(57)【要約】【課題】電源が安定化するまでの期間におけるクロック周波数の高周波数への切り替えを回避して、消費電力を更に低減することができる受信装置及び受信方法を提供する。【解決手段】受信装置の受信回路を間欠的にオンとするオン期間の開始から、電源が安定化するまでの所定時間ｔ１は待機する。受信装置では、所定時間ｔ１が経過した後、クロック周波数を低周波数から中周波数へ切り替え、受信回路にて信号を受信したか否かの判定を行なう。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信回路と、異なる複数のクロック周波数のいずれかに基づいて前記受信回路にて受信した信号の処理を行なう処理部とを備え、前記受信回路を間欠的に一定期間オンさせ、前記受信回路のオフ期間中では、前記処理部は低周波側のクロック周波数にて動作する受信装置において、
前記処理部は、前記受信回路のオン期間内における該オン期間の開始から所定時間後は、高周波側のクロック周波数で信号処理を行なうようにしてあること
を特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記処理部は、前記受信回路のオン期間の開始時に高周波側のクロック周波数で処理を行なった後、前記所定時間まで低周波側のクロック周波数で動作するようにしてあること
を特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記処理部は、第１、第２及び第３の異なるクロック周波数のいずれかに基づいて処理を行なうようにしてあり、
前記オフ期間中では最も低周波の第１のクロック周波数にて動作し、前記オン期間内における該オン期間の開始から所定時間後は、第１よりも高周波側の第２のクロック周波数で信号処理を行ない、前記受信回路にて信号を受信したと判断した場合に、第２よりも高周波側の第３のクロック周波数で信号処理を行なうようにしてあること
を特徴とする請求項１又は２に記載の受信装置。
【請求項４】
受信回路と、異なる複数のクロック周波数のいずれかに基づいて前記受信回路にて受信した信号の処理を行なう処理部とを備える受信装置で、前記受信回路を間欠的に一定期間オンさせ、前記受信回路のオフ期間中では、前記処理部は低周波側のクロック周波数にて動作する方法において、
前記処理部は、
前記受信回路のオン期間の開始から、該オン期間内で所定時間待機し、
該所定時間後は、高周波側のクロック周波数で信号処理を行ない、前記受信回路にて受信信号を検出する
ことを特徴とする受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、消費電力を低減するスリープ状態に遷移する機能を有し、スリープ状態中も信号を受信したか否かを判定する受信装置に関し、消費電力を更に低減することができる受信装置及び受信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今では、機器の省電力化が進められている。そのため、制御を行なうマイクロコンピュータは、クロック周波数の変更、又は電源電圧の低下が可能に設定されており、特に処理を行なわない間はクロック周波数を低下又は電源電圧を低下させるなどのスリープ状態への移行が可能である装置が普及している。
【０００３】
受信回路を備え、受信信号に対し処理を行なう受信装置では、受信回路の電源をオフにし、クロック周波数を低下させるか又はクロックを停止させてスリープ状態へ遷移できる。しかしながら、信号が送信されるタイミングは大抵、任意である。受信回路の電源を常にオフとした場合には、信号を受信できない。クロック周波数が低下したままでは受信したか否かの処理を行なうこともできない。
【０００４】
そこで、スリープ状態へ遷移した場合でも、受信回路の電源を周期的にオンとし、電源がオンである間のみ、信号を受信したか否かの判定処理のためにクロック周波数を上昇させる方法が提案されている（特許文献１、２等）。これらの方法では、信号を受信したと判定した場合に、クロック周波数を高周波数に切り替えて受信信号に対する信号処理を行なう。
【０００５】
特許文献２では更に、受信信号に基づき適宜処理を行なう場合と、信号を受信したか否かの判定処理を行なう場合との３段階でクロック周波数を変える構成が提案されている。スリープ状態では低周波数で動作し、受信回路の電源を周期的にオンとして判定処理のみを行なうときのみは中周波数で動作し、スリープ状態から稼動状態へ遷移して受信信号に基づき適宜処理を行なうときは高周波数で動作する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０９−２８９４５８号公報
【特許文献２】特開２００７−２５９０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１及び２に開示された発明により、受信回路の電源のオン期間のインターバルの間は、クロック周波数を低下させ、全体として消費電力を低減することができる。
【０００８】
ただし、特許文献１及び２では、受信回路の電源のオン期間の開始から終了まで、クロック周波数が上昇されている。しかしながら、受信回路にて正確に信号を受信できるのは、電源がオンとなってから一定期間経過し、電源が安定してからである。電源が安定するまでの期間は、判定処理のためのクロック周波数の上昇は不要である。
【０００９】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、電源が安定化するまでの期間におけるクロック周波数の高周波数への切り替えを回避して、消費電力を更に低減することができる受信装置及び受信方法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】
【００１０】
第１発明に係る受信装置は、受信回路と、異なる複数のクロック周波数のいずれかに基づいて前記受信回路にて受信した信号の処理を行なう処理部とを備え、前記受信回路を間欠的に一定期間オンさせ、前記受信回路のオフ期間中では、前記処理部は低周波側のクロック周波数にて動作する受信装置において、前記処理部は、前記受信回路のオン期間内における該オン期間の開始から所定時間後は、高周波側のクロック周波数で信号処理を行なうようにしてあることを特徴とする。
【００１１】
第２発明に係る受信装置は、前記処理部は、前記受信回路のオン期間の開始時に高周波側のクロック周波数で処理を行なった後、前記所定時間まで低周波側のクロック周波数で動作するようにしてあることを特徴とする。
【００１２】
第３発明に係る受信装置は、前記処理部は、第１、第２及び第３の異なるクロック周波数のいずれかに基づいて処理を行なうようにしてあり、前記オフ期間中では最も低周波の第１のクロック周波数にて動作し、前記オン期間内における該オン期間の開始から所定時間後は、第１よりも高周波側の第２のクロック周波数で信号処理を行ない、前記受信回路にて信号を受信したと判断した場合に、第２よりも高周波側の第３のクロック周波数で信号処理を行なうようにしてあることを特徴とする。
【００１３】
第４発明に係る受信方法は、受信回路と、異なる複数のクロック周波数のいずれかに基づいて前記受信回路にて受信した信号の処理を行なう処理部とを備える受信装置で、前記受信回路を間欠的に一定期間オンさせ、前記受信回路のオフ期間中では、前記処理部は低周波側のクロック周波数にて動作する方法において、前記処理部は、前記受信回路のオン期間の開始から、該オン期間内で所定時間待機し、該所定時間後は、高周波側のクロック周波数で信号処理を行ない、前記受信回路にて受信信号を検出することを特徴とする。
【００１４】
本発明では、受信装置がスリープ状態に遷移し、間欠的に信号の受信を判定するようにした場合、基本的には複数の異なるクロック周波数の内の低周波側のクロック周波数で動作する。周期的に受信回路の電源をオンにするとき、オン期間の開始から所定時間が経過した後にクロック周波数を高い周波数側として信号を受信したか判定し、受信信号を検出する。所定時間は、各周期内におけるオン期間内で、電源の安定化に要する時間とする。電源が安定化するまでは信号を受信したか否かの判定はできないので、その分だけクロック周波数を高周波側とする必要はない。これにより、各オン期間における電源の安定化までの時間の分だけ、クロック周波数を低周波側としたままで動作が可能である。
例えば受信装置が基本的に、低周波、中周波及び高周波の３つの周波数のいずれかにて処理を行なう場合、最も低周波のクロック周波数で動作し、周期的に受信回路の電源をオンにするとき、クロック周波数を高い周波数側、例えば中周波のクロック周波数にて信号を受信したか否か判定する。実際に信号を受信したと判定した場合のみに高周波のクロック周波数にて動作するようにすることにより、消費電力を低減させることが可能となる。
なお、周期内におけるオン期間の開始時点で一時的に、高周波側のクロック周波数で動作し、一旦低周波側のクロック周波数へ切り替えてから所定時間経過時点で、再度、高周波側のクロック周波数にて受信信号を検出する処理を行なうとしてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明による場合、各周期で受信回路の電源が安定し、信号を受信したか否かの判定を開始するまで、クロック周波数を高周波側へ切り替えないので、その期間分だけ更に消費電力を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態１における受信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１における信号受信時の動作タイミングを示すタイムチャートである。
【図３】実施の形態２における信号受信時の動作タイミングを示すタイムチャートである。
【図４】従来の信号受信時の動作タイミングを示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１における受信装置１の構成を示すブロック図である。受信装置１は、制御部１０、電源回路１１、アンテナ１２、受信回路１３、判定部１４、第１クロック１５、第２クロック１６、及び分周回路１７を備える。
【００１９】
制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＭＰＵ（Micro Processing Unit）を用いる。制御部１０は、第１クロック１５及び第２クロック１６のいずれを動作させるかを制御する。制御部１０は、第１クロック１５又は第２クロック１６から出力されるクロック周波数に基づき、受信装置１の各構成部を制御して処理を行なう。
【００２０】
電源回路１１は、受信回路１３へ電力を供給する。電源回路１１は、制御部１０からの指示に基づき、外部からの電力を受信回路１３へ供給して電源オンとし、また、供給を停止して電源オフとする。
【００２１】
アンテナ１２は、図示しない送信機から送信された無線信号を受信して電気信号に変換して出力する。
【００２２】
受信回路１３は、電源回路１１から電力が供給されて電源オンとなると、アンテナ１２から出力される電気信号を増幅し、アナログ／デジタル変換を行なって判定部１４へ出力する。
【００２３】
判定部１４は、受信回路１３から出力された信号が正規の無線信号であるか、ノイズであるかを判定する。判定部１４は、正規の無線信号であると判定した場合のみ信号を制御部１０へ出力する。
【００２４】
第１クロック１５及び第２クロック１６は夫々、制御部１０へ動作クロックを提供する。第１クロック１５は高速のクロック周波数（例えば４ＭＨｚ）を提供し、第２クロック１６は低速のクロック周波数（例えば３２ｋＨｚ）を制御部１０へ提供する。また第１クロック１５は分周回路１７にも接続されている。分周回路１７は入力された高速のクロック周波数を分周して出力する。したがって分周回路１７からは中速のクロック周波数（例えば２ＭＨｚ）が制御部１０へ提供される。
【００２５】
このように構成される受信装置１は、例えば、自動車の各ドアのロック／アンロックを、キーに備えられた無線通信器から制御できるドアロックシステムにて、無線通信器（送信機）からの信号を受信する装置に適用される。
【００２６】
受信装置１は、図示しない送信機からの信号を受信していない間はスリープ状態となる。スリープ状態では、制御部１０は第１クロック１５を停止させて第２クロック１６を動作させ、第２クロック１６からの低速のクロック周波数（３２ｋＨｚ）の提供を受ける。受信装置１は、送信機からの正規の信号を受信したと判定できた場合、アクティブ状態となる。アクティブ状態では、制御部１０は第２クロック１６を停止させて第１クロック１５から高速のクロック周波数（４ＭＨｚ）の提供を受けて信号処理を実行する。また受信装置１は、送信機から正規の信号を受信したか否かの判定を行なうため、間欠的に受信回路１３を一定期間電源オンとし、受信回路１３にて正規の信号を受けたか否かを、制御部１０及び判定部１４にて判定する。このとき制御部１０は第２クロック１６を停止させて第１クロック１５を動作させ、分周回路１７から中速のクロック周波数（２ＭＨｚ）の提供を受けて判定処理を行なう。
【００２７】
スリープ状態、アクティブ状態及び判定処理時の受信回路１３の電源オン／オフのタイミング、動作クロックの周波数の切替タイミングについて、タイムチャートを参照して説明する。図２は、実施の形態１における信号受信時の動作タイミングを示すタイムチャートである。図２の横軸は、時間の経過を示し、縦軸は受信回路１３の電源のオン／オフ、制御部１０へ提供されるクロック周波数の３段階の早さ、送信機からの受信信号レベルを夫々示している。
【００２８】
図２に示すように、受信装置１は、受信信号が無い期間はスリープ状態であり、電源回路１１を制御して受信回路１３を間欠的に電源オンとして信号が来ているか否かを判定する。受信回路１３の電源オンの期間は、約１４、１５ｍｓであり、電源オンとする間欠周期は約２００ｍｓとする。なお、受信装置１は、受信回路１３を、厳密に一定周期でオンとするとは限らない。反復的に行なえば一定周期でなくともよい。
【００２９】
実施の形態１における受信装置１のクロック周波数は、受信回路１３の電源オフ期間中は、原則的に低速である（スリープ状態）。ただしクロック周波数は、受信回路１３の電源オン期間の開始からｔ１後に中速へ切り替えられる。ｔ１の期間は、電源回路１１がオンとなって出力が安定化するまでの時間から予め特定されてある時間であり、例えば５ｍｓである。クロック周波数の切り替わりには約１ｍｓほど要する。
【００３０】
クロック周波数が中速へ切り替えられると、制御部１０及び判定部１４は、中速のクロック周波数に基づき動作し、受信回路１３にて送信機からの正規の信号を受信できているか否か判定する。当該判定は８ｍｓほどあれば十分に可能である。制御部１０及び判定部１４が、受信できていないと判定した場合には、制御部１０は電源回路１１からの電源供給を停止させて受信回路１３を電源オフし、クロック周波数を低速へ切り替える。
【００３１】
図２に示すように例えば、時点ｔR に送信機から信号が送信されるとする。時点ｔR の後に、受信回路１３が電源オンとなってクロック周波数が中速に切り替られたとき、制御部１０及び判定部１４は、信号を受信できたと判定する。この場合、制御部１０は、受信回路１３を電源オンとしたままで、第１クロック１５からのクロック周波数の供給を受け動作し、信号処理を行なう。信号処理が終了したときには、制御部１０は、再度クロック周波数を低速へ切り替え、受信回路１３の電源をオフとしてスリープ状態へ遷移する。
【００３２】
比較として、従来のクロック周波数の切り替えの例を挙げて説明する。図４は、従来の信号受信時の動作タイミングを示すタイムチャートである。図４は図２同様、時間の経過を示し、縦軸は電源のオン／オフ、クロック周波数の３段階の早さ、送信機からの受信信号レベルを夫々示している。
【００３３】
図４に示すように、従来は、受信回路１３の電源オン期間の開始からクロック周波数が中速に切り替えられていた。しかしながら、電源オン期間の開始からクロック周波数を中速に切り替えたとしても、電源回路１１が安定化するまでは受信回路１３からの信号も不安定であるから、判定を正確に行なえない。したがって、安定化するまでの期間は、クロック周波数を高速側へ切り替えると、その期間分だけ、第１クロック１５の消費電力が無駄となる。安定化するまでの期間は、オン期間１４、５ｍｓ中、８ｍｓであるから半分以上無駄であることになる。実施の形態１の受信装置１のように、安定化するまでの期間はクロック周波数を低周波側に維持したままとすることにより（図２）、スリープ状態での消費電力を低減させることが期待できる。
【００３４】
このように、受信装置１においてはスリープ状態へ遷移した場合の消費電力を更に低減させることができる。受信装置１を自動車のドアロックシステムの無線通信器からの信号を受信する装置に適用した場合、自動車がエンジンを停止させて停車している間における消費電力を更に低減させることができる。これにより、バッテリ上がりを防止させることができ、低減させた分だけ、セキュリティ処理など他の高機能化を実現する処理を停車中に実行することができるなどの効果を奏する。
【００３５】
（実施の形態２）
実施の形態２では、受信装置１は、受信回路１３の電源オン期間の開始時点でも一時的にクロック周波数を高速側へ切り替える。
【００３６】
実施の形態２における受信装置１の構成は、クロック周波数が切り替えられるタイミング以外は実施の形態１と同一である。したがって、同一の構成部については、実施の形態１と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３７】
実施の形態２におけるスリープ状態、アクティブ状態及び判定処理時の受信回路１３の電源オン／オフのタイミング、動作クロックの周波数の切替タイミングについて、タイムチャートを参照して説明する。図３は、実施の形態２における信号受信時の動作タイミングを示すタイムチャートである。図３の横軸は図２同様、時間の経過を示し、縦軸は受信回路１３の電源のオン／オフ、制御部１０へ提供されるクロック周波数の３段階の早さ、送信機からの受信信号レベルを夫々示している。
【００３８】
実施の形態２では、図３に示すように、受信装置１は、受信信号が無い期間はスリープ状態であり、電源回路１１を制御して受信回路１３を間欠的に電源オンとして信号が来ているか否かを判定する。そしてクロック周波数は、受信回路１３の電源オフ期間中は、原則的に低速である（スリープ状態）が、受信回路１３を間欠的に電源オンとする際にはまず、クロック周波数が中速に切り替えられる。そして、電源回路１１により受信回路１３の電源をオンとした後、一端クロック周波数を低速に切り替え、電源オン期間の開始時点から所定時間ｔ１後に、再度クロック周波数が中速へ切り替えられる。例えば受信回路１３を電源オンとする際にまず２ｍｓだけクロック周波数は中速に切り替えられ、低速へ切り替えられた後、オン期間の開始から所定時間ｔ１後に再度中速に切り替えられる。
【００３９】
クロック周波数が中速へ切り替えられると、制御部１０及び判定部１４は、中速のクロック周波数に基づき動作し、受信回路１３にて送信機からの正規の信号を受信できているか否か判定する。
【００４０】
図３に示すように、時点ｔR に送信機から信号が送信された場合、時点ｔR の後に、受信回路１３を電源オンとしてクロック周波数を中速に切り替られたときに、制御部１０及び判定部１４は、信号を受信できたと判定する。受信できたと判定した場合、制御部１０は、受信回路１３を電源オンとしたままで、第１クロック１５からのクロック周波数の供給を受け動作し、信号処理を行なう。信号処理が終了したときには、制御部１０は、再度スリープ状態へ遷移する。
【００４１】
図４に示した比較例と比較すれば、実施の形態２にて示したように、オン期間の開始時点で一時的に受信回路１３の電源をオンとする構成としても、オン期間内でのクロック周波数が中速である期間は減少する。したがって、スリープ状態での消費電力を大きく低減することが期待できる。
【００４２】
実施の形態１及び２では、制御部１０は低速／中速／高速の３段階でクロック周波数を切り替えて動作した。しかしながら本発明はこれに限らず、低速／高速の２段階又は４段階で切り替える構成としても良い。
【００４３】
実施の形態１及び２では、受信装置１は自動車のドアロックシステムに適用することができると説明した。勿論、本発明は自動車のドアロックシステムの受信装置に限らず、他の装置からの信号の受信又は入力を周期的に（間欠的に）監視するために起動する必要がある装置に、適用することが可能である。
【００４４】
なお、開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上述の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４５】
１  受信装置
１０  制御部
１１  電源回路
１４  判定部
１５  第１クロック
１６  第２クロック
【図１】
2012023672.tif 000003
【図２】
2012023672.tif 000004
【図３】
2012023672.tif 000005
【図４】
2012023672.tif 000006