(57)【要約】【課題】キャリアセンス間隔を長くしても電文の受信にかかる時間を短くすることにより、低消費電力化を図った通信システム、送信器及び受信器を提供する。【解決手段】送信器として働く無線器により送信される電文のヘッダフレームは、送信したい無線器の判別コードＣとヘッダフレームの送信が終了するまでの残時間情報とが交互に送信されるように設けられている。また、受信器として働く無線器内のＣＰＵは、受信中の電文の判別コードが自己の判別コードと一致するか否かを判別し、一致すると判別されてから残時間情報を受信するのを待って電文の受信動作を停止させ、電文の受信動作停止からの経過時間が電文の受信動作停止直前に受信した残時間情報から受信準備時間を差し引いた時間に達すると再び電文の受信動作を再開させる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のキャリアセンス間隔毎に無線で送信される電文の有無を確認して前記電文があれば前記電文を受信する受信器と、前記所定のキャリアセンス間隔よりも長いヘッダから構成された前記電文を無線で送信する送信器と、を備えた通信システムにおいて、
前記送信器により送信される前記電文のヘッダは、前記受信器の判別情報と前記ヘッダの送信が終了するまでの残時間情報とが交互に送信されるように設けられ、
前記受信器が、受信中の前記電文の判別情報が自己の判別情報と一致するか否かを判別する判別手段と、前記判別手段により一致すると判別されてから前記残時間情報を受信するのを待って前記電文の受信を停止する受信停止手段と、前記電文の受信停止からの経過時間が前記電文の受信停止直前に受信した前記残時間情報から受信準備時間を差し引いた時間に達すると再び前記電文の受信を再開する受信再開手段と、
を備えたことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記受信器が、前記電文の受信停止直前に受信した前記残時間情報が前記受信準備時間以上の値に設定されたしきい値以下の場合に前記受信停止手段による前記電文の受信停止を禁止して前記電文の受信を継続させる禁止手段をさらに備えた
ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
所定のキャリアセンス間隔毎に無線で送信される電文の有無を確認して前記電文があれば前記電文を受信する受信器に対して前記所定のキャリアセンス間隔よりも長いヘッダから構成された前記電文を無線で送信する送信器において、
前記送信器により送信される前記電文のヘッダは、前記受信器の判別情報と前記ヘッダの送信が終了するまでの残時間情報とが交互に送信されるように設けられている
ことを特徴とする送信器。
【請求項４】
所定のキャリアセンス間隔毎に無線で送信される電文の有無を確認して前記電文があれば前記電文を受信する受信器において、
受信中の前記電文の判別情報が自己の判別情報と一致するか否かを判別する判別手段と、
前記判別手段により一致すると判別されてから前記電文の残時間情報を受信するのを待って前記電文の受信を停止する受信停止手段と、
前記電文の受信停止からの経過時間が前記電文の受信停止直前に受信した前記残時間情報から受信準備時間を差し引いた時間に達すると再び前記電文の受信を再開する受信再開手段と、
を備えたことを特徴とする受信器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システム、送信器及び受信器に係り、特に、所定のキャリアセンス間隔毎に無線で送信される電文の有無を確認して前記電文があれば前記電文を受信する受信器と、前記キャリアセンス間隔よりも長いヘッダから構成された前記電文を無線で送信する送信器と、を備えた通信システム、当該通信システムに用いられる送信器及び受信器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
送信器から無線で送信される電文を受信する受信方式としては、常に電文の有無を確認する常時受信方式、及び、キャリアセンス間隔毎に電文の有無を確認するキャリアセンス方式がある。上記キャリアセンス方式は、常時受信方式よりも当然、消費電力が少ない。よって、受信器が電池製品の場合は、基本的にキャリアセンス方式で電文を受信するが、それであっても電文の有無を確認する（キャリアセンス）ための電池消費量が全消費量の殆んどを占める。
【０００３】
そこで、従来ではキャリアセンスのための電池消費量を少なくするために、キャリアセンス間隔を長くすることが考えられていた。送信器は、電文を確実に受信器に受信させるためにキャリアセンス間隔よりも長いヘッダから構成された電文を送信する。よって、キャリアセンス間隔を長くすると、送信器から送信される電文の送信時間も長くなる。例えば、キャリアセンス間隔が１８ｓであれば、電文の送信時間は２０ｓ程度必要になる。このような電文を受信する受信器は、キャリアセンスタイミングにもよるが電文の受信時間が最大２０ｓとなる。
【０００４】
このため、送信器からの送信頻度が少ない場合はキャリアセンス間隔を長くすることにより、電池消費量を少なくすることができる。しかしながら、通信システムの規模が大きくなり、送信器からの送信頻度が多くなるに従って電文を受信するための電池消費量が大きくなる。特に、複数の受信器がユニット毎に分けられていて、ユニット毎に判別コードが付されている場合がある。受信器は電文のヘッダに付された判別コードから自己の判別コードと一致していない場合は直ちに電文の受信を停止するようになっているが、ユニット毎に判別コードが付されていると同じユニットに属する他の受信器宛の電文も最後まで受信しなくてはならない。ユニットを構成する送受信器の受信回数は個々の送信回数×ユニットを構成する送受信器の台数となるため、個々の送受信器の送信頻度が変わらなくても、ユニットを構成する送受信器が多ければ多いほど受信回数は増え電池消費量が大きくなる。そして、ある一定以上の受信頻度になると、キャリアセンス間隔を長くすることにより低減させた電池消費量を電文を受信するための電池消費量が上回り、キャリアセンス間隔を長くすることによる低消費電力化が望めなくなる、という問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、キャリアセンス間隔を長くしても電文の受信にかかる時間を短くすることにより、低消費電力化を図った通信システム、送信器及び受信器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、所定のキャリアセンス間隔毎に無線で送信される電文の有無を確認して前記電文があれば前記電文を受信する受信器と、前記所定のキャリアセンス間隔よりも長いヘッダから構成された前記電文を無線で送信する送信器と、を備えた通信システムにおいて、前記送信器により送信される前記電文のヘッダは、前記受信器の判別情報と前記ヘッダの送信が終了するまでの残時間情報とが交互に送信されるように設けられ、前記受信器が、受信中の前記電文の判別情報が自己の判別情報と一致するか否かを判別する判別手段と、前記判別手段により一致すると判別されてから前記残時間情報を受信するのを待って前記電文の受信を停止する受信停止手段と、前記電文の受信停止からの経過時間が前記電文の受信停止直前に受信した前記残時間情報から受信準備時間を差し引いた時間に達すると再び前記電文の受信を再開する受信再開手段と、を備えたことを特徴とする通信システムに存する。
【０００７】
請求項２記載の発明は、前記受信器が、前記電文の受信停止直前に受信した前記残時間情報が前記受信準備時間以上の値に設定されたしきい値以下の場合に前記受信停止手段による前記電文の受信停止を禁止して前記電文の受信を継続させる禁止手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の通信システムに存する。
【０００８】
請求項３記載の発明は、所定のキャリアセンス間隔毎に無線で送信される電文の有無を確認して前記電文があれば前記電文を受信する受信器に対して前記所定のキャリアセンス間隔よりも長いヘッダから構成された前記電文を無線で送信する送信器において、前記送信器により送信される前記電文のヘッダは、前記受信器の判別情報と前記ヘッダの送信が終了するまでの残時間情報とが交互に送信されるように設けられていることを特徴とする送信器に存する。
【０００９】
請求項４記載の発明は、所定のキャリアセンス間隔毎に無線で送信される電文の有無を確認して前記電文があれば前記電文を受信する受信器において、受信中の前記電文の判別情報が自己の判別情報と一致するか否かを判別する判別手段と、前記判別手段により一致すると判別されてから前記電文の残時間情報を受信するのを待って前記電文の受信を停止する受信停止手段と、前記電文の受信停止からの経過時間が前記電文の受信停止直前に受信した前記残時間情報から受信準備時間を差し引いた時間に達すると再び前記電文の受信を再開する受信再開手段と、を備えたことを特徴とする受信器に存する。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように請求項１記載の発明によれば、受信器が、判別手段により一致すると判別されてから残時間情報を受信するのを待って電文の受信を停止するので、キャリアセンス間隔を長くしても電文の受信にかかる時間を短くすることができ、低消費電力化を図ることができる。
【００１１】
請求項２記載の発明によれば、禁止手段が、電文の受信停止直前に受信した残時間情報が受信準備時間以上の値に設定されたしきい値以下の場合に受信停止手段による電文の受信停止を禁止して電文の受信を継続させるので、確実にヘッダの後に送信される送信内容を受信することができる。
【００１２】
請求項３記載の発明によれば、送信器が受信器の判別情報とヘッダの送信が終了するまでの残時間とを交互に送信するので、受信器側でヘッダの送信が終了するまでの残時間を確認することができる。よって、受信器が、電文ありを確認した後に電文の受信を停止しても、送信器によってヘッダの後の送信内容が送信される前に電文の受信を再開することができるので、キャリアセンス間隔を長くしても受信器の電文の受信にかかる時間を短くすることができ、低消費電力化を図ることができる。
【００１３】
請求項４記載の発明によれば、受信器が、判別手段により一致すると判別されてから残時間情報を受信するのを待って電文の受信を停止するので、キャリアセンス間隔を長くしても電文の受信にかかる時間を短くすることができ、低消費電力化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、通信システムは、複数（本実施形態では３つ）の無線ユニット１１〜１３から構成されている。上記無線ユニット１１〜１３は各々、複数の無線器２０から構成されている。無線器２０はそれぞれ、図２に示すように、アンテナＡＴと、変復調器２１と、μＣＯＭ２２と、から構成されている。
【００１５】
アンテナＡＴは、電波を受信して電気信号に変えて後述する変復調器２１に出力する。また、アンテナＡＴは、後述する変復調器２１から供給される電気信号を電波に変えて送信する。変復調器２１は、後述するμＣＯＭ２２から出力される電気信号を変調してアンテナＡＴに対して出力する。また、変復調器２１は、上記アンテナＡＴが受信した電気信号を復調して、後述するμＣＯＭ２２に対して出力する。
【００１６】
μＣＯＭ２２は、無線器２０全体の制御を司る。上記μＣＯＭ２２は、プログラムに従って各種の処理を行うＣＰＵ２２Ａと、ＣＰＵ２２Ａが行う処理のプログラムなどを格納した読み出し専用のメモリであるＲＯＭ２２Ｂと、ＣＰＵ２２Ａでの各種の処理過程で利用するワークエリア、各種データを格納するデータ格納エリアなどを有する読出書込自在のメモリであるＲＡＭ２２Ｃと、を有する。上記ＲＡＭ２２Ｃ内には、判別情報としての判別コードが格納されている。判別コードは、各無線ユニット１１〜１３毎に定められたコードである。即ち、同じ無線ユニット１１〜１３に所属する無線器２０の判別コードは互いに同じである。
【００１７】
次に、上述した構成の通信システム１の動作について、図３〜図５を参照して説明する。所定の送信タイミングになると、ＣＰＵ２２Ａは、変復調器２１を制御して図３に示すフレーム構成の電文をアンテナＡＴから無線送信する送信処理を行う。図３に示すように、電文は、ヘッダとしてのヘッダフレームＦＨと、データフレームＦＤと、から構成されている。上記ヘッダフレームＦＨは、電文を送信したい無線器２０が属する無線ユニット１１〜１３の判別コードＣと、ヘッダフレームＦＨの送信が終了するまでの残時間情報と、が交互に送信されるように設けられている。上記ヘッダフレームＦＨは、判別コードＣ及び残時間情報の送信が一定間隔毎に繰り返し行われるように設けられている。
【００１８】
そして、上記残時間情報は、残時間情報の送信回数を重ねる毎に一定間隔ずつ減少される。例えば、一定間隔を１．０ｓと設定すると、上記残時間情報は、１９ｓ、１８ｓ、１７ｓ、…と残時間情報の送信回数を重ねる毎に１．０ｓずつ減少される。なお、図３に示す例では説明を簡単にするために一定間隔を１．０ｓに設定していたが、実際にはもっと短い時間に設定される。また、ヘッダフレームＦＨは、後述するキャリアセンス間隔よりも長くなるように設定されている。例えば、キャリアセンス間隔が１８ｓだとすると、ヘッダフレームＦＨは１９ｓに設定され、データフレームＦＤは１ｓに設定される。よって、ＣＰＵ２２Ａは、電文を２０ｓかけて送信する。上記データフレームＦＤには送信内容が書き込まれている。この送信処理を行っている無線器２０が請求項中の送信器に相当する。
【００１９】
一方、ＣＰＵ２２Ａは、送信処理と並列に図４及び図５に示すキャリアセンス処理及び受信処理を行っている。電源のオンに応じてＣＰＵ２２Ａは、キャリアセンス処理を開始する。キャリアセンス処理においてＣＰＵ２２Ａは、まずタイマを所定のキャリアセンス間隔にセットしてタイマのカウントダウンを開始させる（ステップＳ１）。その後、ＣＰＵ２２Ａは、タイマのカウント値が０になるのを待って（ステップＳ２でＹ）、変復調器２１を介してアンテナＡＴが電波を受信しているか否かを確認して、他の無線器２０から無線で送信される電文の有無を確認するキャリアセンスを行う（ステップＳ３）。
【００２０】
そして、キャリアセンスを行った結果電文があれば（ステップＳ４でＹ）、ＣＰＵ２２Ａは後述する図５に示す受信処理を開始させた後（ステップＳ５）、再びステップＳ１に戻る。一方、キャリアセンスを行った結果電文がなければ（ステップＳ４でＮ）、ＣＰＵ２２Ａは上記受信処理を開始させることなく、直ちにステップＳ１に戻る。以上のことから明らかなように、ステップＳ３のキャリアセンスは、所定のキャリアセンス間隔毎に行われる。
【００２１】
上記受信処理においてＣＰＵ２２Ａは、変復調回路２１、アンテナＡＴを用いて他の無線器２０から送信される電文を受信する受信動作を開始する（ステップＳ６）。例えば、図３に示すように、この受信動作を開始したタイミングが電文の送信開始から４ｓ経過する少し前であれば、無線器２０は受信動作開始に応じて判別コードＣが受信される。ＣＰＵ２２Ａは、上記受信動作開始に応じて電文のヘッダフレームＦＨに書き込まれた判別コードＣを受信するのを待つ（ステップＳ７）。
【００２２】
ＣＰＵ２２Ａは、上記判別コードＣを受信すると（ステップＳ７でＹ）、判別手段として働き、受信した判別コードＣが自己の所属する無線ユニット１１〜１３の判別コードＣと一致するか否かを判別する（ステップＳ８）。判別コードＣが一致しなければ（ステップＳ８でＮ）、ＣＰＵ２２Ａは自己が所属する無線ユニット１１〜１３宛に送信された電文ではないと判断して受信動作を停止した後に（ステップＳ１９）、受信処理を終了する。
【００２３】
一方、判別コードＣが一致していれば（ステップＳ８でＹ）、ＣＰＵ２２Ａは、自己が所属する無線ユニット１１〜１３宛に送信された電文であると判断して受信動作を停止せずに継続させる。その後、ＣＰＵ２２Ａは、電文のヘッダフレームＦＨに書き込まれた残時間情報を受信するのを待つ（ステップＳ９）。図３に示すように、受信動作を開始したタイミングが電文の送信開始から４ｓ経過する少し前であれば、１５ｓを示す残時間情報が受信される。ＣＰＵ２２Ａは、残時間情報を受信すると（ステップＳ９でＹ）、受信した残時間情報が予め定めた残時間比較値を超えているか否かを判断する（ステップＳ１０）。残時間比較値は、後述する受信準備時間以上の値に設定されていて、請求項中のしきい値に相当する。
【００２４】
残時間情報が残時間比較値を超えていなければ（ステップＳ１０でＮ）、ＣＰＵ２２Ａは、禁止手段として働き、ヘッダフレームＦＨの送信が終了してデータフレームＦＤが送信されるまでの残時間が受信動作を停止させるほどないと判断して、受信動作を継続させる。結果、電文のデータフレームＦＤの受信が完了すると（ステップＳ１８でＹ）、ＣＰＵ２２Ａは、受信動作を停止した後に（ステップＳ１９）、受信処理を終了する。これに対して、残時間情報が残時間比較値を超えていれば（ステップＳ１０でＹ）、ＣＰＵ２２Ａは、ヘッダフレームＦＨの送信が終了してデータフレームＦＤが送信されるまでの残時間が十分あると判断して、ステップＳ１０で受信した残時間情報をＲＡＭ２２Ｃ内に格納する（ステップＳ１１）。
【００２５】
その後、ＣＰＵ２２Ａは、受信動作を停止させる（ステップＳ１２）。以上のことから明らかなように、ステップＳ９〜Ｓ１２においてＣＰＵ２２Ａは受信停止手段として働く。次に、ＣＰＵ２２Ａは、タイマを（残時間情報−受信準備時間）にセットしてタイマのカウントダウンを開始させる（ステップＳ１３）。なお、受信準備時間は、受信動作を開始させてから実際にデータフレームＦＤを受信できるまでにかかる時間である。ＣＰＵ２２Ａは、タイマのカウント値が０になるのを待って（ステップＳ１４でＹ）、受信動作を再開させる（ステップＳ１５）。以上のことから明らかなように、ステップＳ１３〜Ｓ１５においてＣＰＵ２２Ａは受信再開手段として働く。本実施形態では、再開させた後に再び判別コードＣを確認したいため、上記受信準備時間を１ｓとしている。よって、図３に示すように、データフレームＦＤの送信１ｓ前に受信動作が再開される。
【００２６】
そして、ＣＰＵ２２Ａは、上記受信動作の再開に応じてヘッダフレームＦＨに書き込まれた判別コードＣの受信を待つ（ステップＳ１６）。判別コードＣを受信すると（ステップＳ１６でＹ）、ＣＰＵ２２Ａは、受信した判別コードＣが自己の所属する無線ユニット１１〜１３の判別コードと一致するか否かを判別する（ステップＳ１７）。判別コードＣが一致しなければ（ステップＳ１７でＮ）、ＣＰＵ２２Ａは自己が所属する無線ユニット１１〜１３宛に送信された電文ではないと判断して受信動作を停止した後に（ステップＳ１９）、再び受信処理を終了する。
【００２７】
一方、判別コードＣが一致していれば（ステップＳ１７でＹ）、ＣＰＵ２２Ａは、自己が所属する無線ユニット１１〜１３宛に送信された電文であると判断して受信動作を継続させる。その後、ＣＰＵ２２Ａは、データフレームＦＤの受信が完了するのを待って（ステップ１８でＹ）、受信動作を停止した後に（ステップＳ１９）、再び受信処理を終了する。このキャリアセンス処理及び受信処理を行っている無線器２０が請求項中の受信器に相当する。
【００２８】
上述した通信システム１によれば、送信器として働く無線器２０により送信される電文のヘッダフレームＦＨは、送信したい無線器２０の判別コードＣとヘッダフレームＦＨの送信が終了するまでの残時間情報とが交互に送信されるように設けられている。また、受信器として働く無線器２０内のＣＰＵ２２Ａは、受信中の電文の判別コードＣが自己の判別コードＣと一致するか否かを判別し、一致すると判別されてから残時間情報を受信するのを待って電文の受信動作を停止させ、電文の受信動作停止からの経過時間が電文の受信動作停止直前に受信した残時間情報から受信準備時間を差し引いた時間に達すると再び電文の受信動作を再開させる。よって、受信器として働く無線器２０が、判別コードＣが一致すると判別されてから残時間情報を受信するのを待って電文の受信動作を停止するので、ヘッダフレームＦＨが送信される間ずっと受信動作が行われることがない。これにより、キャリアセンス間隔を長くしても電文の受信にかかる時間を短くすることができ、低消費電力化を図ることができる。
【００２９】
ところで、残時間情報が受信準備時間より短いときに受信動作を停止すると、受信動作を再開してから電波の受信が可能な状態になる前に、データフレームＦＤの送信が開始されてデータフレームＦＤを受信できない。そこで、上述した通信システム１によれば、送信器として働く無線器２０内のＣＰＵ２２Ａが、電文の受信停止直前に受信した残時間情報が受信準備時間以上の値に設定された残時間比較値以下の場合に電文の受信動作の停止を禁止して電文の受信を継続させている。これにより、受信器として働く無線器２０がヘッダフレームＦＨの後に送信されるデータフレームＦＤを受信することができる。
【００３０】
なお、上述した通信システム１によれば、無線器２０は送信器としても受信器としても機能していたが、本発明はこれに限ったものでない。例えば、無線器２０を送信器と受信器との何れか１つのみ機能させるようにしてもよい。
【００３１】
また、上述した通信システム１によれば、受信準備時間を受信動作の再開後再び判別コードＣが確認できるような値に設定していたが、本発明はこれに限ったものではない。受信動作の再開後に判別コードＣを確認しなくてもよく、単純に受信動作を開始してから電波の受信が可能になるまでの時間に設定してもよい。
【００３２】
また、上述した通信システム１によれば、受信準備時間として１ｓを設定していたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、受信動作を開始してから電波の受信が可能になるまでの時間がほとんど０であれば、受信準備時間として０を設定してもよい。
【００３３】
また、上述した通信システム１によれば、受信準備時間＝残時間比較値に設定していたが、本発明はこれに限ったものではない。残時間比較値は受信準備時間以上であればよい。
【００３４】
また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の通信システムの一実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１に示す無線器の詳細を示すブロック図である。
【図３】無線器が送信する電文のフレーム構成を示す図である。
【図４】図２に示すＣＰＵのキャリアセンス処理における処理手順を示すフローチャートである。
【図５】図２に示すＣＰＵのキャリアセンス処理における処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３６】
２０    無線器（送信器、受信器）
２２Ａ  ＣＰＵ（判別手段、受信停止手段、受信再会手段、禁止手段）
ＦＨ    ヘッダフレーム（ヘッダ）
【図１】
2010118804.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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