(57)【要約】  無線周波数信号を介して通信する、送信機を有するコンピュータと、振幅変調（AM）受信機及び少なくとも１つの周波数変調（FM）受信機を有する周辺装置との間の無線通信を同期させる方法である。前記コンピュータは、前記信号の伝送のために、前記データを複数のデータブロックに分割し、所定の範囲内で前記データブロックを複数の周波数チャネルに拡散させ、前記チャネルの１つを選択する。その結果の信号は、前記データブロックに対応する周波数を増加させたり減少させたりする。前記周辺装置は、存在している前記信号を検出し、前記AM受信機で存在期間を計測する。前記方法は、前記計測期間中、前記FM受信機で前記複数の周波数チャネルを走査することを特徴とする。加えて、前記FM受信機は、前記信号を検出することに応答して前記無線周波数チャネルを示す出力信号を作り出す。前記周辺装置は、前記コンピュータから前記信号を検出する前記期間中、狭帯域の周波数チャネルを選択するために前記出力信号を利用する。
2005512348.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線周波数信号を介して通信する、送信機を有する第1の電子装置と、振幅変調（AM）受信機及び少なくとも1つの周波数変調（FM）受信機を有する第2の電子装置との間の無線通信を同期させる方法であって、
前記第2の電子装置に対する無線接続を介したデータブロック伝送のために、前記第1の装置内に記憶されるデータを複数の前記データブロックに分割する段階と、
前記第1の電子装置と前記第2の電子装置との間の安全な伝送のために、前記データブロックのそれぞれが異なる周波数チャネルで伝送されるように、前記複数のデータブロックを複数の周波数チャネルに拡散させる段階と、
振幅変調（AM）特性を有する信号を確立するために無線周波数チャネルでデータブロックを変調する段階と、
前記第1の電子装置と第2の電子装置との間の接続を確立するために前記無線周波数チャネルで前記信号を伝送する段階と、
前記AM受信機で前記信号の前記AM特性を検出する段階と、
前記第1の電子装置と前記第2の電子装置の間の同期化期間を減少させるために、前記AM受信機による前記信号の検出に始まり、前記信号がもはや検出されない時に終わる期間を計測する段階とを含んでいる方法において、
前記第1の電子装置がいつ前記信号を伝送しているかを前記第2の電子装置がわかるように、前記計測期間中、周波数変調（FM）受信機で前記複数の周波数チャネルを走査することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第1の電子装置がいつ前記信号を伝送しているかと、前記信号を検出するために推定される周波数チャネルとを、前記システム受信機がわかるように、
前記計測期間中、前記信号を検出することと、
システム受信機に対して前記出力電圧及び前記計測期間を伝送すること
に応答して、前記無線周波数チャネルを示す出力電圧を作り出すことをさらに特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記システム受信機と前記データブロック伝送との間の同期化を強化させるために、前記システム受信機に対して伝送される前記出力電圧に対応する狭帯域の周波数チャネルを選択することをさらに特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記計測期間中、前記狭帯域の周波数チャネルを利用している前記第1の電子装置から前記信号を検出することと、
前記信号を前記データブロックに復調することと、
前記第2の電子装置で前記データブロックを処理することとをさらに特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
無線周波数信号を介して通信する、送信機を有するコンピュータと、振幅変調（AM）受信機及び少なくとも1つの周波数変調（FM）受信機を有する周辺装置との間の無線通信を同期させる方法であって、
前記周辺装置に対する無線接続を介した前記データブロック伝送のために、前記コンピュータ内に記憶されるデータを複数のデータブロックに分割する段階と、
前記コンピュータと前記周辺装置の間の安全な伝送のために、前記データブロックのそれぞれが異なる周波数チャネルで伝送されるように、前記複数のデータブロックを複数の周波数チャネルに拡散させる段階と、
振幅変調（AM）特性を有する信号を確立するために無線周波数チャネルでデータブロックを変調する段階と、
前記コンピュータと前記周辺装置の間の接続を確立するために前記無線周波数チャネルで前記信号を伝送する段階と、
前記AM受信機で前記信号の前記AM特性を検出する段階と、
前記コンピュータと前記周辺装置の間の同期化期間を減少させるために、前記AM受信機による前記信号の検出で始まり、前記信号がもはや検出されない時に終わる期間を計測する段階と、
前記コンピュータがいつ前記信号を伝送しているかを前記周辺装置がわかるように、前記計測期間中に周波数変調（FM）受信機で前記複数の周波数チャネルを走査する段階と、
前記計測期間中に前記信号を検出することに応答して、前記無線周波数チャネルを指示する出力電圧を作り出す段階と、
前記コンピュータがいつ前記信号を伝送しているかと、前記信号を検出するための推定された周波数チャネルとを、前記システム受信機がわかるように、システム受信機に対して前記出力電圧と前記計測期間を伝送する段階と、
前記システム受信機と前記データブロックの伝送との間の同期化が強化されるために、前記システム受信機に伝送される前記出力電圧に対応する狭帯域の周波数チャネルを選択する段階と、
前記計測期間中に前記狭帯域の周波数チャネルを利用する前記コンピュータから前記信号を検出する段階と、
前記信号を前記データブロックに復調し、前記周辺装置で前記データブロックを処理する段階とを含んでいる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
周波数ホッピング方式通信システムを利用する第１電子装置と第２電子装置の間の無線通信を同期させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
周波数ホッピング方式通信システムは、送信機を有するコンピュータのような第１の電子装置と、受信機を有するPDA、ラップトップ、又はプリンタのような第２の装置を含んでいる。前記第１の電子装置は、複数のデータブロックにデータを分割し、複数の周波数チャネル上で前記データブロックの送信を分配する。それぞれの前記複数のデータブロックは、互いに異なる個別の信号に変調されている。前記送信機は、所定時間又は滞留時間で無線周波数チャネルの信号を送信する。わずかの前記滞留時間は、前記送信機が送信しているその次の周波数チャネルについての周波数ホップ情報を含んでいる。前記送信機は、所定の擬似ランダムパターンにおける前記無線周波数チャネルを選択する。ブロックにおける無線周波数チャネルのデータを送信することによって、任意の意図されない受信者が前記データを横取りするという機会がほとんどなく、それゆえ、安全な送信を作り出すことになる。従来技術で述べられている他の送信機は、前記信号の一部として周波数ホッピング情報を取り入れていないが、前記送信機のホップを追跡し、各ホップ間を同期させることによって前記ホッピングパターンを学習する前記受信機を必要とする。両装置は、その時、同期させるために所定の時間を費やさなければならない。
【０００３】
従来技術の受信機は、チャネル上で送信されている任意の信号の送信に対して前記複数の無線周波数チャネルを監視する。前記受信機は、前記信号を検出し、前記データブロックを復調し、前記ホッピング情報を受信する。前記受信機は、その時、信号を監視するためにその次の無線周波数チャネルを選択する。しかしながら、これらの受信機は、前記送信機がいつ送信するのか、又は前記複数の中のどの無線周波数チャネルで前記送信機が送信するのかを知らない。前記受信機は、前記信号の検出のために電源ON状態を維持することが必要とされる。加えて、前記受信機の同期化は、周波数チャネルの全範囲を監視する時、非常に遅い。
【０００４】
従って、前記送信機と前記受信機が迅速に同期し得るシステムを提供することは有利であり、それによって、同期化の時間を減少し、前記送信の安全を妥協して処理することはなくなる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、周波数ホッピング方式信号を介して通信する、送信機を有する第１の電子装置と、振幅変調（AM）受信機と少なくとも１つの周波数変調（FM）受信機を有する第２の電子装置の間の無線通信を同期化する方法を提供する。本方法の第１段階は、前記第２の電子装置に対する無線接続上での前記データブロックの送信のために、前記第１の電子装置内に記憶されるデータを複数のデータブロックに分割している。その時、それぞれの前記データブロックが、前記第１の電子装置と前記第２の電子装置との間に安全な送信リンクを作るために、異なる周波数チャネルにおいて送信されるように前記データブロックは、複数の周波数チャネル上に拡散させられる。前記データブロックは、振幅変調（AM）特性を有する信号を確立するために無線周波数チャネルで変調され、前記信号は前記第１の電子装置と前記第２の電子装置の間の接続を確立するために前記無線周波数チャネルで送信される。前記方法は、前記AM受信機で前記信号の前記AM特性を検出する段階と、前記AM受信機による前記信号の検出で始まり、前記第１の電子装置と前記第２の電子装置の間の前記同期化時間が減少し、前記信号がもはや検出されない時に終わる期間を計測する段階をさらに含んでいる。前記方法は、いつ前記第１の電子装置が前記信号を送信しているかを前記第２の電子装置がわかるように、前記計測期間中、周波数変調（FM）受信機で前記複数の周波数チャネルを走査することを特徴とする。
【０００６】
前記方法により、高速データ送信が可能な前記送信機を使って、前記FM受信機をより迅速に同期させることができる。我々の研究環境において、多くの装置が、無線周波数を介して通信しており、迅速なデータ送信で他の周波数チャネルを開放する必要性は、効果的な無線通信のためには非常に重要である。加えて、前記電源消費量を切り詰める前記周波数チャネルを走査している間、前記AM受信機のみ、電源ONの状態のままでなければならない。
【０００７】
本発明の他の優位性は、添付図と共に考察する時、以下の詳細説明を参照することによってより良く理解されるようになるのと同様にすぐに評価され得る。
【０００８】
図を参照し、その中で、類似の数字は類似の又は対応する部分を示すように、通信システムは、一般に、図１の10に示される。前記システム10は、第１の電子装置12と第２の電子装置14の間の無線通信を同期させる方法を実行するように設計される。両装置12、14は、同期させて通信するための貴重な時間を費やさなければならない。そこで本発明では、前記同期化時間を減少させる。
【０００９】
前記第１の電子装置12は、コンピュータ16として例証される。前記第１の電子装置12は、以下に示すような方法を実行することができる任意の装置を含んでいる。前記コンピュータ16は、データ記憶装置20、発振器22、変調器72、及び第１のアンテナ26を有する送信機24に接続される第１のプロセッサ18を含んでいる。前記コンピュータ16は、前記データ記憶装置20内に記憶されたデータ28を前記プロセッサに対して伝送する。図３に示すように、前記第１のプロセッサ18は、前記データ28を複数のデータブロック30に分割し、無線周波数（RF）キャリア信号34を作り出すために発振器22から無線周波数チャネル32を選択する。前記データブロック30のそれぞれは、1と0によって表現される連続するバイナリコード36を含んでいる。各1と0は、データビットに対応し、データブロック30は、多数のデータビットを含んでいる。前記発振器22は、図５に示すように、前記第１のプロセッサ18によって要求される任意の周波数を有する前記RFキャリア信号34を作り出せる。典型的には、図４に示される周波数ホッピングに対する範囲70は、個々の周波数チャネル32に対応するそれぞれのホップで前記第１のプロセッサ18に対してあらかじめプログラムされている。図４を参照すると、前記発振器22は、第１の周波数f1を有する前記キャリア信号34を作り出し、その後、第２の周波数f2に変更し、その後、第３の周波数f3に変更する。
【００１０】
前記第１のプロセッサ18は、擬似ランダム手法で図４に説明される所定の範囲70内で複数の周波数チャネル38上の前記データブロック30をも用意する。望ましい実施例においては、前記所定の範囲70は、上限2.48GHzと下限2.402GHzを有する。前記所定の範囲70は、前記上下の制限間の1MHzチャネルを79に分割され、前記チャネルのそれぞれは前記データを送信するのに用いられる。前記データブロック30と前記キャリア信号34は、その時、前記変調器72において結合され、その結果は前記第２の電子装置14に対する前記選択された周波数で前記第１のアンテナ26を通って伝送される信号40である。前記図３は、前記第１の周波数f1で前記キャリア信号34と結合されている第１のデータブロック42、前記第２の周波数f2で結合されている第２のデータブロック44、及び前記第３の周波数F3と結合されている第３のデータブロック46をさらに示す。前記結合から作られるその結果信号は、前記データブロック30の前記バイナリナンバが1である時、増大された周波数を有する。前記バイナリナンバの0は、低周波数を有する前記信号の部分48を作り出す。擬似ランダム周波数チャネル38で前記データブロック30を送信することによって、前記データ28が意図しない受信者によって横取りされることがないようにしている。
【００１１】
前記第２の電子装置14は、プリンタ、マウス、又はPDAのような周辺装置50として例証される。前記第２の電子装置14が以下に述べるような方法を実行できる任意の装置であるということは評価されるべきである。前記周辺装置50は、振幅変調（AM）受信機54、少なくとも１つの周波数変調（FM）受信機56、第２のアンテナ58、カウンタ60、及び復調器62に接続される第２のプロセッサ52を含んでいる。前記AM受信機54は、任意の送信信号の検出のために周波数チャネル38の所定の範囲70を走査する。前記コンピュータ16によって送信される前記信号40は、上記の議論のようなFM信号であるが、前記AM受信機54は、所定の範囲70内に出現する任意の振幅を検出することができる。前記AM受信機54からの前記出力は、一定振幅を有する信号であるが、前記AM受信機54は、任意の前記データ28を得ることができない。前記AM受信機54が図３のt1に存在するような前記信号40を検出する時、前記カウンタ60は、前記信号40が存在する時期64を計測することを始める。前記時期64は、図３のt2に示されるように、前記AM受信機54が前記信号40の振幅が出現しないことを検出する時、終了する。前記計測される時期64は、その時、前記第２のプロセッサ52に対して伝送される。前記第２のプロセッサ52は、その時、前記AM受信機54で前記信号40の検出に応答して前記FM受信機56の電源を入力する。前記AM受信機54を動作させることのみによって、少ない電源消費になる。
【００１２】
前記コンピュータ16がいつ前記信号40を送信しているかを前記第２の電子装置14がわかるように、前記方法は、前記計測された時期64の間、前記FM受信機56で前記複数の周波数チャネル38を走査することを特徴としている。前記プロセッサは、前記FM受信機56を初期化して、前記信号40を走査するために前記時期64を利用する。前記FM受信機56は、好ましくは、前記FM受信機56が全複数の周波数チャネル38を監視し、前記信号40を復調できないようにするために広帯域受信機である。択一的に、前記FM受信機56は、前記FM受信機56が前記信号40を検出し、前記データ28を復調するように狭帯域受信機であり得る。この狭帯域FM受信機56は、チャネル計測モードとデータ回復モードを有し得る。
【００１３】
前記望ましい実施例において、前記FM受信機56は、前記周波数チャネル32の推定を提供できるのみであり、それゆえ、前記信号40を復調することができない。例えば、前記FM受信機56は、周波数チャネル38の全範囲を４つの区分に分割する。前記FM受信機56は、前記信号40が発見されるチャネルを推定できることを検出するが、前記信号の正確な周波数変更を決定することはできない。すなわち、前記FM受信機56は、前記データブロックを十分に回復するように前記信号40を復調することができない。それゆえ、前記FM受信機56は、前記計測される時期64の間、前記信号40の検出に応答して前記無線周波数チャネル38を指示する図５に示される出力電圧66を作り出す。より好ましい実施例においては、前記出力電圧66を作り出すことは優位性があるが、前記出力電圧66と同様な結果を成し遂げる他の出力信号を発生させることが予知できる。前記出力電圧66は、前記４つの区分に対応する。例えば、前記出力電圧66が5ボルトならば、前記出力電圧66は、前記FM受信機56によって操作されている前記周波数チャネル38の上限の区分に対応する。前記出力電圧66が0ボルトならば、前記信号は、周波数チャネル38の最小区分で送信される。前記FM受信機56は、前記出力電圧66を前記第2のプロセッサ52に伝送する。
【００１４】
前記第2のプロセッサ52は、望ましくは狭帯域受信機である図２に示すシステム受信機68で狭帯域周波数チャネル74を選択するために前記出力電圧66を利用する。前記狭帯域周波数チャネル74は、前記システム受信機68が設定される限り、単一周波数チャネルを含んでいる。前記狭帯域受信機は、前記データブロック30の前記バイナリナンバ36を表現する前記信号の周波数において非常に小さい変化を検出することができる。前記第2のプロセッサ52は、前記コンピュータ16から前記信号を検出する時期64の間、図４に示す周波数チャネル74の狭帯域を走査するために前記システム受信機68を初期化する。前記システム受信機68は、どの区分が前記信号送信を予想するのか、及び前記送信が生じる時期64の間をわかっている。それゆえ、前記システム受信機68は、特定区分においてそれらの周波数チャネル74を走査し、前記信号40の周波数における小さい変化を検出することができる。
【００１５】
前記システム受信機68は、前記復調器62に対して周波数の変化を伝送し、前記復調器62は、前記信号40から前記バイナリナンバ36を抽出することができる。前記バイナリナンバ36は、データブロック30を作り出すために前記第2のプロセッサ52によって処理される。それは、初めに伝送され、前記第2の電子装置14が前記第1の電子装置12によって送信される前記データ28に対して応答するからである。
【００１６】
明らかに、本発明の多くの変更と変化は上記教示から可能である。本発明は、付加されている請求項の領域内で特定して述べられるのとは別の方法で実行され得る。“特徴とする”という文節に新規性があり、それ以前の文節に先行技術が記載されている。前記新規性は、特に、厳密には“特徴とする”という文節で列挙されることを意味するのに対し、前記先行する詳説は、単に、本発明が属する従来の良く知られた組み合わせを設定するにすぎない。これらの先行する詳説は、誘発する新規性がその有用性を運用する任意の組み合わせを含むように解釈されるべきである。加えて、請求項での参照数字は、単に利便性のためであり、任意の方法に制限して読まれることを予定してはいない。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】振幅変調（AM）受信機と周波数変調（FM）受信機を有する第２の電子装置に対して信号を送信している送信機を有する第１の電子装置の透視表示である。
【図２】AM受信機、FM受信機、及びシステム受信機を有する前記第２の電子装置に対して信号を送信している送信機を有する前記第１の電子装置の透視表示である。
【図３】周波数ホッピング方式信号を介して送信されるデータを準備している前記送信機の概略図である。
【図４】複数の周波数チャネル上の前記データブロックの拡散の概略図である。
【図５】前記第１の電子装置と前記第２の電子装置の間の通信を同期させる方法を描写しているフローチャートである。
【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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【国際調査報告】
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