(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
時分割多重通信を行なう制御局と従属局で構成され、前記従属局は、前記制御局が送信する制御信号を受信し、制御信号の受信タイミングと制御信号で報知される制御データに基づいて制御局との時分割多重通信を行なう無線通信システムであって、前記制御局は、無線通信を行なう無線手段と、予め決められたフォーマットで送信データ列を構築するフレーム処理手段と、１つのスロットを複数の領域に分割しそれぞれの領域で前記従属局が通信を行なうために必要な情報を送信し、異なるスロットで同一の情報を送信する場合、前記同一の情報を送信するスロット内の領域を前回送信したスロット内での領域と異なる領域で送信するように制御する制御手段を備え、
前記従属局は、無線通信を行なう無線手段と、受信データ列から同一スロット内で送られてくる複数の情報をそれぞれ独立して取り出すフレーム処理手段と、同一スロット内の複数の領域で送られてくる情報をもとに前記制御局との通信を行なうよう制御する制御手段を備えたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記制御局の制御手段は、制御信号で報知する制御データのうち予め決められた複数の特定のデータを複数のスロットの同一の領域で送信するように制御することを特徴とした請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記制御局の制御手段は、同一の制御データを同一のスロット内の複数の領域で送信するように制御することを特徴とした請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記制御局の制御手段は、同一の制御データを同一のスロット内の複数の領域で送信するように制御する場合、同一のデータを隣接しない領域で送信するように制御することを特徴とした請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記従属局は、予め決められた状態を検知するセンサ手段と前記無線手段と前記フレーム処理手段と前記制御手段への電源供給をオンオフする電源制御手段とを備え、予め決められた状態を検知した際に前記無線手段と前記フレーム処理手段と前記制御手段への電源を供給し前記制御局から送信される制御信号を受信し制御局との時分割多重通信の同期を確立し前記センサ手段で検知された状態を制御局に通知することを特徴とした請求項１から４のいずれかの項に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記従属局のセンサ手段は制御手段から通知された状態を検知するように動作し、前記制御手段は、前記センサ手段で検知された状態を制御局に通知したのち、前記センサ手段で次に検知する状態を前記センサ手段に通知し、前記無線手段と前記フレーム処理手段と前記制御手段への電源供給をオフするよう電源制御手段を制御することを特徴とした請求項５に記載の無線通信システム。
【請求項７】
時分割多重通信を行なう制御局と第１の従属局と第２の従属局で構成され、前記第１の従属局と前記第２の従属局は、前記制御局が送信する制御信号を受信し、制御信号の受信タイミングと制御信号で報知される制御データに基づいて制御局との時分割多重通信を行ない、前記第１の従属局は、前記制御局への送信が不要な期間は前記制御局の送信する制御信号を予め決められた周期で受信することにより前記制御局との時分割多重通信の同期を維持するように動作し、前記第２の従属局は、前記制御局への送信が不要な期間は前記制御局が送信する制御信号の受信を停止するように動作する無線通信システムであって、
前記制御局は、無線通信を行なう無線手段と、予め決められたフォーマットで送信データ列を構築するフレーム処理手段と、１つのスロットを複数の領域に分割し、前記複数の領域の先頭の領域で前記第１の従属局が時分割多重通信の同期をとり同期を維持するための情報を送信し、前記複数の領域の先頭の領域を除く領域で前記第２の従属局が時分割多重通信の同期をとり制御局との通信を行なうために必要な情報を送信し、
異なるスロットで前記第２の従属局が時分割多重通信の同期をとり制御局との通信を行なうために必要な同一の情報を送信する場合、
前記同一の情報を送信するスロット内の領域を前回送信したスロット内での領域と異なる領域で送信するように制御する制御手段を備え、
前記第２従属局は、無線通信を行なう無線手段と、受信データ列から同一スロット内で送られてくる複数の情報をそれぞれ独立して取り出すフレーム処理手段と、同一スロット内の複数の領域で送られてくる情報をもとに前記制御局との通信を行なうよう制御する制御手段を備えたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項８】
前記制御局は、前記複数の領域の先頭の領域で制御局を識別する情報を送信し、前記第２の従属局は、前記複数の領域の先頭の領域で送信される制御局を識別する情報をもとに受信した制御局を選択するように動作することを特徴とした請求項７に記載の無線通信システム。
【請求項９】
前記制御局の制御手段は、制御信号で報知する第２の従属局が時分割多重通信の同期をとり制御局との通信を行なうために必要な複数の特定のデータを複数のスロットの同一の領域で送信するように制御することを特徴とした請求項７又は請求項８に記載の無線通信システム。
【請求項１０】
前記制御局の制御手段は、第２の従属局が時分割多重通信の同期をとり制御局との通信を行なうために必要な同一の制御データを同一のスロット内の複数の領域で送信するように制御することを特徴とした請求項７又は請求項８に記載の無線通信システム。
【請求項１１】
前記制御局の制御手段は、同一の制御データを同一のスロット内の複数の領域で送信するように制御する場合、同一のデータを隣接しない領域で送信するように制御することを特徴とした請求項１０に記載の無線通信システム。
【請求項１２】
前記第２の従属局は、予め決められた状態を検知するセンサ手段と前記無線手段と前記フレーム処理手段と前記制御手段への電源供給をオンオフする電源制御手段とを備え、予め決められた状態を検知した際に前記無線手段と前記フレーム処理手段と前記制御手段への電源を供給し前記制御局から送信される制御信号を受信し制御局との時分割多重通信の同期を確立し前記センサ手段で検知された状態を制御局に通知することを特徴とした請求項７から１１のいずれかの項に記載の無線通信システム。
【請求項１３】
前記第２の従属局のセンサ手段は制御手段から通知された状態を検知するように動作し、前記制御手段は、前記センサ手段で検知された状態を制御局に通知したのち、前記センサ手段で次に検知する状態を前記センサ手段に通知し、前記無線手段と前記フレーム処理手段と前記制御手段への電源供給をオフするよう電源制御手段を制御することを特徴とした請求項１２に記載の無線通信システム。
【請求項１４】
前記制御局の制御手段は、前記第２の従属局より通知されたセンサ手段で検知された状態を、前記第１の従属局が時分割多重通信の同期を維持するために予め決められた周期で受信している制御信号の送信タイミングで送信される制御信号で報知し、前記第１の従属局に通知することを特徴とした請求項１２又は請求項１３に記載の無線通信システム。
【請求項１５】
前記制御局の制御手段は、前記第２の従属局が未登録の場合、１つのスロットを複数の領域に分割し、前記複数の領域の先頭の領域で前記第１の従属局が時分割多重通信の同期をとり同期を維持するための情報を送信し、前記複数の領域の先頭の領域を除く領域での送信を行なわないように制御することを特徴とした請求項７から１４のいずれかの項に記載の無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサに応用可能な無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、周波数資源の有効活用を目的として、デジタルコードレス電話の周波数帯の一部が、無線ドアホンや無線センサ等の音声通信機器あるいはデータ通信機器の無線通信に使用可能となった。本周波数帯は、世界各国でデジタルコードレス電話の通信方式として広く普及しているＤＥＣＴ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｃｏｒｄｌｅｓｓ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）規格の無線通信方式をベースとした無線通信が認可され、本周波数帯を使用する無線通信装置では、ＤＥＣＴ方式のデジタルコードレス電話用として市販されている安価な無線通信用のデバイスの使用が可能となった。又、周波数資源の有効活用とユーザーの利便性の観点からデジタルコードレス電話、無線ドアホン、無線センサ等の複合商品の開発が要望されている。
【０００３】
ＤＥＣＴ方式は、１０ｍｓ周期の１フレームに２４スロット（アップリンク用に１２スロット、ダウンリンク用に１２スロット）を含んで構成されるＴＤＭＡ（時分割多元接続：Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）／ＴＤＤ（時分割複信：Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）方式を採用している。
【０００４】
図１はＤＥＣＴ方式のフレームおよびスロット構成を示す。図１に示すよう、ＤＥＣＴ方式の無線通信は、無線通信を行なう各スロットにＳｌｏｔ：１、Ｓｌｏｔ：２というような番号をつけて通信するスロット位置の指定等の制御を行い、又、１つのフレームは、Ｓｌｏｔ：１からＳｌｏｔ：２４までの２４スロットで構成し、フレームごとにフレーム番号をつけて通信制御を行なっている。１スロットを制御チャネルとして割り当て、１１スロットペアを通話チャネルとして割り当てている。ＤＥＣＴ方式の制御チャネルで送信される制御信号は、ビット同期とスロットタイミングの同期を取るための同期信号と親機を識別するための親機ＩＤ、通信スロットの指定等に使用するためのスロット同期を取るためのスロット番号、秘匿制御等に用いられるフレーム番号の同期をとるためのフレーム番号、着信通知等を含んだ制御情報と受信されたデータの誤りの有無を判定するための誤り検出符号で構成される。
【０００５】
ＤＥＣＴ方式の制御チャネルで送信される制御情報は、親機識別情報である親機ＩＤを通知するＮＴメッセージ、フレーム番号、親機機能、通信周波数、待ち受け周波数等のシステム情報を通知するとともにマルチフレーム制御の基準フレームとして使用されるＱＴメッセージ、呼出し情報、発信者番号通知のための着信元の電話番号情報等のページング関連の情報を通知するＰＴメッセージ、通信チャネルの起動、ハンドオーバー等のＭＡＣレイヤで行われる無線制御関連の情報を通知するＭＴメッセージの４種類に分類される。そして、ＤＥＣＴ方式のコードレス電話では、各フレームで毎回内容の情報を送るのではなく、１６フレームを１周期とする単位を定め、一つの単位で一つの種類のメッセージ送ることにより制御情報を複数のフレームに分散して送っている。従属局である子機は、１６フレームに１回、制御情報が送られる制御用スロットに合わせて受信動作をする間欠受信制御を行なっている。このように制御情報を種類毎に（ＮＴメッセージ、ＱＴメッセージ、ＰＴメッセージ、ＭＴメッセージ）分けて複数のフレームで送るマルチフレーム制御を行なっている。
【０００６】
これら、ＴＤＭＡ方式の無線通信装置は、電池駆動の移動体通信やコードレス電話に利用されることから、低消費電力化のための技術が数多く開示されている。例えば、特許文献１では、スパーフレーム構成による制御チャネル制御を利用した間欠受信と間欠受信周期の可変制御によるバッテリーセイビング方式が開示されている。
【０００７】
一方、火災報知機や窓の開閉監視装置等に用いられるセンサ装置は、設置の容易さから、電池で動作し、無線通信機能を持ったものが開発されており、低消費電力化のための技術が数多く開示されている。例えば、特許文献２では、センサ装置から無線通信必要と判断されたときのみ無線部に電源を供給し、通信を行なうことにより消費電力を抑える、又、送信間隔や回数を制御することにより無線通信の信頼性を向上する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平５−１０２９００号公報
【特許文献２】特開２００５−８４８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ＴＤＭＡ方式を用いた無線通信を応用してセンサ装置を構築した場合、待機状態すなわちセンサ装置からの無線通信が不要な状態で間欠受信制御によるバッテリーセイビングを行なった場合、待機状態で無線部の電源を停止する既存の無線センサに比べ、消費電力が大きくなるという課題を有していた。
【００１０】
又、親機（制御局）を共通にして無線センサ装置と、音声通話や画像通信等を行なう無線ドアホン等とを構築しようとした場合、音声通話や画像通信等を行なう端末は電力源に余裕があるが、無線センサ装置は異常検知等の少ない情報を通知することを前提としているため、消費電力を極力少なくする必要がある。画像通信等を行なう端末は制御局から制御信号を常時受信しながら制御局との同期を維持することが出来るが、無線センサ装置が同様に制御局から制御信号を処理すると、消費電力が増え、電池を頻繁に交換する必要が生じる。したがって親機（制御局）を共通にして無線センサ装置と他の音声／画像通信等を行なう端末を共存させる場合、異なる無線通信方式での通信が必要となり、無線回路が複雑になるという課題を有していた。
【００１１】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、ＴＤＭＡ方式を用いた無線センサに応用可能な消費電力の小さく無線干渉による妨害に強い無線通信装置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】
【００１２】
本発明の無線通信装置は、時分割多重通信を行なう制御局と従属局で構成され、前記従属局は、前記制御局が送信する制御信号を受信し、制御信号の受信タイミングと制御信号で報知される制御データに基づいて制御局との時分割多重通信を行なう無線通信装置であって、前記制御局は、無線通信を行なう無線手段と、予め決められたフォーマットで送信データ列を構築するフレーム処理手段と、１つのスロットを複数の領域に分割しそれぞれの領域で前記従属局が通信を行なうために必要な情報を送信し、異なるスロットで同一の情報を送信する場合、前記同一の情報を送信するスロット内の領域を前回送信したスロット内での領域と異なる領域で送信するように制御する制御手段を備え、前記従属局は、無線通信を行なう無線手段と、受信データ列から同一スロット内で送られてくる複数の情報をそれぞれ独立して取り出すフレーム処理手段と、同一スロット内の複数の領域で送られてくる情報をもとに前記制御局との通信を行なうよう制御する制御手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、従属局は、制御局とのＴＤＭＡのための同期を高速、且つ、より確実に行なえるので、制御局の同期確立時の消費電力を低減でき、無線通信の信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ＤＥＣＴ方式におけるフレーム、スロット構成を示す図
【図２】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置を示す図
【図３】図２に示す親機の構成を示すブロック図
【図４】図２に示す電話子機の構成を示すブロック図
【図５】図２に示すセンサ子機の構成を示すブロック図
【図６】図２に示す親機に電話子機のみが登録されている場合の制御信号のデータフォーマットを示す図
【図７】図２に示す親機にセンサ子機が登録されている場合の制御信号のデータフォーマットを示す図
【図８】図２に示す親機に電話子機のみが登録されている場合に送信される制御信号の種類と送信順序を示した図
【図９】図２に示す親機と電話子機が通信する場合に使用する信号のデータフォーマットを示す図
【図１０】図２に示す電話子機が親機とフレーム、スロットの同期を確立する動作を示す図
【図１１】図２に示す親機にセンサ子機が登録されている場合に送信される制御信号の種類と送信順序を示した図
【図１２】図２に示すセンサ子機が親機とフレーム、スロットの同期を確立する動作を示す図
【図１３】制御データ３、制御データ４、制御データ５が受信できなかった場合の図２に示すセンサ子機が親機とフレーム、スロットの同期を確立する動作を示す図
【図１４】図２に示す親機とセンサ子機が通信する場合に使用する信号のデータフォーマットを示す図
【図１５】図２に示すセンサ子機の窓の状態が変化し、親機との同期を確立し、親機にＣＬＭＳメッセージで窓の状態を通知する動作の例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本願の第１の発明は、時分割多重通信を行なう制御局と従属局で構成され、従属局は、制御局が送信する制御信号を受信し、制御信号の受信タイミングと制御信号で報知される制御データに基づいて制御局との時分割多重通信を行なう無線通信装置であって、制御局は、無線通信を行なう無線手段と、予め決められたフォーマットで送信データ列を構築するフレーム処理手段と、１つのスロットを複数の領域に分割しそれぞれの領域で前記従属局が通信を行なうために必要な情報を送信し、異なるスロットで同一の情報を送信する場合、同一の情報を送信するスロット内の領域を前回送信したスロット内での領域と異なる領域で送信するように制御する制御手段を備え、従属局は、無線通信を行なう無線手段と、受信データ列から同一スロット内で送られてくる複数の情報をそれぞれ独立して取り出すフレーム処理手段と、同一スロット内の複数の領域で送られてくる情報をもとに制御局との通信を行なうよう制御する制御手段を備えたことを特徴とした無線通信装置である。
【００１６】
第１の発明によれば、１つのスロットを複数の領域に分割しそれぞれの領域で従属局が制御局との同期を確立し、通信を開始するために必要な情報が送信され、同一の情報を異なるスロットで送信する場合、前回送信した領域以外の領域で送信するようにしたので、制御信号を受信するスロットの一部で連続的に受信エラーしても、複数のスロットで送信された情報を受信することにより通信を行なうために必要な情報をすべて受信できるようになり、制御局との同期確立の時間を短縮し、消費電力を低減でき、通信の信頼性を向上することがきる。特に、同一周期で動作する同じＴＤＭＡ方式の無線機器が周辺で動作している場合、それぞれの機器は非同期で動作するため、機器の通信タイミングが時間と共に変化する。各々の送信タイミングは、徐々に接近し、何れ、一方のスロットの開始部分と他方のスロットの終了部分が重なり、重なり部分での受信エラーが発生することになる。スロットの開始部分は、ビット同期のパターンで構成される同期信号であるため、この部分に干渉が発生し、受信エラーが発生しても、スロット内で受信された他のデータが破棄されることはない。一方、スロットの終了部分は、誤り検出符号であり、この部分で受信エラーが発生した場合、受信エラーとなった誤り検出符号に対応する受信データ領域の受信データを破棄することになる。この現象によって、制御局が送信する制御信号の終了部分の誤り検出符号に無線干渉が発生している状態になった場合、制御局と従属局間の通信ができなくなるという重大な課題を引き起こすことになる。本発明では、このような場合であっても、スロット内を複数に分割して通信を開始するために必要な情報を送信しており、スロットの終了部分に連続的に受信エラーが発生しても、複数に分割された領域の最後の領域で送信された情報のみが破棄されるのみで、複数に分割された領域の最後の領域の受信ができない状態が継続していても、他の領域が受信できれば、制御局と従属局間の通信が可能であり、通信不良によるリトライによる消費電力の増加を低減すると共に通信の信頼性を向上させることができる。
【００１７】
本願の第２の発明は、第１の発明において、制御局の制御手段が、制御信号で報知する制御データのうち予め決められた複数の特定のデータを複数のスロットの同一の領域で送信するように制御することを特徴とした無線通信装置である。
【００１８】
第２の発明によれば、複数のスロットの同一の領域で複数の特定のデータを送信するようにしたので、１つのスロット内の特定の１つの領域のみが受信できる状態が継続できれば必要な情報のすべてを正しく取得できるので、受信エラーが発生する環境において、受信エラーによる通信障害の発生頻度を低減でき通信の信頼性を向上させることができる。      
【００１９】
本願の第３の発明は、第１の発明において、制御局の制御手段が、同一の制御データを同一のスロット内の複数の領域で送信するように制御することを特徴とした無線通信装置である。
【００２０】
第３の発明によれば、同一スロット内の複数の領域で同一のデータを送信するようにしたので、スロット内の一部の領域に受信エラーが発生しても、同一のデータを送信する同一スロット内の他の領域を正常に受信できれば、１つのスロットで受信が必要な情報を正しく取得できるので、受信エラーが発生する環境において通信に必要なすべてのデータを取得するまでの時間が短縮され消費電力の増加を低減させることができる。
【００２１】
本願の第４の発明は、第３の発明において、制御局の制御手段が、同一の制御データを同一のスロット内の複数の領域で送信するように制御する場合、同一のデータを隣接しない領域で送信するように制御することを特徴とした無線通信装置である。
【００２２】
第４の発明によれば、同一スロット内で送信する同一の制御データを隣接しない領域で送信するようにしたので、スロット内の連続する領域に受信エラーが発生している場合に、同一スロット内で送信される同一データがすべて受信エラーが発生している領域に重なる確率を小さくすることができるので受信エラーが発生する環境において通信に必要なすべてのデータを取得するまでの時間が短縮され消費電力の増加を低減させることができる。
【００２３】
本願の第５の発明は、第１の発明から第４の発明のいずれかにおいて、従属局が、予め決められた状態を検知するセンサ手段と、無線手段とフレーム処理手段と制御手段への電源供給をオンオフする電源制御手段とを備え、予め決められた状態を検知した際に無線手段とフレーム処理手段と制御手段への電源を供給し前記制御局から送信される制御信号を受信し制御局との時分割多重通信の同期を確立しセンサ手段で検知された状態を制御局に通知することを特徴とした無線通信装置である。
【００２４】
第５の発明によれば、センサ手段で予め決められた状態が検知されたときに無線手段とフレーム処理手段と制御手段に電源を供給し、無線通信を開始するようにしたので、通信が不要な待機時の消費電力を低減させることができる。
【００２５】
本願の第６の発明は、第５の発明において、従属局のセンサ手段は制御手段から通知された状態を検知するように動作し、制御手段は、センサ手段で検知された状態を制御局に通知したのち、センサ手段で次に検知する状態をセンサ手段に通知し、無線手段とフレーム処理手段と制御手段への電源供給をオフするよう電源制御手段を制御することを特徴とした無線通信装置である。
【００２６】
第６の発明によれば、センサ手段で検知する状態を制御部より指定可能とし、制御部はセンサ手段で次に検知する状態を前記センサ手段に通知した後に電源オフするので、センサ機能の自由度を大きくすることができ、又、センサ手段で状態を検知するまでの消費電力を低減させることができる。
【００２７】
本願の第７の発明は、時分割多重通信を行なう制御局と第１の従属局と第２の従属局で構成され、第１の従属局と第２の従属局は、制御局が送信する制御信号を受信し、制御信号の受信タイミングと制御信号で報知される制御データに基づいて制御局との時分割多重通信を行ない、第１の従属局は、制御局への送信が不要な期間は制御局の送信する制御信号を予め決められた周期で受信することにより制御局との時分割多重通信の同期を維持するように動作し、第２の従属局は、制御局への送信が不要な期間は制御局が送信する制御信号の受信を停止するように動作する無線通信装置であって、制御局は、無線通信を行なう無線手段と、予め決められたフォーマットで送信データ列を構築するフレーム処理手段と、１つのスロットを複数の領域に分割し、複数の領域の先頭の領域で第１の従属局が時分割多重通信の同期をとり同期を維持するための情報を送信し、複数の領域の先頭の領域を除く領域で第２の従属局が時分割多重通信の同期をとり制御局との通信を行なうために必要な情報を送信し、異なるスロットで第２の従属局が時分割多重通信の同期をとり制御局との通信を行なうために必要な同一の情報を送信する場合、同一の情報を送信するスロット内の領域を前回送信したスロット内での領域と異なる領域で送信するように制御する制御手段を備え、第２従属局は、無線通信を行なう無線手段と、受信データ列から同一スロット内で送られてくる複数の情報をそれぞれ独立して取り出すフレーム処理手段と、同一スロット内の複数の領域で送られてくる情報をもとに制御局との通信を行なうよう制御する制御手段を備えたことを特徴とする無線通信装置である。
【００２８】
第７の発明によれば、１つのスロットを複数の領域に分割し、複数の領域の先頭の領域で第１の従属局が時分割多重通信の同期をとり同期を維持するための情報を送信し、複数の領域の先頭の領域を除く領域で第２の従属局が時分割多重通信の同期をとり制御局との通信を行なうために必要な情報を送信し、それぞれの領域で従属局が制御局との同期を確立し、通信を開始するために必要な情報が送信され、同一の情報を異なるスロットで送信する場合、前回送信した領域以外の領域で送信するようにしたので、第２の従属局は制御信号を受信するスロットの一部で連続的に受信エラーしても、複数のスロットで送信された情報を受信することにより通信を行なうために必要な情報をすべて受信できるようになり、制御局との同期確立の時間を短縮し、消費電力を低減でき、通信の信頼性を向上することがきる。特に、同一周期で動作する同じＴＤＭＡ方式の無線機器が周辺で動作している場合、それぞれの機器は非同期で動作するため、機器の通信タイミングが時間と共に変化する。各々の送信タイミングは、徐々に接近し、何れ、一方のスロットの開始部分と他方のスロットの終了部分が重なり、重なり部分での受信エラーが発生することになる。スロットの開始部分は、ビット同期のパターンで構成される同期信号であるため、この部分に干渉が発生し、受信エラーが発生しても、スロット内で受信された他のデータが破棄されることはない。一方、スロットの終了部分は、誤り検出符号であり、この部分で受信エラーが発生した場合、受信エラーとなった誤り検出符号に対応する受信データ領域の受信データを破棄することになる。この現象によって、制御局が送信する制御信号の終了部分の誤り検出符号に無線干渉が発生している状態になった場合、制御局と従属局間の通信ができなくなるという重大な課題を引き起こすことになる。本発明では、このような場合であっても、スロット内を複数に分割して通信を開始するために必要な情報を送信しており、スロットの終了部分に連続的に受信エラーが発生しても、複数に分割された領域の最後の領域で送信された情報のみが破棄されるのみで、複数に分割された領域の最後の領域の受信ができない状態が継続していても、他の領域が受信できれば、制御局と従属局間の通信が可能であり、通信不良によるリトライによる消費電力の増加を低減すると共に通信の信頼性を向上させることができる。又、制御局は、１つのスロットで第１の従属局と第２の従属局の両方の時分割多重通信の同期をとり同期を維持するための情報を多重化して送信できるので、同期の取り方が異なる従属局を収容した無線通信装置の提供が可能になる。これは、例えば、第１の従属局をコードレス電話の子機、第２の従属局を無線センサとするような構成が可能となり、制御部の無線回路の簡略化による無線通信装置のコスト低減と周波数資源の有効活用が可能となる。
【００２９】
本願の第８の発明は、第７の発明において、制御局は、複数の領域の先頭の領域で制御局を識別する情報を送信し、第２の従属局は、複数の領域の先頭の領域で送信される制御局を識別する情報をもとに受信した制御局を選択するように動作することを特徴とした無線通信装置である。
【００３０】
第８の発明によれば、制御局が複数の領域の先頭の領域で制御局を識別する情報を送信し、第２の従属局がその情報を元に受信した制御局を選択するように動作するようにしたので、複数の制御局が受信される環境において第２の従属局が制御局との同期を開始する場合、自局の制御局を選択するための制御局選択のための受信期間が短縮され、消費電力が低減される。
【００３１】
本願の第９の発明は、第７の発明、または、第８の発明において、制御局の制御手段が、制御信号で報知する第２の従属局が時分割多重通信の同期をとり制御局との通信を行なうために必要な複数の特定のデータを複数のスロットの同一の領域で送信するように制御することを特徴とした無線通信装置である。
【００３２】
第９の発明によれば、複数のスロットの同一の領域で複数の特定のデータを送信するようにしたので、１つのスロット内の特定の１つの領域のみが受信できる状態が継続できれば必要な情報のすべてを正しく取得できるので、受信エラーが発生する環境において、受信エラーによる通信障害の発生頻度を低減でき通信の信頼性を向上させることができる。
【００３３】
本願の第１０の発明は、第７の発明、または、第８の発明において、制御局の制御手段が、第２の従属局が時分割多重通信の同期をとり制御局との通信を行なうために必要な同一の制御データを同一のスロット内の複数の領域で送信するように制御することを特徴とした無線通信装置である。
【００３４】
第１０の発明によれば、同一スロット内の複数の領域で同一のデータを送信するようにしたので、スロット内の一部の領域に受信エラーが発生しても、同一のデータを送信する同一スロット内の他の領域を正常に受信できれば、１つのスロットで受信が必要な情報を正しく取得できるので、受信エラーが発生する環境において通信に必要なすべてのデータを取得するまでの時間が短縮され消費電力の増加を低減させることができる。
【００３５】
本願の第１１の発明は、第１０の発明において、制御局の制御手段が、同一の制御データを同一のスロット内の複数の領域で送信するように制御する場合、同一のデータを隣接しない領域で送信するように制御することを特徴とした無線通信装置である。
【００３６】
第１１の発明によれば、同一スロット内で送信する同一の制御データを隣接しない領域で送信するようにしたので、スロット内の連続する領域に受信エラーが発生している場合に、同一スロット内で送信される同一データがすべて受信エラーの発生している領域に重なる確率を小さくすることができるので受信エラーが発生する環境において通信に必要なすべてのデータを取得するまでの時間が短縮され消費電力の増加を低減させることができる。
【００３７】
本願の第１２の発明は、第７の発明から１１の発明のいずれかにおいて、第２の従属局が、予め決められた状態を検知するセンサ手段と前記無線手段と前記フレーム処理手段と前記制御手段への電源供給をオンオフする電源制御手段とを備え、予め決められた状態を検知した際に前記無線手段と前記フレーム処理手段と前記制御手段への電源を供給し前記制御局から送信される制御信号を受信し制御局との時分割多重通信の同期を確立し前記センサ手段で検知された状態を制御局に通知することを特徴とした無線通信装置である。
【００３８】
第１２の発明によれば、センサ手段で予め決められた状態が検知されたときに無線手段とフレーム処理手段と制御手段に電源を供給し、無線通信を開始するようにしたので、通信が不要な待機時の消費電力を低減させることができる。
【００３９】
本願の第１３の発明は、第１２の発明において、第２の従属局のセンサ手段が制御手段から通知された状態を検知するように動作し、制御手段が、センサ手段で検知された状態を制御局に通知したのち、センサ手段で次に検知する状態をセンサ手段に通知し、無線手段とフレーム処理手段と制御手段への電源供給をオフするよう電源制御手段を制御することを特徴とした無線通信装置である。
【００４０】
第１３の発明によれば、センサ手段で検知する状態を制御部より指定可能とし、制御部はセンサ手段で次に検知する状態を前記センサ手段に通知した後に電源オフするので、センサ機能の自由度を大きくすることができ、又、センサ手段で状態を検知するまでの消費電力を低減させることができる。
【００４１】
本願の第１４の発明は、第１２の発明、または、第１３の発明において、制御局の制御手段が、第２の従属局より通知されたセンサ手段で検知された状態を、第１の従属局が時分割多重通信の同期を維持するために予め決められた周期で受信している制御信号の送信タイミングで送信される制御信号で報知し、第１の従属局に通知することを特徴とした無線通信装置である。
【００４２】
第１４の発明によれば、第２の従属局より通知されたセンサ手段で検知された状態を第１の従属局が時分割多重通信の同期を維持するために予め決められた周期で受信している制御信号の送信タイミングで送信される制御信号で報知するようにしたので、センサ手段で検知された状態を待機状態の第１の従属局に通知が可能となり、利便性が向上する。例えば、第１の従属局をコードレス電話の子機、第２の従属局を無線センサとするような構成の場合、容易な制御でコードレス電話の子機に無線センサの状態を通知させることが可能となる。
【００４３】
本願の第１５の発明は、第７の発明から１４の発明のいずれかにおいて、制御局の制御手段が、第２の従属局が未登録の場合、１つのスロットを複数の領域に分割し、前記複数の領域の先頭の領域で第１の従属局が時分割多重通信の同期をとり同期を維持するための情報を送信し、複数の領域の先頭の領域を除く領域での送信を行なわないように制御することを特徴とした無線通信装置である。
【００４４】
第１５の発明によれば、第２の従属局が未登録の場合、複数の領域の先頭の領域を除く領域での送信を行なわないようにしたので、制御局での消費電力を削減でき、無駄な無線リソースの消費を抑えることができる。
【００４５】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る無線通信装置を、コードレス電話機とドア開閉通知用の無線センサを例に、図面に基づいて説明する。
【００４６】
図２は本発明の実施の形態１に係る無線通信装置を示す。図２において無線通信装置１０は、電話回線網５０と接続された１台の親機２０と、３台の電話子機３０（Ａ〜Ｃ）と、窓の開閉検知等のセンサとしての機能を有するセンサ子機４０（Ａ〜Ｃ）を備えている。この親機２０と電話子機３０及びセンサ子機４０とは、ＤＥＣＴ方式で通信する。ＤＥＣＴ方式とは、図１に示したように、１０ｍｓ周期の１フレームに２４スロット（アップリンク用に１２スロット、ダウンリンク用に１２スロット）を含んで構成されるＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式で通信される。また、１フレームの中に最低１スロットの制御チャネルスロットが割り当てられている。この制御チャネルも通話チャネルも１０ｍｓのフレーム周期で送受信される。また、各々の周波数／スロット位置は任意であり、周波数は、全５周波数が使用される。
【００４７】
次に、親機２０について図３に基づいて説明する。親機２０は、ＤＥＣＴ方式の無線通信を行う無線部２０１、制御データや音声データ等の送信データをＴＤＭＡ通信のためのタイミングに合わせて送信し受信データからＴＤＭＡ通信のタイミングに合わせてデータを取り出すフレーム処理部２０２、受信した音声データをアナログの音声信号に変換し、アナログの音声信号を送信用のデジタルの音声データに変換する音声処理部２０３を備えている。
【００４８】
更に、親機２０は、制御信号の最初の制御データ領域で送信する制御データの送信順序を管理する第１制御データマルチプレクス部２１０と、後続の制御データ領域で送信する制御データの送信順序を管理する第２制御データマルチプレクス部２１１を備えている。
【００４９】
更に、親機２０は、親機２０の制御用のプログラムが入ったＲＯＭ２２０と、プログラムを実行するためのＲＡＭ２２１を備えている。また親機２０は、電源オフでも内容が消えず、特定の方法で内容を書き換え可能なＥＥＰＲＯＭ２２２、動作状態等を表示する表示部２２３、親機２０への動作を指示する入力を行なう操作部２２４、親機２０全体の制御を行なう制御部２３０を備えている。
【００５０】
次に、電話子機３０について図４に基づいて説明する。電話子機３０は、ＤＥＣＴ方式の無線通信を行う無線部３０１、制御データや音声データ等の送信データをＴＤＭＡ通信のためのタイミングに合わせて送信し受信データからＴＤＭＡ通信のタイミングに合わせてデータを取り出すフレーム処理部３０２、受信した音声データをアナログの音声信号に変換し、アナログの音声信号を送信用のデジタルの音声データに変換する音声処理部３０３を備えている。
【００５１】
更に、電話子機３０は、制御信号の最初の制御データ領域で送信する制御データの送信順序を管理する制御データマルチプレクス部３１０、制御用のプログラムが入ったＲＯＭ３２０と、プログラムを実行するためのＲＡＭ３２１を備えている。また電源オフでも内容が消えず、特定の方法で内容を書き換え可能なＥＥＰＲＯＭ３２２、動作状態等を表示する表示部２２３、動作を指示する入力を行なう操作部３２４、電話子機３０全体の制御を行なう制御部３３０を備えている。尚、電話子機３０は、充電可能な電池で駆動されるが、電池や電池からの電力を供給するための機能ブロックについては省略している。
【００５２】
次に、センサ子機４０について図５に基づいて説明する。センサ子機４０は、ＤＥＣＴ方式の無線通信を行う無線部４０１と、制御データやセンサ検知等の送信データをＴＤＭＡ通信のためのタイミングに合わせて親機２０へ送信し、親機２０から受信した受信データからＴＤＭＡ通信のタイミングに合わせてデータを取り出すフレーム処理部４０２を備えている。更に、センサ子機４０は、制御信号の最初の制御データ領域で送信する制御データの送信順序を管理する第１制御データマルチプレクス部４１０、後続の制御データ領域で送信する制御データの送信順序を管理する第２制御データマルチプレクス部４１１を備えている。
【００５３】
更に、センサ子機４０は、制御用のプログラムが入ったＲＯＭ４２０と、プログラムを実行するためのＲＡＭ４２１、電源オフでも内容が消えず、特定の方法で内容を書き換え可能なＥＥＰＲＯＭ４２２、センサ子機４０全体の制御を行なう制御部３３０を備えている。
【００５４】
尚、センサ子機４０について、以上で述べた、無線部４０１、フレーム処理部４０２、第１制御データマルチプレクス部４１０、第２制御データマルチプレクス部４１１、ＲＯＭ４２０、ＲＡＭ４２１、ＥＥＰＲＯＭ４２２、制御部３３０で構成されるブロックを通信ブロック４００と呼ぶことにする。
【００５５】
又、センサ子機４０は、通信ブロック４００への電源供給のオンオフを行なうスイッチ４４０、電源制御の切替信号を生成する電源制御部４４１、電源オンのタイミングを計測するタイマ部４４２、窓の開閉を検知し電源オン信号を生成するセンサ部４４３、電池の電力によってセンサ子機４０の各部に電力を供給する電源部４４４を備える。
【００５６】
次に、実施の形態１の無線通信装置１０の動作について、説明する。無線通信装置１０がアイドル状態の場合、親機２０は、図１に示す１フレーム（時間幅：１０ｍｓｅｃ）の中のＳｌｏｔ：１からＳｌｏｔ：１２までの制御局の送信用スロットの１つを制御チャネルとして使用し、１０ｍｓｅｃ毎に制御信号の送信を行う。制御信号には呼び出しメッセージのような親機から各電話子機宛に送るべきメッセージが乗せられる。電話子機３０はアイドル状態において、制御局が制御信号を送信するスロットにて受信動作を行ない、制御信号によって親機２０から電話子機３０宛に送られるメッセージを受信する。又、センサ子機４０はアイドル状態では無線ブロック４００への電源供給がオフされ、フレーム毎に制御信号を受信することは無い。但しセンサ部４４３はアイドル状態でも動作しており、窓の状態変化を検知すると、電源オン信号を生成する。
【００５７】
図６は、親機２０に電話子機３０のみが登録されている場合の、親機２０が、送信する制御信号のフォーマットを示している。又、図７は親機２０にセンサ子機４０が登録されている場合において、親機２０が送信する制御信号のフォーマットを示している。図６及び図７において、同期信号は、ビットタイミングの同期のためのデータとスロット内のビット位置の同期のためのデータで構成される。制御データ１は、第１制御データマルチプレクス部２１０より出力される制御データであり、誤り検出符号１は、制御データ１の受信誤りを検出するための符号である。親機２０に登録されている子機が電話子機３０のみであってセンサ子機４０が登録されていない場合は、１回の制御信号で送信するデータ量は一つの制御データ１で送信可能な量とし、１回の制御信号で足りない場合は複数回の制御信号を使って送信する。
【００５８】
図７において、制御データ２、制御データ３、制御データ４、及び、制御データ５は、第２制御データマルチプレクス部２１１より出力される制御データであり、誤り検出符号２、誤り検出符号３、誤り検出符号４及び誤り検出符号５は、直前の制御データ２、制御データ３、制御データ４、及び、制御データ５それぞれの受信誤りを検出するための符号である。このように親機２０にセンサ子機４０が登録されている場合は、図６に示す制御データ１と誤り検出符号１に加えて、上記の制御データ２、制御データ３、制御データ４、制御データ５、およびそれぞれの誤り検出符号を連結したフォーマットを用い、これにより１回の制御信号で送信するデータ量を増やし、出来るだけ１回の制御信号で必要な情報全てを送れるようにする。
【００５９】
尚、図６及び図７の制御データ１の領域は、当該Ｓｌｏｔで送られるデータのフォーマット識別情報を送受信する領域を含んでいる。制御データ１で送られるフォーマット識別情報とは、例えば当該Ｓｌｏｔのデータが、図６、図７、図９のどのフォーマットで構成されているか、または図７のフォーマットで送信している場合に以降の制御データ２、制御データ３、制御データ４、及び、制御データ５の領域にある情報がＴＤＭＡ通信のための同期や親機の運用状態を示すものであるのか、またはアプリ間のメッセージ通信のためのメッセージ等であるのかを識別する情報である。
【００６０】
図８は、親機２０に電話子機３０のみが登録されている場合に、親機２０が図６で示すフォーマットで送信する制御信号の種類と送信順序を示した図である。ここでは、１６フレームを１周期として、各種の制御信号を送信するマルチフレーム制御の例を示している。図８に示すよう、親機２０は、フレーム番号が１６の整数倍のフレームで呼出し情報、発信者番号通知のための着信元の電話番号情報等のページング関連の情報を通知するＰＴメッセージ、フレーム番号が１６の整数倍＋８のフレームでフレーム番号、親機機能、通信周波数、待ち受け周波数等のシステム情報を通知するとともにマルチフレーム制御の基準フレームとして使用されるＱＴメッセージ、その他のフレーム番号のフレームで親機識別情報である親機ＩＤを通知するＮＴメッセージを送信する。
【００６１】
次に、親機２０に電話子機３０のみが登録されている場合に制御信号を送信するときの動作について図８および図３を参照しながら説明する。親機２０の制御部２３０は、ＥＥＰＲＯＭ２２２に登録された子機の情報を記憶している。すなわち親機２０は、子機の登録を行なうと、子機を識別するための子機ＩＤとその子機が電話子機３０であるか、センサ子機４０であるかを識別する子機種別識別情報を合わせて記憶する。制御部２３０は、登録されている子機が電話子機３０のみであった場合、図８で示した制御信号を送信するよう、フレーム処理部２０２と無線部２０１を制御する。つまり、制御部２３０は、Ｓｌｏｔ：１からＳｌｏｔ：１２の１つを制御信号の送信に使うよう選択し、又、予め決められた周波数から１つの周波数を選択し、選択したＳｌｏｔと周波数で図６に示したフォーマットの制御信号の送信ができるよう無線部２０１の送信部を制御する（以下、親機２０の制御部２３０が制御信号の送信用に選択したＳｌｏｔを制御Ｓｌｏｔと呼ぶ）。
【００６２】
又、制御部２３０は、第１制御データマルチプレクス部２１０のＮＴメッセージバッファにバッファに自己の親機ＩＤを書き込み、ＰＴメッセージバッファには着信等のイベント発生に応じて呼出し情報、発信者番号通知のための着信元の電話番号情報等の書き込みを行ない、ＱＴメッセージバッファには、１６フレーム毎にフレーム番号、親機機能、スロット番号や使用周波数や待ち受け周波数等のシステム情報を通知する制御信号を順に書き込むよう制御を行なう。
【００６３】
第１制御データマルチプレクス部２１０は、フレーム番号が１６の整数倍のときＰＴメッセージバッファのデータをフレーム処理部２０２へ出力し、フレーム番号が１６の整数倍＋８のときＱＴメッセージバッファのデータをフレーム処理部２０２に出力する。またフレーム番号がそれ以外の場合すなわちフレーム番号が１６の整数倍で無く且つ１６の整数倍＋８でも無いときに、第１制御データマルチプレクス部２１０はＮＴメッセージバッファのデータをフレーム処理部２０２に出力する。
【００６４】
フレーム処理部２０２は、第１制御データマルチプレクス部２１０から出力されたデータと図６のフォーマットで構成されていることを示すフォーマット識別情報に従って、制御データ１の領域に送信するデータを埋め込んで送信データ列を生成し、さらに制御データ１の領域で送信するデータに応じた誤り検出符号１を生成し、制御Ｓｌｏｔのタイミングに合わせて、図６のフォーマットに沿って同期信号、制御データ１、誤り検出符号１の順でデータ列を無線部２０１に出力する。
【００６５】
次に、親機２０の受信動作、および親機２０と電話子機３０との間の音声通信時のデータフォーマットついて説明する。図９は、親機２０と電話子機３０が音声通話を行なうときのデータフォーマットを示す。図９において、制御データ１の領域には、図９のフォーマットで構成されていることを示すフォーマット識別情報を送る領域と、音声通話起動のための制御メッセージを送る領域が設けられる。この制御メッセージの領域は、通信チャネルの起動のためのＭＴメッセージ、親機ＩＤを通知するＮＴメッセージ、ネットワークレイヤ等の上位レイヤのネゴシエーションのメッセージを通知するＣＴメッセージの通信に使用する。誤り検出符号１は、制御データ１の受信誤りを検出するための誤り検出符号の領域である。
【００６６】
図９に示すフォーマットの中の音声データは、例えば、アナログの音声信号をＧ．７２６方式で符号化した音声データの領域であり、誤り検出符号６は、音声データの領域の受信誤りを検出するための誤り検出符号の領域である。
【００６７】
親機２０は、図１に示すＳｌｏｔ：１３からＳｌｏｔ：２４までの１２個のＳｌｏｔの中の制御Ｓｌｏｔから１２Ｓｌｏｔ離れたＳｌｏｔを除いた１１個のＳｌｏｔで、常時、電話子機３０から図９のフォーマットで送信される通話起動要求の無線信号を受信するように動作する。（以下、通話起動要求の待ち受けを行なうＳｌｏｔを待ち受けＳｌｏｔと呼ぶ）。例えば制御信号を送るＳｌｏｔがＳｌｏｔ：１である場合は、そこから１２Ｓｌｏｔ離れたＳｌｏｔ：１３を除いて、Ｓｌｏｔ：１４からＳｌｏｔ：２４までの１１個のＳｌｏｔで、電話子機３０から送信されてくる無線信号を受信する。
【００６８】
親機２０の制御部２３０は、待ち受けＳｌｏｔで受信を行なうために無線部２０１の受信部の受信周波数を制御する。待ち受けＳｌｏｔにおける受信周波数は、フレーム毎に制御信号のＱＴメッセージのシステム情報で報知した使用周波数の周波数番号の小さいほうから順に変更する。尚、ＱＴメッセージのシステム情報で報知する待ち受け周波数は、そのＱＴメッセージを送信したフレームの待ち受けＳｌｏｔにおける受信周波数を通知するための情報である。
【００６９】
無線部２０１で受信された受信データは、フレーム処理部２０２に出力される。フレーム処理部２０２は、各Ｓｌｏｔの受信データより図６に示す制御データ１と誤り検出符号１の領域のデータ列を取り出し、誤り検出符号１の領域で受信されたデータを用いて制御データ１の領域のデータが正しいデータであるか否かを判断し、正しいデータであれば、制御データ１の領域のデータを制御部２３０に通知するように動作する。
【００７０】
次に、電話子機３０が電源オン後にアイドル状態に遷移するまでの動作について説明する。電話子機３０に電源が供給されると、自己の親機である親機２０より送信される制御信号を検索する動作（以下、親機検索動作記す）を行なう。そして、親機２０より送信される制御信号を検知すると、制御信号のＱＴメッセージで送信される各種の情報を収集し、これらの情報に基づいて親機とのフレーム、スロットの同期を取り通信可能な状態にするための動作（以下、フレーム・スロット同期動作と記す）を行なう。
【００７１】
図１０に、電話子機３０が親機２０とフレーム、スロットの同期を確立するための動作を示す。図１０において、同期のための動作が開始されると、親機を見つけるための連続受信、すなわちオープンサーチが起動される。受信データの中から図６に示す同期信号を検出すると、後続の受信データより制御データ１と誤り検出符号１の領域のデータ列を取り出し、自己の親機の親機ＩＤを通知するＮＴメッセージが存在するか否かを判断することにより自己の親機から送信される制御信号を検出する。図１０の例は、オープンサーチ起動後最初に受信されたメッセージがＰＴメッセージであった場合の例を示している。この場合、連続受信を停止し、１０ｍｓｅｃ周期の受信に切替え、１０ｍｓｅｃ後の後続の制御信号を受信する。この１０ｍｓｅｃ後の受信時にＮＴメッセージを受信し、受信中の信号が自己の親機から送信された制御信号であることを認識すると、親機検索動作から、フレーム・スロット同期動作に移行する。
【００７２】
フレーム・スロット同期動作では、１０ｍｓｅｃ周期の受信を継続し、複数のＱＴメッセージで送信される各種の情報を収集し、必要な情報が揃うと親機との通信が可能なフレーム・スロット同期中の状態になる。その後、１６０ｍｓｅｃ周期で送信されるＰＴメッセージのタイミングに合わせて受信を行なうアイドル状態となる。
【００７３】
次に、電話子機３０が電源オン後にアイドル状態に遷移するまでの動作について、図４を参照しながら電話子機３０の各部の動作について説明する。電源がオンされると制御部３３０が動作を開始する。制御部３３０は、所定の周波数で、連続受信動作をするよう無線部３０１を制御する。無線部３０１で受信された受信データは、フレーム処理部３０２に出力される。フレーム処理部３０２は、受信データより図６に示す同期信号を捜し、後続の制御データ１と誤り検出符号１の領域のデータ列を取り出し、誤り検出符号１の領域で受信されたデータを用いて制御データ１の領域のデータが正しいデータであるか否かを判断し、正しいデータであれば、制御データ１の領域のデータを制御部３３０に通知するように動作する。
【００７４】
電話子機３０の制御部３３０は、制御データが通知されると、無線部３０１の連続受信を停止し１０ｍｓｅｃ周期の受信に切替えるよう制御する。そして、ＥＥＰＲＯＭ３２２に記憶されている自己の親機ＩＤと受信データを比較し、受信した信号が自己の親機から送信されたデータであるか否かを判断し、親機検索動作からフレーム・スロット同期動作に移行するか否かを決定する。尚、受信したデータがＮＴメッセージ以外であった場合、制御部３３０はその後１０ｍｓｅｃ周期の受信で受信されたデータをもとに受信した信号が自己の親機から送信されたデータであるか否かを判断する。
【００７５】
そして、制御部３３０は、受信したデータが自己の親機から送信されたデータであった場合、１０ｍｓｅｃ周期の受信を継続し、フレーム・スロット同期動作に移行する。受信したデータが自己の親機から送信されたデータでなかった場合、オープンサーチを再起動し、次の親機の検索を開始する。尚、オープンサーチの中で１つの周波数で一定時間、または、一定回数親機検索動作を行なったにもかかわらず、自己の親機の制御信号を受信できなかった場合、制御部３３０は、受信周波数を変更して連続受信動作をするよう無線部３０１を制御する。
【００７６】
電話子機３０の制御部３３０は、フレーム・スロット同期動作に移行した後、ＱＴメッセージのフレーム番号、システム情報を受信することにより、親機２０とのフレーム番号、スロット番号の同期を確立し、又、親機の待ち受けＳｌｏｔの受信周波数の設定順序を認識する。そして制御部３３０は、制御信号で報知される必要な情報をすべて受信すると、１６０ｍｓｅｃ周期で受信を行なうアイドル状態へ移行する制御を開始する。すなわち、フレーム番号が１６の倍数で送信されるＰＴメッセージのタイミングに合わせて無線部３０１の受信を起動するよう制御を切り替える。
【００７７】
次に、親機２０と電話子機３０の通話の動作を外線着信のイベント発生時の動作を例に説明する。親機２０の制御部２３０は、外線着信のイベントが発生すると、外線着信を通知するＰＴメッセージ（以下、外線着信メッセージと記す）を第１制御データマルチプレクス部２１０のＰＴメッセージバッファに書き込む。この外線着信メッセージは、フレーム番号が１６の倍数のタイミングで無線部２０１に出力され、図６に示す制御データ１の領域に乗せられて制御信号として送信される。
【００７８】
一方、電話子機３０の無線部３０１は、アイドル状態でフレーム番号が１６の倍数のタイミングで受信を行なっており、親機２０から制御信号に乗せて送信された外線着信メッセージが無線部３０１で受信され、フレーム処理部２０２に出力される。そして、フレーム処理部２０２で図６に示す制御データ１の領域より外線着信メッセージが取り出され、制御部３３０に出力される。
【００７９】
電話子機３０の制御部３３０は、外線着信メッセージを受け取ると表示部３２３でリンガー音を鳴動させてユーザに外線着信を通知する制御を行なう。そして、操作部３２４でユーザによる着信応答の操作が行なわれると、制御部３３０は、待ち受けＳｌｏｔの中からその後の通信で子機から送信するために使う１つのＳｌｏｔを選択し、またその後の通信に使うための周波数「通信用周波数」を選択する。以下、子機から送信するために選択したＳｌｏｔを「通信用子機送信Ｓｌｏｔ」（または、通信用親機受信Ｓｌｏｔ）と記す。さらに制御部３３０は、選択した通信用子機送信Ｓｌｏｔから１２Ｓｌｏｔ離れたＳｌｏｔをその後の通信で子機にて受信に使うＳｌｏｔとして選択する。以下、子機にて受信するために選択したＳｌｏｔを「通信用子機受信Ｓｌｏｔ」（または、通信用親機送信Ｓｌｏｔ）と記す。
【００８０】
そして制御部３３０は、これら通信用子機受信Ｓｌｏｔおよび通信用子機送信Ｓｌｏｔが干渉無く使えか否かを確認するために、これらＳｌｏｔにて前記通信用周波数で受信するよう無線部３０１を設定し、通信用子機送信Ｓｌｏｔと通信用子機受信Ｓｌｏｔのキャリアセンスを行なう。
【００８１】
当該Ｓｌｏｔの妨害波の受信レベルがＥＥＰＲＯＭ３２２に記憶された閾値以下であった場合、電話子機３０の制御部３３０は当該Ｓｌｏｔが使用可能であると判断し、通信チャネルの起動のためのメッセージ（以下、無線リンク確立要求メッセージと記す）を送信する動作に移行する。すなわち、制御部３３０は、制御データマルチプレクス部３１０のＭＴメッセージバッファに無線リンク確立要求メッセージを書き込み、今回の通信用周波数に一致する周波数で親機２０が待ち受けるＳｌｏｔに合わせて、このＳｌｏｔを使って前記通信用周波数で送信を行なうよう無線部３０１を制御する。尚、このとき、電話子機３０と親機２０の通信は前述の通り図９のフォーマットを使用する。フレーム処理部３０２は、無線リンク確立要求メッセージを含んだＭＴメッセージを図９に示すフォーマットの制御データ１の領域に乗せ、また音声処理部３０３から出力される音声データを音声データの領域に乗せ、さらにそれぞれの誤り検知符号を計算して誤り検出符号１の領域に乗せて無線部３０１へ出力し、無線部３０１はこれら含む無線信号を送信するよう動作する。
【００８２】
電話子機３０から送信された無線リンク確立要求メッセージを含んだ無線信号は、親機２０の無線部２０１で受信され、フレーム処理部２０２に出力され、フレーム処理部２０２にて無線リンク確立要求メッセージが取り出されて、制御部２３０に通知される。
【００８３】
親機２０の制御部２３０は、無線リンク確立要求メッセージを受信すると、電話子機３０から無線リンク確立要求メッセージを受信したＳｌｏｔ（通信用親機受信Ｓｌｏｔ）と、該当Ｓｌｏｔより１２Ｓｌｏｔ離れたＳｌｏｔ（通信用親機送信Ｓｌｏｔ）から成る上り／下りの２Ｓｌｏｔを用いて、無線リンク確立要求メッセージを受信した周波数（通信用周波数）を使って当該子機との音声通信をする制御を開始する。
【００８４】
すなわち音声通信の制御において、親機２０の制御部２３０は、無線リンク確立要求メッセージを受信した以降のフレームで通信用周波数を用いて通信用親機送信Ｓｌｏｔで送信を行ない、通信用親機受信Ｓｌｏｔで受信を行なうよう無線部２０１を制御し、その時に第１制御データマルチプレクス部２１０の通信用親機送信Ｓｌｏｔに対応したＭＴメッセージバッファに無線リンク確立応答メッセージを書き込む。この無線リンク確立応答メッセージは、通信用親機送信Ｓｌｏｔのタイミングで送信されるようフレーム処理部２０２に出力され、フレーム処理部２０２は、無線リンク確立応答メッセージのＭＴメッセージを制御データ１の領域に乗せて送信し、音声処理部２０３から出力される音声データを音声データの領域に乗せて送信し、それぞれの誤り検知符号を計算して誤り検出符号の領域に乗せて送信するよう動作する。
【００８５】
以上のようにして、電話子機３０と親機２０間の１２Ｓｌｏｔ離れたＳｌｏｔでの双方向の無線リンクが確立する。そして、電話子機３０は、制御データマルチプレクス部３１０にネットワークレイヤの起動要求メッセージ（ＳＥＴＵＰ）のような上位レイヤーメッセージを制御データマルチプレクス部３１０のＣＴメッセージバッファに書き込み、親機２０は、第１制御データマルチプレクス部２１０にネットワークレイヤの応答メッセージ（ＣＯＮＮＥＣＴ）のような上位レイヤーメッセージを制御データマルチプレクス部３１０のＣＴメッセージバッファに書き込み、上記ＭＴメッセージの送受信と同様に、ＣＴメッセージを送受信し、上位レイヤのネゴシエーションを行い、呼接続を完了し、通話可能な状態に移行する。
【００８６】
次に、親機２０にセンサ子機４０が登録されている場合の動作について説明する。図１１は、親機２０にセンサ子機４０が登録されている場合に親機２０が送信する制御信号の種類と送信順序を示した図である。この場合に親機２０が送信する制御信号が図７で示すフォーマットが用いられ、フレームが更新されるに中に乗せられる情報が入れ替えられる。以下、フレーム内の情報の入れ替えについて詳細に説明する。
【００８７】
親機２０にセンサ子機４０が登録されている場合、親機２０は、電話子機３０のみが登録されている場合の制御信号の送信データに加え、図７で示す制御データ２と誤り検出符号２、制御データ３と誤り検出符号３、制御データ４と誤り検出符号４、及び、制御データ５と誤り検出符号５の４つの制御データと誤り検出符号のペアを送信する。
【００８８】
図１１に示すように親機２０は、制御データ１の領域では、フレーム番号が１６の整数倍のフレームにおいて呼出し情報、および発信者番号通知のための着信元の電話番号情報等のページング関連の情報を通知するＰＴメッセージを送信する。また制御データ１の領域では親機２０は、フレーム番号が１６の整数倍＋８のフレームにおいてフレーム番号、親機機能、通信周波数、待ち受け周波数等のシステム情報を通知するとともにマルチフレーム制御の基準フレームとして使用されるＱＴメッセージを送信する。また制御データ１の領域では、その他のフレーム番号のフレームにおいて親機識別情報である親機ＩＤを通知するＮＴメッセージを送信する。
【００８９】
又、親機２０は全フレームにおいて、この制御データ１の領域を使ってフォーマット識別情報を送信する。１台でもセンサ子機４０が登録されている場合には、フォーマット識別情報によって当該制御信号のメッセージが図７の示すように制御データ１に加えて制御データ２、制御データ３、制御データ４、制御データ５、およびそれぞれの誤り検出符号を連結したフォーマットを用い、これらのデータ領域を使ってＴＤＭＡ通信のための同期や親機の運用状態を通知する情報等の制御情報を送信していることを示す情報が登録されている全ての子機へ送信される。
【００９０】
又、親機２０は、制御データ２、制御データ３、制御データ４、及び、制御データ５の領域では、一つのフレーム内で制御チャネル情報と空きチャネル情報を重複してそれぞれ２回、同一データが同じフレーム内で連続しないように交互に送信する。また同一の制御データの領域ではフレーム番号が更新される毎に情報の順序を切り替えながら送信する。すなわち、フレーム番号が偶数のフレームでは、制御チャネル情報、空きチャネル情報、制御チャネル情報、空きチャネル情報の順で送信し、フレーム番号が奇数のフレームでは空きチャネル情報、制御チャネル情報、空きチャネル情報、制御チャネル情報の順で送信する。これにより、たとえ外乱等が発生しても、一つの制御データ領域だけが正常に受信可能であれば、その制御データ領域のデータを複数フレームで受信できれは制御チャネル情報と空きチャネル情報の両方のデータを取得できる。
【００９１】
次に、親機２０にセンサ子機４０が登録されている場合に親機２０が制御信号を送信する動作について図３を参照しながら各部の動作について説明する。親機２０の制御部２３０は、ＥＥＰＲＯＭ２２２に登録された子機の情報を記憶させる。すなわち親機２０に子機の登録を行なうと、それが子機を識別するための子機ＩＤとその子機が電話子機３０であるか、センサ子機４０であるかを識別する子機種別識別情報を合わせてＥＥＰＲＯＭ２２２に記憶させる。
【００９２】
親機２０の制御部２３０は、登録されている子機にセンサ子機４０を含んでいた場合、図１１で示した制御信号を送信するようフレーム処理部２０２と無線部２０１を制御する。つまり、制御部２３０はＳｌｏｔ：１からＳｌｏｔ：１２の中から１つを選択し、又、予め決められた複数の周波数から１つの周波数を選択し、選択したＳｌｏｔと周波数で図７に示したフォーマットの制御信号の送信ができるよう無線部２０１の送信部を制御する。
【００９３】
又、制御部２３０は、第１制御データマルチプレクス部２１０のＮＴメッセージバッファにバッファに自己の親機ＩＤを書き込み、ＰＴメッセージバッファには着信等のイベント発生に応じて呼出し情報、発信者番号通知のための着信元の電話番号情報等の書き込みを行ない、ＱＴメッセージバッファには、１６フレーム毎にフレーム番号、親機機能、スロット番号や使用周波数や待ち受け周波数等のシステム情報を通知する制御信号を順に書き込むよう制御を行なう。これにより親機２０の第１制御データマルチプレクス部２１０は、フレーム番号が１６の整数倍のときＰＴメッセージバッファのデータをフレーム処理部２０２へ出力し、フレーム番号が１６の整数倍＋８のときＱＴメッセージバッファのデータをフレーム処理部２０２に出力する。またフレーム番号がそれ以外の場合すなわちフレーム番号が１６の整数倍で無く且つ１６の整数倍＋８で無いときに、第１制御データマルチプレクス部２１０はＮＴメッセージバッファのデータをフレーム処理部２０２に出力する。
【００９４】
又、制御部２３０は、第２制御データマルチプレクス部２１１に運用状況に沿って制御チャネル情報と空きチャネル情報を書き込むよう制御を行なう。これにより第２制御データマルチプレクス部２１１は、フレーム番号が偶数のフレームでは、制御データ２の送信タイミングに合わせて制御チャネル情報を、制御データ３の送信タイミングに合わせて空きチャネル情報を、制御データ４の送信タイミングに合わせて制御チャネル情報を、制御データ５の送信タイミングに合わせて空きチャネル情報をフレーム処理部２０２に出力する。また第２制御データマルチプレクス部２１１は、フレーム番号が奇数のフレームでは、制御データ２の送信タイミングに合わせて空きチャネル情報を、制御データ３の送信タイミングに合わせて制御チャネル情報を、制御データ４の送信タイミングに合わせて空きチャネル情報を、制御データ５の送信タイミングに合わせて制御チャネル情報をフレーム処理部２０２に出力する。
【００９５】
フレーム処理部２０２は、制御データ２、制御データ３、制御データ４、及び、制御データ５の領域がＴＤＭＡ通信のための同期や親機の運用状態を通知する情報等の制御情報で構成された図７に示すフォーマットで構成されていることを表すフォーマット識別情報と、第１制御データマルチプレクス部２１０から出力されたデータで制御データ１の領域で送信するデータ列を生成する。又、フレーム処理部２０２は、制御データ１の領域で送信するデータに応じた誤り検出符号１を生成し、第２制御データマルチプレクス部２２１から出力された制御データ２の送信タイミングに合わせて出力された制御データ２で送信するデータに応じた誤り検出符号２を生成し、第２制御データマルチプレクス部２２１から出力された制御データ３の送信タイミングに合わせて出力された制御データ３で送信するデータに応じた誤り検出符号３を生成し、第２制御データマルチプレクス部２２１から出力された制御データ４の送信タイミングに合わせて出力された制御データ４で送信するデータに応じた誤り検出符号４を生成し、第２制御データマルチプレクス部２２１から出力された制御データ５の送信タイミングに合わせて出力された制御データ５で送信するデータに応じた誤り検出符号５を生成する。
【００９６】
その上でフレーム処理部２０２は、制御Ｓｌｏｔのタイミングに合わせて、同期信号、制御データ１（フォーマット識別情報と第１制御データマルチプレクス部２１０から出力されたデータ）、誤り検出符号１、制御データ２（第２制御データマルチプレクス部２１１から出力されたデータ）、誤り検出符号２、制御データ３（第２制御データマルチプレクス部２１１から出力されたデータ）、誤り検出符号３、制御データ４（第２制御データマルチプレクス部２１１から出力されたデータ）、誤り検出符号４、制御データ５（第２制御データマルチプレクス部２１１から出力されたデータ）、誤り検出符号５の順でデータ列を無線部２０１へ出力する。そして、無線部２０１で所定の周波数の無線信号に変換され、制御信号として送信される。
【００９７】
次に、センサ子機４０が登録された場合の親機２０の受信動作について説明する。先ず、センサ子機４０と親機２０間のメッセージ通信の方式について、説明する。センサ子機４０と親機２０間のメッセージ送信は、２つの方式が可能である。１つは、電話子機３０と親機２０の双方向通信時と同様に、図９で示すフォーマットのデータを用いて、双方向の無線リンクを確立し、ネットワークレイヤ等の上位レイヤのネゴシエーションを行い、センサの状態等を通知するアプリ層のメッセージ通信を行なう方式である（以下、この方式をコネクションメッセージ通信方式と呼ぶ）。センサ子機４０と親機２０間でコネクションメッセージ通信方式でアプリ層のメッセージの送受信を行なう場合、センサ子機４０が親機２０へ音声データを送ることはないので図９の音声データ領域は無視され、アプリ層のメッセージは、ＣＴメッセージの１つとして、制御データ１の領域で送受信される。又、このようなコネクションメッセージ通信方式でアプリ層のメッセージの送受信を行なう場合、音声データ領域の送受信を停止して図６のフォーマットを利用して、同期信号、制御データ１、誤り検出符号１のみを送受信してＣＴメッセージの１つとしてアプリ層のメッセージの送受信を行なうことも可能である。
【００９８】
センサ子機４０と親機２０間のメッセージ送信のもう１つの方式は、図７で示すフォーマットのデータを用いて、ネットワークレイヤ等の上位レイヤのネゴシエーション無しに、センサの状態等を通知するアプリ層のメッセージ通信を行なう方式である（以下、この方式をコネクションレスメッセージ通信方式と呼ぶ）。このようなコネクションレスメッセージ通信方式は、エラー等が無ければ１つのＳｌｏｔのみによりデータの送信を完結させる。この場合、制御データ１の領域では、該当Ｓｌｏｔが図７で示すフォーマットのデータを用いてアプリ間のメッセージ通信のためのメッセージ等を送信していることを示すフォーマット識別情報とＮＴメッセージによる親機識別符号を送信する。そして、子機識別符号、このメッセージがコネクションレスメッセージであることを示すメッセージ識別子、メッセージ本体等のデータ列をデータ２、制御データ３、制御データ４、制御データ５の領域に分割して送信する。
【００９９】
次に、親機２０が、センサ子機４０からの通信を受信するＳｌｏｔについて説明する。
親機２０は、コネクションメッセージ通信方式とコネクションレスメッセージ通信方式の両方の通信を同時に待ち受けるため、Ｓｌｏｔ：１３からＳｌｏｔ：２４の１２個すべてのＳｌｏｔを常時受信状態にし、センサ子機４０からの受信を行なう。このとき、制御Ｓｌｏｔから１２Ｓｌｏｔ離れたＳｌｏｔは、制御信号の送信周波数に等しい周波数で受信を行う。又、その他の１１個のＳｌｏｔでは、ＱＴメッセージのシステム情報で報知した待ち受けＳｌｏｔにおける受信周波数制御に沿った受信周波数で受信を行い、センサ子機４０と電話子機３０からの通信の待ち受けを行なう。
【０１００】
次に、図３を参照して親機２０のＳｌｏｔ：１３からＳｌｏｔ：２４における各ブロック動作について説明する。親機２０の制御部２３０は、制御Ｓｌｏｔから１２Ｓｌｏｔ離れたＳｌｏｔは、制御信号の送信周波数に等しい周波数で受信を行い、その他のＳｌｏｔでは、ＱＴメッセージのシステム情報で報知した待ち受けＳｌｏｔにおける受信周波数制御に沿った受信周波数で受信を行なうよう無線部２０１の受信部を制御する。無線部２０１で受信された受信データは、フレーム処理部２０２に出力される。
【０１０１】
フレーム処理部２０２は、各Ｓｌｏｔの受信データより制御データ１と誤り検出符号１の領域のデータ列を取り出し、誤り検出符号１の領域で受信されたデータを用いて制御データ１の領域のデータが正しいデータであるか否かを判断する。そして制御データ１の領域で送られたフォーマット識別情報により、受信信号が図７で示すフォーマットで構成されていることが示されている場合、誤り検出符号２の領域で受信されたデータを用いて制御データ２の領域のデータを、誤り検出符号３の領域で受信されたデータを用いて制御データ３の領域のデータを、誤り検出符号４の領域で受信されたデータを用いて制御データ４の領域のデータを、誤り検出符号５の領域で受信されたデータを用いて制御データ５の領域のデータを正しく受信されているかを判断し、正しく受信された制御領域のデータを制御部２３０に通知するように動作する。制御データ領域のデータを受け取った制御部２３０は、データを解析し、受信したデータに応じた制御を開始する。
【０１０２】
次に、図５を参照してセンサ子機４０の動作について説明する。センサ子機４０は、通常状態で、スイッチ４４０がオフ状態となり、通信ブロック４００には、電源が供給されない状態になっている。この状態より、窓が閉じた状態から窓が開いた状態に、あるいは、窓が開いた状態から閉じた状態に変化すると、その変化をセンサ部４４３が検知し、センサ部４４３は、電源オン信号を電源制御部４４１に出力する。電源制御部４４１は、電源オン信号が入力されるとスイッチ４４０へオンにするための切替信号を出力する。これによりスイッチ４４０はオン状態へ切り替わり、スイッチ４４０を経由して通信ブロック４００に電源が供給される。
【０１０３】
通信ブロック４００に電源が供給されると制御部４３０が動作を開始し、ＲＯＭ４２０に書き込まれているプログラムに沿った制御を開始する。即ち、制御部４３０は、センサ部４４３より窓の状態を読み込み、読み込んだ窓の状態を無線信号で親機２０に通知する動作を行なう。
【０１０４】
次に、センサ子機４０が窓の状態を親機２０へ通知する動作について説明する。先ず、センサ子機４０が親機２０からの制御信号を受信して同期を確立するまでの動作を説明する。窓の状態を読み込んだ制御部４３０は親機検索動作を開始し、所定の周波数で、連続受信動作をするよう無線部４０１を制御する。無線部４０１で受信された受信データは、フレーム処理部４０２に出力される。それが親機２０からの制御信号であるなら図７に示す同期信号、それに次いで制御データを含んでいるはずである。フレーム処理部４０２は、受信データより図７に示す同期信号を捜し、後続の制御データ１と誤り検出符号１の領域のデータ列を取り出し、誤り検出符号１の領域で受信されたデータを用いて制御データ１の領域のデータが正しいデータであるか否かを判断し、正しいデータであれば、制御データ１の領域のデータを制御部４３０に通知するように動作する。
【０１０５】
制御部４３０は、制御データが通知されると、無線部４０１の連続受信を停止し、１０ｍｓｅｃ周期で信号の受信を行う同期受信動作に切替えるよう制御する。受信した制御データが親機ＩＤを通知するＮＴメッセージを含むものである場合、制御部４３０は、ＥＥＰＲＯＭ４２２に記憶されている自己の親機ＩＤと受信データを比較し、受信した信号が自己の親機から送信されたデータであるか否かを判断し、親機検索動作からフレーム・スロット同期動作に移行するか否かを決定する。尚、最初に受信したデータがＮＴメッセージ以外であった場合、制御部４３０はその後１０ｍｓｅｃ周期の受信動作で受信されたデータをもとに受信した信号が自己の親機から送信されたデータであるか否かを判断する。
【０１０６】
そして、制御部４３０は、受信したデータが自己の親機から送信されたデータであった場合、１０ｍｓｅｃ周期の受信を継続し、フレーム・スロット同期動作に移行する。また制御部４３０は、受信したデータが自己の親機から送信されたデータでなかった場合、オープンサーチを再起動し、次の親機の検索を開始する。尚、１つの周波数で一定時間、または、一定回数親機検索動作を行なったにもかかわらず、自己の親機の制御信号を受信できなかった場合、制御部４３０は、受信周波数を変更して連続受信動作をするよう無線部４０１を制御する。
【０１０７】
制御部４３０は、フレーム・スロット同期動作に移行すると、その後の制御データ１の領域に乗せられたＱＴメッセージのフレーム番号およびシステム情報を読み出し、これら情報に基づいて親機２０とのフレーム番号およびスロット番号の同期を確立する動作を行い、また制御データ２、制御データ３、制御データ４又は制御データ５の領域で受信される制御チャネル情報および空きチャネル情報に基づいて、親機２０とのフレーム番号、スロット番号の同期を確立する動作を平行して行なう。即ち、制御データ１の領域で自己の親機の親機ＩＤを受信したＳｌｏｔのデータに受信エラーが発生しなかった場合、該当Ｓｌｏｔの制御データ２と制御データ３の領域で受信した制御チャネル情報と空きチャネル情報でフレーム番号、スロット番号の同期を確立する。
【０１０８】
尚、通信環境が悪く、１回のＳｌｏｔで同期信号の全制御データが正常に受信できない場合、１０ｍｓｅｃおきに複数フレームで同期信号を受信することにより同期を確立できる場合がある。例えば最初の同期信号で制御データ１、制御データ２は正しく受信でき、制御データ３、制御データ４、制御データ５が正しく受信できない環境では、最初の同期信号の制御データ１の領域で自己の親機の親機ＩＤおよび制御データ２の領域で制御チャネル情報または空きチャネル情報の一方を受信し、その次のフレームで受信したＳｌｏｔの制御データ２の領域で制御チャネル情報または空きチャネル情報の他方を受信することで、フレーム番号およびスロット番号の同期を確立する。又、制御データ２、制御データ３、制御データ４、制御データ５が正しく受信できない環境では、電話子機３０と同様に制御データ１の領域で、１６フレームに１回の頻度で送られてくるＱＴメッセージより必要な情報を収集し、フレーム番号、スロット番号の同期を確立する。
【０１０９】
図１２及び図１３に親機検索動作からフレーム番号、スロット番号の同期を確立するまでの動作の例を示す。図１２の例は、制御データ１の領域で自己の親機の親機ＩＤを受信したＳｌｏｔのデータに受信エラーが発生しなかった場合の例である。図１３の例は、制御データ３、制御データ４、制御データ５が正しく受信できず、制御データ１の領域で自己の親機の親機ＩＤを受信したＳｌｏｔとその次のフレームで受信したＳｌｏｔの制御データ２の領域の受信データをもとに同期を確立した例を示している。尚、制御データ２、制御データ３、制御データ４、制御データ５が正しく受信できず、制御データ１の領域で受信したデータのみで同期を確立する動作は、図１０で示した電話子機３０の同期確立の動作例におけるフレーム・スロット同期動作の完了までの動作と同様の動作となる。
【０１１０】
次に、センサ子機４０の同期確立後の動作について説明する。同期が完了すると、センサ子機４０の制御部４３０は各フレームで制御信号が受信できたＳｌｏｔの受信を継続しながら、制御信号のＳｌｏｔから１２Ｓｌｏｔ離れたＳｌｏｔにおいて制御信号を受信した周波数と同じ周波数で受信するよう無線部４０１を制御し、妨害波レベルの測定（即ち、キャリアセンス）を行う。センサ子機４０はコネクションレスメッセージ通信方式で親機２０へデータを送る場合、制御信号のＳｌｏｔから１２Ｓｌｏｔ離れたＳｌｏｔでデータを送信する。以下、このＳｌｏｔをアップリンクコネクションレスデータ送信Ｓｌｏｔと呼ぶ。連続する２フレームでアップリンクコネクションレスデータ送信Ｓｌｏｔの受信を行ない、アップリンクコネクションレスデータ送信Ｓｌｏｔの妨害波レベルを測定し、妨害波レベルが規定値以下であった場合、コネクションレスメッセージ通信方式で窓の状態を親機２０に通知する動作に移行する。
【０１１１】
次に、センサ子機４０がコネクションレスメッセージ通信方式で窓の状態を親機２０に通知する動作について説明する。センサ子機４０の制御部４３０は、アップリンクコネクションレスデータ送信Ｓｌｏｔを使って制御信号を受信した周波数と等しい周波数で窓の状態を通知するメッセージの送信を行なうように設定する。図１４に、コネクションレスメッセージ通信方式でメッセージの通信を行なう場合の信号フォーマットを示す。コネクションレスメッセージ通信方式の信号は図７で示した制御信号のフォーマットに近い構成を持っており、制御データ１の後に他の制御データを連結している。図１４では、メッセージ送信の領域をＣＬＭＳ１、ＣＬＭＳ２、ＣＬＭＳ３、ＣＬＭＳ４と記述している。誤り検出符号２は、ＣＬＭＳ１の誤りを検出するための符号、誤り検出符号３は、ＣＬＭＳ２の誤りを検出するための符号、誤り検出符号４は、ＣＬＭＳ３の誤りを検出するための符号、誤り検出符号５は、ＣＬＭＳ４の誤りを検出するための符号である。同期信号、制御データ１および誤り検出符号１は図７の制御信号のフォーマットと同じである。
【０１１２】
窓の状態通知するためのメッセージは、ＣＬＭＳ１、ＣＬＭＳ２、ＣＬＭＳ３、ＣＬＭＳ４の領域に分割して送られる。コネクションメッセージ通信方式で窓の状態を通知するため、センサ子機４０の制御部４３０は、第１制御データマルチプレクス部４１０のＮＴメッセージバッファに親機ＩＤを設定し、第２制御データマルチプレクス部４１０のＣＬＭＳ情報に子機識別符号、このメッセージがコネクションレスメッセージであることを示すメッセージ識別子、窓の状態を通知するメッセージで構成されたＣＬＭＳメッセージを設定する。第１制御データマルチプレクス部４１０は、ＮＴメッセージバッファのデータをアップリンクコネクションレスデータ送信Ｓｌｏｔの制御データ１の送信タイミングに合わせてフレーム処理部２０２に出力する。第２制御データマルチプレクス部４１１は、ＣＬＭＳメッセージを分割し、アップリンクコネクションレスデータ送信ＳｌｏｔのＣＬＭＳ１、ＣＬＭＳ２、ＣＬＭＳ３、ＣＬＭＳ４の送信タイミングに合わせて分割したＣＬＭＳメッセージをフレーム処理部４０２に出力する。
【０１１３】
フレーム処理部４０２は、本データ列がＣＬＭＳメッセージを送るための図１４に示すフォーマットで構成されていることを表すフォーマット識別情報と第１制御データマルチプレクス部４１０から出力されたデータで制御データ１の領域で送信するデータ列を生成し、又、制御データ１の領域で送信するデータに応じた誤り検出符号１を生成する。またフレーム処理部４０２は、第２制御データマルチプレクス部４１１から出力されたＣＬＭＳ１の送信タイミングに合わせて出力されたＣＬＭＳ１で送信するデータに応じた誤り検出符号２を生成し、第２制御データマルチプレクス部４１１から出力されたＣＬＭＳ２の送信タイミングに合わせて出力されたＣＬＭＳ２で送信するデータに応じた誤り検出符号３を生成し、第２制御データマルチプレクス部４１１から出力されたＣＬＭＳ３の送信タイミングに合わせて出力されたＣＬＭＳ３で送信するデータに応じた誤り検出符号４を生成し、第２制御データマルチプレクス部４１１から出力されたＣＬＭＳ４の送信タイミングに合わせて出力されたＣＬＭＳ４で送信するデータに応じた誤り検出符号５を生成する。
【０１１４】
そしてフレーム処理部４０２は、アップリンクコネクションレスデータ送信Ｓｌｏｔのタイミングに合わせて、同期信号、制御データ１（フォーマット識別情報と第１制御データマルチプレクス部４１０から出力されたデータ）、誤り検出符号１、ＣＬＭＳ１、誤り検出符号２、ＣＬＭＳ２、誤り検出符号３、ＣＬＭＳ３、誤り検出符号４、ＣＬＭＳ４、誤り検出符号５の順でデータ列を無線部４０１に出力する。無線部４０１に出力されたデータ列は、アップリンクコネクションレスデータ送信Ｓｌｏｔで制御信号の受信周波数に等しい周波数の無線信号に変換され、送信される。
【０１１５】
ＣＬＭＳメッセージの送信を完了すると、次フレーム以降、センサ子機４０の制御部４３０は制御信号を受信しているＳｌｏｔのみが受信状態を継続するよう無線部４３０を制御する。そして送信先の親機２０から窓状態の情報を含むＣＬＭＳメッセージを受信したことを示す受信応答を受信すると、窓状態の情報が正常に親機２０へ届いたものと認識して電源オフ信号を電源制御部４４１に出力する。その際制御部４３０は、次に窓の状態が前回通知した状態から変化したときに電源オン信号を電源制御部４４１に出力するようセンサ部４４３の検知条件を設定し、その上で電源オフ信号を出力する。電源制御部４４１は、電源オフ信号が入力されると、スイッチ４４０がオフとなる切替信号を出力し、その切替信号に応じてスイッチ４４０は、通信ブロック４００への電源が供給を遮断し、センサ子機３０は通常状態に戻る。
【０１１６】
次に、親機２０がセンサ子機４０より、窓状態を通知するＣＬＭＳメッセージを受信する動作について説明する。センサ子機４０から送信されたＣＬＭＳメッセージを含んだ無線信号は、親機２０の無線部２０１で受信され、フレーム処理部２０２に出力される。フレーム処理部２０２は、この無線信号より制御データ１と誤り検出符号１の領域のデータ列を取り出し、誤り検出符号１の領域で受信されたデータを用いて制御データ１の領域のデータが正しいデータであるか否かを判断する。そして、フォーマット識別情報で、受信信号が図１４で示すフォーマットで構成されていることが示されている場合、フレーム処理部２０２は、誤り検出符号２の領域で受信されたデータを用いてＣＬＭＳ１の領域のデータを、誤り検出符号３の領域で受信されたデータを用いてＣＬＭＳ２の領域のデータを、誤り検出符号４の領域で受信されたデータを用いてＣＬＭＳ３の領域のデータを、誤り検出符号５の領域で受信されたデータを用いてＣＬＭＳ４の領域のデータを正しく受信されているかを判断する。そして、フレーム処理部２０２は、ＣＬＭＳ１、ＣＬＭＳ２、ＣＬＭＳ３、ＣＬＭＳ４の領域で受信されたデータがすべて正しく受信されていた場合、ＣＬＭＳ１、ＣＬＭＳ２、ＣＬＭＳ３、ＣＬＭＳ４の領域で受信されたデータを結合し、１つのＣＬＭＳメッセージとして制御データ１の領域で受信されたデータと共に制御部２３０に通知するように動作する。
【０１１７】
制御データ１の領域の受信データとＣＬＭＳメッセージを受け取った制御部２３０は、制御データ１の領域で受信されたデータが自己のＩＤと同じ親機識別情報のＮＴメッセージであった場合、ＣＬＭＳメッセージが自分宛であると判断し、ＣＬＭＳメッセージで通知された情報に応じた動作を開始し、制御データ１の領域で受信されたデータが自己のＩＤと同じ親機識別情報のＮＴメッセージ以外であった場合、ＣＬＭＳメッセージを破棄する。又、制御部２３０は、ＣＬＭＳメッセージに含まれる子機識別符号より登録されたセンサ子機であるか否かを判断し、未登録の子機からのＣＬＭＳメッセージであれば、ＣＬＭＳメッセージを破棄する。
【０１１８】
制御部２３０は、登録されたセンサ子機からの自己宛の窓の状態を通知するＣＬＭＳメッセージを受け取ると、対応したセンサ子機の窓の状態を表示部２２３に表示する。尚、窓の状態の表示は、ＬＣＤへの表示やリンガー等の音による表示であり、窓が開いたとき、警告音で通知するよう設定されていた場合、窓が開いたことが通知されると、リンガーを鳴動させ、窓が開いたことを周囲に通知し、操作部２２４からの指示でリンガーを停止するように動作させる。
【０１１９】
次に、親機２０がセンサ子機４０より窓の情報を含むＣＬＭＳメッセージを受信した際、親機２０からセンサ子機４０へ窓の情報を含むＣＬＭＳメッセージを正常に受信したことを示す受信応答を通知する動作について説明する。窓状態を通知するＣＬＭＳメッセージを受信したことを通知するメッセージ（以下、受信応答と記す）は、図１４のフォーマットを用い、制御信号を送信しているＳｌｏｔで制御信号と同じ周波数で子機に送信される。即ち、制御部２３０は、制御データ１の領域で親機識別符号を送信するフレームの制御Ｓｌｏｔのタイミングに合わせ、第２制御データマルチプレクス部２１１のＣＬＭＳ情報に送信先のセンサ子機４０の子機識別符号、このメッセージがコネクションレスメッセージであることを示すメッセージ識別子、受信応答を通知するメッセージで構成されたＣＬＭＳメッセージを設定する。第２制御データマルチプレクス部２１１は、ＣＬＭＳメッセージを分割し、制御信号のこれらＣＬＭＳ１、ＣＬＭＳ２、ＣＬＭＳ３、ＣＬＭＳ４の送信タイミングに合わせて分割したＣＬＭＳメッセージをフレーム処理部４０２に出力する。
【０１２０】
フレーム処理部２０２は、本データ列がＣＬＭＳメッセージを送るための図１４に示すフォーマットで構成されていることを表すフォーマット識別情報と第１制御データマルチプレクス部２１０から出力されたデータ（親機識別情報）を制御データ１の領域に乗せてデータ列を生成し、さらに制御データ１の領域で送信するデータに応じた誤り検出符号１を生成する。またフレーム処理部２０２は、第２制御データマルチプレクス部２１１から出力されたＣＬＭＳ１の送信タイミングに合わせて出力されたＣＬＭＳ１で送信するデータに応じた誤り検出符号２を生成し、第２制御データマルチプレクス部２１１から出力されたＣＬＭＳ２の送信タイミングに合わせて出力されたＣＬＭＳ２で送信するデータに応じた誤り検出符号３を生成し、第２制御データマルチプレクス部２１１から出力されたＣＬＭＳ３の送信タイミングに合わせて出力されたＣＬＭＳ３で送信するデータに応じた誤り検出符号４を生成し、第２制御データマルチプレクス部２１１から出力されたＣＬＭＳ４の送信タイミングに合わせて出力されたＣＬＭＳ４で送信するデータに応じた誤り検出符号５を生成する。
【０１２１】
そしてフレーム処理部２０２は、制御Ｓｌｏｔのタイミングに合わせて、同期信号、前述の制御データ１（フォーマット識別情報と第１制御データマルチプレクス部２１０から出力された親機識別情報）、誤り検出符号１、ＣＬＭＳ１、誤り検出符号２、ＣＬＭＳ２、誤り検出符号３、ＣＬＭＳ３、誤り検出符号４、ＣＬＭＳ４、誤り検出符号５の順でデータ列を無線部２０１に出力する。無線部４０１に出力されたデータ列は、制御Ｓｌｏｔで制御信号用の周波数の無線信号に変換され、送信される。ＣＬＭＳメッセージの送信を完了すると、制御部２３０は、次フレーム以降の制御Ｓｌｏｔで、図１１に示した制御信号を送信する状態に戻るよう制御を行なう。
【０１２２】
図１５は、上述したセンサ子機４０が窓の状態が変化したことを検出し、無線ブロック４００に電源が供給され、Ｓｌｏｔ：１で制御信号を送信する親機２０との同期を確立し、親機２０にＣＬＭＳメッセージで窓の状態を通知し、無線ブロック４００の電源が遮断されるまでの動作の例を示す。図１５の例では、センサ子機４０は、フレーム１以前のある時点で窓の状態が変化し、通信ブロック４００に電源が供給され、同期のための動作が開始され、連続受信（オープンサーチ）が起動される。受信データの中から同期信号を検出すると、後続のデータにより親機識別情報等を取得して真に親機からの制御信号かどうかを確認し、登録された親機からの制御信号である場合に同期を確立する。図１５の例ではフレーム２のＳｌｏｔ：１で親機の制御信号と同期が確立している。
【０１２３】
そしてセンサ子機４０は、制御信号を受信したＳｌｏｔからフレーム内に収容されるＳｌｏｔ数の半分のＳｌｏｔ数分の１２Ｓｌｏｔ離れたＳｌｏｔ：１３を、ＣＬＭＳメッセージの送信を行なうＳｌｏｔとして選定する。そしてフレーム２とフレーム３のＳｌｏｔ：１３とで妨害波の有無を確認するキャリアセンスを行い、フレーム４のＳｌｏｔ：１３で、窓の状態を通知するＣＬＭＳメッセージの送信を行なう。尚、センサ子機４０は、ＣＬＭＳメッセージの送信後、所定の時間内に受信応答を受信できなかった場合、予め決められた回数だけ、ＣＬＭＳメッセージの送信を繰り返す。
【０１２４】
又、予め決められた回数のＣＬＭＳメッセージの送信でも親機からの受信応答が受信できなかった場合、このアップリンクコネクションレスデータ送信Ｓｌｏｔの妨害波レベルが高い可能性があるので、以降は電話子機３０と親機２０の双方向通信時と同様に双方向の無線リンクを確立し、ネットワークレイヤ等の上位レイヤのネゴシエーションを行なうことにより、センサの状態を通知するアプリ層のメッセージ通信を行なうコネクションメッセージ通信方式で親機２０に窓の状態を通知する。
【０１２５】
又、コネクションメッセージ通信方式を用いても親機２０に窓の状態を通知することができなかった場合、制御部４３０は、予め決められた時間経過後に電源制御部４４１に電源オン信号を出力するようタイマ部４４２に時間情報を設定し、その上で電源オフ信号を電源制御部４４１に出力する。電源制御部４４１は電源オフ信号が入力されると、スイッチ４４０がオフとなる切替信号を出力し、スイッチ４４０は通信ブロック４００への電源が供給を遮断し、センサ子機４０は通常状態に戻る。センサ子機４０のタイマ部４４２は電池によって常時駆動されており、前述の予め決められた時間が経過後、タイマ部４４２より電源オン信号が電源制御部４４１に出力され、無線ブロックに電源が供給され、制御部４３０は再度、窓の状態を親機２０に通知する動作を開始する。
【０１２６】
次に、親機２０が電話子機３０へ、センサ子機４０から送られた窓状態を含むＣＬＭＳメッセージを受信したことを通知する動作について説明する。親機２０が電話子機３０への通知は、外線着信メッセージの通知と同様に、制御Ｓｌｏｔで送信される制御信号のＰＴメッセージを用いる。即ち、親機２０の制御部２３０は、センサ子機４０から窓状態を通知するＣＬＭＳメッセージを受信すると、センサ子機４０の窓状態を通知する通知するＰＴメッセージ（以下、窓状態通知メッセージと記す）を第１制御データマルチプレクス部２１０のＰＴメッセージバッファに書き込む。この窓状態通知メッセージは、フレーム番号が１６の倍数のタイミングで無線部２０１に出力され、送信される。
【０１２７】
一方、電話子機３０は、アイドル状態でフレーム番号が１６の倍数のタイミングで受信を行なっており、外線着信メッセージと同様に窓状態通知メッセージが無線部３０１で受信され、フレーム処理部２０２に出力される。そして、フレーム処理部２０２で図６に示す制御データ１の領域で受信されたデータ、すなわち、窓状態通知メッセージが取り出され、制御部３３０に出力される。制御部３３０は、窓状態通知メッセージを受け取るとリンガー音を鳴動させるなどして窓の情愛の変化を表示するよう表示部３２３を制御する。
【０１２８】
尚、窓状態通知メッセージは、ＰＴメッセージとして制御信号の一部で送信しているため、受信応答の受信を待つセンサ子機４０も受信することが可能である。センサ子機４０は、受信応答を受信する前に窓状態通知メッセージを受信した場合、受信応答を受信した場合と同様に、通信ブロック４００への電源が供給を遮断し、通常状態に戻るようにし御することも可能である。
【０１２９】
以上では、本発明の実施の形態としてコードレス電話機とドア開閉通知用のセンサを例に説明したが、本発明はこれに限らず、制御局に従属して動作する各種通報装置、非常ボタン、ナースコール、各種電気機器の動作状態や消費電力をモニタする装置（例えばスマートグリッドまたはエネルギーマネジメントシステム）など、各種イベントを無線通信によって制御局に通知するような装置に応用することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１３０】
本発明は、無線センサに応用可能な無線通信システムに有用であり、消費電力を小さくし、無線干渉による妨害に強い装置を実現できる。
【符号の説明】
【０１３１】
１０    無線通信装置
２０    親機
３０    電話子機
４０    センサ子機
２０１    無線部
２０２    フレーム処理部
２０３    音声処理部
２１０    第１制御データマルチプレクス部
２１１    第２制御データマルチプレクス部
２２０    ＲＯＭ
２２１    ＲＡＭ
２２２    ＥＥＰＲＯＭ
２２３    表示部
２２４    操作部
２３０    制御部
３０１    無線部
３０２    フレーム処理部
３０３    音声処理部
３１０    制御データマルチプレクス部
３２０    ＲＯＭ
３２１    ＲＡＭ
３２２    ＥＥＰＲＯＭ
３２３    表示部
３２４    操作部
３３０    制御部
４００    通信ブロック
４０１    無線部
４０２    フレーム処理部
４１０    第１制御データマルチプレクス部
４１１    第２制御データマルチプレクス部
４２０    ＲＯＭ
４２１    ＲＡＭ
４２２    ＥＥＰＲＯＭ
４３０    制御部
４４０    スイッチ
４４１    電源制御部
４４２    タイマ部
４４３    センサ部
４４４    電源部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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