WO2011158437A1

WO2011158437A1 - 無線システム

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Publication number: WO2011158437A1
Application number: PCT/JP2011/002816
Authority: WO
Inventors: 三宅　英司; 恒岡　道朗; 裕樹海堀
Original assignee: パナソニック株式会社
Priority date: 2010-06-15
Filing date: 2011-05-20
Publication date: 2011-12-22

Abstract

　子機と親機を有する無線システムにおいて、子機の消費電力の低減と小型化を実現する。本発明の無線システムは、子機と、子機からの送信信号を受信する親機とを有し、子機は、温度または湿度または圧力などの環境因子を検出する環境センサと、環境センサの検出データが入力される送信部とを備え、親機は、送信部が無線送信した検出データを含む送信信号を受信する受信部と、受信部で受信された環境センサの検出データが入力される制御部とを備え、制御部は、入力された検出データを基に受信部の受信周波数を制御する。

Description

無線システム

　本発明は、人体または動物等の生体情報等の検出や、周囲環境の状態の検出等を行うための小型センサ装置（子機）と、親機とを用いた無線システムに関する。

　図３は従来の無線システム５０のブロック図である。図３において、子機１００は、送信部１０１と、制御部１０４と、電源部１０５と、アンテナ１０６とを有する。制御部１０４は送信部１０１へ制御信号を出力する。送信部１０１はアンテナ１０６へ制御信号を送る。電源部１０５は送信部１０１と制御部１０４へ電力を供給する。電源部１０５は電池であり、任意の場所で子機１００を使用できる。

　送信部１０１は、発振回路１０２とフェーズロックドループ（ＰＬＬ）回路１０３とを有する。発振回路１０２とＰＬＬ回路１０３により基準信号を生成する。基準信号は送信信号を生成するために用いられる。

　親機２００は、アンテナ２０６と、受信部２０１と、制御部２０４と、電源部２０５とを有する。アンテナ２０６は子機１００のアンテナ１０６から送信された送信信号を受信する。受信部２０１にはアンテナ２０６が受信した送信信号が入力される。制御部２０４は受信部２０１へ制御信号を出力する。電源部２０５は受信部２０１と制御部２０４へ電力を供給する。

　受信部２０１は、発振回路２０２とＰＬＬ回路２０３とを有する。発振回路２０２とＰＬＬ回路２０３により基準信号を生成する。基準信号は子機１００の送信信号をベースバンド信号へ周波数変換するために用いる。

　上記の従来の無線システム５０において、親機２００と子機１００とが様々な環境で安定して無線通信を行うために、子機１００と親機２００は、それぞれ、ＰＬＬ回路１０３とＰＬＬ回路２０３とを備えている。子機１００から送信される送信信号の周波数はほぼ一定に固定され、親機２００は、安定して子機１００の送信信号を受信することが出来る。子機１００においては、ＰＬＬ回路１０３を動作させる必要があるため、子機１００の消費電力が大きくなる。このため、従来の無線システム５０は、子機１００の動作時間が短くなるという課題がある。

特開２００６－２７０２５４号公報

　本発明の無線システムは、子機の消費電力を少なくし、子機の動作時間を長期化する。

　本発明の無線システムは、温度または湿度または気圧のうち少なくとも１つの環境因子を検出する環境センサと、環境センサの検出データを含む送信信号を送信する送信部とを有する子機と、送信部が送信した送信信号を受信する受信部と、受信部が受信した送信信号が入力される受信周波数制御部とを有する親機と、を備え、受信周波数制御部は、入力された検出データに基づいて受信部の受信周波数を制御する。

　以上の構成によって、子機の発振回路の製造バラツキや環境因子の影響により子機の送信信号の周波数が変動したとしても、子機と親機の間で安定した無線通信を維持できる。

図１は本発明の実施の形態１に係る無線システムのブロック図である。図２は本発明の実施の形態２に係る無線システムのブロック図である。図３は従来の無線システムのブロック図である。

　（実施の形態１）
　図１は本発明の実施の形態１に係る無線システム３０のブロック図である。図１において無線システム３０は、小型センサ装置１（子機）と、小型センサ装置１からの送信信号を受信する親機１０とを有する。

　小型センサ装置１は、環境センサ２と、送信部３と、アンテナ４と、制御部５と、電源部６とを有する。

　環境センサ２は温度または湿度または気圧などの環境因子のうち少なくとも１つを検出し、検出した環境因子に対応した検出データを出力する。例えば、本実施の形態において環境センサ２は環境因子として温度を検出する。環境センサ２が出力した検出データは制御部５を介して送信部３へ入力される。送信部３は入力された検出データを含む送信信号をアンテナ４へ出力する。送信部３は発振回路７を有する。発振回路７は基準信号を生成する。基準信号はベースバンド信号を無線周波数の信号へ周波数変換する際に用いられる。ベースバンド信号は、送信される他の情報に環境センサ２が検出した検出データを付加して生成される。送信部３は、基準信号を用いてベースバンド信号を無線周波数の送信信号へ周波数変換し送信する。電源部６は送信部３と環境センサ２と制御部５とに電力を供給する。

　親機１０は、アンテナ１４と、受信部１１と、制御部１２と、電源部１３とを有する。

　アンテナ１４は送信部３が送信した、小型センサ装置１の温度の検出データを含む送信信号を受信する。受信部１１にはアンテナ１４で受信された送信信号が入力される。制御部１２には、受信部１１で受信された送信信号が入力される。制御部１２は入力された送信信号に含まれる検出データに基づいて受信部１１の受信周波数を制御する。電源部１３は受信部１１と制御部１２とに電力を供給する。受信部１１は、発振回路１５とＰＬＬ回路１６とを有する。発振回路１５とＰＬＬ回路１６は基準信号を生成する。受信部１１は基準信号を用いて、受信部１１に入力された送信信号をベースバンド信号へ周波数変換する。

　小型センサ装置１の電源部６は電池により構成されている。小型センサ装置１は親機１０よりも小さく、使用に便利なように小型に設計されている。なお、制御部５が環境センサ２を備えている構成としても良い。制御部５から環境センサ２へ任意時間に出力される制御信号に応じて、環境センサ２は周囲温度を検出する。環境センサ２が検出した温度の検出データを制御部５へ出力する。制御部５は、環境センサ２から入力された検出データを、送信される他の情報に付加してベースバンド信号に変換した後、ベースバンド信号を送信部３へ出力する。制御部５から送信部３へ入力されたベースバンド信号は、送信部３の発振回路７で生成された基準信号を用いて、送信部３が有するミキサーにより送信周波数帯へ周波数変換される。周波数変換されたベースバンド信号は送信信号として親機１０へ送信される。

　実施の形態１に係る無線システム３０は、小型センサ装置１が環境センサ２を有し、発振回路７の発振周波数に大きな影響を与える温度等の環境因子を検出することができる。小型センサ装置１は環境センサ２の温度の検出結果を検出データとして親機１０へ無線送信する。親機１０のアンテナ１４を介して受信部１１へ入力される検出データは制御部１２へ出力され、制御部１２は環境センサ２が検出した温度を把握する。

　小型センサ装置１が親機１０に送信する送信信号の周波数は、温度や湿度や気圧などの環境因子によって変動する。小型センサ装置１の送信信号の周波数が変動すると親機１０は小型センサ装置１の送信信号を受信できなくなる場合がある。そのため親機１０は小型センサ装置１が送信する周波数がこれらの環境因子によってどれだけ変動したかを推定する必要がある。実施の形態１において、親機１０の制御部１２は、あらかじめ環境センサ２の環境因子の検出データと発振回路７の発振周波数との相関データのライブラリを保有している。制御部１２は、小型センサ装置１が送信する送信信号に含まれる検出データと相関データのライブラリとを参照することによって、小型センサ装置１の送信信号の送信周波数を推定する。

　推定された小型センサ装置１の送信周波数に基づいて、制御部１２は受信部１１の受信周波数を制御する。詳細には、受信部１１に入力された小型センサ装置１の送信信号をベースバンド信号へ周波数変換する際、制御部１２は受信部１１が有するミキサーへ小型センサ装置１の送信信号と共に入力される基準信号の周波数を制御する。受信部１１の受信周波数を制御することにより、小型センサ装置１が送信した送信信号の周波数に受信部１１の受信周波数を追従させることができる。よって、小型センサ装置１の発振回路７の製造バラツキがある場合や、小型センサ装置１の周囲の温度の影響により小型センサ装置１の送信信号の周波数が変動した場合でも、小型センサ装置１と親機１０との間で安定した無線通信を維持できる。このようにすることで、小型センサ装置１はＰＬＬ回路を備える必要がなくなり、ＰＬＬ回路が消費する電力を削減できるので、動作時間を長期化させることができる。

　上記の説明においては、小型センサ装置１の環境センサ２の検出データと発振回路７の発振周波数との相関データのライブラリを親機１０の制御部１２があらかじめ保有しいている構成としたが、本発明はこの構成に限られない。例えば、小型センサ装置１がこの相関データのライブラリをあらかじめ保有している構成としてもよい。後述するキャリブレーション作業の際に、相関データのライブラリが小型センサ装置１から親機１０へ無線送信され、親機１０の制御部１２に入力される構成としても、上記の効果を発揮できる。

　小型センサ装置１から無線送信された検出データは、親機１０で受信された後、親機１０の制御部１２が有する記録部に記録される構成としても良い。

　親機１０は、受信部１１が受信した送信信号の信号品質に基づいて小型センサ装置１の送信周波数を確認するキャリブレーション作業を実施するか否かを判断する。具体的には、受信部１１はアンテナ１４から入力される小型センサ装置１の送信信号の信号品質を分析して信号品質に応じた品質値を算出し、品質値と所定値とを比較してキャリブレーション作業を実施するか否かを判断する。品質値の具体例としては、入力される小型センサ装置１の送信信号の信号電力値（平均値又は瞬時値等）やビットエラーレート（ＢＥＲ）やキャリア／ノイズ（Ｃ／Ｎ）比等が該当する。信号電力値と、ＢＥＲと、Ｃ／Ｎ比は信号の品質を表す指標である。品質値は２つ以上の指標を用いて定義してもよい。例えば、信号電力値とＣ／Ｎ比の２つの値を用いて、無線システム３０を実現しても良い。

　受信部１１が受信する小型センサ装置１の送信した送信信号の信号品質の品質値が所定値よりも劣悪であった場合、親機１０は小型センサ装置１の送信周波数を確認するキャリブレーション作業を実施する。所定値は、例えば、温度の検出データを制御部１２が認知できるか否かで定められた品質値である。受信部１１が受信する小型センサ装置１の送信した送信信号の品質値が所定値よりも優れていた場合、親機１０は小型センサ装置１の送信周波数を確認するキャリブレーション作業を実施しない。この場合は上述したように、親機１０と小型センサ装置１は、小型センサ装置１が送信した、環境因子の検出データを含む送信信号に基づいて安定した無線通信を維持する（以下、この場合を「通常時の無線通信」という）。

　親機１０と小型センサ装置１とが無線通信を開始する時点では、親機１０は小型センサ装置１が送信する送信信号の周波数を認知し得ない状況が発生する。無線通信の開始時点では、親機１０は小型センサ装置１の有する環境センサ２の検出した検出データを入手できていない。従って、小型センサ装置１の第１発振回路７の発振周波数を親機１０が認知し得ない。よって、親機１０と小型センサ装置１の無線通信の開始時点においては、小型センサ装置１が送信する送信信号の周波数と親機１０の受信部１１の受信周波数とが大きく異なる場合がある。この場合、受信部１１において、小型センサ装置１が送信した送信信号がベースバンド信号に周波数変換できなくなる。そのため、環境センサ２が検出した温度情報を認知できない程、小型センサ装置１が送信した送信信号の信号品質が劣化してしまう。受信信号の信号品質が、所定値よりも劣化している場合には、親機１０の制御部１２は、受信部１１が受信する送信信号の信号品質に基づいて送信信号の周波数を確認するキャリブレーション作業を実施する。

　以下、例えば、親機１０と小型センサ装置１とが、環境センサ２で検出した検出データを含む送信信号のやりとりの開始時点において、親機１０の受信した信号品質が所定の信号品質よりも劣化しており、親機１０がキャリブレーション作業を実施した場合について説明する。

　キャリブレーション作業とは、周期的、または非周期的な送信間隔で小型センサ装置１から送信された信号（例えば、環境センサ２が検出した検出データ）を、アンテナ１４を介して受信部１１に入力し、受信部１１から制御部１２へ入力された信号の信号品質を制御部１２が確認して、親機１０の受信周波数を決める作業である。具体的には、ＰＬＬ回路１６の分周器の分周比を任意の時間間隔で変化させることで発振回路１５の発振周波数をその時間間隔で変化させてスイープする。変化させた発振回路１５のそれぞれの発振周波数ごとに、制御部１２は周波数変換後の小型センサ装置１の送信信号の信号品質を確認する。

　このように発振回路１５の発振周波数をスイープしたときに、送信信号の品質値が所定値よりも優れた発振周波数となる周波数の範囲で、制御部１２がＰＬＬ回路１６の分周器の分周比を決定する。例えば、任意の周波数間隔で受信周波数を変化させたとき、１つの周波数のみ送信信号の品質値が所定値以上であった場合は、この周波数を受信周波数として選択する。複数の受信周波数で送信信号の信号品質が所定値以上となった場合には、例えば、その一番低い周波数と高い周波数の中央値を受信周波数としてもよい。送信信号の品質値が所定値以上となる受信周波数が１つまたは複数得られた場合には、親機１０はキャリブレーション作業を終了し、通常時の無線通信を行なう。送信信号の品質値が所定値未満である場合は、所定値以上となる受信周波数が得られるまで親機１０はキャリブレーション作業を行なう。

　なお、キャリブレーション作業における受信周波数の精度を向上させるため、受信周波数を変化させる周波数間隔を狭くすることが好ましい。受信部１１で受信する周波数範囲は、ベースバンドフィルタの帯域幅で決まる。ベースバンドフィルタの帯域幅がキャリブレーション作業において変化させる周波数間隔に対して十分広い場合には、複数の選択周波数で送信信号の品質値が所定値以上となるためである。

　所定値は、例えば、親機１０と小型センサ装置１とが無線通信可能となる値としてもよく、例えば、受信部１１が検出した信号の平均電力値が－９０ｄＢｍ以上といったように、予め決められた値としてもよい。また、所定値は小型センサ装置１の使用環境（親機との距離や室温）の変化から、随時、適当な範囲に変更されてもよい。

　上述したようなキャリブレーション作業を親機１０が行うことにより、小型センサ装置１の送信信号の周波数が親機１０の受信周波数に対してどのように変化していた場合であっても、親機１０は小型センサ装置１の送信信号を受信可能となる。これにより、製造工程で小型センサ装置１の発振回路７の周波数調整をする必要がなくなり、製造効率を高めることができる。すなわち、製造工程で小型センサ装置１の発振回路７の周波数の調整がされなくても、使用開始時においてキャリブレーション作業を行なうことにより、親機１０は小型センサ装置１の発振周波数を認知することができる。

　キャリブレーション作業によって、送信信号の品質値が所定値以上となる周波数を親機１０の受信周波数に選択した後は、親機１０は環境センサ２が検出する温度の検出データを取得する。小型センサ装置１の温度の検出データを得た後は、通常時の無線通信に復帰する。すなわち、あらかじめ保有している発振回路７の発振周波数と環境センサ２の温度の検出データとの相関データのライブラリを参照することで、小型センサ装置１の送信信号の周波数を推定し受信する。このため、小型センサ装置１の第１発振回路７がＰＬＬ回路を有していなくても、親機１０と小型センサ装置１との良好な無線通信を維持できる。

　上述の説明では、小型センサ装置１と親機１０との無線通信の開始時点においてキャリブレーション作業を行なう場合について説明したが、通常時の無線通信中に親機１０の受信周波数が小型センサ装置１の無線通信の周波数と異なった場合でもキャリブレーション作業を行なってもよい。すなわち、通常時の無線通信中に外部環境や装置の内部環境の影響によって無線通信の品質値が劣化し所定値以下となった場合は、親機１０は通常時の無線通信を行なう状態からキャリブレーション作業を行なう状態へ移行する。

　なお、制御部１２は環境センサ２の環境因子の過去の検出データに基づいて環境因子の現在の値を推定し受信周波数を制御する補正作業を行い、その後にキャリブレーション作業を実施してもよい。例えば、制御部１２は環境センサ２が検出した過去の温度の時間推移に基づいて現在の温度を推定し、推定された温度を基に受信部１１の受信周波数を制御する。通常の無線通信の状態からキャリブレーション作業へ移行する前に補正作業を行なうことで、スイープする周波数の範囲を限定することができる。

　すなわち、無線通信の信号品質が劣化し所定値以下となる直前の小型センサ装置１の温度と、それまでの温度データの時間推移から現在の温度を推定する。温度と周波数の相関データのライブラリと推定された現在の温度とを比較することにより、キャリブレーション作業でスイープさせる周波数の範囲を限定する。キャリブレーション作業へ移行する前に、補正作業を行なうことで、より早く通常の無線通信へ復帰することができる。

　なお、上記の説明において、環境センサ２は環境因子として温度を検出する場合について説明したが、本発明において環境センサ２が検出する環境因子は温度に限られない。すなわち、環境センサ２は温度および湿度および気圧の内の少なくとも１つの環境因子を検出し、検出された１または２以上の環境因子を上記の無線通信に用いる構成としてもよい。温度以外の湿度や気圧によっても、発振回路７の発振周波数が変化するためである。発振回路７の発振周波数に影響を及ぼす複数の環境因子を検出することで、制御部１２は受信部１１の受信周波数を小型センサ装置１の送信信号の周波数に精度良く追従させることができる。

　このように小型センサ装置１が発振回路７の発振周波数を変化させる環境因子を検知する環境センサ２を有することにより、親機１０は小型センサ装置１の送信信号の周波数の変化を認知する事ができる。その結果、制御部１２により受信部１１の受信周波数を小型センサ装置１の送信信号の周波数に追従させることができる。

　また、電源部６が電池で構成され、防水等の必要な環境で使用される場合には、小型センサ装置１を密封して小型センサ装置１は機械的スイッチで外部から電源をＯＮに変えることができないことが好ましい。この場合、制御部５にホールＩＣからなる磁気センサ８を設けることで、小型センサ装置１の外部からの磁気を利用して制御部５は電源を制御することができる。さらに、制御部５が磁気センサ８を備えることで、複数の小型センサ装置１の起動タイミングを制御することができる。各々の小型センサ装置１が環境センサ２の検出データを一定間隔で無線送信する場合に、各々の小型センサ装置１の起動タイミングが異なるように小型センサ装置１を制御する。各々の小型センサ装置１の起動タイミングを制御することによって、同一タイミングに複数の小型センサ装置１が無線送信する事を防止でき、親機１０は安定して送信信号を受信することができる。

　制御部５は、保存期間中の誤動作を防ぐために単純な磁気の有無では電源部６の制御を行わない構成としてもよい。すなわち、磁気の有無をパターン化して磁気センサ８がパターン化された磁気の有無を検知して制御部５が電源部６を制御する。これにより、日常環境に存在する磁気による誤動作を防ぐことができ、小型センサ装置１を安全に保管することができる。

　本実施の形態において、磁気の有無をパターン化するとは、電磁石等の電気的に磁気の有無を制御できるデバイスを使用して、デジタル信号的に磁気を発生させたり、発生させなかったりすることである。磁気の有無をパターン化することにより、磁気センサ８があらかじめ決められた磁気の有無のパターンを検知した時のみに、小型センサ装置１の電源部６を制御する。磁気センサ８があらかじめ決められた磁気の有無のパターン以外の磁気を検知しても、制御部５は小型センサ装置１の電源部６を制御せず小型センサ装置１は起動しない。

　なお、この磁気パターンを使用することにより、電源部６の制御だけでなく、環境センサ２のキャリブレーション作業に関するデータ等も小型センサ装置１の制御部５が有する記録部に書き込むことができる。記録部に書き込まれたキャリブレーション作業に関するデータをベースバンド信号に含めて親機１０に無線送信することによって、親機１０は受信部１１の受信周波数を小型センサ装置１の送信信号の周波数に精度良く追従させることができる。このようにして、本実施の形態に係る無線システム３０は使用環境等の違いに対応して、使用することができる。

　また、磁気センサ８の電力は電源部６から直接供給するのではなく、制御部５から、あらかじめ決められた周期毎に電力を供給する。不要な電力を削減でき、小型センサ装置１を実際に使用するまでの保管期間を大きく延長することができる。これにより、小型センサ装置１を小型電池で駆動することが可能となり、小型センサ装置１をより小型化することができる。

　なお、親機１０に送信部を搭載し、小型センサ装置１に受信部を搭載し、双方向通信が行う無線システムとしてもよい。通常時の無線通信において小型センサ装置１は、データの送信を行うのみであるが、小型センサ装置１に受信部を搭載させることにより親機１０からの信号を受信することができる。すなわち、親機１０の送信部から小型センサ装置１へ信号を送ることにより、小型センサ装置１の動作を制御することができるようになる。

　（実施の形態２）
　図２は本発明の実施の形態２に係る無線システム４０のブロック図である。本実施の形態に係る無線システム４０は、１台の親機２３と３台の子機２０、２１、２２とを用いた無線システムである。

　親機２３は、実施の形態１において示した親機１０と同様の構成を有している。子機２０、２１、２２は、いずれも実施の形態１において示した小型センサ装置１と同様の構成を有している。

　子機２０、２１、２２は、それぞれが検出した環境因子（例えば、実施の形態２においては環境因子として温度を検出する）の検出データを、親機２３へ無線送信する。親機２３へ送信信号を送信する際、子機２０、２１、２２は各子機独自を識別するための識別信号を送信信号に付加する。

　識別信号の変調方式は検出データの変調方式と異なるものとし、検出データの変調方式よりも感度の高い方式を採用してもよい。これにより、送信信号の品質値が劣化し、検出データが復調できない状況となっても、識別信号のみは復調できる。その結果、親機２３はどの子機に対してキャリブレーション作業を行っているかを認識することができる。送信信号に付加された識別信号により、親機２３はどの子機からの送信信号かを識別する事ができ、どの子機の検出データであるかが把握できる。

　親機２３の制御部１２は、子機ごとに、環境センサ２の検出温度と発振回路７の発振周波数との相関データのライブラリを保有している。親機２３は、子機２０、２１、２２から送信されてきた環境センサ２の温度の検出データと、子機ごとの温度と発振周波数との相関データのライブラリとを基に、子機２０、２１、２２の送信信号の送信周波数を推定する事ができる。

　なお、子機２０、２１、２２が親機２３に送信信号を所定の周期で周期的に送信するように構成しておけば、親機２３はその周期を基に子機２０、２１、２２から送信信号が到来するタイミングをあらかじめ推測することができる。子機２０、２１、２２が送信するタイミングに合わせて、制御部１２が受信周波数を該当子機の送信信号の送信周波数に合わせる。これにより、ＰＬＬ回路を有していない複数の子機２０、２１、２２と、親機２３との良好な無線通信を維持する事が可能となる。

　また、子機２０、２１、２２は親機２３に送信信号を周期的に送信する際には、１つの子機が他の子機の送信状態を確認するキャリアセンシング作業を行う。すなわち、２以上の子機が同時に親機２３へ送信信号を送信することを避けるために、１つの子機が送信状態である場合にはその他の子機は送信信号を送信しない。例えば、子機２０は、子機２１、２２が送信状態である場合には送信信号を送信せず、子機２１、２２が送信状態でない場合には送信信号を送信する。

　なお、子機２０、２１、２２の制御部５（図１参照）は送信信号を送信する送信時間間隔を決定し、この送信時間間隔に従って送信部３（図１参照）は送信信号を送信する。制御部５が送信時間間隔を決定する際に用いる基準クロックは、図１の発振回路７が生成する発振信号に該当する。発振回路７は水晶振動子以外の共振子で構成してもよいが、以下に述べる理由で水晶振動子よりも発振周波数の精度が低い振動子で構成することが好ましい。このような振動子は水晶振動子に比べて、温度や湿度や気圧などの外部の環境による振動子の発振周波数の変動や、時間の経過に伴う発振周波数の変動が大きい振動子である。

　子機２０、２１、２２の発振回路７の共振子が水晶振動子で構成されている場合には、発振回路７が生成する基準クロックの精度は極めて高い。このような精度の高い基準クロックを基に制御部５は送信信号を送信する送信時間間隔を決定するので、子機２０、２１、２２の送信時間間隔の誤差が極めて少ない。

　しかし、例えば、子機２０、２１が同時にキャリアセンシング作業を行った場合、子機２０、２１は互いに他方の子機は通信状態ではないと判断する。このためキャリアセンシング作業後、子機２０、２１が同時に送信信号を送信してしまう場合がある。この場合、親機２３は子機２０、２１の送信信号を同時に受信する事となり、子機２０、２１からの信号を復調することが出来なくなる。さらに、子機２０、２１の送信時間間隔は極めて精度が高く、送信時間間隔のずれがほとんど生じないため、２つの子機の送信する時間が合致する現象が長期間続く場合がある。この場合、子機２０、２１と親機２３の良好な通信状態を実現する事ができなくなる。

　子機２０、２１、２２の発振回路７の共振子が水晶振動子よりも精度の低い共振子（例えば、ＬＣ共振子、セラミック振動子、ＳＡＷ振動子等）で構成されている場合、生成される基準クロックの精度は水晶振動子のものと比べて低い。そのため子機２０、２１、２２の制御部５が決定する送信時間間隔のずれが大きくなる。よって、複数の子機が同時に送信信号を送信する状況が発生しても、短期間のうちに子機間の送信タイミングがずれる。すなわち、１つの子機のキャリアセンシング作業で他の２つの子機の送信信号を検知し、同時に送信信号を送信する状況を解消する事が可能となる。このことは、水晶振動子を用いた場合と比較して基準クロックの精度が低いＲＣ発振回路で構成された発振回路７の場合も同様である。これにより、子機を安価でかつ小型に実現できると共に、複数の子機が同時に送信信号を送信してしまう状況を早期に解消できる無線システム４０を実現できる。

　なお、本願において接続とは、電気的に接続されていることを指しており、配線で接続された状態だけでなく、電磁的に接続された状態も含んでいる。

　本発明の無線システムは、子機にＰＬＬ回路を具備する必要がないため、ＰＬＬ回路が消費する電力を削減でき、子機の動作時間を長期化させることができる。子機の小型化も可能であるため、小型で安価な無線システムとしての利用が期待される。

１　　小型センサ装置（子機）
２　　環境センサ
３　　送信部
４　　アンテナ
５　　制御部（第二の制御部）
６　　電源部
７　　発振回路
８　　磁気センサ
１０，２３　　親機
１１　　受信部
１２　　制御部（第一の制御部）
１３　　電源部
１４　　アンテナ
２０，２１，２２　　子機
１６　　ＰＬＬ回路
３０，４０　　無線システム

Claims

　　　　　　温度または湿度または気圧のうち少なくとも１つである環境因子を検出し検出データを出力する環境センサと、
　　　　　　前記検出データを含む送信信号を送信する送信部と、
　　　を有する子機と、
　　　　　　前記送信部が送信した前記送信信号を受信する受信部と、
　　　　　　前記受信部が受信した前記送信信号が入力される第一の制御部と、
　　　を有する親機と、
を備え、
　　　前記制御部は、入力された前記送信信号に含まれる前記検出データに基づいて前記受信部の受信周波数を制御する、
無線システム。
前記制御部は、前記受信部が受信する前記送信信号の信号品質に基づいて前記送信信号の周波数を確認するキャリブレーション作業を実施する、
請求項１に記載の無線システム。
前記制御部は
　　　前記環境因子の過去の検出データの値に基づいて前記環境因子の現在の検出データの値を推定し、
　　　前記推定された現在の検出データの値に基づいて前記キャリブレーション作業を実施する、
ように動作する、
請求項２に記載の無線システム。
前記子機は前記送信信号を送信する送信時間間隔を決定する第二の制御部を有し、
前記第二の制御部は前記送信時間間隔を決定するための発振回路を有し、
前記発振回路は水晶振動子以外の共振子で構成された発振回路、またはＲＣ発振回路で構成される、
請求項１に記載の無線システム。