(57)【要約】【課題】所定の時間間隔で間欠的に送信される制御信号の受信を、低速クロック信号に発生し得る誤差に起因して失敗する不都合を軽減する。【解決手段】第１のクロック信号を発生する第１のクロック発生部１１と、第１のクロック信号に基づいて、外部機器から間欠的に送信される制御信号を受信する受信部１２と、第１のクロック発生部１１及び受信部１２の動作の停止及び起動を制御する制御部１３と、第１のクロック信号よりも低周波な第２のクロック信号を発生する第２のクロック発生部１４と、第１のクロック発生部１１及び受信部１２の動作が停止する前に、第１のクロック信号及び第２のクロック信号を用いて第２のクロック信号の誤差を算出し、当該誤差を利用して、停止した第１のクロック発生部１１及び受信部１２の動作を起動するタイミングを特定するための待機時間を決定する間欠待受状態制御部１５と、を有する通信機器１００。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のクロック信号を発生する第１のクロック発生手段と、
前記第１のクロック信号に基づいて、所定の時間間隔で外部機器から間欠的に送信される制御信号を受信する受信手段と、
前記第１のクロック発生手段及び前記受信手段の動作の停止及び起動を制御する制御手段と、
前記第１のクロック信号よりも低周波な第２のクロック信号を発生する第２のクロック発生手段と、
前記第１のクロック発生手段及び前記受信手段の動作が停止する前に、前記第１のクロック信号及び前記第２のクロック信号を用いて前記第２のクロック信号の誤差を算出し、当該誤差を利用して、停止した前記第１のクロック発生手段及び前記受信手段の動作を起動するタイミングを特定するための待機時間を決定する間欠待受状態制御手段と、
を有する通信機器。
【請求項２】
請求項１に記載の通信機器において、
前記間欠待受状態制御手段は、前記第１のクロック発生手段及び前記受信手段の動作が停止している間、前記第２のクロック信号を利用して前記待機時間の経過を監視し、前記待機時間が経過するとその旨を示すタイムアップ信号を前記制御手段に入力し、
前記制御手段は、前記タイムアップ信号を受信すると、前記第１のクロック発生手段及び前記受信手段を起動する通信機器。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の通信機器において、
前記間欠待受状態制御手段は、前記第１のクロック発生手段及び前記受信手段の動作の停止毎に、当該停止の前に、前記第２のクロック信号の誤差を算出し、当該誤差を利用して前記待機時間を決定する通信機器。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の通信機器において、
前記間欠待受状態制御手段は、前記制御信号の前記時間間隔を整数倍した値から前記時間間隔よりも小さい所定の前方マージンを引いた第１の値の中の、前記第１の値を前記第２のクロック信号を用いてカウントした時の誤差が前記前方マージンより小さくなる値を、前記待機時間に決定する通信機器。
【請求項５】
請求項４に記載の通信機器において、
前記間欠待受状態制御手段は、前記第１の値を前記第２のクロック信号を用いてカウントした時の誤差が前記前方マージンより小さくなる値の中の最も大きい値を、前記待機時間に決定する通信機器。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の通信機器において、
前記間欠待受状態制御手段が決定した複数の前記待機時間を蓄積していく通信機器。
【請求項７】
コンピュータを、
第１のクロック信号を発生する第１のクロック発生手段、
前記第１のクロック信号に基づいて、所定の時間間隔で外部機器から間欠的に送信される制御信号を受信する受信手段、
前記第１のクロック発生手段及び前記受信手段の動作の停止及び起動を制御する制御手段、
前記第１のクロック信号よりも低周波な第２のクロック信号を発生する第２のクロック発生手段、
前記第１のクロック発生手段及び前記受信手段の動作が停止する前に、前記第１のクロック信号及び前記第２のクロック信号を用いて前記第２のクロック信号の誤差を算出し、当該誤差を利用して、停止した前記第１のクロック発生手段及び前記受信手段の動作を起動するタイミングを特定するための待機時間を決定する間欠待受状態制御手段、
として機能させるプログラム。
【請求項８】
コンピュータが、
第１のクロック信号を発生する第１のクロック発生処理と、
前記第１のクロック信号に基づいて、所定の時間間隔で外部機器から間欠的に送信される制御信号を受信する受信処理と、
前記第１のクロック発生処理及び前記受信処理の停止及び起動を制御する制御処理と、
前記第１のクロック信号よりも低周波な第２のクロック信号を発生する第２のクロック発生処理と、
前記第１のクロック発生処理及び前記受信処理の動作が停止する前に、前記第１のクロック信号及び前記第２のクロック信号を用いて前記第２のクロック信号の誤差を算出し、当該誤差を利用して、停止した前記第１のクロック発生処理及び前記受信処理の動作を起動するタイミングを特定するための待機時間を決定する間欠待受状態制御処理と、
を実行する通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信機器、通信制御方法、及び、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
バッテリ駆動の無線機器、例えばＰＨＳ（Personal Handyphone System）の受信機において、駆動時間を長くするため間欠的に受信動作を制御する待ち受け方法（以下、間欠待ち受け）が広く知られている。
【０００３】
すなわち、無線機器が、高周波で周波数の安定精度が高い高速クロック信号を発生する高速クロック発生器と、高速クロック信号に基づいて基地局の制御信号（制御スロット）を受信する処理を実行する制御信号受信部と、低周波の低速クロック信号を発生し、消費電力が小さい低速クロック発生器とを備えておく。そして、低速クロック信号を用いて基地局の制御信号（制御スロット）を受信するタイミングを計り、所定の制御信号受信タイミング付近のみ高速クロック発生器及び制御信号受信部を動作させ、制御信号を受信する。
【０００４】
低速クロック発生器としては、システムのコストを下げるため水晶振動子を利用することが多いが、水晶振動子は温度変化による発振誤差が大きいという問題がある。この発振誤差により、基地局の制御信号を捕捉できず同期外れが発生することがあった。同期外れが起きることにより、基地局のサーチ、再同期を繰り返すことで、バッテリの消耗の加速、通信品質の低下につながる。
【０００５】
特許文献１には、高速クロック発生器の動作が停止する前に、高速クロック信号及び低速クロック信号を用いて低速クロック信号の周波数偏差を算出し、高速クロック発生器の動作が停止後は、算出した周波数偏差を利用して低速クロック信号の周波数偏差を補正し、補正後の低速クロック信号に基づいて制御信号受信タイミングを計測する無線通信装置が開示されている。
【０００６】
特許文献２には、受信電界レベル検出手段と判定手段と履歴手段としきい値設定手段と復調手段とを備えた受信機が開示されている。当該受信機は、休止モードから間欠的に受信モードに遷移してキャリアセンス動作を行う。判定手段は、キャリアセンス動作において、受信電界レベル検出手段で検出した受信電界レベルが予め設定されたしきい値レベル未満の時にキャリアなしと判定し、受信モードを中断して休止モードに遷移する。しきい値レベル以上の時にはキャリアありと判定し、復調手段により受信信号の復調を行う。履歴手段は、所定の期間または所定の回数のキャリアセンス動作で判定手段がキャリアありと判定した割合を求め、しきい値設定手段は割合が所定の値より小さいときは判定手段に設定されるしきい値レベルが低くなるように変更し、割合が所定の値より大きいときは判定手段に設定されるしきい値レベルが高くなるように変更する。
【０００７】
特許文献３には、無線通信に係るキャリアセンスを間欠的に行う無線通信装置が開示されている。当該無線通信装置は、キャリアセンス間の間欠時間を無線通信環境に基づいて変更する時間変更手段を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−３６８６７０号公報
【特許文献２】特開２００８−４２３８３号公報
【特許文献３】特開２００８−１０４１００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載の技術の場合、低速クロック信号の補正処理により、消費電力が大きくなってしまう。
【００１０】
本発明は、低速クロック信号に発生し得る誤差に起因して、所定の時間間隔で間欠的に送信される制御信号の受信を失敗する不都合を軽減するための技術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】
【００１１】
本発明によれば、
第１のクロック信号を発生する第１のクロック発生手段と、
前記第１のクロック信号に基づいて、所定の時間間隔で外部機器から間欠的に送信される制御信号を受信する受信手段と、
前記第１のクロック発生手段及び前記受信手段の動作の停止及び起動を制御する制御手段と、
前記第１のクロック信号よりも低周波な第２のクロック信号を発生する第２のクロック発生手段と、
前記第１のクロック発生手段及び前記受信手段の動作が停止する前に、前記第１のクロック信号及び前記第２のクロック信号を用いて前記第２のクロック信号の誤差を算出し、当該誤差を利用して、停止した前記第１のクロック発生手段及び前記受信手段の動作を起動するタイミングを特定するための待機時間を決定する間欠待受状態制御手段と、
を有する通信機器が提供される。
【００１２】
また、本発明によれば、
コンピュータを、
第１のクロック信号を発生する第１のクロック発生手段、
前記第１のクロック信号に基づいて、所定の時間間隔で外部機器から間欠的に送信される制御信号を受信する受信手段、
前記第１のクロック発生手段及び前記受信手段の動作の停止及び起動を制御する制御手段、
前記第１のクロック信号よりも低周波な第２のクロック信号を発生する第２のクロック発生手段、
前記第１のクロック発生手段及び前記受信手段の動作が停止する前に、前記第１のクロック信号及び前記第２のクロック信号を用いて前記第２のクロック信号の誤差を算出し、当該誤差を利用して、停止した前記第１のクロック発生手段及び前記受信手段の動作を起動するタイミングを特定するための待機時間を決定する間欠待受状態制御手段、
として機能させるプログラムが提供される。
【００１３】
また、本発明によれば、
コンピュータが、
第１のクロック信号を発生する第１のクロック発生処理と、
前記第１のクロック信号に基づいて、所定の時間間隔で外部機器から間欠的に送信される制御信号を受信する受信処理と、
前記第１のクロック発生処理及び前記受信処理の停止及び起動を制御する制御処理と、
前記第１のクロック信号よりも低周波な第２のクロック信号を発生する第２のクロック発生処理と、
前記第１のクロック発生処理及び前記受信処理の動作が停止する前に、前記第１のクロック信号及び前記第２のクロック信号を用いて前記第２のクロック信号の誤差を算出し、当該誤差を利用して、停止した前記第１のクロック発生処理及び前記受信処理の動作を起動するタイミングを特定するための待機時間を決定する間欠待受状態制御処理と、
を実行する通信制御方法が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、低速クロック信号に発生し得る誤差に起因して、所定の時間間隔で間欠的に送信される制御信号の受信を失敗する不都合が軽減される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態の通信機器の機能ブロック図の一例を示す図である。
【図２】本実施形態の待機時間Ｗがどのように決定されるかを説明するための図である。
【図３】本実施形態の待機時間Ｗがどのように決定されるかを説明するための図である。
【図４】本実施形態の作用効果を説明するための図である。
【図５】制御信号の一例を示す図である。
【図６】本実施形態の通信機器の機能ブロック図の一例を示す図である。
【図７】本実施形態の誤差算出部の機能ブロック図の一例を示す図である。
【図８】本実施形態の通信制御方法の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図９】本実施形態の通信機器の処理を説明するためのタイミングチャートの一例である。
【図１０】本実施形態の作用効果を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
【００１７】
なお、本実施形態の機器は、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、メモリにロードされたプログラム（あらかじめ装置を出荷する段階からメモリ内に格納されているプログラムのほか、ＣＤ等の記憶媒体やインターネット上のサーバ等からダウンロードされたプログラムも含む）、そのプログラムを格納するハードディスク等の記憶ユニット、ネットワーク接続用インタフェイスを中心にハードウェアとソフトウェアの任意の組合せによって実現される。そして、その実現方法、装置にはいろいろな変形例があることは、当業者には理解されるところである。
【００１８】
また、本実施形態の説明において利用する機能ブロック図は、ハードウェア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。これらの図においては、各装置は１つの機器により実現されるよう記載されているが、その実現手段はこれに限定されない。すなわち、物理的に分かれた構成であっても、論理的に分かれた構成であっても構わない。
【００１９】
＜第１の実施形態＞
図１に、本実施形態の通信機器１００の機能ブロック図の一例を示す。図示するように、通信機器１００は、第１のクロック発生部１１と、受信部１２と、制御部１３と、第２のクロック発生部１４と、間欠待受状態制御部１５とを有する、
【００２０】
第１のクロック発生部１１は、高周波で周波数安定精度が高い第１のクロック信号を発生する。第１のクロック発生部１１は、例えば温度補償機能付きの水晶発振器である。
【００２１】
受信部１２は、無線通信機能を有し、第１のクロック信号に基づいて、所定の時間間隔で外部機器（基地局等）から間欠的に送信される制御信号（制御スロット等）を受信する。
【００２２】
制御部１３は、第１のクロック発生部１１及び受信部１２の動作の停止及び起動を制御する。
【００２３】
第２のクロック発生部１４は、第１のクロック信号よりも低周波な第２のクロック信号を発生する。第２のクロック発生部１４は、例えば水晶振動子内蔵のＲＴＣ（Real Time Clock）である。
【００２４】
間欠待受状態制御部１５は、制御部１３の制御に基づいて第１のクロック発生部１１及び受信部１２の動作が停止する前に、第１のクロック信号及び第２のクロック信号を用いて第２のクロック信号の誤差を算出する。そして、当該誤差を利用して、停止した第１のクロック発生部１１及び受信部１２の動作を起動するタイミングを特定するための待機時間を決定する。そして、間欠待受状態制御部１５は、第１のクロック発生部１１及び受信部１２の動作が停止している間、第２のクロック信号を利用して待機時間の経過を監視し、待機時間が経過するとその旨を示すタイムアップ信号を制御部１３に入力する。なお、間欠待受状態制御部１５は、第１のクロック発生部１１及び受信部１２の動作の停止毎に、当該停止の前に、第２のクロック信号の誤差を算出し、当該誤差を利用して待機時間を決定することができる。
【００２５】
制御部１３は、タイムアップ信号を受信すると、第１のクロック発生部１１及び受信部１２を起動する。
【００２６】
ここで、図２を用いて、間欠待受状態制御部１５が待機時間を決定する詳細について説明する。
【００２７】
図中、制御スロットの欄には、基地局等の外部機器から所定の時間間隔Ｉで間欠的に送信される制御信号（制御スロット）のタイミングが示されている。各制御信号は所定の時間幅Ｔｓを有する。
【００２８】
周期１の欄には、間欠待受状態制御部１５からタイムアップ信号が出力されるタイミング、すなわち、第１のクロック発生部１１及び受信部１２の動作が起動されるタイミングが太縦線で示されている。受信動作１の欄には、周期１のタイミングで出力されるタイムアップ信号に基づいた受信動作のＯＮ／ＯＦＦのタイミング、すなわち、第１のクロック発生部１１及び受信部１２の動作の起動／停止のタイミングが示されている。受信動作を行う時間幅Ｔｏｎは、各制御信号の時間幅Ｔｓよりも大きくなっている。すなわち、多少のマージンＴｍ（＝Ｔｏｎ−Ｔｓ）が設けられている。Ｔｏｎは予め定められていてもよい。
【００２９】
周期２の欄には、間欠待受状態制御部１５からタイムアップ信号が出力されるタイミングのその他の例が示されている。受信動作２の欄には、周期２のタイミングで出力されるタイムアップ信号に基づいた受信動作のＯＮ／ＯＦＦのタイミング、すなわち、第１のクロック発生部１１及び受信部１２の動作の起動／停止のタイミングが示されている。
【００３０】
図２に示す例の場合、受信動作１及び２いずれにおいても、受信動作Ｏ１が行われている時間帯はＴ１の制御信号を完全に包含している。このため、受信動作Ｏ１において、受信部１２は制御信号Ｔ１の受信に成功する。結果、受信に成功した制御信号Ｔ１を用いた所定の処理（同期処理等）を実行後、制御部１３の制御に従い、第１のクロック発生部１１及び受信部１２の動作が停止する。
【００３１】
なお、第１のクロック発生部１１及び受信部１２の動作が停止する前に、間欠待受状態制御部１５は、次回に受信する制御信号を正常に受信できるようなタイミングで第１のクロック発生部１１及び受信部１２を起動できるように、これらの起動タイミングを特定するための待機時間Ｗを決定する。待機時間Ｗは、例えば、最新の受信制御信号（ここでは制御信号Ｔ１）の受信を開始したタイミングからの経過時間や、受信を終了したタイミングなどからの経過時間等とすることができる。以下では、待機時間Ｗは、最新の受信制御信号の受信を開始したタイミングからの経過時間とする。
【００３２】
ここで、第２のクロック信号の誤差を考えない理想状態の場合、図３に示すように、待機時間Ｗ（Ｗ１、Ｗ２）は、例えば、制御信号の時間間隔Ｉを整数倍した値から所定の時間ｐ（以下、前方マージンという）を引いた値（Ｉ−ｐ、２Ｉ−ｐ等）とすることができる。前方マージンｐは、Ｔｏｎ−Ｔｓ以下の範囲で任意に定めることができる。周期１に示す例の場合、待機時間Ｗ１は、Ｉ×１−ｐとなっている。このようにすれば、制御信号を受信するタイミングよりも所定時間ｐ前に第１のクロック発生部１１及び受信部１２の動作を起動し、制御信号の受信に成功することができる。
【００３３】
なお、必ずしも基地局等の外部機器が送信するすべての制御信号を受信する必要はなく、間欠的に（例：１つとばし、３つとばし等）制御信号を受信することもできる。例えば、制御信号Ｔ１を受信後、制御信号Ｔｎは受信せず、制御信号Ｔ２ｎを受信してもよい。待機時間Ｗ２が２Ｉ−ｐとなっている周期２及び受信動作２に示す例は、制御信号Ｔ１を受信後、制御信号Ｔｎを受信せず、制御信号Ｔ２ｎを受信するようになっている。かかる場合も、制御信号を受信するタイミングよりも所定時間ｐ前に第１のクロック発生部１１及び受信部１２の動作を起動し、制御信号の受信に成功することができる。なお、かかる場合、受信動作Ｏｎをとばすことで待機時間Ｗを大きくすることができる。待機時間Ｗを大きくすれば、第１のクロック発生部１１及び受信部１２の動作を停止する時間を長くでき、消費電力削減の観点で好ましい。
【００３４】
しかしながら、実際には第２のクロック信号の誤差が生じている。図２の周期１に示すように、所定の待機時間Ｗ１（＝Ｉ−ｐ）を第２のクロック信号で測定した場合、Δｔ１の誤差が発生する。すなわち、所定の待機時間Ｗ１のカウントに、Ｗ１＋Δｔ１かかってしまう。結果、第１のクロック発生部１１及び受信部１２の動作（受信動作Ｏｎ）を起動するタイミングが、図３で説明した理想状態よりもΔｔ１遅れる。また、周期２に示すように、所定の待機時間Ｗ２（＝２Ｉ−ｐ）を第２のクロック信号で測定した場合、Δｔ２の誤差が発生する。結果、第１のクロック発生部１１及び受信部１２の動作（受信動作Ｏ２ｎ）を起動するタイミングが、図３で説明した理想状態よりもΔｔ２遅れる。なお、待機時間Ｗが大きくなればなるほど、第２のクロック信号の誤差が大きくなる。そして、この誤差の大小が受信の成否に影響を及ぼす。
【００３５】
周期１の場合、待機時間Ｗ１をカウントした時の誤差Δｔ１は、前方マージンｐより小さい。このため、受信動作Ｏｎが行われている時間帯は、制御信号Ｔｎを完全に包含している。すなわち、受信動作Ｏｎは制御信号Ｔｎの受信に成功する。また、受信動作Ｏ２ｎが行われている時間帯は、制御信号Ｔ２ｎを完全に包含している。すなわち、受信動作Ｏ２ｎは制御信号Ｔ２ｎの受信に成功する。
【００３６】
一方、周期２の場合、待機時間Ｗ２をカウントした時の誤差Δｔ２は、前方マージンｐ以上である。このため、受信動作Ｏ２ｎが行われている時間帯は、制御信号Ｔｎを完全に包含していない。このため、Ｏ２ｎの受信動作において受信部１２は制御信号の受信に失敗する。
【００３７】
以上の点に鑑み、間欠待受状態制御部１５は、例えば、制御信号の時間間隔Ｉを整数倍した値から前方マージンｐを引いた値（Ｉ−ｐ、２Ｉ−ｐ等）の中の、その値を第２のクロック信号でカウントした時の誤差が前方マージンｐより小さくなる値を、待機時間Ｗに決定することができる。このようにして決定された待機時間Ｗによれば、制御信号の受信に失敗する不都合を回避することができる。なお、このような条件を満たす値が複数ある場合、その中の最も大きい値を待機時間Ｗに決定してもよい。このようにすれば、第１のクロック発生部１１及び受信部１２の動作を停止する時間を長くでき、消費電力削減の観点で好ましい。
【００３８】
なお、間欠待受状態制御部１５は、予め定められた前方マージンｐを、予め保持しておいてもよい。また、制御信号の時間間隔Ｉを示す情報は、例えば、制御信号の中に含まれていてもよい。そして、間欠待受状態制御部１５は、最新の制御信号に含まれている時間間隔Ｉを利用して、待機時間Ｗを算出してもよい。また、間欠待受状態制御部１５が第１のクロック信号及び第２のクロック信号を用いて第２のクロック信号の誤差（所定の値を第２のクロック信号でカウントした時の誤差）を算出する手段は特段制限されないが、後の実施形態で一例を説明する。
【００３９】
以上説明した本実施形態の通信機器によれば、所定の時間間隔で間欠的に送信される制御信号の受信を、低速クロック信号に発生し得る誤差に起因して失敗する不都合が軽減される。
【００４０】
＜第２の実施形態＞
以下、本実施形態の通信機器１００がＰＨＳである場合を例にとり説明する。なお、第１の実施形態と共通する部分の説明は省略する。
【００４１】
まず、一般的なＰＨＳの内部クロック構成について説明する。ＰＨＳでは無線回線の周波数は技術基準として規定され、高い周波数精度が要求される。このため無線周波数を生成するシンセサイザの基準クロック（以下、高速クロック）は、温度補償機能付きの水晶発振器が使用される。
【００４２】
また、バッテリで駆動されることにより低消費電力であることが求められ、基地局側との同期が完了すると一定間隔ごとにだけ基地局の制御スロット（制御信号）を受信する間欠待ち受けに移行する。間欠待ち受け時、機器中のほとんどの回路は停止させる。間欠待ち受け中に動作する回路を高速なクロックで動作させると消費電力が大きくなってしまうことから、低速な別系統のクロック（以下、低速クロック）が用意される。これはシステムのコストを下げるため水晶振動子を用いる場合が多い。水晶振動子は、常温時の発振周波数誤差が一番小さく、温度が常温から離れるにつれて発振周波数誤差が大きくなるという傾向がある。
【００４３】
一方、間欠待ち受けの間欠間隔は秒単位で、低速クロックの発振誤差が大きくなると間欠待ち受け時間経過後に制御スロットを捕捉することができなくなる。
【００４４】
無線回路が動作している間は高精度な高速クロックが動作していることから、高速クロックで低速クロックの正確な周期を計数し、この測定値を元に、低速クロックの正確な誤差を算出する。また、計算された誤差量より、次に受信可能な制御スロットを計算する。計算は、誤差分を考慮した間欠待ち受け後の受信回路ＯＮの時間が制御スロットの情報を欠損することが無いよう、制御スロットを包含可能な最大値に調整することで間欠受信時の同期外れを防止することを可能とする。
【００４５】
この動作を間欠受信動作ごとに繰り返し、次に受信可能な制御スロットまでの適切な間欠待ち受け時間を算出し更新する。
【００４６】
次に、図面を参照して本実施形態を詳細に説明する。まず、本実施形態の概念について説明する。
【００４７】
図４は、本実施形態を適用する間欠待ち受け時間の設定に対する概念図である。本図において、制御スロットＴ１を受信後、受信を休止して間欠待ち受けに入る。次に受信する制御スロットをＴｎに設定した場合（間欠待ち受け時間（待機時間Ｗ）はｔ）、低速クロックの誤差に起因する間欠待ち受け時間測定誤差はΔｔとなる。この時、受信動作ＯｎがＯＮになるタイミングは制御スロットＴｎの全てを包含し、図５の同期パターンの検出が可能で同期状態を維持できる。図５には、制御スロットの構成の一例、制御スロットの時間幅Ｔｓの一例（６２５μｓ）、及び、制御スロットの時間間隔Ｉの一例（５ｍｓ）が示されている。
【００４８】
一方、制御スロットＴ１受信後の間欠待ち受け時間を２倍にし、次に受信する制御スロットをＴ２ｎに設定した場合（間欠待ち受け時間（待機時間Ｗ）は２ｔ）、低速クロックの誤差に起因する間欠待ち受け時間測定誤差は約２Δｔとなる。この時、受信動作Ｏ２ｎがＯＮになるタイミングは制御スロットＴ２ｎの開始タイミングよりも遅くなる。このため、受信動作Ｏ２ｎで受信する制御スロットＴ２ｎは、一部が欠損している。これにより、図５の同期パターンの検出に失敗し、同期外れを起こす。
【００４９】
このように、低速クロックの精度が低い（誤差が大きい）場合、間欠待ち受け時間を短くすることで同期外れの起きにくい状態とすることができ、安定した通信に貢献できる。また、低速クロックの精度が高い（誤差が小さい）場合、間欠待ち受け時間を長くしても同期外れが起きにくく、より低消費電力に貢献できる。
【００５０】
次に、本実施形態の通信機器１００の構成について説明する。図６は、本実施形態の通信機器１００の機能ブロック図である。図７は図６の誤差算出部６を詳細に表すものである。
【００５１】
図６に示すように、本実施形態の通信機器１００は、受信部１２を構成する受信回路１、シンセサイザ２及びベースバンド処理部４と、第１のクロック発生部１１を構成する高精度高速クロック発生器３と、第２のクロック発生部１４を構成する低速クロック発生器７と、間欠待受状態制御部１５を構成する誤差算出部６と、制御部１３を構成する制御部５と、メモリ８とを有する。
【００５２】
受信回路１は、通信の受信を行う回路である。シンセサイザ２は、無線受信に必要な周波数を生成する回路である。ベースバンド処理部４は、受信した無線信号より復調を行い、データに変換する回路である。高精度高速クロック発生器３は、シンセサイザ２の基準クロックとして供給されるだけでなく、システム全体のメインクロックとして全ての回路に供給される。
【００５３】
システムがＰＨＳとして基地局と同期を確立している間、システム中の大部分（例えば全て）の回路がＯＮ状態になっている。この時、誤差算出部６は低速クロック発生器７から生成される低速クロックを、高精度高速クロック発生器３から生成される高速クロックで周期時間を測定し、実低速クロック時間として制御部５へ出力する。あらかじめ低速クロックに誤差が無い場合の周期時間をメモリ８に格納していて、この基準時間に対する実際の周期時間測定値との差が誤差時間となる。制御部５にて、この誤差時間と間欠待ち受け時間内での低速クロックサイクル数（カウント数）とを乗算すると、低速クロックを用いて間欠待ち受け時間（待機時間Ｗ）を測定した時の誤差となる。制御部５は、図４に示すΔｔが制御スロットの同期パターンを捕捉できる期間を計算し、図６の誤差算出部６に対し間欠待ち受け時間計数値指示を出し、間欠待ち受け状態に移行する。
【００５４】
間欠待ち受け状態時、制御部５により図６の間欠待ち受け時停止範囲１０で示す部分の動作を全面的に停止させる。さらにその範囲の外側のブロックでは、低速クロック発生器７からの低速クロックによる動作に切り替わり、低消費電力状態となる。
【００５５】
図７に示す誤差算出部６内の間欠待ち受け時間カウンタ６−１により間欠待ち受け時間（待機時間Ｗ）が計測され、計数が満了すると制御部５に対しタイムアップ信号を出力する。これにより制御部５は休止していた間欠待ち受け時停止範囲１０を起動し、制御スロット受信状態へ移行する。
【００５６】
制御スロットの受信と同時に、今回の受信動作期間でも間欠待ち受け移行前と同様のプロセスで低速クロックの誤差を高速クロックで測定し、低速クロック信号を用いて計測した際の誤差を算出する。制御部５は制御スロットの受信終了までに、新たな算出結果より間欠待ち受け時間計数値指示を誤差算出部６に対し出力する。その後、次の間欠待ち受け状態へ移行する。
【００５７】
以上の動作を繰り返すことで、低速クロックの誤差が変動しても、間欠待ち受け時間ごとに次の間欠待ち受け時間を変更することができ、基地局との同期を外すことなく間欠待ち受けを継続することができる。
【００５８】
図８は本実施形態の通信機器１００の動作の流れを示すフローチャートである。
【００５９】
図８の状態は、既にシステムが基地局との同期を確立し、間欠待ち受け状態、及び、制御スロットの受信動作を繰り返している状態を表している。制御スロット受信Ｓ７、実低速クロック時間計測Ｓ１、基準時間比較Ｓ２、誤差算出Ｓ３、及び、間欠待ち受け時間（待機時間Ｗ）算出、設定Ｓ４までのステップが、制御スロットの受信動作を行っている際に実行されるステップである。
【００６０】
実低速クロック時間計測Ｓ１のステップから間欠待ち受け開始Ｓ５までのタイミングチャートを図９に示す。間欠待ち受け開始Ｓ５より前の状態では、高速クロックが動作している。
【００６１】
実低速クロック時間計測Ｓ１では、図７の誤差算出部６により低速クロックの周期を測定する。例えば、誤差計数期間生成部６−２は低速クロックの複数の周期で有効になる信号を生成し、高速クロックで動作するカウンタ６−３で計測を実施する。これは１周期だけ測定するよりもより粒度の細かい計測値を得るためである。このような動作により、低速クロック周期をカウントし、実低速クロック時間として図６の制御部５へ渡す。
【００６２】
基準時間比較Ｓ２のステップでは、図６の制御部５（又は誤差算出部６）により、誤差算出部６によりカウントされた実低速クロック時間と、メモリ８に格納されている低速クロックに誤差が無い場合の低速クロック時間の理論値との比較が行われる。理論値が期待値であるので、この差分により単位周期あたりの誤差が算出される。
【００６３】
次に誤差算出Ｓ３、および、間欠待ち受け時間算出、設定Ｓ４のステップでは、図６の制御部５（又は誤差算出部６）により、基準時間比較Ｓ２で算出された単位周期あたりの誤差から、間欠待ち受け時間ｔがどの範囲まで制御スロットを欠損することなく受信動作が可能かを計算し、その間欠待ち受け時間ｔを間欠待ち受け時間計数値指示（待機時間Ｗ）として誤差算出部６に渡す。
【００６４】
ここまでのＳ１からＳ４までの一連の動作で、次の間欠待ち受け時間（待機時間Ｗ）が決定したので、制御スロットの受信が完了次第、制御部５は間欠待ち受け時停止範囲１０を停止し、システム全体を動作させるクロックを低速クロック発生器７の低速クロックに切り替える。この状態で間欠待ち受け開始Ｓ５のステップが終了する。
【００６５】
間欠待ち受け期間Ｓ６では、誤差算出部６の間欠待ち受け時間カウンタ６−１により間欠待ち受け時間（待機時間Ｗ）が測定される。図９のタイミングチャートの受信動作が下がっている範囲（ＯＦＦ）で、間欠待ち受け時間値Ｎ（間欠タイマの欄参照）が来るまで休止時間となる。間欠待ち受け時間値Ｎは、Ｓ４のステップで算出された間欠待ち受け時間計数値指示値（待機時間Ｗ）である。
【００６６】
間欠待ち受け時間カウンタ６−１が計数満了すると（Ｎまでカウントすると）、状態は制御スロット受信Ｓ７のステップへ移行する。制御スロット受信Ｓ７では、制御部５により休止していた間欠待ち受け時停止範囲１０の全てのブロックが起動され、実低速クロック時間計測Ｓ１のステップへ戻り、この動作が間欠待ち受け時間ごとに繰り返される。
【００６７】
ここで、具体例を用いてより詳細に説明する。
【００６８】
例えば、低速クロックの周波数を３２．７６８ｋＨｚとし、間欠待ち受け時間（待機時間Ｗ）を説明の簡素化のため、１．２秒、２．４秒、３．６秒のいずれかから選択するものとし、Ｓ４での間欠待ち受け時間の選定方法を説明する。ＰＨＳのデータレートは３８４ｋｂｐｓで、１ビット当たりの時間は２．６μｓである。また、受信回路の受信マージン（前方マージンｐ）をＰＨＳのフレームデータで３０ビットとする（３０ビット分までの誤差を許容する）。また、Ｓ１、Ｓ２により低速クロックの誤差が−４０ｐｐｍであることが計算されたこととする。
【００６９】
この状態で間欠待ち受け時間を３．６秒とすると、周波数誤差の無い場合のカウント値は、
３．６秒／クロック周期＝３．６／（１／３２７６８）＝１１７９６５回
となる。
【００７０】
誤差−４０ｐｐｍのクロックで１１７９６５回カウントした時の誤差は、
（（１／（３２７６８＋（３２７６８×−４０Ｅ−６））×１１７９６５）−３．６＝１５０．１μｓ
となり、３．６秒のカウントにおいて、１５０．１μｓ遅延してしまう。
【００７１】
ＰＨＳのデータが何ビット分か計算すると、
１５０．１μｓ／２．６μｓ≒５８ビット
となり、受信マージン（前方マージンｐ）を３０ビットと設定したので、制御スロットの２８ビット分受信できないことになり、同期を継続することができない。
【００７２】
同様に間欠待ち受け時間を２．４秒とすると、周波数誤差の無い場合のカウント値は、
２．４秒／クロック周期＝２．４／（１／３２７６８）＝７８６４３回
となる。
【００７３】
誤差−４０ｐｐｍのクロックで７８６４３回カウントした時の誤差は、
（（１／（３２７６８＋（３２７６８×−４０Ｅ−６））×７８６４３）−２．４＝８９．９μｓ
となり、２．４秒のカウントにおいて、８９．９μｓ遅延してしまう。
【００７４】
ＰＨＳのデータが何ビット分か計算すると、
８９．９μｓ／２．６μｓ≒３５ビット
となり、受信マージン（前方マージンｐ）を３０ビットと設定したので、制御スロットの５ビット分受信できないことになり、この設定でも同期を継続できない。
【００７５】
同様に間欠待ち受け時間を１．２秒とすると、周波数誤差の無い場合のカウント値は、
１．２秒／クロック周期＝１．２／（１／３２７６８）＝３９３２２回
となる。
【００７６】
誤差−４０ｐｐｍのクロックで１９６６１回カウントした時の誤差は、
（（１／（３２７６８＋（３２７６８×−４０Ｅ−６））×３９３２２）−１．２＝６０．２μｓ
となり、１．２秒のカウントにおいて、６０．２μｓ遅延してしまう。
【００７７】
ＰＨＳのデータが何ビット分か計算すると、
６０．２μｓ／２．６μｓ≒２３ビット
となり、受信マージン（前方マージンｐ）を３０ビットと設定したので、制御スロットを欠損することなく全て受信することができ、同期を継続することができる。従い、この例では間欠待ち受け時間を１．２秒に設定する。
【００７８】
その他の例として、低速クロックの誤差が−１０ｐｐｍで、間欠待ち受け時間を３．６秒とすると、誤差は、
（（１／（３２７６８＋（３２７６８×−１０Ｅ−６））×１１７９６５）−３．６＝４２．１μｓ
となり、３．６秒のカウントにおいて、４２．１μｓ遅延する。
【００７９】
ＰＨＳのデータが何ビット分か計算すると、
４２．１μｓ／２．６μｓ≒１６ビット
となり、受信マージン（前方マージンｐ）を３０ビットと設定したので、制御スロットを欠損することなく全て受信することができ、同期を継続することができる。従い、この例では間欠待ち受け時間を３．６秒に設定する。
【００８０】
このように、低速クロックの誤差量に応じて間欠待ち受け時間（待機時間Ｗ）を変更し、受信を期待する制御スロットの位置を変更することで間欠待ち受け時の同期を継続することができる。
【００８１】
このことを図で示したのが図１０である。低速クロックの誤差量に対し、間欠待ち受け時間が適切でない場合、誤差の量Δｔが大きくなり、基地局周期ＴＣ後の制御スロット受信時、受信回路ＯＮのタイミングはＴＣ＋Δｔ−前方マージンとなり、基地局制御スロットＴｎの受信データを欠損してしまう。反対に間欠待ち受け時間が適切な場合、誤差の量Δｔ２が相対的に小さくなり、ＴＣ＋Δｔ２−前方マージンのタイミングで立ち上がる受信回路ＯＮのＴｒｃｖ時間内で基地局制御スロットのＴｎの受信を正常に行うことができる。
【００８２】
本実施形態によれば、以下の効果を実現することができる。
第１の効果は、低速クロックの誤差量に応じた間欠待ち受け時間（待機時間Ｗ）を決定することで、同期外れを起こさない範囲で最大限の低消費電力化を図ることができる。
第２の効果は、コストを上げずに基地局との同期を継続することができる。
第３の効果は、同期外れをしないことにより通信の効率および信頼性を向上することができる。
第４の効果は、通信信頼性の高い間欠待ち受け時間を機器自身で判定できることにより、特に無人で運用されるシステムのメンテナンスフリー化に貢献できる。
【００８３】
なお、ここでは通信機器１００がＰＨＳである場合を例に説明したが、低消費電力化のために間欠待ち受け動作を行うその他の無線通信のプロトコルや有線通信に当てはめても同様の効果が期待できる。
【００８４】
また、公衆網だけでなく、自営網のシステムに適用することもできる。
【００８５】
更に、実施例の動作の説明では間欠待ち受け時間を離散的な設定としたが、測定した誤差量から計算される連続的な時間設定としても良い。
【００８６】
また、間欠待ち受け時間（待機時間Ｗ）の変更履歴を通信機器１００内に蓄積していき、これを参照することで、第２のクロック信号（低速クロック信号）の誤差の変化を知ることができる。第２のクロック信号（低速クロック信号）の誤差の変化は、通信機器１００が置かれた環境（温度等）に依存する。このため、間欠待ち受け時間（待機時間Ｗ）の変更履歴を参照することで、通信機器１００が置かれていた環境の変化を知ることができる。
＜付記＞
【００８７】
以下、参考形態の例を付記する。
１．  第１のクロック信号を発生する第１のクロック発生手段と、
前記第１のクロック信号に基づいて、所定の時間間隔で外部機器から間欠的に送信される制御信号を受信する受信手段と、
前記第１のクロック発生手段及び前記受信手段の動作の停止及び起動を制御する制御手段と、
前記第１のクロック信号よりも低周波な第２のクロック信号を発生する第２のクロック発生手段と、
前記第１のクロック発生手段及び前記受信手段の動作が停止する前に、前記第１のクロック信号及び前記第２のクロック信号を用いて前記第２のクロック信号の誤差を算出し、当該誤差を利用して、停止した前記第１のクロック発生手段及び前記受信手段の動作を起動するタイミングを特定するための待機時間を決定する間欠待受状態制御手段と、
を有する通信機器。
２．  １に記載の通信機器において、
前記間欠待受状態制御手段は、前記第１のクロック発生手段及び前記受信手段の動作が停止している間、前記第２のクロック信号を利用して前記待機時間の経過を監視し、前記待機時間が経過するとその旨を示すタイムアップ信号を前記制御手段に入力し、
前記制御手段は、前記タイムアップ信号を受信すると、前記第１のクロック発生手段及び前記受信手段を起動する通信機器。
３．  １又は２に記載の通信機器において、
前記間欠待受状態制御手段は、前記第１のクロック発生手段及び前記受信手段の動作の停止毎に、当該停止の前に、前記第２のクロック信号の誤差を算出し、当該誤差を利用して前記待機時間を決定する通信機器。
４．  １から３のいずれかに記載の通信機器において、
前記間欠待受状態制御手段は、前記制御信号の前記時間間隔を整数倍した値から前記時間間隔よりも小さい所定の前方マージンを引いた第１の値の中の、前記第１の値を前記第２のクロック信号を用いてカウントした時の誤差が前記前方マージンより小さくなる値を、前記待機時間に決定する通信機器。
５．  ４に記載の通信機器において、
前記間欠待受状態制御手段は、前記第１の値を前記第２のクロック信号を用いてカウントした時の誤差が前記前方マージンより小さくなる値の中の最も大きい値を、前記待機時間に決定する通信機器。
６．  １から５のいずれかに記載の通信機器において、
前記間欠待受状態制御手段が決定した複数の前記待機時間を蓄積していく通信機器。
７．  コンピュータを、
第１のクロック信号を発生する第１のクロック発生手段、
前記第１のクロック信号に基づいて、所定の時間間隔で外部機器から間欠的に送信される制御信号を受信する受信手段、
前記第１のクロック発生手段及び前記受信手段の動作の停止及び起動を制御する制御手段、
前記第１のクロック信号よりも低周波な第２のクロック信号を発生する第２のクロック発生手段、
前記第１のクロック発生手段及び前記受信手段の動作が停止する前に、前記第１のクロック信号及び前記第２のクロック信号を用いて前記第２のクロック信号の誤差を算出し、当該誤差を利用して、停止した前記第１のクロック発生手段及び前記受信手段の動作を起動するタイミングを特定するための待機時間を決定する間欠待受状態制御手段、
として機能させるプログラム。
７−２．  ７に記載のプログラムにおいて、
前記間欠待受状態制御手段に、前記第１のクロック発生手段及び前記受信手段の動作が停止している間、前記第２のクロック信号を利用して前記待機時間の経過を監視させ、前記待機時間が経過するとその旨を示すタイムアップ信号を前記制御手段に入力させ、
前記制御手段に、前記タイムアップ信号を受信すると、前記第１のクロック発生手段及び前記受信手段を起動させるプログラム。
７−３．  ７又は７−２に記載のプログラムにおいて、
前記間欠待受状態制御手段に、前記第１のクロック発生手段及び前記受信手段の動作の停止毎に、当該停止の前に、前記第２のクロック信号の誤差を算出させ、当該誤差を利用して前記待機時間を決定させるプログラム。
７−４．  ７から７−３のいずれかに記載のプログラムにおいて、
前記間欠待受状態制御手段に、前記制御信号の前記時間間隔を整数倍した値から前記時間間隔よりも小さい所定の前方マージンを引いた第１の値の中の、前記第１の値を前記第２のクロック信号を用いてカウントした時の誤差が前記前方マージンより小さくなる値を、前記待機時間に決定させるプログラム。
７−５．  ７−４に記載のプログラムにおいて、
前記間欠待受状態制御手段に、前記第１の値を前記第２のクロック信号を用いてカウントした時の誤差が前記前方マージンより小さくなる値の中の最も大きい値を、前記待機時間に決定させるプログラム。
７−６．  ７から７−５のいずれかに記載のプログラムにおいて、
前記間欠待受状態制御手段が決定した複数の前記待機時間を前記コンピュータに蓄積させるプログラム。
８．  コンピュータが、
第１のクロック信号を発生する第１のクロック発生処理と、
前記第１のクロック信号に基づいて、所定の時間間隔で外部機器から間欠的に送信される制御信号を受信する受信処理と、
前記第１のクロック発生処理及び前記受信処理の停止及び起動を制御する制御処理と、
前記第１のクロック信号よりも低周波な第２のクロック信号を発生する第２のクロック発生処理と、
前記第１のクロック発生処理及び前記受信処理の動作が停止する前に、前記第１のクロック信号及び前記第２のクロック信号を用いて前記第２のクロック信号の誤差を算出し、当該誤差を利用して、停止した前記第１のクロック発生処理及び前記受信処理の動作を起動するタイミングを特定するための待機時間を決定する間欠待受状態制御処理と、
を実行する通信制御方法。
８−２．  ８に記載の通信制御方法において、
前記間欠待受状態制御処理では、前記第１のクロック発生処理及び前記受信処理の動作が停止している間、前記第２のクロック信号を利用して前記待機時間の経過を監視し、前記待機時間が経過するとその旨を示すタイムアップ信号を前記制御処理に入力し、
前記制御処理は、前記タイムアップ信号を受信すると、前記第１のクロック発生処理及び前記受信処理を起動する通信制御方法。
８−３．  ８又は８−２に記載の通信制御方法において、
前記間欠待受状態制御処理では、前記第１のクロック発生処理及び前記受信処理の動作の停止毎に、当該停止の前に、前記第２のクロック信号の誤差を算出し、当該誤差を利用して前記待機時間を決定する通信制御方法。
８−４．  ８から８−３のいずれかに記載の通信制御方法において、
前記間欠待受状態制御処理では、前記制御信号の前記時間間隔を整数倍した値から前記時間間隔よりも小さい所定の前方マージンを引いた第１の値の中の、前記第１の値を前記第２のクロック信号を用いてカウントした時の誤差が前記前方マージンより小さくなる値を、前記待機時間に決定する通信制御方法。
８−５．  ８−４に記載の通信制御方法において、
前記間欠待受状態制御処理では、前記第１の値を前記第２のクロック信号を用いてカウントした時の誤差が前記前方マージンより小さくなる値の中の最も大きい値を、前記待機時間に決定する通信制御方法。
８−６．  ８から８−５のいずれかに記載の通信制御方法において、
前記コンピュータは、前記間欠待受状態制御処理で決定した複数の前記待機時間を蓄積していく通信制御方法。
【符号の説明】
【００８８】
１      受信回路
２      シンセサイザ
３      高精度高速クロック発生器
４      ベースバンド処理部
５      制御部
６      誤差算出部
６−１  間欠待ち受け時間カウンタ
６−２  誤差計数期間生成部
６−３  カウンタ
７      低速クロック発生器
８      メモリ
１０    間欠待ち受け時停止範囲
１１    第１のクロック発生部
１２    受信部
１３    制御部
１４    第２のクロック発生部
１５    間欠待受状態制御部
１００  通信機器
【図１】
2014165547.tif 000003
【図２】
2014165547.tif 000004
【図３】
2014165547.tif 000005
【図４】
2014165547.tif 000006
【図５】
2014165547.tif 000007
【図６】
2014165547.tif 000008
【図７】
2014165547.tif 000009
【図８】
2014165547.tif 000010
【図９】
2014165547.tif 000011
【図１０】
2014165547.tif 000012