(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波クロックと低周波クロックを用いて所定の波形を生成する方法であって、前記波形は、前記高周波クロックのタイミング信号に同期して第一状態と第二状態の間を遷移し、前記方法は、
前記波形が、前記低周波クロックの次のタイミング信号の前に前記状態間を遷移する場合は、前記高周波クロックを動作させるステップと、
前記波形が、前記低周波クロックの次のタイミング信号の前に前記状態間を遷移しない場合は、前記高周波クロックの電源を落とすステップと、を含む
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記波形は、デジタル信号の一部を形成し、
前記第一状態は、第一デジタルレベルを含み、
前記第二状態は、第二デジタルレベルを含む
ことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
高周波クロックと低周波クロックを用いて所定の波形を生成する方法であって、前記波形は、前記高周波クロックのタイミング信号に同期して第一状態と第二状態の間を遷移し、前記方法は、
前記波形が前記第一状態にある場合は、前記高周波クロックを動作させるステップと、
前記波形が、前記低周波クロックの次のタイミング信号の前に前記第二状態から前記第一状態へ遷移しない場合は、前記高周波クロックの電源を落とすステップと、を含む
ことを特徴とする方法。
【請求項４】
前記波形は、パルス幅変調（ＰＷＭ）信号を含み、
前記第一状態は、前記ＰＷＭ信号がアクティブであることを含み、
前記第二状態は、前記ＰＷＭ信号が非アクティブであることを含む
ことを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記ＰＷＭ信号は、４９０Ｈｚ〜５１６ｋＨｚの範囲内にある周波数ｆを有する
ことを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記波形が前記第一状態となるのは第一期間（ｔｐ１）であり、前記第一期間は、前記波形を生成する装置内で、前記高周波クロックのタイミング信号の整数倍として定義され、
前記波形が前記第二状態となるのは第二期間（ｔｐ２）であり、前記第二期間は、前記波形を生成する装置内で、前記高周波クロックのタイミング信号の整数倍として定義される
ことを特徴とする、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記波形が前記第一状態となるのは第一期間（ｔｐ１）であり、前記第一期間は、前記低周波クロックのタイミング信号の整数倍と時間的に等しく、
前記波形が前記第二状態となるのは第二期間（ｔｐ２）であり、前記第二期間は、前記低周波クロックのタイミング信号の整数倍と時間的に等しい
ことを特徴とする、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記波形は、パルス列を生成するために所定回数（ｎｐ）繰り返される
ことを特徴とする、請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記パルス列は、一連のパルス列を生成するために所定回数（ｎｔ）繰り返される
ことを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記パルス列の開始は、それぞれ第三期間（ｔｔ）だけ離れているものとし、前記第三期間は、前記波形を生成する前記装置内で、前記高周波クロックのタイミング信号の整数倍として定義される
ことを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
ｆ、ｔｐ１、ｔｐ２、ｎｐ、ｎｔおよび／またはｔｔは、前記波形を生成する装置内で定義される、再構成可能なパラメータである
ことを特徴とする、請求項５乃至請求項１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記高周波クロックは、タイミング信号間で所定間隔（ｔｈ）を有し、ｔｈは２５〜１００ミリ秒の範囲内にあって，好適なのは５０ミリ秒であり、
前記低周波クロックは、タイミング信号間で所定間隔（ｔｌ）を有し、ｔｌは０．５〜２秒の範囲内にあって，好適には１秒である
ことを特徴とする、請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記高周波クロックは、相対的および／または絶対的に低いタイミング信号精度を有し、
前記低周波クロックは、相対的および／または絶対的に高いタイミング信号精度を有する
ことを特徴とする、請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記高周波クロックの前記タイミング信号は、水晶発振器によって提供される
ことを特徴とする、請求項１乃至請求項１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記低周波クロックの前記タイミング信号は、無線区間によって提供される、および／または、前記波形を生成する装置の外部にあるホストによって提供される
ことを特徴とする、請求項１乃至請求項１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
状態変化カウントが前記波形に関係付けられて、前記状態変化カウントは、状態間をいつ遷移するかという指標を提供するものである、および／または、
パワーセーブカウントが前記波形に関係付けられて、前記パワーセーブカウントは、前記低周波クロックの次のタイミング信号がいつ発生するかという指標を提供するものである
ことを特徴とする、請求項１乃至請求項１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記高周波クロックが動作しているとき、前記高周波クロックのタイミング信号ごとに前記状態変化カウントを減らすステップを含む
ことを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記高周波クロックが動作しているとき、前記高周波クロックのタイミング信号ごとに前記パワーセーブカウントを減らすステップを含む、
ことを特徴とする、請求項１６または請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記高周波クロックの電源が落とされているとき、前記状態変化カウントを前記パワーセーブカウントの分だけ低減するステップを含む
ことを特徴とする、請求項１６、請求項１７または請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記状態変化カウントが所定の最小値になると、前記波形を前記第一状態と前記第二状態の間で遷移させるステップを含む
ことを特徴とする、請求項１６乃至請求項１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
前記波形を前記第一状態に遷移するとき、前記状態変化カウントを第一数値（ｎｐ１）に設定し、ここでｎｐ１＝ｔｐ１／ｔｈであって、ｔｈは前記高周波クロックのタイミング信号の前記所定間隔であり、ｔｐ１は前記波形が前記第一状態にあるときの前記期間である、ステップ、および／または、
前記波形を前記第二状態に遷移するとき、前記状態変化カウントを第二数値（ｎｐ２）に設定し、ここでｎｐ２＝ｔｐ２／ｔｈであって、ｔｈは前記高周波クロックのタイミング信号の前記所定間隔であり、ｔｐ２は前記波形が前記第二状態にあるときの前記期間である、ステップを含む
ことを特徴とする、請求項１６乃至請求項２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
前記低周波クロックのタイミング信号ごとに前記パワーセーブカウントを整数値（ｎｐｓ）に設定し、ここでｎｐｓ＝ｔｌ／ｔｈ、および／または、ｎｐｓ＝ｆｌｏｏｒ（ｔｌ／ｔｈ）であって、ｔｈは前記高周波クロックのタイミング信号の前記所定間隔であり、ｔｌは前記低周波クロックのタイミング信号の前記所定間隔である、ステップを含む
ことを特徴とする、請求項１６乃至請求項２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
前記状態変化カウントが前記パワーセーブカウント以上である場合、前記波形は、前記低周波クロックの次のタイミング信号の前に前記第一状態と前記第二状態の間を遷移しないと判別するステップ、および／または、
前記状態変化カウントが前記パワーセーブカウント未満である場合、前記波形は、前記低周波クロックの次のタイミング信号の前に前記第一状態と前記第二状態の間を遷移すると判別するステップを含む
ことを特徴とする、請求項１６乃至請求項２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
前記高周波クロックの電源がすでに落とされた後に再度動作状態になる場合、最初に波形を生成する前に少なくとも低周波クロックの次のタイミング信号まで待機するステップを含む
ことを特徴とする、請求項１乃至請求項２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
前記波形は、バッテリ駆動および／または太陽電池駆動の装置によって生成される
ことを特徴とする、請求項１乃至請求項２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
高周波クロックと低周波クロックを用いて所定の波形を生成する装置であって、前記装置は、前記高周波クロックのタイミング信号に同期して第一状態と第二状態の間で前記波形を遷移させるように構成され、前記装置は、さらに
前記波形が、前記低周波クロックの次のタイミング信号の前に前記状態間を遷移する場合は、前記高周波クロックを動作させ、
前記波形が、前記低周波クロックの次のタイミング信号の前に前記状態間を遷移しない場合は、前記高周波クロックの電源を落とすように構成される
ことを特徴とする装置。
【請求項２７】
前記波形は、デジタル信号の一部を形成し、
前記第一状態は、第一デジタルレベルを含み、
前記第二状態は、第二デジタルレベルを含む
ことを特徴とする、請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
高周波クロックと低周波クロックを用いて所定の波形を生成する装置であって、前記装置は、前記高周波クロックのタイミング信号に同期して第一状態と第二状態の間で前記波形を遷移させるように構成され、前記装置は、さらに
前記波形が前記第一状態にある場合は、前記高周波クロックを動作させ、
前記波形が、前記低周波クロックの次のタイミング信号の前に前記第二状態から前記第一状態へ遷移しない場合は、前記高周波クロックの電源を落とすように構成される
ことを特徴とする装置。
【請求項２９】
前記波形は、パルス幅変調（ＰＷＭ）信号を含み、
前記第一状態は、前記ＰＷＭ信号がアクティブであることを含み、
前記第二状態は、前記ＰＷＭ信号が非アクティブであることを含む
ことを特徴とする、請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
前記ＰＷＭ信号は、４９０Ｈｚ〜５１６ｋＨｚの範囲内にある周波数ｆを有する
ことを特徴とする、請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
前記波形が前記第一状態となるのは第一期間（ｔｐ１）であり、前記第一期間は、前記装置内で、前記高周波クロックのタイミング信号の整数倍として定義され、
前記波形が前記第二状態となるのは第二期間（ｔｐ２）であり、前記第二期間は、前記装置内で、前記高周波クロックのタイミング信号の整数倍として定義される
ことを特徴とする、請求項２６乃至請求項３０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３２】
前記波形が前記第一状態となるのは第一期間（ｔｐ１）であり、前記第一期間は、前記低周波クロックのタイミング信号の整数倍と時間的に等しく、
前記波形が前記第二状態となるのは第二期間（ｔｐ２）であり、前記第二期間は、前記低周波クロックのタイミング信号の整数倍と時間的に等しい
ことを特徴とする、請求項２６乃至請求項３１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３３】
前記装置は、
パルス列を生成するために前記波形を所定回数（ｎｐ）繰り返すように構成される
ことを特徴とする、請求項２６乃至請求項３２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３４】
前記装置は、
一連のパルス列を生成するために前記パルス列を所定回数（ｎｔ）繰り返すように構成される
ことを特徴とする、請求項３３に記載の装置。
【請求項３５】
前記パルス列の開始は、それぞれ第三期間（ｔｔ）だけ離れているものとし、前記第三期間は、前記装置内で、前記高周波クロックのタイミング信号の整数倍として定義される
ことを特徴とする、請求項３４に記載の装置。
【請求項３６】
ｆ、ｔｐ１、ｔｐ２、ｎｐ、ｎｔおよび／またはｔｔは、前記波形を生成する装置内で定義される、再構成可能なパラメータである
ことを特徴とする、請求項３０乃至請求項３５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３７】
前記高周波クロックは、タイミング信号間で所定間隔（ｔｈ）を有し、ｔｈは２５〜１００ミリ秒の範囲内にあって，好適には５０ミリ秒であり、
前記低周波クロックは、タイミング信号間で所定間隔（ｔｌ）を有し、ｔｌは０．５〜２秒の範囲内にあって，好適には１秒である
ことを特徴とする、請求項２６乃至請求項３６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３８】
前記高周波クロックは、相対的および／または絶対的に低いタイミング信号精度を有し、
前記低周波クロックは、相対的および／または絶対的に高いタイミング信号精度を有する
ことを特徴とする、請求項２６乃至請求項３７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３９】
前記高周波クロックの前記タイミング信号は、水晶発振器によって提供される
ことを特徴とする、請求項２６乃至請求項３８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項４０】
前記低周波クロックの前記タイミング信号は、無線区間によって提供される、および／または、前記装置の外部にあるホストによって提供される
ことを特徴とする、請求項２６乃至請求項３９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項４１】
前記装置は、
状態変化カウントを前記波形に関係付けるように構成され、前記状態変化カウントは、状態間をいつ遷移するかという指標を提供するものである、および／または、
パワーセーブカウントを前記波形に関係付けるように構成され、前記パワーセーブカウントは、前記低周波クロックの次のタイミング信号がいつ発生するかという指標を提供するものである
ことを特徴とする、請求項２６乃至請求項４０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項４２】
前記装置は、
前記高周波クロックが動作しているとき、前記高周波クロックのタイミング信号ごとに前記状態変化カウントを減らすように構成される
ことを特徴とする、請求項４１に記載の装置。
【請求項４３】
前記装置は、
前記高周波クロックが動作しているとき、前記高周波クロックのタイミング信号ごとに前記パワーセーブカウントを減らすように構成される
ことを特徴とする、請求項４１または請求項４２に記載の装置。
【請求項４４】
前記装置は、  
前記高周波クロックの電源が落とされているとき、前記状態変化カウントを前記パワーセーブカウントの分だけ低減するように構成される
ことを特徴とする、請求項４１、請求項４２または請求項４３に記載の装置。
【請求項４５】
前記装置は、
前記状態変化カウントが所定の最小値になると、前記波形を前記第一状態と前記第二状態の間で遷移させるように構成される
ことを特徴とする、請求項４１乃至請求項４４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項４６】
前記装置は、
前記波形を前記第一状態に遷移するとき、前記状態変化カウントを第一数値（ｎｐ１）に設定するように構成され、ここでｎｐ１＝ｔｐ１／ｔｈであって、ｔｈは前記高周波クロックのタイミング信号の前記所定間隔であり、ｔｐ１は前記波形が前記第一状態にあるときの前記期間である、および／または、
前記波形を前記第二状態に遷移するとき、前記状態変化カウントを第二数値（ｎｐ２）に設定するように構成され、ここでｎｐ２＝ｔｐ２／ｔｈであって、ｔｈは前記高周波クロックのタイミング信号の前記所定間隔であり、ｔｐ２は前記波形が前記第二状態にあるときの前記期間である
ことを特徴とする、請求項４１乃至請求項４５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項４７】
前記装置は、
前記低周波クロックのタイミング信号ごとに前記パワーセーブカウントを整数値（ｎｐｓ）に設定するように構成され、ここでｎｐｓ＝ｔｌ／ｔｈ、および／または、ｎｐｓ＝ｆｌｏｏｒ（ｔｌ／ｔｈ）であって、ｔｈは前記高周波クロックのタイミング信号の前記所定間隔であり、ｔｌは前記低周波クロックのタイミング信号の前記所定間隔である
ことを特徴とする、請求項４１乃至請求項４６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項４８】
前記装置は、
前記状態変化カウントが前記パワーセーブカウント以上である場合、前記波形は、前記低周波クロックの次のタイミング信号の前に前記第一状態と前記第二状態の間を遷移しないと判別するように構成され、および／または、
前記状態変化カウントが前記パワーセーブカウント未満である場合、前記波形は、前記低周波クロックの次のタイミング信号の前に前記第一状態と前記第二状態の間を遷移すると判別するように構成される
ことを特徴とする、請求項４１乃至請求項４６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項４９】
前記装置は、
前記高周波クロックの電源がすでに落とされた後に再度動作状態になる場合、最初に波形を生成する前に少なくとも低周波クロックの次のタイミング信号まで待機するように構成される
ことを特徴とする、請求項２６乃至請求項４８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５０】
前記装置は、バッテリ駆動および／または太陽電池駆動の装置である
ことを特徴とする、請求項２６乃至請求項４９のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の波形を生成する方法と所定の波形を生成する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル信号またはパルス幅変調（ＰＷＭ）信号のような波形を使用して、データを送信したり、電気部品に制御信号を提供したりすることができる。一部の装置では、波形は、その装置のクロックのタイミング信号に同期する（例えば、その装置の水晶発振器によって提供されるタイミング信号に同期する）複数の状態の間で、例えば、電圧レベルのような信号を遷移させることによって、生成することができる。
【０００３】
このような装置においては、生成される波形の時間計算量または分解能は、クロックのタイミング信号間の時間長に依存する。高周波クロック（より短い、タイミング信号間の時間間隔を有する）は、低周波クロック（より長い、タイミング信号間の時間間隔を有する）よりも大きな時間計算量の、または、高い解像度の波形を提供することができる。このように、大きな時間計算量、または、高解像度が必要な状況では、一般的に、高周波クロックが望ましい。
【０００４】
しかし、出願人は、高周波クロックを使用する装置は、低周波クロックを使用する装置よりも、多量の電力を消費し得ることを確認した。この多量の消費電力は、例えば、クロックのタイミング信号ごとに発生する装置の動作が、高周波クロックでは、低周波クロックよりも頻繁に発生するという事実によるものである可能性が高い。このため、低消費電力が望まれる状況では、一般的に、低周波クロックが望ましい。
【０００５】
出願人は、結果として、伝統的に、大きな時間計算量と高解像度を有する波形を生成するために高周波クロックを用いることと、装置の低電力消費のために低周波クロックを用いることとのバランスを取る必要があったことを確認した。 
【０００６】
しかし、大きな時間計算量と高解像度を有する波形を生成するが、相応に装置の消費電力を増加させることのない方法を提供することが望ましい。
【０００７】
したがって、出願人は、波形が生成される方法に改善の余地が残っていると信じている。
【発明の概要】
【０００８】
本発明の一態様によれば、高周波クロックと低周波クロックを用いて所定の波形を生成する方法であって、波形が、高周波クロックのタイミング信号に同期して第一状態と第二状態の間を遷移し、
波形が、低周波クロックの次のタイミング信号の前に前記状態間を遷移する場合は、高周波クロックを動作させるステップと、
波形が、低周波クロックの次のタイミング信号の前に前記状態間を遷移しない場合は、高周波クロックの電源を落とすステップと、
を含む方法が提供される。
【０００９】
本発明のこの態様は、高周波クロックと低周波クロックを用いて所定の波形を生成する装置にも及び、前記装置は、高周波クロックのタイミング信号に同期して波形を第一状態と第二状態の間で遷移させるように構成され、前記装置は、 
波形が、低周波クロックの次のタイミング信号の前に前記状態間を遷移する場合は、高周波クロックを動作させ、
波形が、低周波クロックの次のタイミング信号の前に前記状態間を遷移しない場合は、高周波クロックの電源を落とす
ようにさらに構成される。
【００１０】
したがって、出願人は、大きな時間計算量と高解像度を有する所定の波形を低消費電力で生成する方法を見出した。具体的には、波形が、低周波クロックの次のタイミング信号の前に状態間を遷移する場合は、高周波クロックを動作させることによって、高周波クロックに基づく時間計算量と解像度を有する所定の波形を生成することができる。しかし、波形が、低周波クロックの次のタイミング信号の前に状態間を遷移しない場合は、高周波クロックの電源を落とすことによって、低消費電力で所定の波形を生成することができる。
【００１１】
一連の実施形態では、生成される波形はデジタル信号の一部を形成し、第一状態が第一デジタルレベル（例えば、「高」デジタルレベル）を含み、第二状態が第二デジタルレベル（例えば、「低」のデジタルレベル）を含む。
【００１２】
本発明の別の態様によれば、高周波クロックと低周波クロックを用いて所定の波形を生成する方法であって、波形が、高周波クロックのタイミング信号に同期して第一状態と第二状態の間を遷移し、
波形が前記第一状態にある場合は、高周波クロックを動作させるステップと、
波形が、低周波クロックの次のタイミング信号の前に第二状態から第一状態へ遷移しない場合は、高周波クロックの電源を落とすステップを含む
方法が提供される。
【００１３】
本発明のこの態様は、高周波クロックと低周波クロックを用いて所定の波形を生成する装置にも及び、前記装置は、高周波クロックのタイミング信号に同期して波形を第一状態と第二状態の間で遷移させるように構成され、前記装置は
波形が前記第一状態にある場合は、高周波クロックを動作させ、
波形が、低周波クロックの次のタイミング信号の前に第二状態から第一状態へ遷移しない場合は、高周波クロックの電源を落とす
ようにさらに構成される。
【００１４】
上述したように、出願人は、大きな時間計算量と高解像度を有する所定の波形を低消費電力で生成する方法を見出した。また、上記態様において、波形が第一状態にある場合は、高周波クロックを動作させることによって、高周波クロックを用いて波形を第一状態に維持することができる。
【００１５】
一連の実施形態では、波形はパルス幅変調（ＰＷＭ）信号を含み、この際に第一状態はＰＷＭ信号がアクティブである（例えば、「低」と「高」のデジタルレベルを繰り返す）ことを含み、第二状態はＰＷＭ信号が非アクティブである（例えば、「低」または「高」のデジタルレベルに固定されている）ことを含む。ＰＷＭ信号は、アクティブなとき、任意の適切な周波数ｆを有してもよいが、一連の実施形態では、ｆは４９０Ｈｚ〜５１６ｋＨｚの範囲内にある。この範囲の周波数は、例えば、モータ（例えば、ＡＣモータ）制御、照明（例えば、ＬＥＤ）制御、および音声信号に使用してもよい。
【００１６】
本発明のいずれの態様の実施形態においても、波形が第一状態となるのは第一期間（ｔｐ１）であるとし、第一期間は、波形を生成する装置内で、高周波クロックのタイミング信号の整数倍として定義されるものとする。例えば、高周波クロックのタイミング信号が５０ミリ秒間隔であり、ｔｐ１が０．５秒である場合、第一期間はその装置内で１０という数値で定義されることになる。同様に、波形が第二状態となるのは第二期間（ｔｐ２）であるとし、第二期間は、波形を生成する装置内で、高周波クロックのタイミング信号の整数倍として定義されるものとする。例えば、高周波クロックのタイミング信号が５０ミリ秒間隔であり、ｔｐ２が１秒である場合、第二期間はその装置内で２０という数値で定義されることになる。上記の内容からわかるように、ｔｐ１とｔｐ２は同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。これらの実施形態によれば、波形を定義する、簡単だが効果的な方法を提供することができる。
【００１７】
本発明の実施形態では、第一期間（ｔｐ１）と第二期間（ｔｐ２）は、低周波クロックのタイミング信号の整数倍とも時間的に等しいものとする。こうすれば、波形の状態遷移が低周波クロックのタイミング信号と位置合わせされる可能性が高くなる。
【００１８】
本発明の実施形態では、波形は、パルス列を生成するように第一回数（ｎｐ）繰り返されるものとする。個別のパルスまたはパルス列は、一連のパルスまたはパルス列を生成するために第二回数（ｎｔ）繰り返されるものとする。それぞれのパルスまたはパルス列の開始は、第三期間（ｔｔ）だけ離れているものとし、第三期間は、波形を生成する装置内で、高周波クロックのタイミング信号の整数倍として定義されるものとする。例えば、高周波クロックのタイミング信号が５０ミリ秒間隔であり、ｔｔが５秒である場合、第三期間はその装置内で１００という数値で定義されることになる。これらの実施形態によれば、波形を含む信号を定義する、単純だが効果的な方法を上記の場合と同様に提供することができる。
【００１９】
本発明の実施形態では、第三期間（ｔｐ３）もまた、低周波クロックのタイミング信号の整数倍に等しいものとする。こうすれば、上記の場合と同様に、波形の状態遷移が低周波クロックのタイミング信号と位置合わせされる可能性が高くなる。
【００２０】
本発明の実施形態では、パラメータｆ、ｔｐ１、ｔｐ２、ｎｐ、ｎｔ、ｔｔのいずれかまたは全て、予め定められて、波形を生成する装置に、格納されるかまたは提供されるものとする。これらのパラメータは、外部ホストによって装置に提供され、波形を生成する装置または外部ホストのいずれかによって再構成可能であるものとする。こうすれば、波形を時々修正し、さまざまな信号を提供することができる。
【００２１】
本発明の実施形態では、高周波クロックは、２５〜１００ミリ秒の範囲内にある，タイミング信号間の所定間隔（ｔｈ）を有するものとする。例えば、上述したように、ｔｈは５０ミリ秒であってもよい。低周波クロックは、０．５〜２秒の範囲内にあるタイミング信号の間隔（ｔｌ）を有するものとする。例えば、ｔｌは１秒であってもよい。
【００２２】
本発明の実施形態では、高周波クロックがタイミング信号間で所定間隔（ｔｈ）を有し、低周波クロックがタイミング信号間で所定間隔（ｔｌ）を有して、ｔｌ／ｔｈは整数になるものとする。こうすれば、低周波クロックの各タイミング信号が、高周波クロックのタイミング信号と位置合わせされる可能性が高くなる。
【００２３】
本発明の実施形態では、高周波クロックが相対的および／または絶対的に低いタイミング信号精度を有し、低周波クロックが相対的および／または絶対的に高いタイミング信号精度を有するものとする。低周波クロックの精度が高いと、高周波クロックと低周波クロックのタイミング信号間の不一致（例えば、ドリフト）が起こっても補償する助けとなり得る。また、低周波クロック（例えば、波形を生成する装置の外部に設けられていてもよい）の精度が高いと、高周波クロック（例えば、波形を生成する装置の一部を形成する部品によって提供されてもよい）を、低コスト、低消費電力、または低精度部品で提供することができる。
【００２４】
高周波クロックと低周波クロックのタイミング信号は、所望の適切な任意の方法で提供されるものとする。いくつかの実施形態では、高周波クロックは、波形を生成する装置内に設けるものとする。例えば、高周波クロックは、（例えば、その装置の一部を形成する）装置用水晶発振器によって、水晶発振器から高周波クロックを合成する（例えば、その装置の一部を形成する）装置用合成クロック源によって、または（例えば、その装置の一部を形成する）装置用ＲＣ発振器によって提供されてもよい。いくつかの実施形態では、低周波クロックのタイミング信号は、波形を生成する装置の外部に設けるものとする。例えば、高周波クロックは、無線区間によって提供されてもよい。装置の一部を形成する、高周波クロックの電源を落として、装置の一部を形成しない低周波クロックに頼ることによって、装置自体は少ない電力しか消費しないようにしてもよい。
【００２５】
本発明の実施形態では、状態変化カウントを、波形に関係付けるものとする。状態変化カウントは、状態間をいつ遷移するかという指標を提供するものである。例えば、高周波クロックが動作しているとき、状態変化カウントは、高周波クロックのタイミング信号ごとに減らすようにしてもよい。状態変化カウントが所定の最小値になると、波形が第一状態と第二状態の間で遷移するようにしてもよい。
【００２６】
本発明の実施形態では、状態変化カウントは、波形を第一状態に遷移するとき第一数値（ｎｐ１）に設定するものとし、ここでｎｐ１＝ｔｐ１／ｔｈであって、ｔｈは高周波クロックのタイミング信号の間隔である。例えば、高周波クロックのタイミング信号が５０ミリ秒間隔であり、ｔｐ１が０．５秒である場合、ｎｐ１は１０ということになる。同様に、状態変化カウントは、波形を第二状態に遷移するとき第二数値（ｎｐ２）に設定することとし、ここでｎｐ２＝ｔｐ２／ｔｈである。例えば、高周波クロックのタイミング信号が５０ミリ秒間隔であり、ｔｐ２が１秒である場合、ｎｐ１は２０ということになる。
【００２７】
パワーセーブカウントもまた、波形に関係付けるものとする。パワーセーブカウントは、低周波クロックの次のタイミング信号がいつ発生するかという指標を提供する。例えば、高周波クロックが動作しているとき、パワーセーブカウントは、高周波クロックのタイミング信号ごとに減らすようにしてもよい。しかし、高周波クロックの電源が落とされているとき、状態変化カウントがいつ状態間を遷移するのかという指標を提供するために、状態変化カウントをパワーセーブカウントの分だけ減らしてもよい。
【００２８】
本発明の実施形態では、パワーセーブカウントは、低周波クロックのタイミング信号ごとに整数値（ｎｐｓ）に設定するものとし、ここでｎｐｓ＝ｔｌ／ｔｈ、または（ｎｐｓ＝ｔｌ／ｔｈが整数値とならないときに）ｎｐｓ＝ｆｌｏｏｒ（ｔｌ／ｔｈ）であり、ｔｌは、低周波クロックのタイミング信号の間隔である。例えば、高周波クロックのタイミング信号が５０ミリ秒間隔であり、低周波クロックのタイミング信号が１秒間隔である場合、ｎｐｓは２０ということになる。
【００２９】
本発明の実施形態では、低周波クロックの次のタイミング信号の前に第一状態と第二状態の間を波形が遷移するか否かは、状態変化カウントとパワーセーブカウントから判別するものとする。例えば、状態変化カウントがパワーセーブカウント以上である場合、低周波クロックの次のタイミング信号の前に第一状態と第二状態の間を波形が遷移することはないと判別してもよい。同様に、状態変化カウントがパワーセーブカウント未満である場合、低周波クロックの次のタイミング信号の前に第一状態と第二状態の間を波形が遷移すると判別してもよい。
【００３０】
本発明の実施形態では、高周波クロックを低周波クロックに再同期させるものとする。この再同期は、例えば、一旦高周波クロックの電源が落とされた後に再度動作させると発生する、低周波クロックの次のタイミング信号で起こるものとする。こうすれば、例えば、高周波クロックにドリフトがあってもそれを除去し、低周波クロックのタイミング信号に同期して波形の状態遷移が発生するようにできる。
【００３１】
本発明の実施形態では、波形が最初に生成されるとき、本装置は、高周波クロックの電源を落とすことができるようになる前に、少なくとも低周波クロックの次のタイミング信号まで待たせるものとする。こうすれば、例えば、高周波クロックの電源が落とされる前に、波形の状態遷移および低周波クロックのタイミング信号の相対的な時間位置を決定することができるようになる。
【００３２】
本発明の実施形態では、高周波クロックの電源が落とされた後に再び動作状態となる場合、本装置は、最初に波形を生成する前に、少なくとも低周波クロックの次のタイミング信号まで待つものとする。こうすれば、例えば、波形が最初に生成されるとき、高低周波クロックと波形の状態遷移が同期化されるようにすることができる。
【００３３】
上記から理解されるように、本発明は、特に、低消費電力の恩恵を受ける、バッテリ駆動や太陽電池駆動などの装置に適用されるが、本発明は、非バッテリ駆動と非太陽電池駆動の装置にも等しく適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
次に、ほんの一例として、添付の図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について説明する。 
【図１】本発明の実施形態に従って生成される波形を示す図である。
【図２】図１の波形を生成するために使用される装置によって取り出される電流を示す図である。
【図３】本発明の別の実施形態に従って生成される波形を示す図である。
【図４】本発明の別の実施形態に従って生成される波形を示す図である。
【図５】本発明の別の実施形態に従って生成される波形を示す図である。
【図６】本発明の別の実施形態に従って生成される波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
図１は、本発明の実施形態に従って生成される要求波形を示す図である。この実施形態では、該波形は、それを用いてＬＥＤに電力を供給する、デジタル電圧信号１０の一部を形成する。該波形は「高」である第一状態１２と「低」である第二状態１４を有している。要求波形は、第一期間ｔｐ１は第一状態１２にあり、第二期間ｔｐ２は第二状態１４にある。この実施形態では、所定の要求波形は、ｔｐ１＝０．５秒、ｔｐ２＝１秒を有する。デジタル信号１０によって、ＬＥＤは０．５秒間点灯し、１秒間消灯する。
【００３６】
図１はまた、低周波クロック信号１６がタイミング信号１６−１〜１６−３を有することも示している。この実施形態では、タイミング信号１６−１〜１６−３の立ち上がりエッジが１秒間隔で離間するように、低周波クロック信号１６は１Ｈｚで出力される。低周波クロックのタイミング信号間の時間間隔を、ここではｔｌと呼ぶこととする。この実施形態では、低周波クロック信号１６は、波形を生成する装置の外部に設けられている。例えば、低周波クロック信号１６は、ホスト装置によって波形を生成する装置のために提供されてもよいし、無線区間によって提供されてもよい。
【００３７】
図１はまた、高周波クロック信号１８がタイミング信号１８−１〜１８−１１を有することも示している。この実施形態では、タイミング信号１８−１〜１８−１１の立ち上がりエッジが通常は５０ミリ秒間隔で離間するように、高周波クロック信号１８は２０Ｈｚで出力される。しかし、タイミング信号１８−５と１８−６の立ち上がりエッジは、以下でより詳細に説明されるように、タイミング信号１８−６が低周波クロックのタイミング信号と再同期化されるので、５０ミリ秒よりわずかに短い間隔で離れている。高周波クロックのタイミング信号間の時間間隔を、ここではｔｈと呼ぶこととする。この実施形態では、高周波クロック信号２０は、波形を生成する装置内から提供される。例えば、高周波クロックは、水晶発振器によって提供されてもよい。この実施形態では、低周波クロックのほうが高周波クロックよりも高い絶対精度を有している。
【００３８】
本発明の実施形態では、波形は、低周波クロックのタイミング信号ごとにリセットされるパワーセーブカウントと関係付けされている。パワーセーブカウントは、低周波クロックのタイミング信号ごとに整数ｎｐｓにリセットされる。この実施形態では、ｎｐｓは、次式で与えられる。 
ｎｐｓ＝ｔｌ／ｔｈ 
本実施形態では、ｎｐｓは次のようになる。 
ｎｐｓ＝１秒／５０ミリ秒＝２０
しかし、上記から理解されるように、ｔｌ／ｔｈが整数値とならない実施形態では、パワーセーブカウントは整数ｎｐｓに設定するものとし、次の関数で表される。
ｎｐｓ＝ｆｌｏｏｒ（ｔｌ／ｔｈ）
【００３９】
本実施形態では、パワーセーブカウントは、高周波クロックのタイミング信号ごとに所定量だけ（この場合は、１）減らされる。従って、パワーセーブカウントは、低周波クロックの次のタイミング信号が発生することになっているのはいつかという出力中の指標を与えてくれる。上記から理解されるように、本実施形態では、低周波クロックの次のタイミング信号までの時間は、以下の値になることがわかる。 
（パワーセーブカウント）ｘ  ｔｈ 
例えば、パワーセーブカウントが現在「２０」である場合、低周波クロックの次のタイミング信号までの時間は、以下の値であるとみなされる。 
２０Ｘ５０ミリ秒＝１秒
【００４０】
波形は、また、状態変化カウントとも関係付けられている。以下でより詳細に説明するように、状態変化カウントは、高周波クロック信号の場合は所定量（この場合は、１）ずつ減らされ、低周波クロック信号の場合には（高周波クロックが動作していないとき）低減される。状態変化カウントが所定の最小値（この場合は、ゼロ）に到達すると、波形は状態間を遷移させられる。したがって、状態変化カウントは、いつ状態間を遷移するかという、出力中の指標を与えてくれる。
【００４１】
状態変化カウントは、波形が状態を変化させるたびにリセットされる。第一状態に遷移するとき、状態変化カウントは、第一数値（ｎｐ１）に設定される。この実施形態では、ｎｐ１は、次式で与えられる。 
ｎｐ１＝ｔｐ１／ｔｈ 
本実施形態では、ｎｐ１は次のようになる。
ｎｐ１＝０．５秒／５０ミリ秒＝１０
【００４２】
同様に、第二状態に遷移する場合も、状態変化カウントは、第二数値（ｎｐ２）に設定される。この実施形態では、ｎｐ２は、次式で与えられる。 
ｎｐ２＝ｔｐ２／ｔｈ 
本実施形態では、ｎｐ２は次のようになる。 
ｎｐ２＝１秒／５０ミリ秒＝２０
【００４３】
以上から理解されるように、本実施形態では、第一状態から状態遷移までの時間は、以下の値になることがわかる。 
（状態変化カウント）ｘ  ｔｈ
例えば、状態変化カウントが現在５である場合、状態遷移までの時間は次のようになる。
５Ｘ５０ミリ秒＝０．２５秒
【００４４】
状態変化カウントをパワーセーブカウントと比較することによって、低周波クロックの次のタイミング信号の前に、第一状態１２と第二状態１４の間を波形が遷移するか否かを判断することができる。
【００４５】
特に、状態変化カウントがパワーセーブカウント未満である場合、低周波クロックの次のタイミング信号の前に、波形が状態間を遷移することになる。この状況では、波形を状態間で遷移させるために、高周波クロックが差し迫って必要とされることになる。この状況では、状態変化カウントが、正確にいつ状態間で遷移させるかという適切な指標を提供するために、状態変化カウントは、高周波クロックのタイミング信号ごとに所定量（この場合は、１）ずつ減らされるものとする。
【００４６】
しかし、状態変化カウントがパワーセーブカウント以上である場合、低周波クロックの次のタイミング信号の前に、波形が状態間を遷移することはない。この場合には、高周波クロックが、波形を状態間で遷移させるために差し迫って必要とされることはなく、少なくとも低周波クロックの次のタイミング信号までは電源を落とすことができる。高周波クロックの電源を落とすことにより、波形を生成する装置の消費電力を低減することができる。
【００４７】
したがって、高周波クロックの電源が落とされると、状態変化カウントは、所定量（例えば、１）ずつではなく、低周波クロックのタイミング信号ごとにパワーセーブカウントずつ低減される。このようにして、状態変化カウントは、いつ状態間を遷移させるかという適切な指標を継続して提供することができる。
【００４８】
上記の特徴をより良く理解してもらうために、次に、図１の実施形態を詳細に参照していくことにする。
【００４９】
所定の波形の生成は、ｔ０で開始される。この時点では、波形は第一状態１２に置かれ、その状態に対して、波形の開始時に必要な０．５秒間の「高」状態を確保するために、状態変化カウントは結果的に「１０」に設定される。この時点では、波形の生成中でまだ低周波クロックのタイミング信号が存在していないので、高周波クロックは動作している。次いで、状態変化カウントが、高周波クロックの後続するタイミング信号ごとに１ずつ減らされる。
【００５０】
ｔ１において、低周波クロックのタイミング信号１６−２が提供され、その結果パワーセーブカウントが「２０」にリセットされる（つまり、高周波クロックと低周波クロックとの周波数比）。低周波クロックのタイミング信号１６−２は、高周波クロックのタイミング信号１８−６と低周波クロックのタイミング信号１６−２の時間的位置を揃えることによって、高周波クロックと低周波クロックを再同期させるためにも使用される。この時点で、状態変化カウントは「５」になっている。波形の生成中に低周波クロックのタイミング信号があったので、高周波クロックは、ここで電源を落としてもよい。しかし、状態変化カウント「５」がパワーセーブカウント「２０」未満であるので、高周波クロックは動作し続ける。状態変化カウントは、高周波クロックのタイミング信号ごとに１ずつ減らされ続ける。ここで、パワーセーブカウントも、高周波クロックのタイミング信号ごとに1ずつ減らされる。
【００５１】
ｔ２において、状態変化カウントはゼロとなる。装置は、波形を第二状態１４に置き、その状態に対して、状態変化カウントは、要求波形によって決まる、１秒間の「低」状態を作り出すために、「２０」に設定される。この時点で、パワーセーブカウントは「１５」となっている。高周波クロックは、パワーセーブカウント「１５」が今や状態変化カウント「２０」未満となっているので、結果として電源が落とされる、つまり、低周波クロックの次のタイミング信号の前には波形の状態は遷移せず、したがって状態遷移のために高周波クロックが差し迫って必要ではないと判断される。ｔ２とｔ３の間には、高周波クロックが存在しないので、変更カウントとパワーセーブカウントは、ｔ２とｔ３の間に減らされることはない。
【００５２】
ｔ３において、低周波クロックのタイミング信号１６−３が提供され、現在の状態変化カウント「２０」は、現在のパワーセーブカウント「１５」（上記から理解されるように、この時点での現在のパワーセーブカウントは、どれだけ長く高周波クロックの電源が落とされていたかを示す）だけ低減される。現在の状態変化カウント「２０」を現在のパワーセーブカウント「１５」だけ低減すると、状態変化カウントは「５」となる。この時点で、パワーセーブカウントもまた「２０」にリセットされる。高周波クロックも、状態変更カウント「５」が今やパワーセーブカウント「２０」未満なので、再度動作状態となる、つまり、低周波クロックの次のタイミング信号の前に波形状態が遷移して、状態遷移のために高周波クロックが差し迫って必要であると判断される。変更カウントとパワーセーブカウントは、高周波クロックの後続するタイミング信号ごとに１ずつ減らされる。
【００５３】
ｔ４において、状態変化カウントはゼロとなる。デジタル信号１０は第一状態１２に遷移し、その状態に対する結果として、状態変化カウントは「１０」に設定される。この時点では、パワーセーブカウントは「１５」になっている。状態変化カウント「１０」がパワーセーブカウント「１５」未満なので、高周波クロックは結果として動作したままである。状態変化カウントとパワーセーブカウントは、高周波クロックのタイミング信号ごとに１ずつ減らされ続ける。
【００５４】
図１に示されているように、処理は、パルス数（ｎｐ）（この場合，３パルス）を有するパルス列を含むデジタル信号１０を生成するように継続する。（図１で示されていない）いくつかの実施形態において、パルス列は，一連のパルス列とするために所定回数（ｎｔ）繰り返されてもよい。各パルス列の開始は、次とは所定時間（ｔｔ）離れているものとする。
【００５５】
上記のパラメータ（ｔｐ１，ｔｐ２，ｎｐ，ｎｔ、および/またはｔｔ）は、デジタル信号１０に対して予め決定される。例えば、これらのパラメータは、波形を生成するデバイスのメモリに記憶してもよいし、外部ホストによってそのデバイスに提供されてもよい。上記のパラメータのすべてはいずれも、デバイスまたは外部ホストのいずれかによって再構成可能であるものとする。
【００５６】
上記実施形態は、電圧がＬＥＤに印加されているという状況で説明されてきたが、波形を同様に用いて、オーディオコンポーネント（例えば、ブザーまたはスピーカ）または制御信号やデータを送信するために使用される送信機（例えば、無線送信機）のような、任意の他の適切なコンポーネントを駆動することもできることが理解されるであろう。
【００５７】
図２は、図１のデジタル信号１０、低周波クロック信号１６および高周波クロック信号１８を示している。図２は、また、波形を生成する装置を動作させるために使用される電圧２０を示している。図２は、また、波形を生成する装置によって取り出される電流２２を示している。図２に示すように、電流２２は、（２４で示す）高周波クロックが動作しているときの時間帯に高く、（２６で示す）高周波クロックの電源が落とされているときの時間帯で低い。結果として、波形を生成する装置で消費される電力は、高周波クロックが動作していない場合は低減される。従って、本発明の実施形態は、波形を生成する装置によって消費される電力量を低減することができる。
【００５８】
図３は、本発明の別の実施形態に従って生成される波形を示している。図３の波形は、図１および図２のそれと同様である。従って、波形は、この場合もやはりデジタル信号３０の一部を形成し、「高」である第一状態３２と「低」である第二状態３４とを有する。しかし、この実施形態では、ｔｐ１が０．５秒でありｔｐ２が０．０５秒であるので、完全な波形の合計時間は０．５５秒となる。また、本実施形態では、「高」である第一状態３２と「低」である第二状態３４とを有する波形は、各波形の発生開始が次とは所定期間（ｔｔ）だけ離れて、所定回数（ｎｔ）繰り返される。この特定の実施形態では、ｎｔは１秒であり、１秒ごとにパルスを発生させる。
【００５９】
図３は、１Ｈｚのタイミング信号３６−１〜３６−５を有する低周波クロック信号３６と、２０Ｈｚのタイミング信号３８−１〜３８−１２を有する高周波クロック信号３８も示している。
【００６０】
本実施形態の波形は、図１および図２のそれと同様の方法で生成される。しかし、この実施形態では、波形の最初の生成は、低周波クロックのタイミング信号３６−２と同期される。さらに、高周波クロックは、（タイミング信号３８−１２の後に）波形が完了した後、波形を次に反復する前に電源が落とされる。こうすることで、高周波クロックは、所定の波形を繰り返す合間に、電源を落とすことができる。
【００６１】
図４は、本発明の別の実施形態に従って生成される波形を示している。図４の波形は、図１、２および３のそれと同様である。従って、波形は、この場合もやはりデジタル信号４０の一部を形成し、「高」である第一状態４２と「低」である第二状態４４とを有する。しかし、この実施形態では、ｔｐ１が１秒でありｔｐ２が１秒である。
【００６２】
図４は、１Ｈｚのタイミング信号４６−１〜４６−３を有する低周波クロック信号４６と、タイミング信号４８−１を有する高周波クロック信号４８も示している。
【００６３】
本実施形態の波形は、図１、２および３のそれと同様の方法で生成される。しかし、波形の時間パラメータのおかげで、波形のパルスごとに一つの高周波クロック信号４８−１が必要とされるだけである。本実施形態は、本発明の実施形態で達成することができる省電力の最大量を示すものである。
【００６４】
図５は、本発明の別の実施形態に従って生成される波形を示している。この実施形態では、波形は、ＰＷＭ信号５０を含み、ＰＷＭ信号がアクティブである第一状態５２とＰＷＭ信号が非アクティブである第二状態５４とを有する。図５のスケールに起因し黒ベタで示される、この特定の実施形態のアクティブＰＷＭ信号の周波数ｆは、５ｋＨｚである。前の実施形態と同様に、波形は、第一状態５２に第一期間ｔｐ１、第二状態５４に第二期間ｔｐ２存続する。この実施形態では、ｔｐ１が０．５秒で、ｔｐ２が１秒である。
【００６５】
図５は、１Ｈｚのタイミング信号５６−１〜５６−３を有する低周波クロック信号５６と、タイミング信号５８−１から開始するタイミング信号を有する高周波クロック信号５８も示している。
【００６６】
本実施形態の波形は、図１、２のそれと同様の方法で生成される。従って、波形が第二状態５４にある間、高周波クロックは、状態変化カウントがパワーセーブカウント以上である場合、すなわち、低周波カウントの次のタイミング信号の前に、波形が第二状態５４から第一状態５２に遷移しないと判断された場合、電源が落とされる。
【００６７】
しかし、波形が第一状態５２にある間、高周波クロックは、状態変更カウントがパワーセーブカウント以上である場合であっても、すなわち、低周波カウントの次のタイミング信号の前に、波形が第一状態５２から第一状態５４に遷移しないと判断された場合であっても、動作中のままである。こうすれば、例えば、高周波クロックを用いてアクティブＰＷＭ信号を提供することができる。
【００６８】
第一状態にあるときに高周波クロックを動作させるためのこの別な構成が、図６にさらに良く示されている。本実施形態では、波形は、この場合もやはりＰＷＭ信号６０を含み、ＰＷＭ信号がアクティブである第一状態６２と、ＰＷＭ信号が非アクティブである第二状態６４を有している。
【００６９】
図６は、１Ｈｚのタイミング信号６６−１〜６６−３を有する低周波クロック信号６６と、タイミング信号６８−１から開始するタイミング信号を有する高周波クロック信号６８を示している。
【００７０】
この実施形態では、ｔｐ１は１秒であり、ｔｐ２も１秒であり、波形の最初の生成は、低周波クロックのタイミング信号６６−２と同期される。従って、この実施形態では、波形のパラメータは、上述した図４の実施形態のものと類似している。しかし、図４の実施形態とは異なり、図６は、波形が第一状態６２にある間もアクティブＰＷＭ信号を提供するように、高周波クロックが動作中のままであることを示している。
【００７１】
本発明の好適な実施形態について説明したが、それらの実施形態のさまざまな特徴は、添付の特許請求項によって定義される本発明の範囲から逸脱することなく、変更、削除または置換され得ることが、当業者には明らかであろう。
【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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