(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホスト装置と複数のセンサ装置とを備えるセンサシステムに使用されるセンサ装置であって、
当該センサ装置は、
所定の物理量を測定する測定手段と、
前記測定手段によって測定された物理量に関するデータを蓄積する蓄積手段と、
前記ホスト装置又は他のセンサ装置との間で無線通信を行う受信部及び送信部を含む無線通信手段と、
前記無線通信手段の動作状態を活性状態及び非活性状態の一方に選択的に設定する設定手段と、
前記ホスト装置又は前記他のセンサ装置から送出された、各センサ装置を特定するための識別情報を含む起動信号を検出する検出手段と、
を備え、
前記設定手段は、前記検出手段が当該センサ装置に関する前記識別情報を含む前記起動信号を検出しないことにより当該センサ装置が前記ホスト装置又は前記他のセンサ装置との間で無線通信を行わない非通信期間においては、前記無線通信手段を非活性状態に設定し、前記検出手段が当該センサ装置に関する前記識別情報を含む前記起動信号を検出することにより当該センサ装置が前記ホスト装置又は前記他のセンサ装置との間で無線通信を行う通信期間においては、前記無線通信手段を活性状態に設定する、センサ装置。
【請求項２】
前記無線通信手段は、前記通信期間において、前記蓄積手段に蓄積されているデータを前記ホスト装置又は前記他のセンサ装置に送信する、請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項３】
前記検出手段は、
前記起動信号を整流することにより当該起動信号に含まれる前記識別情報を出力する整流回路と、
前記整流回路から出力された前記識別情報と当該センサ装置に関して予め設定されている識別情報とが一致するか否かを判定する判定回路と、
を有する、請求項１又は２に記載のセンサ装置。
【請求項４】
前記整流回路として、電流−電圧変換型の整流回路が使用される、請求項３に記載のセンサ装置。
【請求項５】
前記検出手段は、前記起動信号を昇圧して前記整流回路に入力する昇圧回路をさらに有する、請求項３又は４に記載のセンサ装置。
【請求項６】
前記判定回路は、前記整流回路から出力された前記識別情報の各ビットの論理を多数決によって判定する多数決回路を含む、請求項３から５のいずれか一つに記載のセンサ装置。
【請求項７】
前記起動信号として、搬送波の有無によって二値論理を表現する変調方式によって変調された信号が使用される、請求項１から６のいずれか一つに記載のセンサ装置。
【請求項８】
前記識別情報として、拡散符号を用いた拡散により前記他のセンサ装置に関する識別情報との類似度が低減された識別情報が使用される、請求項１から７のいずれか一つに記載のセンサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信を用いるセンサ装置及びそれに用いられる半導体デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のセンシング技術においては、遠隔地や人間が測定をすることが難しい場所でのリモートセンシングを行う技術が求められている。そうした中、センサ装置が測定した測定データを無線通信によりセンサノードやホスト装置によって受け取るセンサネットワーク技術が開発されている。
【０００３】
しかし、無線通信を用いるセンサネットワークにおいて、センサ装置は電池等の電源によって駆動させる場合が多いため、センサ装置の消費電力の増大は、センサ装置の駆動時間の低下や電源の大型化を招いてしまう。そこで、センサネットワークに用いられるセンサ装置の省電力化が求められている。
【０００４】
下記特許文献１には、起動信号を受信した場合に、センサ素子を起動してセンシングを行うセンサ回路アレイが開示されている。下記特許文献１に係るセンサ回路アレイによれば、センシングを行う必要のあるときは、起動信号によりセンサ素子を起動してセンシングを行い、センシングが不要な場合にはセンサ素子を起動させないことで、センサ回路における消費電力の低減が図られている。
【０００５】
また、下記特許文献２には、タイマによるスイッチ制御によってセンサ部への電力供給を制御する無線センサ装置が開示されている。下記特許文献２に係る無線センサ装置によれば、タイマ部が有するキャパシタの自己放電を利用して、センサ部への電力供給の制御を行い、センシング時刻を含む所定の時刻にセンサ部への電力供給を行う一方、それ以外の時刻には当該電力供給を行わないことで、センサ部における消費電力の低減が図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００８−５２９１２０号公報
【特許文献２】特開２００９−４２９２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１及び上記特許文献２に開示されている技術では、センサ装置からホスト装置などの装置への通信が不要な場合も、無線通信を行う回路に電力供給がされており、消費電力が増大してしまうという問題点があった。
【０００８】
本発明は、かかる事情に鑑みて成されたものであり、必要なセンシングを行いながらも消費電力の低減を図ることが可能なセンサ装置及びそれに用いられる半導体デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様に係るセンサ装置は、ホスト装置と複数のセンサ装置とを備えるセンサシステムに使用されるセンサ装置であって、当該センサ装置は、所定の物理量を測定する測定手段と、前記測定手段によって測定された物理量に関するデータを蓄積する蓄積手段と、前記ホスト装置又は他のセンサ装置との間で無線通信を行う受信部及び送信部を含む無線通信手段と、前記無線通信手段の動作状態を活性状態及び非活性状態の一方に選択的に設定する設定手段と、前記ホスト装置又は前記他のセンサ装置から送出された、各センサ装置を特定するための識別情報を含む起動信号を検出する検出手段と、を備え、前記設定手段は、前記検出手段が当該センサ装置に関する前記識別情報を含む前記起動信号を検出しないことにより当該センサ装置が前記ホスト装置又は前記他のセンサ装置との間で無線通信を行わない非通信期間においては、前記無線通信手段を非活性状態に設定し、前記検出手段が当該センサ装置に関する前記識別情報を含む前記起動信号を検出することにより当該センサ装置が前記ホスト装置又は前記他のセンサ装置との間で無線通信を行う通信期間においては、前記無線通信手段を活性状態に設定することを特徴としている。
【００１０】
第１の態様に係るセンサ装置によれば、測定手段が所定の物理量を測定し、蓄積手段が当該物理量に関するデータを蓄積する。そして、ホスト装置又は他のセンサ装置との間で無線通信を行う無線通信手段は、無線通信を行わない非通信期間においては、設定手段によって非活性状態に設定され、無線通信を行う通信期間においては、設定手段によって活性状態に設定される。したがって、測定した物理量に関するデータを蓄積しつつも、非通信期間においては無線通信手段が非活性状態に設定されるので、消費電力を低減することが可能となる。
また、第１の態様に係るセンサ装置によれば、検出手段は、ホスト装置又は他のセンサ装置から送出された識別情報を含む起動信号の検出を行う。そして、検出手段が識別情報を含む起動信号の検出を行った場合、設定手段は無線通信手段を活性状態に設定する。したがって、無線通信手段が非活性状態に設定されていても、ホスト装置などから送出された起動信号の検出を検出手段によって行うことが可能であるため、起動信号を受信するために無線通信手段を活性状態に設定する必要がない。よって、常時、起動信号を検出できる状態を維持しつつも、センサ装置の消費電力を低減することが可能となる。
【００１１】
本発明の第２の態様に係るセンサ装置は、第１の態様に係るセンサ装置において特に、前記無線通信手段は、前記通信期間において、前記蓄積手段に蓄積されているデータを前記ホスト装置又は前記他のセンサ装置に送信することを特徴としている。
【００１２】
第２の態様に係るセンサ装置によれば、無線通信手段は、通信期間においては活性状態に設定されることにより、蓄積手段に蓄積されているデータをホスト装置又は他のセンサ装置に送信する。したがって、ホスト装置等は、当該データを受信することにより、センサ装置が測定した物理量に関する情報を取得することが可能となる。
【００１５】
本発明の第３の態様に係るセンサ装置は、第１又は第２の態様に係るセンサ装置において特に、前記検出手段は、前記起動信号を整流することにより当該起動信号に含まれる前記識別情報を出力する整流回路と、前記整流回路から出力された前記識別情報と当該センサ装置に関して予め設定されている識別情報とが一致するか否かを判定する判定回路と、を有することを特徴としている。
【００１６】
第３の態様に係るセンサ装置によれば、整流回路は、起動信号を整流することにより当該起動信号に含まれる識別情報を出力する。そして、判定回路は、整流回路から出力された識別情報と、予め設定されている識別情報とが一致するか否かを判定する。したがって、整流回路と判定回路とを用いた簡単な回路構成によって、検出手段を実現することが可能となる。
【００１７】
本発明の第４の態様に係るセンサ装置は、第３の態様に係るセンサ装置において特に、前記整流回路として、電流−電圧変換型の整流回路が使用されることを特徴としている。
【００１８】
第４の態様に係るセンサ装置によれば、整流回路には、電流−電圧変換型の整流回路が使用される。入力信号の電流を電圧に変換することで、入力信号の整流と共に入力信号の電圧増幅を行うことができ、当該センサ装置とホスト装置又は他のセンサ装置との距離が遠い場合などの、起動信号の信号レベルが低くなる状況においても、検出手段によって識別情報を検出することが可能となる。また、電流−電圧変換型の整流回路に受動的な整流回路を用いれば、整流回路を多段に接続しても消費電力が増大することがない。したがって、整流回路の多段接続を行うことで、消費電力の増大を防ぎながらも起動信号に含まれている識別情報の検出をより高感度に行うことができる。
【００１９】
本発明の第５の態様に係るセンサ装置は、第３又は第４の態様に係るセンサ装置において特に、前記検出手段は、前記起動信号を昇圧して前記整流回路に入力する昇圧回路をさらに有することを特徴としている。
【００２０】
第５の態様に係るセンサ装置によれば、検出手段は、起動信号を昇圧して整流回路に入力する昇圧回路を有するので、起動信号の昇圧を行うことで、起動信号に含まれている識別情報の検出を高感度に行うことができる。したがって、当該センサ装置とホスト装置又は他のセンサ装置との距離が遠い場合などの、起動信号の信号レベルが低くなる状況においてでも、検出手段によって識別情報を検出することが可能となる。
【００２１】
本発明の第６の態様に係るセンサ装置は、第３から第５のいずれか一つの態様に係るセンサ装置において特に、前記判定回路は、前記整流回路から出力された前記識別情報の各ビットの論理を多数決によって判定する多数決回路を含むことを特徴としている。
【００２２】
第６の態様に係るセンサ装置によれば、多数決回路は、整流回路から出力された識別情報の各ビットの論理を多数決によって判定する。したがって、多数決を行わない判定よりも識別情報の各ビットの論理について正確な判定を行うことができるため、識別情報の各ビットの論理の判定精度を向上させることが可能となる。
【００２３】
本発明の第７の態様に係るセンサ装置は、第１から第６のいずれか一つの態様に係るセンサ装置において特に、前記起動信号として、搬送波の有無によって二値論理を表現する変調方式によって変調された信号が使用されることを特徴としている。
【００２４】
第７の態様に係るセンサ装置によれば、起動信号には、搬送波の有無によって二値論理を表現する変調方式によって変調された信号が使用されるので、整流回路などを用いた簡単な回路構成によって、起動信号に含まれる識別情報の二値論理を判定することが可能となる。
【００２５】
本発明の第８の態様に係るセンサ装置は、第１から第７のいずれか一つの態様に係るセンサ装置において特に、前記識別情報として、拡散符号を用いた拡散により前記他のセンサ装置に関する識別情報との類似度が低減された識別情報が使用されることを特徴としている。
【００２６】
第８の態様に係るセンサ装置によれば、拡散符号を用いて識別情報を拡散させることにより、当該センサ装置に関する識別情報と他のセンサ装置に関する識別情報との類似度を低減することができる。したがって、識別情報の誤認に起因する当該センサ装置の誤起動を抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、消費電力の低減されたセンサ装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施の形態に係るセンサ装置を用いるセンサシステムの構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るセンサ装置の構成を示したブロック図である。
【図３】センサ装置におけるデータ送信処理の動作を示すフローチャートである。
【図４】入力信号が入力された検出部の各回路が出力する信号の一例を示す図である。
【図５】多数決回路を用いた判定回路の一例を示した図である。
【図６】多数決回路の構成の一例を表すブロック図である。
【図７】多数決回路が識別情報の論理を決定する際に、三回のサンプリング検出を行う場合の信号の例を示した図である。
【図８】本実施の形態の変形例に係る信号検知部を用いたセンサ装置の構成を概略的に示したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、異なる図面において同一の符号を付した要素は、同一または相応する要素を示すものとする。
【００４４】
図１は、本発明の実施の形態に係るセンサ装置１０を用いるセンサシステムの構成を概略的に示すブロック図である。当該センサシステムは、センサ装置１０、ホスト装置２０、及び複数の他のセンサ装置２１によって構成されている。そして、センサ装置１０は、測定を行った物理量に関するデータを、無線通信を用いてホスト装置２０又は他のセンサ装置２１に対して送信を行うものである。
【００４５】
図２は、センサ装置１０の詳しい構成を示したブロック図である。図２で示すようにセンサ装置１０は、測定手段である測定部１００、蓄積手段である蓄積部２００、無線通信手段である無線通信部３００、信号経路制御部３０１、アンテナ３０５、検出手段である検出部４００、ＩＤ（Identification）保持部４５０、設定手段である制御部５００、及びタイマ５２０を備える。無線通信部３００は、ベースバンド部３１０、送信部３２０、及び受信部３３０を有する。検出部４００は、昇圧回路４１０、整流回路４２０、及び判定回路４３０を有する。
【００４６】
測定部１００の出力は、蓄積部２００の入力に接続されている。蓄積部２００の出力は、無線通信部３００の入力に接続されている。無線通信部３００の出力は、信号経路制御部３０１の入力と制御部５００の入力とに接続されている。信号経路制御部３０１の出力は、無線通信部３００の入力、昇圧回路４１０の入力、及びアンテナ３０５の入力に接続されている。アンテナ３０５の出力は、信号経路制御部３０１の入力に接続されている。昇圧回路４１０の出力は、整流回路４２０の入力に接続されている。整流回路４２０の出力は、判定回路４３０の入力に接続されている。判定回路４３０の出力は、制御部５００の入力に接続されている。ＩＤ保持部４５０の出力は、判定回路４３０の入力に接続されている。制御部５００の出力は、測定部１００の入力、蓄積部２００の入力、及び無線通信部３００の入力に接続されている。タイマ５２０の出力は、制御部５００の入力に接続されている。
【００４７】
次に、センサ装置１０の動作の説明を行う。センサ装置１０は、蓄積した測定データをホスト装置２０又は他のセンサ装置２１に向けて送信する無線通信機能を有し、当該無線通信を行う回路を、当該回路が通電され無線通信を行うことが可能な状態である活性状態、及び当該回路が省電力状態であり無線通信を行うことができない状態である非活性状態の一方に選択的に設定する制御を行うことで省電力化を行うセンサ装置である。
【００４８】
センサ装置１０が無線通信機能を使用しない期間である非通信期間において、センサ装置１０の無線通信部３００は非活性状態に設定されている。そして、センサ装置１０の測定部１００は、センシング対象となる所定の物理量の測定を行う。当該物理量の測定においては、温度センサや光学センサなどといった、一般的なセンサ素子を用いたセンシングが行われてよい。また、測定部１００が行う測定は、常時測定をし続けるものでもよいし、測定を行うタイミングを制御部５００が、例えばタイマ５２０を用いて所定の周期を計測し、定期的に測定を行うなどの制御をするものであってもよい。さらにいえば、本発明は、測定部１００が計測を行うタイミングを限定するものではない。
【００４９】
さらに、測定部１００は、当該測定した物理量の情報を、測定データＳ１１として蓄積部２００に入力する。測定部１００が測定を行う毎に測定データＳ１１は蓄積部２００に入力され、蓄積部２００は、測定部１００から順次入力された測定データＳ１１を蓄積する。この蓄積部２００の行う蓄積とは、メモリなどの一般的な記憶装置に測定データＳ１１を記憶し、蓄積させるものであってよい。
【００５０】
センサ装置１０は、測定部１００による所定の物理量の測定と蓄積部２００による測定データＳ１１の蓄積とを行いながらも、測定データを送信する送信処理の割り込みを受け付ける。図３は、センサ装置１０におけるデータ送信処理の動作を示すフローチャートである。まず、ステップＳＰ１０において、アンテナ３０５は、ホスト装置２０などから送出された起動信号を受信する。具体的には、センサ装置１０が蓄積した測定データＳ１１を必要とするホスト装置２０又は他のセンサ装置２１は、センサ装置１０に向け、起動信号を含む無線信号を送出する。この起動信号を生成するための変調方式には、ＯＯＫ（On-Off Keying:オンオフ変調）と呼ばれる、搬送波の有無によって二値論理を表現する変調
方式が用いられている。また、この起動信号には、ホスト装置２０又は他のセンサ装置２１が必要としている測定データＳ１１を蓄積しているセンサ装置１０を特定するための識別情報として、当該センサ装置１０のＩＤが含まれている。そして、アンテナ３０５は、この受信した起動信号を信号経路制御部３０１に対して入力する。信号経路制御部３０１は、ＲＦ（Radio Frequency）スイッチやサーキュレータなどの、入力された信号を出力する経路を制御する高周波素子である。信号経路制御部３０１は、アンテナ３０５より入力された起動信号の出力経路を制御することにより、起動信号を入力信号Ｓ１２として検出部４００に入力する。
【００５１】
次に、ステップＳＰ１１において、検出部４００は、入力信号Ｓ１２に含まれる起動信号から識別情報を検出する。具体的には、検出部４００へ入力された入力信号Ｓ１２は、昇圧回路４１０に入力される。この昇圧回路４１０は、トランスなどにより受動的に昇圧を行う回路である。昇圧回路４１０に入力された入力信号Ｓ１２の電圧は昇圧されて、信号Ｓ１３として整流回路４２０に入力される。整流回路４２０は、入力された信号Ｓ１３を平滑整流することで、当該信号に含まれる識別情報を検出する。
【００５２】
図４は、入力信号Ｓ１２が入力された検出部４００の各回路が出力する信号の一例を示す図である。昇圧回路４１０によって昇圧された信号Ｓ１３は、ＯＯＫを用いて変調された信号であるが、整流回路４２０が平滑整流を行うことで、電圧の高低で二値論理を表した信号Ｓ１４へと変換される。この電圧の高低で二値論理を表した信号Ｓ１４は、整流回路４２０より出力され判定回路４３０に入力される。そして、判定回路４３０は、入力された信号Ｓ１４の中に含まれている識別情報を検出する。この判定回路４３０が行う識別情報の検出では、例えば、整流回路４２０によって平滑整流された信号Ｓ１４の電圧値が所定の閾値を超えていれば二値論理の「１」、所定の閾値以下であれば二値論理の「０」と検出してもよい。このように、検出部４００は、受信した起動信号に基づいて二値論理の検出を行うことにより、起動信号に含まれている識別情報を検出する。
【００５３】
なお、センサ装置１０に用いられる整流回路４２０は、シェンケル回路やコッククロフト−ウォルトン回路のような、入力信号の電流を電圧に変換するタイプの整流回路であってもよい。整流回路４２０として電流−電圧変換型の整流回路を用いた場合には、整流回路４２０は、平滑整流を行いつつ入力信号の電流を電圧に変換するので、信号Ｓ１３に対して平滑整流及び電流−電圧変換がなされた信号Ｓ１４が、判定回路４３０に入力される。
【００５４】
次に、ステップＳＰ１２において、検出部４００の判定回路４３０は、ホスト装置２０などから受信した起動信号に含まれる識別情報と、ＩＤ保持部４５０に予め設定されたセンサ装置１０の識別情報とが一致するか否かを判定する。具体的には、ホスト装置２０又は他のセンサ装置２１が送出した起動信号に含まれる識別情報には、拡散符号が用いられている。そこで、センサ装置１０の判定回路４３０は、ステップＳＰ１１にて検出された識別情報に対して、ＩＤ保持部４５０に予め設定されたセンサ装置１０の識別情報（つまり、センサ装置１０のＩＤ情報）との相互相関係数の計算を行う。この相関係数の計算は、ＤＳＳＳ（Direct Sequence Spread Spectrum）などで用いられる一般的な相関係数の計算を用いてよい。当該相関係数の計算により、ホスト装置２０又は他のセンサ装置２１が送出した起動信号に含まれる識別情報と、ＩＤ保持部４５０に設定されたセンサ装置１０の識別情報との相関値が得られる。
【００５５】
そして、当該相関値が所定の閾値を超えていれば、ホスト装置２０又は他のセンサ装置２１が送出した起動信号に含まれる識別情報とＩＤ保持部４５０に設定されたセンサ装置１０の識別情報とは一致するものとして、判定回路４３０は判定結果信号Ｓ１６を制御部５００に入力する（このとき、ステップＳＰ１２における判定結果は「ＹＥＳ」となり、
ステップＳＰ１３に進む）。一方、相関値が所定の閾値以下であれば、ホスト装置２０又は他のセンサ装置２１が送出した起動信号に含まれる識別情報とＩＤ保持部４５０に設定されたセンサ装置１０の識別情報とは一致しないものとして、センサ装置１０はデータ送信処理を終了する（このとき、ステップＳＰ１２における判定結果は「ＮＯ」となる）。
【００５６】
さらに、ステップＳＰ１２で行う識別情報の判定において、当該判定を行う判定回路４３０は、識別情報の各ビットの論理の判定に多数決を行う回路を用いてもよい。図５は、多数決回路４３１を用いた判定回路４３０の一例を示す図である。判定回路４３０は、整流回路４２０からの入力信号Ｓ１４を入力し、入力信号Ｓ１４に含まれる所定のビット長（図５の例では５ビット長）の識別情報を、多数決回路４３１Ａから４３１Ｅによって決定する。識別情報の１ビット目の論理値は、多数決回路４３１Ｅが決定する。識別情報の２ビット目の論理値は、多数決回路４３１Ｄが決定する。識別情報の３ビット目の論理値は、多数決回路４３１Ｃが決定する。識別情報の４ビット目の論理値は、多数決回路４３１Ｂが決定する。識別情報の５ビット目の論理値は、多数決回路４３１Ａが決定する。
【００５７】
各多数決回路４３１で決定されたそれぞれのビットの論理値は、相関判定回路４３２に入力される。また、ＩＤ保持部４５０が保持していた識別情報は、自己識別情報Ｓ１５として相関判定回路４３２に入力される。相関判定回路４３２は、各多数決回路４３１が決定したそれぞれの論理値と自己識別情報Ｓ１５との相関係数を計算し、得られた相関値に基づいて、ホスト装置２０又は他のセンサ装置２１が送出した起動信号に含まれる識別情報と、ＩＤ保持部４５０に設定されたセンサ装置１０の識別情報とが一致するか否かを判定する。そして、その判定の結果に関する判定結果信号Ｓ１６を、制御部５００に入力する。
【００５８】
次に、識別情報の論理を決定する多数決回路４３１の説明を行う。図６は、多数決回路４３１の構成の一例を表すブロック図である。図６には、入力された識別情報の各ビットに対して三回のサンプリング検出を行い、その三回のサンプリング検出結果に基づいて多数決を行うことで、識別情報の各ビットの論理を決定する多数決回路４３１の構成が例示されている。この多数決回路４３１において、ＦＦ（Flip-Flop）４３３ＡからＦＦ４３３Ｃの三つのＦＦ４３３は、三回行ったサンプリング検出によって検出された識別情報の論理をそれぞれ保持する（一回目のサンプリング検出の結果はＦＦ４３３Ｃが保持する。二回目のサンプリング検出の結果はＦＦ４３３Ｂが保持する。三回目のサンプリング検出の結果はＦＦ４３３Ａが保持する）。これらのＦＦ４３３に保持された識別情報のサンプリング検出結果は、集計回路４３４に向けてそれぞれ出力される。
【００５９】
集計回路４３４は、入力されたサンプリング検出の結果に基づいて集計を行い、集計結果を多数決判定回路４３５に向けて出力する。そして、当該集計結果が入力された多数決判定回路４３５は、多数決の判定を行い、多数決判定結果を多数決回路４３１の出力とする。具体的には、ＦＦ４３３ＡからＦＦ４３３Ｃがそれぞれ保持している二値論理であるサンプリング結果を整数値として扱い、その総計を集計回路４３４によって計算する。多数決判定回路４３５は、当該計算結果である数値と所定の閾値とを比較して当該計算結果が所定の閾値を超えていれば、論理値として「１」を判定結果として出力し、当該検出結果が所定の閾値以下であれば、論理値として「０」を判定結果として出力する。
【００６０】
図７は、多数決回路４３１が、識別情報の論理を決定する際に、三回のサンプリング検出を行う場合の信号の例を示した図である。図７における多数決の判定では、所定の閾値を１としている。つまり、集計回路４３４の集計結果が１を超えていれば、多数決判定回路４３５は、二値論理における「１」を判定結果として出力し、集計回路４３４の集計結果が１以下であれば、二値論理における「０」を判定結果として出力する。図７においては、入力された識別情報にノイズが発生しており、ノイズの箇所では本来「０」とサンプ
リング検出されるべき検出で「１」と誤検出されてしまっている。この誤検出された箇所を含む時間帯の信号の論理を決定するのに用いられる三回のサンプリング検出結果は、０と１と０とであり、これらのサンプリング結果が入力される集計回路４３４は、総計を計算し、１という計算結果を多数決判定回路４３５に対して入力する。この多数決判定回路４３５の行う多数決の判定では、所定の閾値が１であるので、計算結果は所定の閾値を超えておらず、多数決回路４３１は二値論理における「０」という多数決の結果を出力する。よって、多数決回路４３１は、ノイズによる誤検出を排除した正常な識別情報の論理を出力している。なお、識別情報が５ビットである場合の判定回路４３０を例示したが、本発明において、識別情報は５ビットに限るものではない。また、多数決回路４３１で多数決を取る際に、三回のサンプリング検出を行う場合を例示したが、本発明において、多数決におけるサンプリング検出の回数は三回に限るものではない。そして、多数決回路４３１は、サンプリング検出の結果を保持するため、サンプリング検出の回数と同数のＦＦ４３３を備えることとなる。
【００６１】
次に、ステップＳＰ１３において、制御部５００は、判定回路４３０から判定結果信号Ｓ１６が入力されると、センサ装置１０は、データ送信要求の割り込みが発生し、ホスト装置２０又は他のセンサ装置２１と無線通信を行う必要のある期間である通信期間になったものとして、無線通信部３００を活性状態に設定する。具体的には、制御部５００は、無線通信部３００に対して制御信号Ｓ１７を出力し、無線通信部３００が有するベースバンド部３１０、送信部３２０、及び受信部３３０などの無線通信機能に係わる部位に電力を供給するなどして活性状態に設定する。そして、活性状態に設定された無線通信部３００は、その無線通信機能を用いて、信号経路制御部３０１を介してアンテナ３０５から、起動信号を送出したホスト装置２０又は他のセンサ装置２１に対して起動応答信号を送信してもよい。この起動応答信号により、当該信号を受け取ったホスト装置２０又は他のセンサ装置２１は、センサ装置１０が測定データを送信する準備ができたことを確認する。
【００６２】
次に、ステップＳＰ１４において、制御部５００が蓄積部２００と無線通信部３００とを制御することにより、蓄積部２００に蓄積されている測定データを、無線通信部３００が信号経路制御部３０１に向けて出力し、さらにアンテナ３０５を介して、起動信号を送出したホスト装置２０又は他のセンサ装置２１に対し送信する。この測定データの送信に用いられる無線通信機能は、一般的な無線通信であってよい。
【００６３】
次に、ステップＳＰ１５において、制御部５００は、ステップＳＰ１４にて行う測定データの送信が終了したことで、センサ装置１０が無線通信を行う必要のない期間である非通信期間になったものとし、無線通信部３００への電力供給を遮断するなどして、無線通信部３００を省電力状態である非活性状態に設定する。
【００６４】
以上のように、センサ装置１０は、ホスト装置２０又は他のセンサ装置２１が送出する起動信号を受信し、当該起動信号に含まれる識別情報が、予め設定されていた識別情報と一致した場合に、無線通信部３００を活性状態に設定し測定データを送信する。そして、センサ装置１０は、予め設定された当該センサ装置１０の識別情報に一致する起動信号が入力されなければ、非通信期間であるとして、無線通信部３００への電力供給を止めるなどの制御を行い無線通信部３００を非活性状態に設定する。したがって、センサ装置１０は、ホスト装置２０又は他のセンサ装置２１が測定データを要求するために起動信号を送出したとき（つまり、通信期間であるとき）以外は、無線通信部３００を非活性状態に設定するので、消費電力の低減を図ることが可能となる。
【００６５】
そして、無線通信部３００が非活性状態に設定されている場合も、測定部１００は測定した物理量に関するデータを蓄積部２００に蓄積するので、センサ装置１０は、消費電力の低減を図りつつも、随時、所定の物理量に関する情報を取得することができる。さらに
、無線通信部３００が非活性状態に設定されていても、ホスト装置２０などから送出された起動信号の検出を検出部４００によって行うことができるので、常時、起動信号を検出できる状態を維持しつつも、センサ装置１０は、消費電力の低減を図ることが可能となる。
【００６６】
また、センサ装置１０は、起動信号の検出にトランスなどの昇圧を行う回路を用いるので、起動信号の検出感度を高めることができる。さらに、整流回路４２０に電流−電圧変換型の整流回路を用いる場合も、起動信号の電流を電圧に変換し信号電圧を検出することで、起動信号の検出感度を高めることができる。よって、センサ装置１０とホスト装置２０又は他のセンサ装置２１との距離が遠い場合などの、起動信号の信号レベルが低くなる状況においても、検出部４００によって識別情報を検出することが可能となる。また、整流回路４２０に受動的な電流−電圧変換を行う整流回路を用いれば、整流回路４２０が１段だけでは検出感度が不足する場合でも、電源を使用せずに信号電圧を増幅するので、整流回路４２０を多段接続することで、起動信号に含まれている識別情報の検出を高感度に行いながらも、消費電力の増大を防ぐことが可能となる。また、識別情報の検出感度がよいので、ホスト装置２０又は他のセンサ装置２１が送出する無線信号の電波出力を下げても、センサ装置１０は識別情報の検出を行うことができるので、ホスト装置２０又は他のセンサ装置２１の無線通信における電波出力を下げることで、ホスト装置２０又は他のセンサ装置２１の消費電力の低減を図ることが可能となる。
【００６７】
さらに、センサ装置１０は、起動信号にＯＯＫによって変調された信号を使用するので、整流回路４２０による平滑整流を行うことで、整流回路などを用いた簡単な回路構成によって、起動信号に含まれる識別情報の二値論理を判定することができる。また、起動信号に含まれる識別情報と予め設定された識別情報とが一致するか否かの判定に際しては、拡散符号を用いて識別情報を拡散させることにより、センサ装置１０に関する識別情報と他のセンサ装置に関する識別情報との類似度を低減することができる。よって、識別情報の誤認に起因するセンサ装置１０の誤起動を抑制することが可能となる。また、検出部４００が行う、識別情報の各ビットの論理の決定に際して、多数決回路４３１によって多数決を行うことで誤検出を防ぎ、多数決を行わない場合よりも識別情報の各ビットの論理について正確な判定を行うことができるため、識別情報の各ビットの論理の判定精度を向上させることが可能である。
＜変形例＞
【００６８】
図８は、本実施の形態の変形例に係る信号検知部５０を用いたセンサ装置１１の構成を概略的に示したブロック図である。センサ装置１１は、測定部１００、蓄積部２００、無線通信部３００、アンテナ３０５、及び制御部５００を備え、測定したデータを蓄積し、無線通信機能を用いて測定したデータを送信する一般的な無線センサ装置である。さらに、センサ装置１１は、半導体デバイスである信号検知部５０を追加実装することができ、信号検知部５０は、信号経路制御部３０１と検出部４００とを備える。検出部４００は、図２で示したものと同様に、昇圧回路４１０、整流回路４２０、及び判定回路４３０を有してもよい。判定回路４３０は、図５で示したものと同様に、複数の多数決回路４３１と相関判定回路４３２とを有してもよい。多数決回路４３１は、図６で示したものと同様に、複数のＦＦ４３３、集計回路４３４、及び多数決判定回路４３５を有してもよい。
【００６９】
センサ装置１１は、それ単独で、測定したデータを蓄積し、無線通信機能を用いて測定したデータを送信する無線センサ装置として機能するが、信号検知部５０を追加実装することで、ホスト装置２０又は他のセンサ装置２１が送出した起動信号を検出し、当該起動信号に含まれる識別情報が、予め設定されていた識別情報と一致しているか否かを判定することが可能となる。したがって、信号検知部５０が当該判定結果をセンサ装置１１の制御部５００に対して入力し、制御部５００が当該判定結果に基づいて、無線通信を行う必
要のある通信期間と判断すれば、無線通信部３００への電力供給を行うなどの制御を行うことにより、無線通信部３００を活性状態に設定し、無線通信を行う必要がない非通信期間と判断すれば、無線通信部３００への電力供給を止めるなどの制御を行うことにより、無線通信部３００を非活性状態に設定する。よって、測定データの送信先であるホスト装置２０又は他のセンサ装置２１が測定データを必要としていないときは、無線通信部３００への電力供給を行わないので、センサ装置１１の消費電力の低減を図ることが可能となる。
【００７０】
なお、センサ装置１１におけるデータ送信処理は、図３で示したフローチャートと同様のものでよく、センサ装置１１は、ステップＳＰ１０からステップＳＰ１５にて説明したデータ送信処理を行うことができる。したがって、本変形例に係る信号検知部５０を用いれば、一般的な無線センサ装置に、本発明の実施の形態にて示したセンサ装置１０と同様の機能を持たせ、同様の効果を得ることが可能である。
【００７１】
また、本変形例に係る信号検知部５０（半導体デバイス）は、センサ装置以外にも適応可能であり、無線通信を行う端末に用いることで、端末が受信した信号に当該端末に予め設定される識別情報が含まれているか否かを検知することができる。したがって、この検知結果に基づいて端末が有する無線通信回路を活性状態又は非活性状態に設定することにより、当該端末の消費電力の低減を図るなどの制御を行うことが可能となる。
【００７２】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であり制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲にとって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７３】
１０、１１  センサ装置
２０  ホスト装置
２１  他のセンサ装置
５０  信号検知部
１００  測定部
２００  蓄積部
３００  無線通信部
３０１  信号経路制御部
４００  検出部
４１０  昇圧回路
４２０  整流回路
４３０  判定回路
４３１  多数決回路
４３２  相関判定回路
５００  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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