JPH0787539A - 放送型バースト通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 頻繁に変化する入力データをも迅速に誤動作
なく伝達することが出来る安価で小型の放送型バースト
通信システムを提供する。 【構成】 電波の如き通信媒体を介して入力状態が変化
するデータの伝送を行う放送型のバースト通信システム
であって、通信側の入力状態に変化が生じた場合、上記
送信側より受信側に対して直ちにバースト送信を行い、
その後一定時間後に入力状態に変化が無ければ再度バー
スト送信（再送）し、以後その入力状態に変化が無い状
態が継続する限り、１回目の再送周期より長い周期で再
送を繰り返す構成となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワイヤレスキーボード
よりの入力データの如く頻繁に変化する入力データをも
通信媒体を介して迅速に誤動作なく伝達することができ
る安価で小型の放送型バースト通信システムに関する。

【０００２】

【従来技術】一般に、通信媒体として電波を使った放送
型通信システムの代表的なものとしてページャー通信シ
ステムが知られている。これは、例えば、図７に示す様
に、基地局２０において、２５０ＭＨｚ帯（チャンネル
セパレーション１２．５ｋＨｚ）の電波を複数送出する
ために、周波数ごとに送信部を設け、各周波数の電波を
連続して送出する様になっている。そして、その各電波
は、１波当り１５のグループに分割され、加入者はこの
いずれかのグループに属する様になっている。そして、
基地局２０の送信部は、この１５グループを時分割し、
グループ内指定加入者の呼出番号、メッセージ等の情報
を連続して繰り返し送信する。そして、上記送信部は、
呼出しが無い場合でも、情報を空データとして送信して
いる。この放送型通信システムでは、受信機（ページャ
ー）２１から見て自グループのデータが一定周期で繰り
返し到来するので、受信機（ページャー）２１はタイミ
ングを取って間欠受信することによりバッテリーセービ
ングすることが出来る。

【０００３】そして、上記受信機（ページャー）２１
は、チャンネルセパレーションを行うために狭帯域のフ
ィルターが必要となり、さらに最近では、周波数管理と
標準化の要請からチューニング用に高価なシンセサイザ
ー方式を採用しているものも多くなっている。また、衝
突の確率を考慮したデータ通信方式として従来からアロ
ハ方式によるバースト通信システムが知られているが、
これは、まず親機からデータで変調されたキャリアーを
送出し、子機がデータ受信処理を行った後、応答信号で
変調されたキャリアーを親機に送り返すものである。

【０００４】図８に上記バースト通信システムにおける
親機出力と子機出力の関係を示す。図８からわかる様
に、親機からデータ１を送出した後、データ２を送出す
るまでに、子機から応答信号が返ってくるだけの時間差
が生じる。また、複数の親機から、指定の子機にデータ
を伝達する様なバースト通信システムにおいては、１波
のみを使いこの方式を採用する場合があるが、この場
合、親機どうしの送出するキャリアーの衝突確率を減ら
すために、親機からの送信周期をランダマイズすること
が行われている。

【０００５】しかしながら、上述した従来のページャー
通信システムや、アロハ方式によるバースト通信システ
ムでは次に述べるような欠点や問題点があった。

【０００６】すなわち、ページャー通信システムでは、
データをグループ毎に時分割し基地局から電波を連続し
て繰り返し送信しているため、データを送信したい時に
間髪入れず送信するということはできなかった。また、
バースト通信にくらべ送信部の消費電力が大きくなる欠
点もあった。さらに、同一周波数で複数の送信側が、個
々非同期のタイミングで送信することを想定していない
ので、その様なシステムに使うと衝突の起こる問題もあ
った。また、受信機（ページャー）に狭帯域のフィルタ
ーや、シンセサイザー用部品等の高価な部品を使用する
必要があり、コストが高くなってしまう欠点もあった。
以上の様な問題点により、ページャー通信システムは、
ワイヤレスキーボードの如き頻繁に変化する入力データ
を通信するシステムには不適当であった。

【０００７】また、アロハ方式によるバースト通信シス
テムでは、子機から応答信号が返ってくる間、親機は次
のデータを送信出来ないという欠点と、親機どうしの送
出キャリアーの衝突確率を減らすために、送信周期のラ
ンダマイズを行ったとしても、衝突確率を問題無いぐら
いまで減らすには、送信周期の平均値を大きくする必要
があるという欠点をもっていた。この２つの欠点によ
り、アロハ方式によるバースト通信システムは、ワイヤ
レスキーボードの如く入力変化が頻繁に起きかつ入力変
化が生じると直ちにこのデータを伝達する必要のあるシ
ステムには採用出来なかった。さらに、アロハ方式によ
るバースト通信システムは、親機、子機共に送信部と受
信部とを必要とし、そのことは、小型化を要求される通
信機器には大きなデメリットであった。

【０００８】

【発明の目的】本発明は、上記事情に鑑みてなされたも
のであって、頻繁に変化する入力データをも迅速に誤動
作なく伝達することが出来る安価で小型の放送型バース
ト通信システムを提供することである。

【０００９】

【発明の概要】上記目的を達成するため、本発明は、電
波の如き通信媒体を介して入力状態が変化するデータの
伝送を行う放送型のバースト通信システムにおいて、通
信側の入力状態に変化が生じた場合、上記送信側より受
信側に対して直ちにバースト送信を行い、その後一定時
間後に入力状態に変化が無ければ再度バースト送信（再
送）し、以後その入力状態に変化が無い状態が継続する
限り、１回目の再送周期より長い周期で再送を繰り返す
ことを特徴とする。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を図示した実施例に基づいて説
明する。図１は、本発明による放送型バースト通信シス
テムの一実施例を示す構成図である。図１に示す様に、
この放送型バースト通信システムは、複数個の送信機
（キーパッド）１と、複数個の受信機２とが一対一に対
応して設けられている。図２は、図１に示した各送信機
（キーパッド）１の構成図である。図２において、この
送信機１は、入力部に相当するキースイッチ３を有して
おり、そのキースイッチ３のパラレル出力がマイクロコ
ントローラ４の入力ポートに接続され、そのマイクロコ
ントローラ４のシリアルデータ出力ポート６が、高周波
部５の入力に接続されている。そして、マイクロコント
ローラ４は送信イネーブル出力７を有しており、その送
信イネーブル出力７が高周波部５に接続され、上記高周
波部４の出力側にはパターンアンテナ８が接続されてい
る。そして、上記マイクロコントローラ４にはクロック
用セラミック発振子９が設けられ、上記高周波部５には
高周波発振器用ＳＡＷ共振子１０が設けられている。さ
らに、上記マイクロコントローラ４には送信機の識別の
ためにＩＤコード設定スイッチ１１が接続されている。
また、上記マイクロコントローラ４および高周波部５
は、リチウム電池１２により駆動される様になってい
る。

【００１１】次に、この送信機１の動作について説明す
る。上記マイクロコントローラ４は、一定の速い周期で
キースイッチ３よりのキーデータの読み込みを行いなが
ら常にキースイッチ３のキーの押下状態を監視し、キー
の押下状態の変化が検出されると直ちに、プリアンブル
データ、ユニークワード、およびＩＤコードをキーデー
タに付加し、１ビットずつ高周波部５に送出し、パター
ンアンテナ８よりの送信が行われる。その後、キーの押
下状態が変化していなければ、一定時間ｔ１後に上記デ
ータを再送出する。以後さらにキーの押下状態に変化が
なければ、一定時間ｔ２ごとに上記データの送出を行
う。但し、ｔ１、ｔ２は送出時にある時間幅内で必ずラ
ンダマイズを行い、さらに、 ｔ２（平均値） ＞ ｔ１（平均値） … （１） とする。ここで、送出周期をｔとし、キーの押下状態が
変化する平均スピードがＮ個の送信機ですべて等しいと
仮定すると、Ｎ個の送信機のうち任意の２個の送出キャ
リアーが衝突する確率Ｋは以下のようになる。

【００１２】 Ｋ＝（送出データ超）×Ｎ／ｔ … （２） ここで、ｔ１とｔ２の関係を（１）式の様にしておけ
ば、（２）式により、１回目の再送時より２回目以後の
再送時の方が衝突確率が小さくなる。さらに、ｔ１、ｔ
２をランダマイズすれば１度衝突しても続けて衝突する
確率は極めて小さくなる。上記マイクロコントローラ４
は、上記データを高周波部５に送出している時のみ、送
信イネーブル出力をＯＮ状態にしており、その間、上記
データによって高周波部５の高周波発振器に変調がかけ
られ、パターンアンテナ８より上記変調データが微弱な
電波として送信される。

【００１３】また、上記マイクロコントローラ４は、一
定時間継続しキー押下が検出されないと１回のみ再送
し、スリープモードに移る様になっており、スリープモ
ードでは、タイマーにより数秒ごとにウェイクアップす
るか、キー押下により強制リセットがかかりウェイクア
ップする様になっている。これにより消費電力節減がは
かられる。すなわち、この放送型バースト通信システム
の送信機１は、送信側の入力状態に変化が生じた場合、
上記送信側より直ちにバースト送信を行い、その後一定
時間後に入力状態に変化が無ければ再度バースト送信
（再送）し、以後その入力状態に変化が無い状態が継続
する限り１回目の再送周期より長い周期で再送を繰り返
す様になっている。従って、ワイヤレスキーボードより
の入力データの如くに頻繁に変化する入力データをも極
めて小さな衝突確率で迅速に誤動作なく伝達することが
できる。

【００１４】次に、図３を参照して各受信機２について
説明する。図３は、図１に示した各受信機２の構成図で
ある。図２において、この受信機２は、受信用アンテナ
１３を有しており、この受信アンテナ１３は、ＲＦ部１
４に接続され、また、このＲＦ部１４には局部発振器用
のＳＡＷ共振子１５が接続されている。上記ＲＦ部１４
の出力は、マイクロコントローラ１６のシリアル入力ポ
ートに接続されている。上記マイクロコントローラ１６
には、クロック発振器用のセラミック発振子１７とＩＤ
コード設定用スイッチ１８が接続されている。そして、
上記マイクロコントローラ１６の出力は、９ピンのイン
ターフェースコネクタ１９に接続されている。

【００１５】次に、この受信機２の動作について説明す
る。上記ＲＦ部１４およびマイクロコントローラ１６の
電源５ｖはインターフェースコネクタ１９より外部から
供給されており、電源が供給されている限りＲＦ部１４
は常時受信、復調動作をしている。上記マイクロコント
ローラ１６は、受信用アンテナ１３およびＲＦ部１４よ
り送られてくるデータをビットレートの３〜４倍のスピ
ードでサンプリングしながら１１ビットのユニークワー
ドの検出を行う。この検出では、２ビットまでの誤りを
許容する様になっている。上記マイクロコントローラ１
６は、ユニークワードが検出されると１ビットずつデー
タをバッファーに取り込みＩＤコード５ビット、反転キ
ーデータ８ビット、キーデータ８ビットの取り込みを行
い、この取り込みを終えると、エラー検出を行う。ここ
では階層化した誤り検出として、ＩＤコードにおいては
１ビットまでの誤りを許容し、反転キーデータとキーデ
ータは、その論理和が０の時のみ許容する。

【００１６】そして、上記誤りが検出された場合、その
データが捨てられ、直ちにサンプリング状態へと戻る。
上記データにエラーが検出されず、正常データであれ
ば、８ビットのキーデータをパラレル出力し、サンプリ
ング状態へと戻る。次に、上記出力された８ビットのキ
ーデータのうち２ビットは直接インターフェースコネク
タ１９に送られ、残りの６ビットは４ビットと２ビット
に分けられて、データセレクターに入力される。この４
ビットと２ビットの出力選択のためのセレクトパルスは
外部よりインターフェースコネクタ１９を通して上記マ
イクロコントローラ１６へ入力される。上述の様に送信
機１および受信機２を構成すれば、ビットレート約３３
ｋｂｐｓとし、４台の送信機（キーパッド）１を同時使
用した場合にも、電波の衝突等による誤動作の問題が全
く無く、しかも、低い消費電力で、ワイヤレスキーボー
ドよりの入力データの如く速く頻繁に変化する入力デー
タを迅速に伝達できる。なお、上記受信部出力の形態に
関しては様々な変形が考えられる。例えば、シリアルイ
ンターフェースを必要とするならば、受信部出力をシリ
アル形式にしても良い。また、前述の一実施例では、デ
ータセレクタを介して外部とのインターフェースを取っ
ているが、外部ではセレクトパルスを発生出来ない場合
や、そうしたくない場合は、マイクロコントローラのパ
ラレル出力を直接外部とのインターフェースに使っても
良い。

【００１７】また、システム構成において、前述の一実
施例では、複数個の送信機と複数個の受信機が一対一対
応していたが、システムの簡素化のために、図４
（ａ）、（ｂ）に示す様に複数個の送信機に対し、共通
の１個の受信部を設ける様に構成することも可能であ
る。この場合、出力部分も共通にできる場合（図４
（ａ）参照）と、出力部分のみは分ける場合（図４
（ｂ）参照）とが考えられる。さらに、システムの規模
が大きく、多数の送信機と多数の受信部による同時使用
を必要とする様な場合には、図５（ａ）（ｂ）図６
（ｃ）に示す様に、周波数の異なった複数のグループＧ
１、Ｇ２…を有する放送型バースト通信システムを構築
することも可能である。ただし、この場合、受信部に
は、チャンネルセパレーションを行うためのフィルター
を必要とする。また、この場合局部発振器部をＰＬＬと
し、シンセサイザー方式にすることも可能である。

【００１８】

【発明の効果】本発明は、以上説明した様に、放送型バ
ースト通信システムにおいて、送信側の入力状態に変化
が生じた場合、上記送信側より直ちにバースト送信を行
い、その後一定時間後に入力状態に変化が無ければ再度
バースト送信（再送）し、以後その入力状態に変化が無
い状態が継続する限り１回目の再送周期より長い周期で
再送を繰り返す様にしているため、ワイヤレスキーボー
ドよりの入力データの如くに頻繁に変化する入力データ
をも極めて小さな衝突確率で迅速に誤動作なく伝達する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による放送型バースト通信システムの一
実施例を示す構成図である。

【図２】図１に示した各送信機（キーパッド）の構成図
である。

【図３】図１に示した各受信機の構成図である。

【図４】(a) 及び(b) は本発明による放送型バースト通
信システムの変形例の構成図である。

【図５】(a) 及び(b) は本発明による放送型バースト通
信システムの他の変形例の構成図である。

【図６】(c) は本発明による放送型バースト通信システ
ムの他の変形例の構成図である。

【図７】従来のページャー通信システムの構成説明図で
ある。

【図８】従来のバースト通信システムにおける親機出力
と子機出力との関係を示す図である。

【符号の説明】

１…送信機（キーパッド）、 ２…受信
機、３…キースイッチ、 ４、１
６…マイクロコントローラ、５…高周波部、
６…シリアルデータ出力ポート、７…
送信イネーブル出力、 ８…パターンア
ンテナ、９、１７…クロック用セラミック発振子、１０
…高周波発振器用ＳＡＷ共振子、１１、１８…ＩＤコー
ド設定スイッチ、１２…リチウム電池、
１３…受信用アンテナ、１４…ＲＦ部、
１５…局部発振器用ＳＡＷ共振子、
１９…インターフェースコネクタ、 ２０…基地
局、２１…受信機（ページャー）、

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通信媒体を介して入力状態が変化するデ
   ータの伝送を行うための放送型バースト通信システムで
   あって、送信側の入力状態に変化が生じた場合、上記送
   信側より受信側に対して直ちにバースト送信を行い、そ
   の後一定時間後に入力状態に変化が無ければ再度バース
   ト送信（再送）し、以後その入力状態に変化が無い状態
   が継続する限り１回目の再送周期より長い周期で再送を
   繰り返すことを特徴とした放送型バースト通信システ
   ム。
2. 【請求項２】 複数の送信機によるバースト波の衝突確
   率低減と連続して衝突することを防止するために、バー
   スト波の再送周期をランダマイズすることを特徴とする
   請求項１に記載の放送型バースト通信システム。
3. 【請求項３】 複数の送信機によるバースト波の衝突
   や、受信誤りが発生した場合に、システムの誤動作を防
   止するために、一定長のユニークワードを付加し、受信
   機はある一定数のビット誤りまで許容し、送信機の識別
   コードの許容受信誤りビット数をユニークワードのそれ
   より少なくし、送信データには、その反転データをも付
   加して、誤り検出を行う階層化した誤り対策を施すこと
   を特徴とした請求項１に記載の放送型バースト通信シス
   テム。