(57)【要約】【課題】信号を常に受信できる状態を保ちながらもさらに消費電力の低減を図ることができる受信回路、その受信回路を有する通信機器等を得る。【解決手段】受信した無線信号等からデータ信号を抽出する処理を行う信号受信回路１０１と、データ信号を復調し、データ信号に含まれるデータを生成する復調回路１０２と、データ信号を受信すると、復調回路１０２への電力供給を開始させて消費電力の低減をはかる電源制御回路１０３とを備える。【選択図】図１
2010245740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信した信号から前記データ信号を抽出する処理を行う信号受信回路と、
前記データ信号に基づく遅延クロックを発生させて前記データ信号を復調し、データ信号に含まれるデータを生成する復調回路と、
前記データ信号を受信すると、前記復調回路への電力供給を開始させる電源制御回路と
を備えることを特徴とする受信回路。
【請求項２】
前記データ信号を起動パルスとデータパルス列とで構成し、
前記電源制御回路は、前記起動パルスを受信すると前記復調回路を起動させることを特徴とする請求項１に記載の受信回路。
【請求項３】
前記電源制御回路がデータ信号の始めのパルスを起動パルスとして復調回路を起動させ、
前記パルス生成回路が前記起動パルス以降のパルスをデータパルス列として復調用のパルスを生成することを特徴とする請求項２に記載の受信回路。
【請求項４】
前記データ信号をデータパルス列で構成し、
前記電源制御回路は、前記データパルス列のパルスの立ち上がりエッジに基づいて前記復調回路を起動させ、前記パルス生成回路は、前記データパルス列のパルスの立ち下がりエッジに基づいて、復調用のパルスを生成することを特徴とする請求項１に記載の受信回路。
【請求項５】
前記電源制御回路は、前記復調回路への電力供給を開始させてから一定時間経過後に、前記復調回路への電力供給を停止させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の受信回路。
【請求項６】
前記受信回路が生成したデータの処理を行うデータ処理回路から送信される停止要求信号に基づいて、前記電源制御回路は、前記復調回路への電力供給を停止させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の受信回路。
【請求項７】
パルス位置変調方式に基づくデータ信号により無線通信を行うための受信回路であって、
受信した信号から前記データ信号を抽出する処理を行う信号受信回路と、
前記データ信号を復調する復調回路と
を備え、
前記復調回路は、
受信した信号内のシンボルにおける最初のパルスと次のパルスを用いて、レベルを反転し、復調用のパルスを生成するパルス生成回路と、
前記パルス生成回路が生成したパルスを所定時間遅延させ、遅延クロックを生成する遅延回路と、
該遅延クロックと同期して、前記パルス生成回路が生成したパルスのレベルを判定する信号検出回路と、
前記信号検出回路によるレベルに基づく値をデータとして格納する記憶部と
を備えることを特徴とする受信回路。
【請求項８】
前記復調回路は、パルス生成回路が生成した前記復調用パルスのパルス幅に基づくレベルを有するアナログ信号に変換するアナログ変換回路をさらに備え、
前記信号検出回路は、前記パルス生成回路が生成したパルスのレベルを判定する代わりに、該アナログ変換回路が生成した前記アナログ信号のレベルを判定することを特徴とする請求項７に記載の受信回路。
【請求項９】
前記データ信号として他の通信装置からの起動要求信号を受信すると、該起動要求信号を復調してデータを生成する請求項１乃至８のいずれかに記載の受信回路と、
前記データに基づいて起動要求信号が自通信機器宛であると判断すると起動信号を送信する端末識別回路と、
前記起動信号を受信すると起動して前記他の通信端末と実際のデータに基づく通信を行う第二通信部と
を備えることを特徴とする通信機器。
【請求項１０】
前記起動要求信号は宛先アドレスのデータを有し、前記受信回路は宛先アドレスのデータを生成し、
前記端末識別回路は、自通信機器に係るアドレスのデータを記憶する記憶部を備え、
前記宛先アドレスのデータと前記自通信機器に係るアドレスのデータとを比較して、一致するものと判断すると、前記起動信号を送信することを特徴とする請求項９記載の通信機器。
【請求項１１】
前記記憶部は、さらに同報に係るアドレスのデータを記憶し、
前記宛先アドレスのデータと前記同報に係るアドレスのデータとを比較して、一致するものと判断すると、前記起動信号を送信することを特徴とする請求項９又は１０に記載の通信機器。
【請求項１２】
前記起動要求信号を送信する１又は複数台の親端末と、
請求項９乃至１１のいずれかに記載の通信機器である１又は複数台の子端末と
を備えることを特徴とする通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば建築物等の設備間の通信を行うための通信システムの受信回路等に関するものである。特に信号を復調するために必要な機能（手段）を備えながらも省電力化を図れるようにしたものである。
【背景技術】
【０００２】
地球温暖化、エネルギー資源の枯渇等の問題、コスト削減等の観点から、消費電力の削減が非常に重要となっている。設備間において通信を行うための通信システムにおいても、通信していない場合は電源をＯＦＦにするといった省電力化が必要となってきている。特に設備システムにおいて、電池を駆動源とするセンサのような装置は、電池寿命とも関わってくるため省電力化は重要な課題となっている。
【０００３】
ここで、無線通信システムでは、基本的に同期させていない限り、送信端末がいつ信号を送信するかわからない。したがって、受信端末は常時受信可能な状態にしておくか、受信端末を間欠的に起動させ、受信端末が起動している間に送信端末に信号を送信させることで通信を行うようにするものがある。ただし、受信端末を間欠動作させる場合、送信端末から信号を送信するタイミングは、受信端末の状態に依存することになる。
【０００４】
また、無線通信システムでは、距離によって、信号が減衰したり、反射波などによる干渉によって、信号の大きさが変動したりする。したがって、受信端末では、受信する信号の大きさが変動するため、出力する信号が不安定となり、信号の検出が難しくなる。
【０００５】
また、受信端末には、受信した信号のレベルを一定時間毎に検出するための同期用のクロックが必要となる。このため、通常、受信端末においては、このクロックを生成するため、クロックを発信する素子と、発振したクロックを受信した信号に同期させるための素子とが必要とする。
【０００６】
また、無線通信システムにおける通信の信頼性を向上させる技術として、ＡＧＣ（Auto Gain Control ：自動利得制御）やＰＬＬ（Phase Lock Loop ：位相同期回路）が知られている。ＡＧＣを利用すれば、受信する信号の強弱に依らず、出力を安定して得ることができる。また、ＰＬＬを用いれば、周波数精度の高い出力を得たり、高精度にクロック同期を行ったりすることができる。
【０００７】
上記の無線通信システムでは、これらの機能を実行するための回路等を備えることで、消費電力が大きくなってしまっていた。このため、例えばクロック信号に関しては、信号にデータと同期情報を含め、クロックのタイミングを信号内の同期情報から得て、遅延素子を使って、信号との同期を行うことで、ＰＬＬなどのような高機能かつ高い消費電力の素子を使わずに、消費電力の低減を図っている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−３２００８６号公報（請求項１、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、例えば特許文献１のシステムでは、いつでも通信を行うために、常に受信端末を動作させておく必要があった。また、サンプリング用のクロックを発振する素子等も有しているため、消費電力が多くなってしまっていた。
【００１０】
さらに、出力を安定させるＡＧＣを用いずに構成している。ＡＧＣを用いないことで、消費電力は低減されるが、端末間の距離や波の干渉により、受信する信号の大きさが変動し、出力する信号が不安定になるため、通信の信頼性が低下してしまう。例えば、ＡＳＫ（Amplitude Shift Keying：振幅偏移変調）では、ＡＧＣを使用しない場合、受信信号の大きさが変動することにより、データを示すパルス幅が変化して、正しくデータを復調できない課題がある。
【００１１】
そこで、高消費電力のＡＧＣのような回路等を使わずに、消費電力の低減を図りながら、通信の信頼性を確保し、信号を常に受信できる状態を保つことができる受信回路、その受信回路を有する通信機器等を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の受信回路は、係る課題を解決するために、受信した信号からデータ信号を抽出する処理を行う信号受信回路と、データ信号を復調し、データ信号に含まれるデータを生成する復調回路と、データ信号を受信すると、復調回路への電力供給を開始させる電源制御回路とを備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、受信回路は、信号を受信したときに復調回路への電力供給を行うようにしたので、省電力化を図ることができる。このとき、復調回路に電力供給されると遅延クロックが発生するようにしたので、クロック発生器を用いなくてもよく、消費電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１における通信機器１０の構成を表す図である。
【図２】実施の形態１のデータ信号の構成内容とパルス配列との一例を示す図である。
【図３】実施の形態１における通信に係る無線信号の概略を表す図である。
【図４】実施の形態１の受信回路１００における信号処理動作を表す図である。
【図５】実施の形態１の受信回路１００におけるタイムチャートを表す図である。
【図６】本発明の実施の形態２における通信機器１０Ａの構成を表す図である。
【図７】実施の形態２の受信回路１００Ａにおけるタイムチャートを表す図である。
【図８】実施の形態３のデータ信号の構成内容とパルス配列との一例を示す図である。
【図９】実施の形態４における通信システムの構成図である。
【図１０】実施の形態２における起動要求信号及び実信号の構成内容を示す図である。
【図１１】子端末３０２における信号処理動作を表す図である。
【図１２】実施の形態４の通信システムにおけるシーケンスの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１における通信機器１０の構成を表す図である。図１において、通信機器１０は、無線信号を受信して復調する受信回路１００と、受信回路１００が復調した信号に係るデータの処理を行うデータ処理回路１０８とを備えるものである。
【００１６】
受信回路１００は、さらに信号受信回路１０１、復調回路１０２及び電源制御回路１０３を備えるものである。信号受信回路１０１は、無線信号を受信し、無線信号から搬送波を取り除いて、ベースバンド信号を抽出する処理を行う回路である。この信号受信回路１０１は、例えば受動素子による検波回路等を利用して構成する。常時低消費電力で動作させて無線信号を受信可能な状態にしておく。
【００１７】
図２は送信されるベースバンド信号となるデータ信号の構成内容と信号のパルス配列との一例の概略を示す図である。本実施の形態のデータ信号は、復調回路１０２を起動させるための起動パルス２０１と、映像、音響、データをデジタル化（二値化）したデータを表すデータパルス列２０２とで構成する。
【００１８】
図３は実施の形態１における通信に係る無線信号の概略を表す図である。送信側の装置は、ベースバンド信号を搬送波に重畳して無線による送信を行う。そして、受信側の装置では、受信した搬送波からベースバンド信号を抽出して復調する。
【００１９】
ここで、本実施の形態の通信において、データをデータ信号に変調する方式はパルス位置変調（Pulse Position Modulation）により行うものとする。ある区切られた時間幅（１シンボル）内の２つのパルスの間隔の幅によってデータの値を表す変調方式である。これにより、ここでは、１シンボルにより２つの値（“１”と“０”）を区別することができるものとする。そして、１シンボル内に２つのパルスを配置し、２つのパルスの間隔（２つめのパルスの位置）によって“１”と“０”を表す。例えば“１”を表す場合、１つ目のパルスと２つ目のパルスとの間隔を、“０”を表す場合の間隔よりも長くする。本実施の形態では、搬送波には例えば４２９ＭＨｚ、ベースバンド信号には１００Ｈｚの周波数の信号を用いる。ただし、これらの周波数に限るものではない。
【００２０】
電源制御回路１０３は、本実施の形態では、例えばＲＳフリップフロップを有している。ＲＳフリップフロップは、セット端子に信号を入力すると“１”を記憶し、リセット端子に信号を入力すると“０”を記憶する１ビット記憶素子である。例えば、電源制御回路１０３にデータ信号の起動パルスが入力されると、ＲＳフリップフロップのセット端子に信号が入力され、ＲＳフリップフロップに“１”が記憶される。“１”が記憶されている間、ＲＳフリップフロップは“１”を表す出力をする。一方、データ処理回路１０８からの停止要求信号を受信すると、ＲＳフリップフロップのリセット端子に信号が入力され、ＲＳフリップフロップに“０”が記憶される。“０”が記憶されている間、ＲＳフリップフロップは“０”を表す出力をする。ＲＳフリップフロップの出力が“１”の間、電源制御回路１０３は復調回路１０２へ電力供給を行い、ＲＳフリップフロップの出力が“０”の間は復調回路１０２への電力供給を停止するようにして、復調回路１０２への電力供給制御を行う。
【００２１】
復調回路１０２は、パルス生成回路１０４、遅延回路１０６、信号検出回路１０５及び記憶部１０７を備えるものである。パルス生成回路１０４は、パルスの立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジを検出すると、“ｈｉｇｈ”レベル（例えば電圧が高い側）又は“ｌｏｗ”レベル（例えば電圧が低い側）に信号のレベルを反転させ、復調に係るパルスを生成する回路である。本実施の形態では、立ち上がりエッジを検出するとレベルを反転させるものとする。このパルス生成回路１０４は、例えば、Ｔフリップフロップにより構成することができる。ここで、Ｔフリップフロップは、信号が入力される度に、レベルが反転し、反転したレベルを記憶する１ビット記憶素子である。
【００２２】
遅延回路１０６は、パルス生成回路１０４が生成したパルスを所定時間遅延させたパルスである遅延クロックを生成する回路である。遅延回路１０６が生成した遅延クロックを、信号レベルを検出するときのクロック同期のタイミングとして利用する。なお、遅延回路１０６には、例えば、ＲＣ回路から構成される積分回路を用いることで、所定時間遅延させた遅延クロックを生成することができる。信号検出回路１０５は、遅延クロックに同期して、遅延クロックが立ち上がる（“ｈｉｇｈ”レベルになる）タイミングで、パルス生成回路１０４が生成したパルスのレベルが“ｈｉｇｈ”レベルであるか“ｌｏｗ”レベルであるかを検出し、検出したレベルを出力する。記憶部１０７は、信号検出回路１０５が検出したレベルに基づく値をデータとして記憶（格納）する。記憶部１０７には、例えばＤフリップフロップを用いる。ここでは、検出に係るレベルが“ｈｉｇｈ”レベルであれば“１”として記憶し、“ｌｏｗ”レベルであれば“０”として記憶するものとする。
【００２３】
データ処理回路１０８は、記憶部１０７が記憶した復調された信号が表すデータの処理を行う回路である。また、データの処理が終了すると、電力供給の停止要求信号を電源制御回路１０３に送信する。
【００２４】
図４は受信回路１００における信号処理（復調処理）動作を説明するためのフローチャートを表す図である。以下では、図４に示すフローチャートに従い、通信機器１０の受信回路１００における信号処理動作について説明する。受信回路１００において、信号受信回路１０１は、無線信号を受信すると、搬送波を除去し、起動パルス２０１及びデータパルス列２０２を抽出処理する（Ｓ００１）。次に、起動パルス２０１がセット信号となり、電源制御回路１０３は復調回路１０２への電力供給を開始させる（Ｓ００２）。
【００２５】
復調回路１０２において、パルス生成回路１０４にデータパルス列２０２が入力されると、信号を復調するためのパルス（復調用のパルス）を生成する（Ｓ００３）。遅延回路１０６は、パルス生成回路１０４が生成した復調用のパルスを所定時間遅延させて遅延クロックを生成し、信号検出回路１０５及び記憶部１０７に遅延クロックを供給する（Ｓ００４）。
【００２６】
信号検出回路１０５は、遅延回路１０６からの遅延クロックに合わせて、パルス生成回路１０４が生成した復調用のパルスのレベルを検出する（Ｓ００５）。また、記憶部１０７は、遅延回路１０６が供給した遅延クロックに合わせて、信号検出回路１０５が検出したレベルに基づく値をデータとして記憶部１０７に格納する（Ｓ００６）。
【００２７】
データ処理回路１０８は、記憶部１０７に格納したデータに基づいて処理（例えば、データの更新、センシング等）を行う（Ｓ００７）。データ処理回路１０８は処理を終了すると、電源制御回路１０３に停止要求信号を送信する。停止要求信号を受信した電源制御回路１０３は復調回路１０２への電力供給を停止する（Ｓ００８）。これにより、受信回路１００における信号処理動作を終了する。
【００２８】
図５は実施の形態１の受信回路１００におけるタイムチャートを表す図である。図５は図４の信号処理動作において各回路が生成する信号について、信号が表す値が“１”と“０”の場合のそれぞれの波形について示している。信号受信回路１０１が、データ信号における、パルス位置変調方式によって１シンボル内に配置された２つのパルスを抽出する。上述したように、“１”のとき、データ信号における２つのパルスの間隔の幅が“０”のときよりも広くなる。
【００２９】
パルス生成回路１０４は、１つ目のパルスの立ち上がりエッジで“ｈｉｇｈ”レベルに反転し、２つ目のパルスの立ち上がりエッジで再び“ｌｏｗ”レベルに反転する。これにより、復調用のパルスを生成する。ここで、“１”のとき、データ信号における２つのパルスの間隔の幅が広いため、“１”のときの復調用のパルスについては“０”のときよりもパルス幅が広い波形となる。遅延回路１０６が発生する遅延クロックは、復調用のパルスを所定時間ずらした波形である。
【００３０】
そして、信号検出回路１０５が、遅延クロックに合わせて復調用のパルスのレベルを検出したとき、“１”の場合は、パルス幅が広いので“ｈｉｇｈ”レベルの状態にある。このため、記憶部１０７は“１”を表す“ｈｉｇｈ”レベルを格納することとなる。一方、“０”の場合は、パルス幅が“１”より狭く、すでにレベルが下がってしまって“ｌｏｗ”レベルの状態にある。このため、記憶部１０７は“０”を表す“ｌｏｗ”レベルを格納することとなる。
【００３１】
以上のように、実施の形態１の通信機器１０の受信回路１００においては、信号の先頭となる起動パルス２０１とデータパルス列２０２とで構成したデータ信号が入力されると、電源制御回路１０３が復調回路１０２に電力供給を開始するようにしたので、信号を受信したときのみ復調動作を行うことにより、消費電力の低減をはかることができる。このとき、信号受信回路１０１については、常に無線信号を受信可能にすることで、送信の通信機器においては、受信の通信機器に依存しない任意のタイミングで無線信号を送信することができる。また、パルス生成回路１０４が生成した復調用のパルスを遅延させて遅延クロックとして利用するようにしたので、例えばＰＬＬ等の複雑な同期回路を用いずにクロックを生成して１シンボル毎の同期を行わせることができる。このため、消費電力及びコストの削減を図ることができる。
【００３２】
また、電源制御回路１０３は、データ処理回路１０８からの停止要求信号により、復調回路１０２への電力供給を停止させるようにしたので、信号を受信したときのみ復調動作を行うことにより、消費電力の低減をはかることができる。
【００３３】
さらに、パルス生成回路１０４が、データ信号の立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジによって新たに生成した復調用のパルスから信号検出回路１０５がレベルの検出を行うようにしたので、データ信号における強弱に依らず、パルス幅が一定の安定した出力波形が得られる。このような構成にすることによって、ＡＧＣ等の複雑な出力調整回路を用いずにすみ、消費電力を低減しながら通信信頼性を向上させることができる。さらに、複雑な回路を用いないため、コストの低減をはかることができる。また、１シンボル内に２つのパルスを配置するＰＰＭによる変調方式を用いることにより、受信回路１００の構成を簡単にすることが可能である。
【００３４】
実施の形態２．
図６は本発明の実施の形態２における通信機器１０Ａの構成を表す図である。図６において、図１と同じ符号を付している回路、手段等については、実施の形態１で説明したことと同様の処理動作を行う。図６における受信回路１００Ａは、変調回路１０２Ａがアナログ変換回路１０９を有している点で受信回路１００とは異なる。
【００３５】
アナログ変換回路１０９は、パルス生成回路１０４が生成したパルスをアナログ信号に変換する回路である。例えば、積分回路のような、パルス幅に応じたレベル（例えば電圧）を出力できるアナログ信号に変換できる回路とする。このため、パルス生成回路１０４が生成したパルス幅が広いほど、アナログ信号のレベルは高くなる。本実施の形態では、信号検出回路１０５はアナログ信号におけるレベルを検出するものとする。
【００３６】
実施の形態１における信号の変調方式では、１シンボルで２値（“０”，“１”）を表す例を示したが、１シンボルにおける情報量を増やすこともできる。そこで、本実施の形態では、１シンボルにおける情報量が４値（“００”，“０１”，“１０”，“１１”）である場合について説明する。
【００３７】
図７は実施の形態２の受信回路１００Ａにおけるタイムチャートを表す図である。図７は信号処理動作において各回路が生成する信号について、信号が表す値が“００”、“０１”、“１０”、“１１”のそれぞれの波形について示している。信号受信回路１０１が、データ信号における、パルス位置変調方式によって１シンボル内に配置された２つのパルスを抽出する。１シンボルにおいて４つの値を表すために、２つのパルスの間隔の幅を４通りに変化できるようにしている。
【００３８】
パルス生成回路１０４は、２つのパルスの間隔の幅に基づいて復調用のパルスを生成する。２つのパルスの間隔の幅が広いほど、パルス幅が広くなる。本実施の形態では、“００”、“０１”、“１０”、“１１”の順に広くなっている。遅延回路１０６が発生する遅延クロックは、復調用のパルスを所定時間ずらした波形である。
【００３９】
アナログ変換回路１０９は、復調用のパルスにおけるパルス幅の違いによって異なるレベル（ここでは４通り）のアナログ信号を出力する。信号検出回路１０５は、アナログ信号のレベルを検出して、４通りに分けた出力を行い、記憶部１０７は信号検出回路１０５の出力に基づく値をデータとして格納する。
【００４０】
以上のように、実施の形態２の通信機器１０Ａの受信回路１００Ａによれば、パルス生成回路１０４が生成した復調用のパルスにおけるパルス幅に基づいて、アナログ変換回路１０９が、３以上のレベルを表すことができるようにしたので、１シンボルで２値より大きなデータの値を表すことができ、情報量を増やして通信速度を向上させることができる。
【００４１】
実施の形態３．
図８は、実施の形態３におけるデータ信号のパルス配列の一例を示す概略図である。上述の実施の形態１では、起動パルス２０１とデータパルス列２０２とでデータ信号を構成した。
【００４２】
本実施の形態は、図８に示すように、データパルス列２０２Ａの最初のパルスを起動パルスとしたものである。データパルス列２０２Ａの最初のパルスを起動パルスとし、その立ち上がりエッジ部分が電源制御回路１０３のＲＳフリップフロップのセット端子に入力されると、電源制御回路１０３は復調回路１０２へ電力供給を行うようにする。
【００４３】
ここで、電源制御回路１０３がデータパルス列２０２Ａの最初のパルスの立ち上がりエッジにより電力供給を行うため、パルス生成回路１０４が最初のパルスの立ち上がりエッジを検出できない可能性がある。そこで、パルス生成回路１０４は、データパルス列２０２Ａにおけるパルスの立ち下がりエッジを検出すると、レベルを反転させ、復調に係るパルスを生成するようにする。これにより、データ信号中に起動パルスを別に設ける必要がなく、データパルス列２０２Ａのみでデータ信号を構成でき、信号の構成を単純にすることができる。
【００４４】
また、上述した実施の形態１では、電源制御回路１０３は、データ処理回路１０８からの停止要求信号に基づいて、復調回路１０２への電力供給を停止させるようにしたが、これに限定するものではない。例えばタイマ等（図示せず）を設け、電力供給開始後、復調処理後の所定時間が経過したものと判断すると、復調回路１０２への電力供給を停止させるようにしてもよい。これにより、ノイズ等を起動パルスとして、電源制御回路１０３が誤って復調回路１０２を起動させた場合でも、データ処理回路１０８からの停止要求信号がなくても一定時間経過後に、復調回路１０２への電力供給を停止させることができる。また、復調回路１０２への電力供給を停止させるため、ノイズ受信後もデータ信号を受信することが可能である。
【００４５】
実施の形態４．
図９は本発明の実施の形態４における通信システムを表す図である。本実施の形態の通信システムは１台又は複数台の親端末３０１と１台又は複数台の子端末３０２とで構成するものである。図９では、１台の親端末３０１と１台の子端末３０２とで構成している。
【００４６】
親端末３０１は、送信回路３０３と親端末第二通信部３０４とを備えている。送信回路３０３は、無線通信により起動要求信号を送信する。そして、親端末第二通信部３０４は、送信回路３０３に起動要求信号の送信を指示する。また、第二通信部３０７との間で無線通信によるデータ信号の送受信を行う。
【００４７】
一方、子端末３０２は、受信回路３０５、端末識別回路３０６及び第二通信部３０７を備えるものである。受信回路１００は上述の実施の形態１において説明した受信回路１００である。本実施の形態では、受信した起動要求信号のデータパルス列が表す宛先アドレスをデータとして検出し、記憶部１０７に記憶する。ここでは受信回路１００により説明するが、実施の形態２で説明した受信回路１００Ａとしてもよい。
【００４８】
端末識別回路３０６は、自端末アドレス記憶部５０２及び比較回路５０４を備えるものである。ここで、端末識別回路３０６は、電源制御回路１０３の制御に基づき、受信回路３０５の復調回路１０２と同じ電力供給制御を受けるものとする。自端末アドレス記憶部５０２は、通信システム内において、各端末が固有に有するアドレスについて、自端末のアドレスデータを記憶する。ここで、自端末アドレス記憶部５０２には、例えばＤＩＰスイッチ、Ｄフリップフロップ等を用いる。また、比較回路５０４は、自端末アドレス５０２が記憶する自端末のアドレスデータと受信回路１００の記憶部１０７が記憶する宛先アドレスのデータとを比較する。その結果、データが一致するものと判断すると、第二通信部３０７へ起動信号を送信し、第二通信部３０７を起動させる処理を行う。また、不一致であると判断すると、第二通信部３０７へ起動信号を送信せず、第二通信部３０７を起動させない。さらに、復調回路１０２及び端末識別回路３０６の電源供給を停止させるために、電源制御回路１０３に停止要求信号を送信する。
【００４９】
第二通信部３０７は、起動している間、親端末第二通信部３０４との無線通信を行う。親端末第二通信部３０４と第二通信部３０７との間で行う通信は、送信回路３０３と受信回路１００との間で行う通信に比べて通信速度が速く、データの信頼性も高い高性能な通信である。その分、第二通信部３０７における消費電力は大きくなる。ここで、第二通信部３０７が起動した場合には、第二通信部３０７が電源制御回路１０３に停止要求信号を送信する。
【００５０】
このため、本実施の形態の通信システムでは、データの送受信を行う子端末３０２の第二通信部３０７が低消費電力なスリープ状態であり、自端末宛の起動要求信号を受信したときに起動して送受信可能な状態とするものである。
【００５１】
図１０は実施の形態２における起動要求信号および実信号の構成内容を示す概略図である。起動要求信号は、実施の形態１で説明した起動パルス２０１及びデータパルス列２０２構成を持つものである。ここで、本実施の形態では、データパルス列２０２が表すデータは宛先アドレス４０２のデータである。また、実信号は、親端末３０１と子端末３０２との間で、宛先アドレス４０２のデータ及び実データを表すペイロード４０３からなる構成を持つものである。ここで、起動要求信号、実データ信号の搬送波は、それぞれ例えば４２９ＭＨｚ、２．４ＧＨｚ帯域の周波数を用いるものとする。
【００５２】
図１１は子端末３０２における信号処理動作を説明するためのフローチャートを表す図である。以下では、図１１に示すフローチャートに従い、信号処理動作について説明する。図１１のフローチャートにおけるＳ１０１〜Ｓ１０６については、実施の形態１において説明したＳ００１〜Ｓ００６と同様である。
【００５３】
そして、比較回路５０４は、自端末アドレス５０２が記憶する自端末のアドレスデータと受信回路１００の記憶部１０７が記憶する宛先アドレス４０２のデータとを比較する（Ｓ１０７）。２つのアドレスデータが一致するものと判断すると、比較回路５０４は、第二通信部３０７へ起動信号を送信し、第二通信部３０７を起動させる（Ｓ１０８）。第二通信部３０７は、起動した後、電源制御回路１０３に停止要求信号を送信し、復調回路１０２及び端末識別回路３０６の電源供給を停止させる。一方、２つのアドレスデータが一致しないものと判断すると、比較回路５０４は起動信号を送信せず、電源制御回路１０３に停止要求信号を送信する（Ｓ１０９）。
【００５４】
図１２は実施の形態４の通信システムにおけるシーケンスの一例を示す図である。図１２では図１１のフローチャートに基づいて、子端末３０２の各回路の起動又は停止（スリープ）状態の推移を表している。
【００５５】
まず、子端末３０２が他端末宛の宛先アドレス４０２のデータを含む起動要求信号を受信した場合について説明する。ここで、子端末３０２の宛先アドレスは“ＹＹＹ”とする。親端末３０１が宛先アドレス４０２として、“ＸＸＸ”のデータパルス列２０２を含む起動要求信号を送信する（Ｓ２０１）。起動パルス２０１が含まれる起動要求信号により、電源制御回路１０３は復調回路１０２及び端末識別回路３０６への電力供給を開始する。起動要求信号のデータパルス列２０２は復調回路１０２に入力される（Ｓ２０２）。復調回路１０２は、データパルス列２０２に基づく復調処理を行い、その結果である宛先アドレス４０２のデータが端末識別回路３０６に入力される（Ｓ２０３）。端末識別回路３０６の比較回路５０４は２つのアドレスデータが不一致であると判断するため、第二通信部３０７へ起動信号を送信しない。このため、第二通信部３０７は起動状態にならず、停止状態のままである。また、比較回路５０４は、電源制御回路１０３に停止要求信号を送信するため、復調回路１０２及び端末識別回路３０６は電力供給が停止され、停止状態となる。
【００５６】
次に、子端末３０２が自端末宛の宛先アドレス４０２のデータを含む起動要求信号を受信した場合について説明する。親端末３０１が宛先アドレス４０２として、“ＹＹＹ”のデータパルス列２０２を含む起動要求信号を送信する（Ｓ２０４）。起動パルス２０１が含まれる起動要求信号により、電源制御回路１０３は復調回路１０２及び端末識別回路３０６への電力供給を開始する。起動要求信号のデータパルス列２０２は復調回路１０２に入力される（Ｓ２０５）。
【００５７】
復調回路１０２は、データパルス列２０２に基づく復調処理を行い、その結果である宛先アドレス４０２のデータが端末識別回路３０６に入力される（Ｓ２０６）。端末識別回路３０６の比較回路５０４は２つのアドレスデータが一致すると判断するため、第二通信部３０７へ起動信号を送信する（Ｓ２０７）。これにより、第二通信部３０７は起動状態となる。そして、第二通信部３０７は、親端末３０１の親端末第二通信部３０４との間でデータ信号の送受信を行い、通信終了後、スリープ状態へ移行する。また、第二通信部３０７は、電源制御回路１０３に停止要求信号を送信するため、復調回路１０２及び端末識別回路３０６は電力供給が停止され、停止状態となる。
【００５８】
ここで、第二通信部３０７が起動状態であるとは、例えば第二通信部３０７がマイクロコンピュータである場合、クロック信号が高速で動作する状態であり、消費電力が大きい状態であることを示す。また、第二通信部３０７がスリープ状態であるとは、クロック信号が停止していたり、低速で動作していたり、また、マイクロコンピュータの周辺回路が停止している状態であり、起動状態と比較して著しく消費電力が小さい状態であることを示す。
【００５９】
以上のように、実施の形態４の通信システムにおいては、信号受信回路１０１が常に無線信号を受信可能であるため、親端末３０１においては、子端末３０２に依存しない任意のタイミングで無線信号を送信することができる。また、起動要求信号を受信したときに起動要求信号中の起動パルス２０１により、電源制御回路１０３が復調回路１０２及び端末識別回路３０６に電力供給を開始するようにしたので、消費電力の低減をはかることができる。さらに、端末識別回路３０６の比較回路５０４の比較動作により、起動要求信号が自端末宛のものであると判断すると復調回路１０２及び端末識別回路３０６に加え、第二通信部３０７を起動し、自端末宛ではない場合、第二通信部３０７を起動しないようにして、必要な回路を段階的に動作させ、起動要求信号を処理するために最低限の消費電力で信号処理を行うことができる。
【００６０】
実施の形態５．
上述の実施の形態では、無線通信について説明したが、有線の場合においても適用することができる。また、搬送媒体についても、電磁波、赤外線、可視光等を用いて通信を行うことができる。
【００６１】
また、実施の形態４の親端末３０１と子端末３０２は、起動要求信号の送受信用及び実信号の送受信用のアンテナをそれぞれ備えていたが、共通のアンテナとしてもよい。さらに、送信用と受信用とに分けてもよい。
【００６２】
また、実施の形態４では、特に示さなかったが、例えば自端末アドレス記憶部５０２に、さらに同報用のアドレスのデータを記憶させるようにしてもよい。そして、比較回路５０４が、同報用のアドレスデータと受信回路１００の記憶部１０７が記憶する宛先アドレスのデータとも比較し、データが一致するものと判断すると、第二通信部３０７へ起動信号を送信するようにしてもよい。これにより、システム内の複数の子端末３０２との通信を行おうとする場合に、子端末３０２毎に起動要求信号を送信する必要がなく、システム内の信号量を少なくすることができる。
【００６３】
また、実施の形態４では、子端末３０２は、受信回路１００、端末識別回路３０６及び第二通信部３０７で構成していたが、第二通信部３０７に限定する必要はない。例えば、センサネットワークにおいて、第二通信部３０７の代わりに１又は複数のセンサ等で構成してもよい。このとき、起動要求信号の宛先アドレス４０２のデータを、子端末３０２が有するセンサ毎に対応させておいてもよい。これにより、複数の物理量のデータを信号に含めて送信する場合でも、受信回路１００、端末識別回路３０６を１つで構成することができ、無駄な動作や処理がなくなり、低消費電力化をはかることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、空気調和機器、照明システム、センサネットワーク等に用いる通信システムに応用することができる。例えば、空気調和機器の場合、空気調和機器が実施の形態４における親端末３０１を備え、空気調和機器を操作するリモートコントローラー（以下、リモコンという）が子端末３０２を備えるようにすることができる。このとき、実施の形態４で説明した動作により、空気調和機器がリモコンに温度等の更新等のデータを含む信号を送信する。リモコンの信号受信回路１０１は常に信号を受信可能な状態であるので、空気調和機器は任意時刻にデータを送信することが可能となる。また、信号を受信するとき以外は、リモコンの第二通信部３０７はスリープ状態となっている。これにより、リモコンの消費電力を低減し、リモコンの電池寿命を延ばすことができる。
【００６５】
また、逆に空気調和機器が実施の形態４における子端末３０２を備え、空気調和機器を操作するリモコンが実施の形態２における親端末３０１を備えるシステムにも応用可能である。この場合、信号を受信する場合を除き、空気調和機器の第二通信部３０７は常にスリープ状態となっている。したがって、空気調和機器の待機電力を低減することが可能となる。
【００６６】
さらに、空気調和機器が実施の形態２における子端末３０２と送信回路３０３とを備え、空気調和機器を操作するリモコンが実施の形態４における子端末３０２と送信回路３０３とを備える通信システムにも応用することができる。この通信システムでは、空気調和機器の第二通信部３０７及びリモコンの第二通信部３０７は、信号を受信したとき以外はスリープ状態であるため、空気調和機器及びリモコンの消費電力を低減することができる。また、空気調和機器の信号受信回路１０１及びリモコンの信号受信回路１０１が常に起動要求信号を受信することが可能であるため、空気調和機器の送信回路３０３及びリモコンの送信回路３０３は任意の時刻に起動要求信号を送信することができる。
【００６７】
そして、実施の形態５で説明したセンサネットワークにおいては、センサを制御する端末が実施の形態４における親端末３０１を備え、センサが実施の形態４における子端末３０２を備える通信システムに応用することができる。このような通信システムでは、実信号を送受信するとき以外は端末の第二通信部３０７は、スリープ状態であるため、センサの消費電力を削減することができる。また、センサを制御する端末は、無線によるパラメータ設定やセンサデータの要求などを任意のタイミングで行うことができる。
【符号の説明】
【００６８】
１０、１０Ａ  通信機器、１００，１００Ａ  受信回路、１０１  信号受信回路、１０２，１０２Ａ  復調回路、１０３  電源制御回路、１０４  パルス生成回路、１０５  信号検出回路、１０６  遅延回路、１０７  記憶部、１０８  データ処理回路、１０９  アナログ変換回路、２０１  起動パルス、２０２  データパルス列、３０１  親端末、３０２  子端末、３０３  送信回路、３０４  親端末第二通信部、３０６  端末識別回路、３０７  第二通信部、４０２  宛先アドレス、４０３  ペイロード、５０２  自端末アドレス記憶部、５０４  比較回路。
【図１】
2010245740.tif 000003
【図２】
2010245740.tif 000004
【図３】
2010245740.tif 000005
【図４】
2010245740.tif 000006
【図５】
2010245740.tif 000007
【図６】
2010245740.tif 000008
【図７】
2010245740.tif 000009
【図８】
2010245740.tif 000010
【図９】
2010245740.tif 000011
【図１０】
2010245740.tif 000012
【図１１】
2010245740.tif 000013
【図１２】
2010245740.tif 000014