来例に対し０．３％の消費電流で動作が可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成図である。

【図２】本発明の動作を示すフローチャートである。

【図３】本発明の動作を示すフローチャートである。

【図４】本発明に関する装置を示すブロック図である。

【図５】従来例の一実施例の動作の説明図である。

【符号の説明】

１ タイマ ２ 測定手段 ３ ＣＰＵ ４，７ モデム ５，６ ＲＦ回路 ８ 信号処理手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電波の送受信を行う送受信回路と、測定デ
   ータを収集する測定手段と、この送受信回路と測定手段
   の動作の制御およびデータの交換を行うサテライト制御
   手段とを有するサテライト部と、 このサテライト部から測定データに関する情報を受信
   し、この受信に対する応答信号を出力する際に、測定条
   件に関する情報も出力する送受信部を有するベース部
   と、 を設けたことを特徴とする通信システム。