WO2015133112A1 - 無線通信機器 - Google Patents

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WO2015133112A1
WO2015133112A1 PCT/JP2015/001072 JP2015001072W WO2015133112A1 WO 2015133112 A1 WO2015133112 A1 WO 2015133112A1 JP 2015001072 W JP2015001072 W JP 2015001072W WO 2015133112 A1 WO2015133112 A1 WO 2015133112A1
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unit
control unit
wireless communication
communication device
communication unit
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PCT/JP2015/001072
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French (fr)
Inventor
圭太郎 干場
昌典 栗田
雅裕 長田
一弘 松本
西尾　昭彦
興梠　武志
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/02—Power saving arrangements
    • H04W52/0209—Power saving arrangements in terminal devices
    • H04W52/0251—Power saving arrangements in terminal devices using monitoring of local events, e.g. events related to user activity
    • H04W52/0258—Power saving arrangements in terminal devices using monitoring of local events, e.g. events related to user activity controlling an operation mode according to history or models of usage information, e.g. activity schedule or time of day
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04W52/02—Power saving arrangements
    • H04W52/0209—Power saving arrangements in terminal devices
    • H04W52/0261—Power saving arrangements in terminal devices managing power supply demand, e.g. depending on battery level
    • H04W52/0274—Power saving arrangements in terminal devices managing power supply demand, e.g. depending on battery level by switching on or off the equipment or parts thereof
    • H04W52/028—Power saving arrangements in terminal devices managing power supply demand, e.g. depending on battery level by switching on or off the equipment or parts thereof switching on or off only a part of the equipment circuit blocks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the present invention generally relates to a wireless communication device, and more particularly to a wireless communication device that performs intermittent reception.
  • the fire alarm system described in Document 1 includes a plurality of fire alarms.
  • Each fire alarm includes a fire detecting means for detecting a fire, a transmitting means for transmitting a wireless signal, a receiving means for receiving a wireless signal, a power supply means for supplying power to each means using a battery as a power source, and a control Means.
  • the control means activates the reception means intermittently while the fire detection means is not sensing a fire, and pauses the reception means if it does not receive a radio signal transmitted by another fire alarm.
  • the fire alarm described in Document 1 uses a battery as a power source. It is desired that a communication device using a battery can be used without battery replacement for a long period of time.
  • This invention is made in view of the said subject, and aims at providing the radio
  • the wireless communication device of the present invention includes a timer and a communication unit.
  • the timer periodically outputs a first interrupt signal.
  • the communication unit includes a storage unit that stores a reception setting. When the first interrupt signal is input, the communication unit reads the reception setting from the storage unit and intermittently receives a radio signal using the reception setting. It is characterized by that.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating a change in current consumption according to the first embodiment. 6 is a schematic block diagram according to Embodiment 2. FIG. It is a figure showing the change of the consumption current which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. 10 is a schematic block diagram according to a third embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic block diagram according to a fourth embodiment.
  • the wireless communication device of the present embodiment is used for a device that performs wireless communication using a battery as a power source, such as a fire alarm device of a fire alarm system.
  • the fire alarm device includes a wireless communication device, an antenna, a detection unit that detects a fire, a notification unit that notifies a fire alarm, a transmission / reception unit for transmitting and receiving a radio signal, and a battery. Multiple fire alarms are attached to the ceiling of the building. Since the fire alarm uses a battery as a power source, it is desired that the fire alarm can be used for a long time without battery replacement.
  • the fire alarm suppresses power consumption by intermittently receiving radio signals transmitted by other fire alarms when the sensing unit does not sense a fire.
  • the wireless communication device is not limited to being used for a fire alarm, but is used for a communication device of a system using wireless communication (for example, automatic meter reading, energy management, telemeter, communication device for telecontrol). May be.
  • the wireless communication device 1 includes a timer 21 that periodically outputs a (first) interrupt signal SN1 and a communication unit 3.
  • the communication unit 3 includes a storage unit 31 that stores a reception setting D1. When the interrupt signal SN1 is input, the communication unit 3 intermittently receives a radio signal using the reception setting D1 stored in the storage unit 31.
  • the wireless communication device 1 further includes a control unit 2, and the control unit 2 and the communication unit 3 operate with the power of the battery included in the fire alarm.
  • the reception setting D1 is not written to the communication unit 3 every time intermittent reception is performed, and the communication unit is used using the reception setting D1 stored in the storage unit 31 in the communication unit 3. Since 3 performs intermittent reception, a wireless communication device with reduced power consumption can be realized.
  • the control unit 2 is constituted by a microcomputer (microcomputer), for example, and controls at least the communication unit 3 by reading a program from a ROM provided in the microcomputer and executing it.
  • the control unit 2 may further control the sensing unit, the notification unit, and the transmission / reception unit.
  • the output port 201 of the control unit 2 is connected to the input port 301 of the communication unit 3 using SPI (Serial Peripheral Interface).
  • SPI Serial Peripheral Interface
  • the control unit 2 and the communication unit 3 are not limited to being connected using SPI, and may be connected by an appropriate method.
  • the control unit 2 includes a timer 21.
  • the timer 21 counts the counter value, and the control unit 2 outputs the interrupt signal SN1 from the output port 202 every time the counter value reaches a predetermined value.
  • the interrupt signal SN1 is a control signal for operating the communication unit 3 to receive the radio wave SN4 (wireless signal). In other words, the control unit 2 is configured to periodically output the interrupt signal SN1.
  • the control unit 2 outputs the reception setting D1 from the output port 201 after activation.
  • the reception setting D1 includes information necessary for the communication unit 3 to receive the radio wave SN4.
  • the reception setting D1 includes, for example, about 15 to 20 items (commands) such as reception frequency, reception filter designation, and information on circuit settings of the reception amplifier. Note that the content of the reception setting is not limited to the content of the reception setting D1 of the present embodiment, and may be configured with an appropriate item and an appropriate number of items.
  • the communication unit 3 is configured by an IC (Integrated Circuit) for wireless communication using a radio wave corresponding to the main frequency band of the specific low-power radio as a transmission medium.
  • An antenna 4 is connected to the communication unit 3, and the communication unit 3 receives the radio wave SN 4 from the antenna 4.
  • the communication unit 3 may be configured to perform appropriate wireless communication such as communication based on IEEE802.15.4 in addition to communication using a specific low-power wireless frequency band.
  • the communication unit 3 includes an input port 301, an interrupt input port 302, and a storage unit 31.
  • the storage unit 31 includes a volatile storage device (for example, SRAM (StaticStatRandom Access Memory), DRAM (Dynamic Random Access Memory), etc.).
  • the storage unit 31 stores the reception setting D1 input from the input port 301. Since the volatile storage device requires less power for rewriting the stored information (storage content) than the nonvolatile storage device, the power consumption when the storage content of the storage unit 31 is rewritten is suppressed. be able to.
  • the communication unit 3 performs two operations: a normal operation and an operation (sleep operation) in which power consumption is suppressed compared to the normal operation.
  • a normal operation an operation in which power consumption is suppressed compared to a normal operation is referred to as a sleep operation.
  • the communication unit 3 does not perform any operation other than monitoring the input port 302 during the sleep operation, and returns to the normal operation from the sleep operation when the interrupt signal SN1 is input to the input port 302.
  • the communication unit 3 supplies power necessary for the operation of the storage unit 31 (that is, retention of stored contents) even during the sleep operation. Therefore, the storage unit 31 holds the stored contents even when the communication unit 3 is in the sleep operation.
  • the communication unit 3 receives the radio wave SN4 from the antenna 4 using the reception setting D1 stored in the storage unit 31.
  • the wireless communication device 1 having a configuration in which the control unit 2 writes the reception setting D1 in the storage unit 31 every time the count value of the timer 21 reaches a predetermined value will be described as a comparative example. To do.
  • FIG. 2 is a diagram showing a change in current consumption of the wireless communication device 1 during the period T1 to the period T4.
  • a wireless communication device 1 having the configuration of the present embodiment will be described as a first example.
  • the wireless communication device 1 of the comparative example performs the same operation as the wireless communication device 1 of the first embodiment in the periods T1, T3, and T4 excluding the period T2.
  • the control unit 2 When the control unit 2 completes startup, the control unit 2 causes the timer 21 to count the counter value (period T1). In the period T1, the control unit 2 is configured not to perform other operations except to operate the timer 21. In the period T1, since the communication unit 3 is in the sleep operation, power is required for the normal operation of the control unit 2 and the sleep operation of the communication unit 3, and the current value of the current consumed by the wireless communication device 1 is I1. It becomes.
  • the control unit 2 writes the reception setting D1 in the storage unit 31 (period T2). Since the control unit 2 writes the reception setting D1 in the storage unit 31 every period T2, the current value of the current consumed by the wireless communication device 1 of the comparative example is I2 which is larger than I1.
  • the control unit 2 since the control unit 2 does not write the reception setting D1 in the storage unit 31 in the period T2, the current value of the current consumed by the wireless communication device 1 in the period T2 is smaller than I2. I1 is sufficient, and power consumption can be suppressed.
  • the control unit 2 since the control unit 2 does not write the reception setting D1 in the storage unit 31 in the period T2, the timer 21 is set at the end of the period T2 in order to determine the end timing of the period T2.
  • the counter is configured to reach a predetermined value.
  • the control unit 2 of the first embodiment is configured such that the timing at which the count value of the timer 21 reaches the predetermined value is the end timing of the period T2.
  • the control unit 2 outputs the interrupt signal SN1 to the communication unit 3 (period T3).
  • the communication unit 3 returns from the sleep operation to the normal operation.
  • the communication unit 3 starts a preparation operation for receiving the radio wave SN4 using the reception setting D1 stored in the storage unit 31.
  • the current value of the current consumed by the wireless communication device 1 is I3 which is larger than I2.
  • the communication unit 3 receives the radio wave SN4 from the antenna 4 after completion of the preparation operation (period T4).
  • the current value of the current consumed by the wireless communication device 1 is I4, which is larger than I3.
  • the communication unit 3 receives the radio wave SN4, outputs the received content to the control unit 2, and shifts to the sleep operation.
  • the control unit 2 performs an appropriate operation according to the received contents (for example, a fire occurrence notification operation, a response signal transmission for survival confirmation, etc.), and after the operation ends, the timer 21 starts counting (in the period T1) start). By repeating the period T1 to the period T4, the wireless communication device 1 intermittently receives the radio wave SN4.
  • the wireless communication device 1 includes the storage unit 31 that stores the reception setting D1, and uses the reception setting D1 stored in the storage unit 31 to generate the radio wave SN4 (wireless signal). ).
  • the control unit 2 does not write the reception setting D1 in the communication unit 3 every time intermittent reception is performed, and the communication unit 3 receives the radio wave SN4 using the reception setting D1 stored in the storage unit 31. Therefore, a wireless communication device with reduced power consumption can be realized.
  • the storage unit 31 is preferably composed of a volatile storage device.
  • the volatile storage device requires less power for rewriting than the nonvolatile storage device, the power required when the reception setting D1 is written in the storage unit 31 can be suppressed.
  • storage part 31 is not limited to being comprised with a volatile memory
  • the nonvolatile storage device may be, for example, an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) or a flash memory.
  • the wireless communication device 1 of this embodiment further includes a control unit 2 that controls the communication unit 3.
  • the communication unit 3 has two operation states: a normal operation for receiving the radio wave SN4 (wireless signal) and a sleep operation with reduced power consumption compared to the normal operation.
  • the communication unit 3 starts normal operation, outputs the content of the received radio wave SN4 (wireless signal) to the control unit 2, and starts sleep operation.
  • the storage unit 31 is configured to hold the reception setting D1 even when the communication unit 3 starts the sleep operation.
  • the communication unit 3 Since the communication unit 3 performs the sleep operation with reduced power consumption compared to the normal operation, the power consumption can be suppressed compared to the communication unit that operates only in the normal operation.
  • the storage unit 31 holds the reception setting D1 even when the communication unit 3 is in the sleep operation, the communication unit 3 reads the reception setting D1 from the storage unit 31 when switching from the sleep operation to the normal operation. SN4 can be received.
  • the control unit 2 Since the control unit 2 does not need to write the reception setting D1 in the storage unit 31 every time the communication unit 3 performs a reception operation, the control unit 2 suppresses the power necessary for writing the reception setting D1 in the storage unit 31. Can do. That is, it is possible to suppress the power required when the wireless communication device 1 receives the radio wave SN4.
  • the control unit 2 of the present embodiment is configured to write the reception setting D1 in the storage unit 31 with a time longer than the period in which the timer 21 outputs the interrupt signal SN1.
  • the control unit 2 since the number of times the control unit 2 writes the reception setting D1 in the storage unit 31 is smaller than the number of intermittent receptions performed by the communication unit 3 during a predetermined period, the control unit 2 receives the reception setting D1 in the storage unit 31. It is possible to reduce power consumption necessary for writing. That is, compared with the wireless communication device that writes the reception setting D1 in the storage unit 31 for every intermittent reception, the wireless communication device 1 of the present embodiment can suppress the power required for receiving the radio wave SN4.
  • the control unit 2 of the present embodiment writes the reception setting D1 in the storage unit 31 at the time of activation.
  • the writing timing of the reception setting D1 is not limited to when the control unit 2 is activated.
  • the control unit 2 may write the reception setting D1 in the storage unit 31 every time a desired time elapses after activation (for example, every several hours). That is, the control unit 2 may write the reception setting D1 in the storage unit 31 in a cycle (second cycle) longer than the cycle (first cycle) in which the timer 21 outputs the interrupt signal SN1. Even when the desired time (one period of the second period) has not elapsed, for example, when the setting content of the reception setting is changed, the control unit 2 stores the new reception setting D1. You may write in the part 31.
  • the wireless communication device 1 of the present embodiment uses power supplied from a battery, but may use power supplied from a commercial power source.
  • the wireless communication device 1 As shown in FIG. 3, the wireless communication device 1 according to the present embodiment includes a control unit 2 that controls the communication unit 3 and a timer 5 that is provided separately from the control unit 2.
  • symbol is attached
  • the timer 5 counts the value of the counter, and outputs the interrupt signal SN1 to the interrupt input port 302 of the communication unit 3 every time the counter value reaches a predetermined value. Since the timer 5 has a simple configuration that only counts the value of the counter and outputs the interrupt signal SN1, power consumption during operation can be reduced as compared with the control unit 2 configured by a microcomputer. Therefore, by using the timer 5 instead of the timer 21 (see FIG. 1), it is possible to suppress power consumption necessary for the wireless communication device 1 to normally operate.
  • the control unit 2 writes the reception setting D1 in the storage unit 31 at the time of activation, and then shifts to the sleep operation.
  • the wireless communication device 1 uses the timer 5 to return the communication unit 3 from the sleep operation to the normal operation. Therefore, since the control unit 2 continues the sleep operation while the communication unit 3 performs intermittent reception, it is possible to suppress power consumption necessary for the normal operation of the control unit 2.
  • FIG. 4 is a diagram showing a change in current consumption of the wireless communication device 1 during the period T1 to the period T4.
  • the wireless communication device 1 having the configuration of the present embodiment will be described as a second example. The description of the same operation as that of the wireless communication device 1 according to the first embodiment is omitted.
  • the wireless communication device 1 of the second embodiment can further reduce power consumption than the wireless communication device 1 of the first embodiment.
  • the current value of the current necessary for operating the timer 5 during normal operation, the control unit 2 during sleep operation, and the communication unit 3 during sleep operation is smaller than I1 It becomes.
  • the communication unit 3 Whenever the interrupt signal SN1 output from the timer 5 is input to the communication unit 3 during the sleep operation, the communication unit 3 returns to the normal operation from the sleep operation and performs intermittent reception (period T3, period T4). Since the control unit 2 is in the sleep operation during the period T3, the current value of the current consumption of the wireless communication device 1 becomes a current value I6 smaller than the current value I3 of the first embodiment. Since the control unit 2 is in the sleep operation for the period T4, the current value of the current consumption of the wireless communication device 1 becomes a current value I7 smaller than the current value I4 of the first embodiment.
  • the wireless communication device 1 includes the timer 5 and the control unit 2 that controls the communication unit 3.
  • the control unit 2 writes the reception setting D1 in the storage unit 31 at the time of activation.
  • the timer 5 is provided separately from the control unit 2.
  • the control unit 2 and the timer 5 are provided separately, and the timer 5 periodically outputs the interrupt signal SN1 to the communication unit 3, so that the sleep operation of the control unit 2 is continued while the communication unit 3 performs intermittent reception. Therefore, power consumption of the wireless communication device 1 can be suppressed.
  • the communication unit 3 of the wireless communication device 1 in the present embodiment includes an output port 311 for outputting a (second) interrupt signal SN2 to the control unit 2.
  • the output port 311 of the communication unit 3 is connected to the interrupt input port 211 of the control unit 2 using SPI or the like.
  • symbol is attached
  • the communication unit 3 When the communication unit 3 detects the radio wave SN4 from the antenna 4, the communication unit 3 outputs an interrupt signal SN2 to the control unit 2.
  • the control unit 2 When the interrupt signal SN2 is input to the control unit 2 during the sleep operation, the control unit 2 returns from the sleep operation to the normal operation. Since the control unit 2 performs the sleep operation until the interrupt signal SN2 is input, the power consumption of the wireless communication device 1 can be suppressed.
  • the control unit 2 that has returned to normal operation causes the communication unit 3 to receive the radio wave SN4.
  • the communication unit 3 converts the received radio wave SN4 into an electric signal (for example, a voltage signal) and outputs it to the control unit 2.
  • the control unit 2 performs error analysis such as CRC (Cyclic Redundancy Check) on digital data such as packet data included in the electrical signal and an operation according to the received content.
  • CRC Cyclic Redundancy Check
  • the communication unit 3 receives the radio wave SN4 when operating normally, but may not be able to receive the radio wave SN4 when it becomes inoperative due to a failure or the like.
  • the communication unit 3 outputs the (third) interrupt signal SN3 when the radio wave SN4 is not received at the timing of receiving the radio wave SN4.
  • the control unit 2 receives the interrupt signal SN3
  • the control unit 2 notifies the abnormality of the communication unit 3 to the surroundings by, for example, blinking a lamp exposed to the outside of the fire alarm.
  • the communication unit 3 is configured to output the (second) interrupt signal SN2 when receiving the radio wave SN4 (wireless signal). Since the control unit 2 performs the sleep operation until the interrupt signal SN2 is input, the power consumption of the wireless communication device 1 can be suppressed.
  • the communication unit 3 is configured to output a (third) interrupt signal SN3 when the radio wave SN4 (wireless signal) is not received at the timing of receiving the radio wave SN4 (wireless signal).
  • the communication unit 3 can output an interrupt signal SN3 to notify the control unit 2 of the abnormality of the communication unit 3.
  • the control unit 2 and the communication unit 3 of the present embodiment can be applied to the first or second embodiment. That is, the first or second embodiment may be configured such that the communication unit 3 outputs the interrupt signal SN2 and the control unit 2 performs a normal operation in response to the input of the interrupt signal SN2.
  • the communication unit 3 of the wireless communication device 1 includes an output port 312 for outputting the analysis result D2 to the control unit 2.
  • the output port 312 of the communication unit 3 is connected to the input port 212 of the control unit 2 using SPI or the like.
  • symbol is attached
  • the communication unit 3 includes an analysis unit 32 that analyzes the content of the received radio wave SN4.
  • the analysis unit 32 analyzes the packet data included in the radio wave SN4.
  • the analysis unit 32 performs error analysis such as CRC.
  • the analysis unit 32 outputs the analysis result D2 to the control unit 2.
  • the control unit 2 performs an appropriate operation according to the analysis result D2 output from the analysis unit 32 (for example, notification operation of fire occurrence, transmission of a response signal for survival confirmation, etc.).
  • the analysis unit 32 analyzes the packet data included in the radio wave SN4, so that no load is generated for the control unit 2 to analyze the packet data. be able to.
  • the communication unit 3 of the present embodiment includes the analysis unit 32 that analyzes the packet data of the received radio wave SN4 (wireless signal) and outputs the analysis result of the packet data. Since the analysis unit 32 analyzes the packet data, a load for the control unit 2 to analyze the packet data does not occur, so that power consumption of the control unit 2 can be suppressed.
  • each of the first to third embodiments may include the analysis unit 32 in the communication unit 3 and the communication unit 3 may output the analysis result D2 to the control unit 2.
  • the timer 5 is provided separately from the communication unit 3, but the timer 5 may be built in the communication unit 3.

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Abstract

　電力消費を抑えた無線通信機器を提供する。無線通信機器（１）は、周期的に割り込み信号（ＳＮ１）を出力するタイマ（２１）と、通信部（３）とを備えている。通信部（３）は、受信設定（Ｄ１）を記憶している記憶部（３１）を有し、割り込み信号（ＳＮ１）が入力されると記憶部（３１）に記憶されている受信設定（Ｄ１）を用いて電波（ＳＮ４）を間欠受信する。制御部（２）は通信部（３）を制御する。受信設定（Ｄ１）は、起動した制御部（２）によって記憶部（３１）に書き込まれる。

Description

無線通信機器
　本発明は一般に無線通信機器、より詳細には間欠受信を行う無線通信機器に関する。
　従来、火災を感知していないときの電力消費を抑えて電池寿命を延ばす火災警報システムが提案されている（例えば、日本国特許出願公開番号２００９－２５１９０７号参照、以下「文献１」という）。文献１に記載の火災警報システムは、複数の火災警報器を備える。各火災警報器は、火災を感知する火災感知手段と、無線信号を送信する送信手段と、無線信号を受信する受信手段と、電池を電源として各手段に電源を供給する電源供給手段と、制御手段とを備える。制御手段は、火災感知手段が火災を感知していない間は受信手段を間欠的に起動させ、他の火災警報器が送信する無線信号を受信しなければ受信手段を休止させる。
　文献１に記載の火災警報器は、電源として電池を使用する。電池を使用する通信機器では、長期間にわたって電池交換無しに使用できることが望まれている。
　本発明は上記課題に鑑みて為され、電力消費を抑えた無線通信機器を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本発明の無線通信機器は、タイマと、通信部とを備える。タイマは、周期的に第１の割り込み信号を出力する。通信部は、受信設定を記憶している記憶部を有し、前記第１の割り込み信号が入力されると前記記憶部から前記受信設定を読み込み、前記受信設定を用いて無線信号を間欠受信することを特徴とする。
実施形態１に係る概略ブロック図である。 実施形態１に係る消費電流の変化を表した図である。 実施形態２に係る概略ブロック図である。 実施形態２に係る消費電流の変化を表した図である。 実施形態３に係る概略ブロック図である。 実施形態４に係る概略ブロック図である。
　本実施形態の無線通信機器は、例えば火災警報システムの火災警報器のように、電源として電池を使用して無線通信を行う機器に用いられる。火災警報器は、無線通信機器と、アンテナと、火災を感知する感知部と、火災警報を報知する報知部と、無線信号を送受信するための送受信部と、電池とを備えている。火災警報器は、建物の天井等に複数取り付けられる。火災警報器は、電源として電池を用いるので、長期間にわたって電池交換無しに使用できることが望まれている。火災警報器は、感知部が火災を感知していない場合には、他の火災警報器が送信する無線信号を間欠受信することで電力消費を抑えている。以下では、無線信号を間欠受信する無線通信機器について説明する。なお、無線通信機器は、火災警報器に用いられることに限定されず、例えば無線通信を用いるシステムの通信機器（例えば自動検針や、エネルギーマネージメントや、テレメータや、テレコントロールを行う通信機器）に用いられてもよい。
　（実施形態１）
　無線通信機器１は、図１に示すように、周期的に（第１の）割り込み信号ＳＮ１を出力するタイマ２１と、通信部３とを備えている。通信部３は、受信設定Ｄ１を記憶している記憶部３１を有し、割り込み信号ＳＮ１が入力されると記憶部３１に記憶されている受信設定Ｄ１を用いて無線信号を間欠受信する。無線通信機器１はさらに、制御部２を備えており、制御部２と通信部３とは火災警報器の有する電池の電力で動作する。
　本実施形態の無線通信機器１では、間欠受信を行う毎に受信設定Ｄ１が通信部３に書き込まれることなく、通信部３内の記憶部３１に記憶されている受信設定Ｄ１を用いて通信部３が間欠受信を行うので、電力消費を抑えた無線通信機器を実現することができる。
　制御部２は例えばマイコン（マイクロコンピュータ）で構成され、マイコンが備えているＲＯＭからプログラムを読み込んで実行することにより少なくとも通信部３を制御する。なお、制御部２はさらに、感知部と、報知部と、送受信部とを制御してもよい。制御部２の出力ポート２０１はＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）を用いて通信部３の入力ポート３０１に接続されている。なお、制御部２と通信部３とはＳＰＩを用いて接続されることに限定されず、適宜の方法で接続されていてもよい。
　制御部２はタイマ２１を備えている。タイマ２１はカウンタの値をカウントし、カウンタの値が所定値に達する度に、制御部２は割り込み信号ＳＮ１を出力ポート２０２から出力する。割り込み信号ＳＮ１は、通信部３を動作させて電波ＳＮ４（無線信号）を受信させるための制御信号である。言い換えると制御部２は、周期的に割り込み信号ＳＮ１を出力するように構成されている。
　制御部２は起動後に出力ポート２０１から受信設定Ｄ１を出力する。受信設定Ｄ１は、通信部３が電波ＳＮ４を受信するために必要な情報で構成されている。受信設定Ｄ１は例えば、受信周波数や、受信フィルタの指定、受信アンプの回路設定に関する情報等、およそ１５～２０個の項目（コマンド）で構成されている。なお、受信設定の内容は、本実施形態の受信設定Ｄ１の内容に限定されず、適宜の項目及び適宜の項目数で構成されていてもよい。
　通信部３は、特定小電力無線の主要周波数帯に対応した電波を伝送媒体とする無線通信用のIC（Integrated Circuit）で構成されている。通信部３にはアンテナ４が接続されていて、通信部３はアンテナ４から電波ＳＮ４を受信する。なお、通信部３は特定小電力無線の周波数帯を使用した通信の他にも、例えばIEEE802.15.4に準拠した通信等、適宜の無線通信ができるように構成されていてもよい。
　通信部３は、入力ポート３０１と、割り込み用の入力ポート３０２と、記憶部３１とを備えている。記憶部３１は、揮発性の記憶装置（例えばSRAM（Static Random Access Memory）やDRAM（Dynamic Random Access Memory）等）で構成されている。記憶部３１は、入力ポート３０１から入力された受信設定Ｄ１を記憶する。揮発性の記憶装置は、不揮発性の記憶装置に比べて、保持している情報（記憶内容）の書き換えに必要な電力が少ないため、記憶部３１の記憶内容が書き換えられる際の電力消費を抑えることができる。
　通信部３は、通常動作と、通常動作に比べて電力消費を抑えた動作（スリープ動作）との２つの動作を行う。以下の説明では、通常動作に比べて電力消費を抑えた動作のことをスリープ動作と呼ぶ。通信部３は、スリープ動作中は入力ポート３０２の監視を除く他の動作を行わず、入力ポート３０２に割り込み信号ＳＮ１が入力されるとスリープ動作から通常動作に復帰する。通信部３は、スリープ動作中であっても、記憶部３１の動作（つまり記憶内容の保持）に必要な電力を供給している。そのため通信部３がスリープ動作中であっても記憶部３１は記憶内容を保持している。
　通信部３は、入力ポート３０２に割り込み信号ＳＮ１が入力されると、記憶部３１に記憶されている受信設定Ｄ１を用いてアンテナ４から電波ＳＮ４を受信する。
　ここで、無線通信機器１が間欠受信を行う期間Ｔ１～期間Ｔ４における消費電流の変化について図２を参照して説明する。なお、本実施形態の効果を説明するために、タイマ２１のカウント値が所定値に達する度に、制御部２が受信設定Ｄ１を記憶部３１に書き込む構成の無線通信機器１を比較例として説明する。
　図２は、期間Ｔ１～期間Ｔ４における無線通信機器１の消費電流の変化を表した図である。図２では本実施形態の構成の無線通信機器１を実施例１として説明する。なお、比較例の無線通信機器１は、期間Ｔ２を除いた期間Ｔ１，Ｔ３，Ｔ４において実施例１の無線通信機器１と同一の動作をする。
　制御部２が起動を完了すると、制御部２はタイマ２１にカウンタの値をカウントさせる（期間Ｔ１）。期間Ｔ１では、制御部２はタイマ２１を動作させることを除いて他の動作は行わないように構成されている。期間Ｔ１では、通信部３はスリープ動作中であるため、制御部２の通常動作及び通信部３のスリープ動作のための電力が必要であり、無線通信機器１が消費する電流の電流値はＩ１となる。
　比較例の無線通信機器１における間欠受信では、期間Ｔ１においてタイマ２１のカウント値が所定値に達する度に、制御部２が受信設定Ｄ１を記憶部３１に書き込んでいる（期間Ｔ２）。制御部２は期間Ｔ２毎に受信設定Ｄ１を記憶部３１に書き込むため、比較例の無線通信機器１が消費する電流の電流値はＩ１よりも大きいＩ２となる。一方、実施例１の無線通信機器１では、期間Ｔ２において制御部２が受信設定Ｄ１を記憶部３１に書き込まないため、期間Ｔ２において無線通信機器１が消費する電流の電流値はＩ２よりも小さいＩ１で済むことになり、電力消費を抑えることができる。なお、実施例１の無線通信機器１では期間Ｔ２において制御部２が受信設定Ｄ１を記憶部３１に書き込まないため、期間Ｔ２の終了タイミングを決定するために、タイマ２１は、期間Ｔ２の終了時にカウンタが所定値に達するように構成されている。言い換えると、タイマ２１のカウント値が所定値に達するタイミングが期間Ｔ２の終了タイミングとなるように実施例１の制御部２が構成されている。
　タイマ２１のカウンタが所定値に達する度に（つまり期間Ｔ１と期間Ｔ２との合計の期間が経過する毎に）、制御部２は通信部３に割り込み信号ＳＮ１を出力する（期間Ｔ３）。通信部３は、割り込み信号ＳＮ１が入力されると、スリープ動作から通常動作に復帰する。通信部３は、記憶部３１に記憶されている受信設定Ｄ１を用いて電波ＳＮ４を受信するための準備動作を開始する。期間Ｔ３では、通信部３は通常動作を行うため、無線通信機器１が消費する電流の電流値はＩ２よりも多いＩ３となる。
　通信部３は準備動作の完了後にアンテナ４から電波ＳＮ４を受信する（期間Ｔ４）。期間Ｔ４では、通信部３が電波ＳＮ４を受信するため、無線通信機器１が消費する電流の電流値はＩ３よりも多いＩ４となる。
　通信部３は、電波ＳＮ４を受信し、受信内容を制御部２に出力してスリープ動作に移行する。制御部２は受信内容に応じた適宜の動作（例えば火災発生の報知動作や、生存確認に対する応答信号の送信等）を行い、その動作の終了後に、タイマ２１にカウントを開始させる（期間Ｔ１の開始）。期間Ｔ１から期間Ｔ４までを繰り返すことにより、無線通信機器１は間欠的に電波ＳＮ４を受信する。
　以上説明したように、本実施形態の無線通信機器１は、受信設定Ｄ１を記憶している記憶部３１を有し、記憶部３１に記憶されている受信設定Ｄ１を用いて電波ＳＮ４（無線信号）を受信する。無線通信機器１では、間欠受信を行う毎に制御部２が受信設定Ｄ１を通信部３に書き込むことなく、記憶部３１に記憶されている受信設定Ｄ１を用いて通信部３が電波ＳＮ４を受信するので、電力消費を抑えた無線通信機器を実現することができる。
　記憶部３１は、揮発性の記憶装置で構成されていることが好ましい。
　揮発性の記憶装置は、不揮発性の記憶装置に比べて書き換えに必要な電力が少ないため、受信設定Ｄ１が記憶部３１に書き込まれる際に必要な電力を抑えることができる。
　なお、記憶部３１は揮発性の記憶装置で構成されることに限定されず、不揮発性の記憶装置で構成されていてもよい。不揮発性の記憶装置とは、例えばEEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）やフラッシュメモリ（flashmemory）等でもよい。
　本実施形態の無線通信機器１は、通信部３を制御する制御部２をさらに備えている。通信部３は、電波ＳＮ４（無線信号）を受信する通常動作と、通常動作に比べて電力消費を抑えたスリープ動作との２つの動作状態を有する。通信部３は、割り込み信号ＳＮ１がタイマ２１から入力されると通常動作を開始し、受信した電波ＳＮ４（無線信号）の内容を制御部２に出力してスリープ動作を開始する。記憶部３１は、通信部３がスリープ動作を開始しても受信設定Ｄ１を保持するように構成されている。
　通信部３は、通常動作に比べて電力消費を抑えたスリープ動作を行うので、通常動作のみで動作する通信部に比べて消費する電力を抑えることができる。また、記憶部３１は通信部３がスリープ動作中でも受信設定Ｄ１を保持しているので、通信部３は、スリープ動作から通常動作に切り替わった際に受信設定Ｄ１を記憶部３１から読み込むことで電波ＳＮ４を受信することができる。通信部３が受信動作を行うごとに制御部２が記憶部３１に受信設定Ｄ１を書き込まなくてもよいので、制御部２が記憶部３１に受信設定Ｄ１を書き込むために必要な電力を抑えることができる。つまり、無線通信機器１が電波ＳＮ４を受信する際に必要な電力を抑えることができる。
　本実施形態の制御部２は、タイマ２１が割り込み信号ＳＮ１を出力する周期よりも長い時間を空けて記憶部３１に受信設定Ｄ１を書き込むように構成されている。
　例えば所定の期間中に、通信部３が行う間欠受信の回数に対して、制御部２が記憶部３１に受信設定Ｄ１を書き込む回数が少なくなるので、制御部２が記憶部３１に受信設定Ｄ１を書き込むために必要な電力の消費を抑えることができる。つまり、間欠受信ごとに記憶部３１に受信設定Ｄ１を書き込む無線通信機器と比べて、本実施形態の無線通信機器１は、電波ＳＮ４を受信する際に必要な電力を抑えることができる。本実施形態の制御部２は、起動時に記憶部３１に受信設定Ｄ１を書き込んでいるが、受信設定Ｄ１の書き込みタイミングは、制御部２の起動時に限定される趣旨ではない。制御部２は例えば、起動後に所望の時間が経過するごと（例えば数時間ごと）に記憶部３１に受信設定Ｄ１を書き込んでもよい。すなわち、制御部２は、タイマ２１が割り込み信号ＳＮ１を出力する周期（第１周期）よりも長い周期（第２周期）で受信設定Ｄ１を記憶部３１に書き込んでもよい。また、所望の時間（第２周期の１周期分の時間）が経過していない場合であっても、例えば受信設定の設定内容が変更された場合は制御部２が新たな受信設定Ｄ１を記憶部３１に書き込んでもよい。つまり、前回の記憶部３１への書き込み時から、タイマ２１が割り込み信号ＳＮ１を出力する周期（第１周期の１周期分の時間）よりも長い時間が経過していれば、制御部２は、新たな受信設定Ｄ１を記憶部３１に書き込んでもよい。
　本実施形態の無線通信機器１は、電池から供給される電力を使用しているが、商用電源から供給される電力を使用してもよい。
　（実施形態２）
　本実施形態における無線通信機器１は、図３に示すように、通信部３を制御する制御部２と、制御部２とは別に設けられたタイマ５とを備えている。なお、実施形態１と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
　タイマ５はカウンタの値をカウントし、カウンタの値が所定値に達する度に割り込み信号ＳＮ１を通信部３の割り込み用の入力ポート３０２に出力する。タイマ５は、カウンタの値のカウント及び割り込み信号ＳＮ１の出力のみを行う単純な構成であるため、マイコンで構成される制御部２に比べて動作時の消費電力を小さくすることができる。そのため、タイマ２１（図１参照）に代えてタイマ５を用いることにより、無線通信機器１が通常動作するために必要な電力消費を抑えることができる。
　制御部２は、起動時に受信設定Ｄ１を記憶部３１に書き込んだ後にスリープ動作に移行する。無線通信機器１は、実施形態１と異なり、タイマ５を用いて通信部３をスリープ動作から通常動作に復帰させる。そのため制御部２は、通信部３が間欠受信を行う間もスリープ動作を継続するので、制御部２の通常動作に必要な電力の消費を抑えることができる。
　ここで、無線通信機器１が間欠受信を行う期間Ｔ１～期間Ｔ４における消費電流の変化について図４を参照して説明する。なお、本実施形態の効果を説明するために、実施例１と比較して説明する。
　図４は、期間Ｔ１～期間Ｔ４における無線通信機器１の消費電流の変化を表した図である。図４では本実施形態の構成の無線通信機器１を実施例２として説明する。なお、実施例１の無線通信機器１と同一の動作についてはその説明を省略する。
　期間Ｔ１～期間Ｔ４において、制御部２はスリープ動作中であるため、実施例２の無線通信機器１は、実施例１の無線通信機器１よりもさらに消費電力を抑えることができる。期間Ｔ１と期間Ｔ２とにおいて、通常動作中のタイマ５と、スリープ動作中の制御部２と、スリープ動作中の通信部３とを動作させるために必要な電流の電流値はＩ１よりも小さいＩ５となる。
　スリープ動作中の通信部３に、タイマ５から出力された割り込み信号ＳＮ１が入力される度に、通信部３はスリープ動作から通常動作に復帰して間欠受信を行う（期間Ｔ３、期間Ｔ４）。期間Ｔ３について、制御部２はスリープ動作中であるため、無線通信機器１の消費電流の電流値は、実施形態１の電流値Ｉ３よりも小さい電流値Ｉ６となる。期間Ｔ４について、制御部２はスリープ動作中であるため、無線通信機器１の消費電流の電流値は、実施形態１の電流値Ｉ４よりも小さい電流値Ｉ７となる。
　以上説明したように、無線通信機器１は、タイマ５と、通信部３を制御する制御部２とを備える。制御部２は起動時に受信設定Ｄ１を記憶部３１に書き込む。タイマ５は制御部２とは別に設けられている。制御部２とタイマ５とが別に設けられて、タイマ５が割り込み信号ＳＮ１を周期的に通信部３に出力することにより、通信部３が間欠受信を行う間も制御部２のスリープ動作を継続させることができるので、無線通信機器１の電力消費を抑えることができる。
　なお、本実施形態の無線通信機器１における他の構成及び機能は実施形態１と同様であるためその説明を省略する。
　（実施形態３）
　本実施形態における無線通信機器１の通信部３は、図５に示すように、制御部２に（第２の）割り込み信号ＳＮ２を出力するための出力ポート３１１を備える。通信部３の出力ポート３１１はＳＰＩ等を用いて制御部２の割り込み入力ポート２１１に接続されている。なお、実施形態２と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
　通信部３は、アンテナ４から電波ＳＮ４を検知すると割り込み信号ＳＮ２を制御部２に出力する。スリープ動作中の制御部２に割り込み信号ＳＮ２が入力されると、制御部２はスリープ動作から通常動作に復帰する。制御部２は、割り込み信号ＳＮ２が入力されるまでスリープ動作するため、無線通信機器１の電力消費が抑えられる。
　通常動作に復帰した制御部２は、通信部３に電波ＳＮ４を受信させる。通信部３は受信した電波ＳＮ４を電気信号（例えば電圧信号）に変換して制御部２に出力する。制御部２は、その電気信号に含まれるパケットデータ等のデジタルデータについてＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）等のエラー解析や、受信内容に応じた動作を行う。
　通信部３は、正常に動作している場合には電波ＳＮ４を受信するが、故障等により不動作状態になった場合には電波ＳＮ４を受信できない可能性がある。通信部３は、電波ＳＮ４を受信するタイミングで電波ＳＮ４を受信しなかった場合に（第３の）割り込み信号ＳＮ３を出力する。制御部２は、割り込み信号ＳＮ３を受信すると、例えば火災警報器の外部に露出するランプを点滅させる等して通信部３の異常を周囲に知らせる。
　以上説明したように、通信部３は、電波ＳＮ４（無線信号）を受信すると（第２の）割り込み信号ＳＮ２を出力するように構成されている。制御部２は、割り込み信号ＳＮ２が入力されるまでスリープ動作するため、無線通信機器１の電力消費が抑えられる。
　通信部３は、電波ＳＮ４（無線信号）を受信するタイミングで電波ＳＮ４（無線信号）を受信しなかった場合に（第３の）割り込み信号ＳＮ３を出力するように構成されている。通信部３は、故障等により電波ＳＮ４を受信しなかった場合に、割り込み信号ＳＮ３を出力して制御部２に通信部３の異常を知らせることができる。
　なお、本実施形態の無線通信機器１における他の構成及び機能は実施形態２と同様であるためその説明を省略する。
　本実施形態の制御部２と通信部３とは、実施形態１又は実施形態２に適用可能である。すなわち実施形態１又は実施形態２は、通信部３が割り込み信号ＳＮ２を出力し、制御部２は割り込み信号ＳＮ２の入力によって通常動作を行うように構成されていてもよい。
　（実施形態４）
　本実施形態における無線通信機器１の通信部３は、図６に示すように、制御部２に解析結果Ｄ２を出力するための出力ポート３１２を備える。通信部３の出力ポート３１２はＳＰＩ等を用いて制御部２の入力ポート２１２に接続されている。なお、実施形態３と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
　通信部３は、受信した電波ＳＮ４の内容を解析する解析部３２を備えている。解析部３２は電波ＳＮ４に含まれるパケットデータについて解析する。解析部３２は例えばＣＲＣ等のエラー解析を行う。解析部３２は解析結果Ｄ２を制御部２に出力する。
　制御部２は、解析部３２の出力した解析結果Ｄ２に応じた適宜の動作（例えば火災発生の報知動作や、生存確認に対する応答信号の送信等）を行う。実施形態２の無線通信機器１と異なり、解析部３２が電波ＳＮ４に含まれるパケットデータを解析することにより制御部２がパケットデータを解析する負荷が発生しないため、制御部２の電力消費を抑えることができる。
　以上説明したように、本実施形態の通信部３は、受信した電波ＳＮ４（無線信号）のパケットデータの解析を行ってパケットデータの解析結果を出力する解析部３２を備える。解析部３２がパケットデータを解析するので、制御部２がパケットデータを解析する負荷が発生しないため、制御部２の電力消費を抑えることができる。
　なお、本実施形態の無線通信機器１における他の構成及び機能は実施形態３と同様であるためその説明を省略する。
　本実施形態の制御部２と通信部３とは、実施形態１～実施形態３に適用可能である。すなわち実施形態１～実施形態３は各々、解析部３２を通信部３に有し、通信部３が制御部２に解析結果Ｄ２を出力するように構成されていてもよい。
　実施形態２～実施形態４では、タイマ５が通信部３と別に設けられているが、タイマ５は通信部３に内蔵されていてもよい。

Claims (8)

  1. 　周期的に第１の割り込み信号を出力するタイマと、
    　受信設定を記憶している記憶部を有し、前記第１の割り込み信号が入力されると前記記憶部に記憶されている前記受信設定を用いて無線信号を間欠受信する通信部と
    　を備える無線通信機器。
  2. 　前記記憶部は、揮発性の記憶装置で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の無線通信機器。
  3. 　前記通信部を制御する制御部を備え、
    　前記制御部は、前記受信設定を前記記憶部に書き込むように構成され、
    　前記タイマは、前記制御部とは別に設けられている
    　ことを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信機器。
  4. 　前記通信部は、前記無線信号を受信すると第２の割り込み信号を前記制御部に出力するように構成されている
    　ことを特徴とする請求項３に記載の無線通信機器。
  5. 　前記通信部は、前記無線信号を受信するタイミングで前記無線信号を受信しなかった場合に第３の割り込み信号を前記制御部に出力するように構成されている
    　ことを特徴とする請求項３又は４に記載の無線通信機器。
  6. 　前記通信部は、受信した前記無線信号に含まれるパケットデータの解析を行って前記パケットデータの解析結果を前記制御部に出力する解析部を備える
    　ことを特徴とする請求項３乃至５の何れか１項に記載の無線通信機器。
  7. 　前記通信部を制御する制御部をさらに備え、
    　前記通信部は、前記無線信号を受信する通常動作と、前記通常動作に比べて電力消費を抑えたスリープ動作との２つの動作状態を有し、前記第１の割り込み信号が前記タイマから入力されると前記通常動作を開始し、受信した前記無線信号の内容を前記制御部に出力して前記スリープ動作を開始するように構成され、
    　前記記憶部は、前記通信部が前記スリープ動作を開始しても前記受信設定を保持するように構成されている
    　ことを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信機器。
  8. 　前記制御部は、前記タイマが前記第１の割り込み信号を出力する周期よりも長い時間を空けて前記記憶部に前記受信設定を書き込むように構成されている
    　ことを特徴とする請求項７に記載の無線通信機器。
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