(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信相手装置からの電波を間欠的に受信する受信手段と、ＲＳＳＩの検出待ち時間の設定値を保持するＲＳＳＩ記憶手段と、前記受信手段で受信された電波の強度を、前記ＲＳＳＩ記憶手段に保持されている設定値の間検出し、平均化してＲＳＳＩを検出するＲＳＳＩ検出手段と、前記ＲＳＳＩの検出待ち時間の設定値を、この無線通信装置と前記通信相手装置との初期接続設定が行われたときに検出されたＲＳＳＩに応じて定めるＲＳＳＩ検出待ち時間設定手段とを有することを特徴とする無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波の受信状態に応じてＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication：受信信号強度）の検出待ち時間が設定される無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に無線通信において、受信機は受信データの復調を開始する前にＲＳＳＩを確認し、受信機の受信感度以下の電波は、復調してもエラーを含むため、受信しないこととしている。
【０００３】
ＲＳＳＩは受信回路に入力された電波信号の強度であるが、一般的にかなりのジッタを有しているため、（１）ＡＤ変換して数回の読み取り値を平均化、（２）コンデンサなどを含む時定数回路に入力して平滑化、などの処理を行うことで最適な検出条件（つまり、バラツキが大きくても良いので短時間の平均を出すか、時間を掛けて平均化したバラツキの小さな数値を得るか）で運用する必要がある（特許文献１参照）。
【０００４】
図６に、上述したＡＤ変換を行うＡＤ変換器の入力波形と読み取りタイミングとの関係を示す。ここで、図６Ａは読み取り時間（検出待ち時間）を長くしてバラツキの小さい数値を得る場合であり、図６Ｂは読み取り時間を長くしてバラツキの小さい数値を得る場合である。このように、読み取り時間と読み取り精度がトレードオフの関係にあり、その最適化が重要である。
【０００５】
しかし、従来の無線通信装置の場合、工場出荷時のＲＳＳＩ検出条件設定がそのまま設置時にも適用されている。工場出荷時のＲＳＳＩ検出条件設定では、固定設置を想定した設置環境で使用できるようにＲＳＳＩの検出待ち時間が定められている。つまり、通信相手から送信された電波の受信強度が弱い環境でもＲＳＳＩを検出できるように、時間を掛けて平均化／平滑を行うように設定されている。このため、通信相手から送信された電波の受信強度が十分に強い環境でもＲＳＳＩの検出に必要以上の時間を掛けていることになり、その分無駄な電力を消費している。
【０００６】
例えば電池駆動で間欠受信動作を行う無線通信装置においては、このＲＳＳＩの検出を行う動作が電力消費に大きな影響を与え、無駄な消費電力が電池寿命を短くしているという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２７９７９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、無線通信装置において、通信相手装置から送信される電波の受信強度が十分に強い環境におけるＲＳＳＩ検出のための消費電力を低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、通信相手装置からの電波を間欠的に受信する受信手段と、ＲＳＳＩの検出待ち時間の設定値を保持するＲＳＳＩ記憶手段と、前記受信手段で受信された電波の強度を、前記ＲＳＳＩ記憶手段に保持されている設定値の間検出し、平均化してＲＳＳＩを検出するＲＳＳＩ検出手段と、前記ＲＳＳＩの検出待ち時間の設定値を、この無線通信装置と前記通信相手装置との初期接続設定が行われたときに検出されたＲＳＳＩに応じて定めるＲＳＳＩ検出待ち時間設定手段とを有することを特徴とする無線通信装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の無線通信装置によれば、通信相手装置との初期接続設定が行われたときに検出されたＲＳＳＩに応じてＲＳＳＩの検出待ち時間を設定することにより、通信相手装置からの電波の受信強度が十分に強い環境におけるＲＳＳＩ検出のための動作時間を従来よりも短縮し、消費電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態の無線通信装置のブロック図である。
【図２】本発明の実施形態の無線通信装置においてＲＳＳＩの検出待ち時間を設定する動作のフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態の無線通信装置の設置時のＲＳＳＩとＲＳＳＩ検出待ち時間の設定値との関係を示す図である。
【図４】本発明の実施形態の無線通信装置の動作のフローチャートである。
【図５】図４のフローにおけるＲＳＳＩと受信動作との関係を示す図である。
【図６】従来の無線通信装置におけるＡＤ変換器の入力波形と読み取りタイミングとの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
〈無線通信装置の構成〉
図１に本実施形態の無線通信装置のブロック図を示す。この無線通信装置は、図示されていない通信相手の無線通信装置から送信された電波を受信するアンテナ１と、アンテナ１で受信されたＲＦ（無線周波）信号を増幅するＲＦアンプ２と、ＲＦアンプ２の出力信号から必要な帯域の信号を通過させるＢＰＦ（バンドパスフィルタ）３とを備えている。
【００１３】
また、この無線通信装置は、ＢＰＦ３の出力信号と、ＶＣＯ（電圧制御発振器）４からのローカル信号を混合し、ＩＦ（中間周波数）信号を出力するミキサ５と、ミキサ５からのＩＦ信号を増幅するＩＦアンプ７と、ＩＦアンプ７の出力信号から必要な帯域の信号を通過させるＢＰＦ８と、ＢＰＦ８の出力信号を復調して通信データを取り出す復調器９とを備えている。
【００１４】
さらに、この無線通信装置は、装置全体の制御などを行うＣＰＵ（Central Processing Unit）１０を備えている。ＣＰＵ１０には、各種プログラムやデータが記憶されたＲＯＭ１１、及びＣＰＵ１０が各種動作を行うときのワークエリアなどとなるＲＡＭ１２が接続されている。
【００１５】
ＣＰＵ１０には、復調器９で復調された通信データが入力される。また、ＣＰＵ１０は、ミキサ５の出力信号をデジタル化するＡＤ変換器６に対し、予めＲＯＭ１１に記憶されたＲＳＳＩ検出待ち時間の設定値に基づいてＡＤ変換タイミング信号を供給する。ＡＤ変換器６は、ＡＤ変換タイミング信号を受けている間、ミキサ５の出力信号をデジタル化し、ＲＳＳＩとしてＣＰＵ１０に供給する。
【００１６】
また、図示を省略したが、この無線通信装置は間欠動作タイマーを備えており、そのタイマーのスタートからタイムアップ（満了）までの間は、タイマーとＣＰＵ１０以外の部分には電力が供給されないスリープ状態（低消費電力動作状態）になる。そして、タイムアップにより、装置全体に電力が供給され、受信動作を行う。なお、この受信動作の詳細については後述する。
【００１７】
〈ＲＳＳＩ検出待ち時間の設定〉
図２に、ＲＳＳＩ検出時間をＲＯＭ１１に設定する際の動作のフローチャートを示す。ユーザが設置作業を開始し、図示しない初期接続設定操作を行うと、図示しない初期接続設定相手の無線通信装置から送信された電波がアンテナ１で受信される。アンテナ１の出力であるＲＦ信号はＲＦアンプ２で増幅され、ＢＰＦ３にて所定の帯域成分が取り出され、ミキサ５にてＩＦ信号に変換され、ＡＤ変換器６に入力される。
【００１８】
ＡＤ変換器２にはＣＰＵ１０からのＡＤ変換タイミング信号が供給され、ＡＤ変換器２はＡＤ変換タイミング信号を受けている間、ミキサ５の出力信号をデジタル化し、ＲＳＳＩとしてＣＰＵ１０に供給する（ステップＳ１）。ここで、ＣＰＵ１０は、ＡＤ変換器６に対し、予めこの無線通信装置の工場出荷時にＲＯＭ１１に記憶されたＲＳＳＩ検出待ち時間の設定値に基づいてＡＤ変換タイミング信号を供給する。
【００１９】
次にＣＰＵ１０は、入力されたＲＳＳＩが予め定められた閾値（後述する受信感度レベル）以上か否か判定する（ステップＳ２）。判定の結果、閾値以上ではない場合（Ｓ２：No）は、設置不可と判断し、その旨の表示等を行う。
【００２０】
判定の結果、閾値以上であった場合（Ｓ２：Yes）は、そのＲＳＳＩに対応するＲＳＳＩ検出待ち時間を判定する（ステップＳ３）。図３に、ＲＳＳＩとＲＳＳＩ検出待ち時間の設定値との関係の一例を示す。ＲＳＳＩのレベルが１００であった場合は検出待ち時間を１００μsecに設定し（ステップＳ４）、ＲＳＳＩのレベルが４０であった場合は検出待ち時間を１msecに設定する（ステップＳ５）。これらの設定値はＣＰＵ１０によりＲＯＭ１１に記憶される。
【００２１】
以上のようにしてＲＳＳＩの検出待ち時間の設定が完了したら、必要な作業を実行した後に実運用へ移行する。
【００２２】
〈実運用時の動作〉
図４は実運用時の動作のフローチャートである。図示のように、ＣＰＵ１０と間欠動作タイマー以外に電力が供給されていないスリープ状態において、ＣＰＵ１０は間欠動作タイマーの満了を監視し（ステップＳ１１）、満了した場合（Ｓ１１：Yes）、各部に電力が供給されるように制御し、受信動作に移行するとともに、不図示のＲＳＳＩ検出待ちタイマーをスタートさせる（ステップＳ１２）。
【００２３】
ＣＰＵ１０はＲＳＳＩ検出待ちタイマーの満了を監視する（ステップＳ１３）。検出待ちタイマーは、この無線通信装置の通信時にＲＯＭ１１に記憶されたＲＳＳＩ検出待ち時間の設定値をカウントすると満了する。検出待ちタイマーが満了すると（Ｓ１３：Yes）、ＣＰＵ１０は、ＲＳＳＩ検出待ちタイマーのスタートから満了までの間にＡＤ変換器６からＲＡＭ１２に取り込んだＲＳＳＩの平均値が一定値以上か否か判定する（ステップＳ１４）。
【００２４】
判定の結果、一定値以上であった場合は（Ｓ１４：Yes）、復調器９からの通信データの復調を開始する（ステップＳ１５）。次いで、復調された通信データが自分宛か否か判定し（ステップＳ１６）、自分宛であった場合は（Ｓ１６：Yes）、通信相手の無線通信装置に対し、必要な通信を実行した後にスリープ状態へ移行する。
【００２５】
一方、ＲＳＳＩが一定値以上でなかった場合は（Ｓ１４：No）、スリープ状態へ移行する。また、復調された通信データが自分宛でなかった場合も（Ｓ１６：No）、スリープ状態へ移行する。
【００２６】
〈受信感度レベルと受信動作との関係〉
図５は、図４のフローにおけるＲＳＳＩと受信動作との関係を示す図である。図５Ａのように、ＲＳＳＩ検出待ち時間が相対的に長く設定されており、ＲＳＳＩが常時受信感度レベル（図２のステップＳ２における閾値、図４のステップＳ１４における一定値）より低い場合は復調しない。また、図５Ｂのように、ＲＳＳＩ検出待ち時間が相対的に短く設定されており、ＲＳＳＩが受信感度レベルよりも高くなることが時々ある場合（図では左から３つ目のＲＳＳＩ検出待ち時間）、復調を行ってもデータエラーが多発することになる。
【００２７】
図５Ｃに示すように、ＲＳＳＩ検出待ち時間が相対的に長く設定されており、ＲＳＳＩが常時受信感度レベルより高い場合は復調する。また、図５Ｄに示すように、ＲＳＳＩ検出待ち時間が相対的に短く設定されており、ＲＳＳＩが常時受信感度レベルより高い場合も復調する。
【００２８】
従来装置では、ＲＳＳＩ検出待ち時間が工場出荷時の設定値に固定され、図５Ｃのような状態で動作するため、ＲＳＳＩの検出に必要以上の時間を掛け、電力を無駄にしていた。これに対し、本実施形態では、相手先装置からの受信電波強度が十分に強い場合は、図５Ｄに示すような状態で動作し、ＲＳＳＩの検出に必要以上の時間を掛けないため、消費電力を低減することができる。
【００２９】
以上詳細に説明したように、本実施形態の無線通信装置によれば、設置作業時にＲＳＳＩの検出待ち時間を通信相手（初期接続設定相手）からの電波の受信電波強度に応じて設定するので、十分に強い電波強度で通信できる設置条件ではＲＳＳＩ検出待ち時間を短くすることができ、電池寿命を延ばすことが出来る。
【００３０】
なお、以上の実施形態では、ＲＳＳＩ検出待ち時間が経過するまでの間、ミキサ５の出力をＡＤ変換器６でデジタル化してＣＰＵ１０に入力するように構成したが、ミキサ５の出力をコンデンサで平滑した後にデジタル化し、ＣＰＵ１０に入力するように構成してもよい。そして、このコンデンサをバラクタダイオードなどの印加電圧により静電容量が変化する素子で構成し、ＲＳＳＩ検出待ち時間に応じて静電容量を設定することにより、ＲＳＳＩ検出待ち時間に応じた時定数を持たせることで、図１と同様に動作させることができる。
【００３１】
また、以上の実施形態では、無線通信装置の設置作業時の初期接続設定について説明したが、例えばこの無線通信装置を無線検針システムの子機又は中継機として実運用しているときに、中継ルートの自動変更に応じて通信相手が変化した場合にも、図２と同様な処理（初期接続設定）を自動的に実行し、ＲＳＳＩ検出待ち時間を設定することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１・・・アンテナ、２・・・ＲＦアンプ、３，８・・・ＢＰＦ、４・・・ＶＣＯ、５・・・ミキサ、６・・・ＡＤ変換器、７・・・ＩＦアンプ、９・・・復調器、１０・・・ＣＰＵ、１１・・・ＲＯＭ、１２・・・ＲＡＭ。
【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】
0005435222.tif 000007