JP2008131467A

JP2008131467A - 通信装置

Info

Publication number: JP2008131467A
Application number: JP2006315792A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Aisu; 克彦愛須
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2006-11-22
Filing date: 2006-11-22
Publication date: 2008-06-05

Abstract

【課題】不要な送信動作を行わないようにし、受信機能を備えている場合は決められた時間のみ受信動作を行うようにして低消費電力化を図ることができる通信装置を得る。
【解決手段】タイマ回路７は、送信制御回路４から送信回路３に出力された制御信号が入力されており、該制御信号を使用して前回の送信からの経過時間を計測し、送信制御回路４は、第１タイマ判定回路８によってタイマ回路７の計測時間が第１所定値以下であると判定された場合は、データ判定回路６の判定結果に関係なく送信回路３に対して送信動作を禁止し、第１タイマ判定回路８によってタイマ回路７の計測時間が第１所定値を超えていると判定された場合は、データ判定回路６の判定結果に応じて送信回路３に対して送信動作を行わせるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、センサネットワークシステム等の通信装置に関し、特に低消費電力化を図る必要があるバッテリ駆動の無線通信装置に関する。

図４は、従来の通信装置の例を示した概略のブロック図である。
図４において、通信装置１００は、センサ等のような所定の機能を有する素子、回路又は装置から得られたデータを無線送信するものであり、例えばセンサから得られたデータがデータ保持回路１０１に書き込まれ、データ保持回路１０１に書き込まれたデータは送信回路１０２によってアンテナ１０３から送信される。

なお、本発明と異なるが、間欠受信待ち受け機器において、電文を送信したときにある時間まで待ち受け時間の周期を短くするように切り替えることで通信効率を向上させるようにしたもの（例えば、特許文献１参照。）や、電源が起動してからキャリアセンスするまでの時間を、周波数判定の基準を緩くすることによって短縮し、データ復調時には正確に復調できるように周波数判定の基準を厳しくして平均消費電流を削減するようにしたもの（例えば、特許文献２参照。）があった。また、複数のチャンネルを使用し、間欠動作を可能にしかつ間欠動作時に他のシステムが電波を使用中であっても自動的に空きチャンネルにより送信装置から同期信号を送信し、受信装置において同期信号を検出して間欠動作のタイミングを調整することができるものがあった（例えば、特許文献３参照。）。
特開２００５−１１５９０１号公報特許第３４３０５９０号公報特許第３３５１００４号公報

しかし、図４のような構成では、データ保持回路１０１に書き込まれたデータをそのまま送信し続けるため、不要なデータをも送信されることから無駄な電力を消費していた。特に、通信装置がバッテリで駆動されている場合、該バッテリの消耗が早くなるという問題があった。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、不要な送信動作を行わないようにし、受信機能を備えている場合は決められた時間のみ受信動作を行うようにして低消費電力化を図ることができる通信装置を得ることを目的とする。

この発明に係る通信装置は、センサ等のような所定の機能を有する素子、回路又は装置から得られたデータを送信する通信装置において、
前記データを保持するデータ保持回路部と、
入力された制御信号に応じて、該データ保持回路部に保持されたデータの送信を行う送信回路部と、
所定の判定基準を用いて、前記データ保持回路部に保持されたデータに対して送信する必要があるか否かの判定を行うデータ判定回路部と、
前記送信回路部による送信動作が開始されてからの経過時間を計測するタイマ回路部と、
該タイマ回路部の計測時間が第１所定値以下であるか否かの判定を行う第１タイマ判定回路部と、
前記データ判定回路部及び第１タイマ判定回路部の各判定結果に応じて前記送信回路部の送信動作制御を行う送信制御回路部と、
を備えるものである。

具体的には、前記送信制御回路部は、前記第１タイマ判定回路部によってタイマ回路部の計測時間が第１所定値以下であると判定されると、前記データ判定回路部の判定結果に関係なく、前記送信回路部に対して前記データ保持回路部に保持されたデータの送信を禁止するようにした。

また、前記送信制御回路部は、前記第１タイマ判定回路部によって前記タイマ回路部の計測時間が第１所定値を超えていると判定されると、前記データ判定回路部がデータ保持回路部に保持されたデータに対して送信する必要があると判定したときに、前記送信回路部に対して前記データ保持回路部に保持されたデータを送信させるようにした。

また、入力された制御信号に応じて、外部から送信されたデータの受信を行う受信回路部と、
該受信回路部で受信したデータを記憶する記憶回路部と、
前記タイマ回路部の計測時間が第２所定値以下であるか否かの判定を行う第２タイマ判定回路部と、
該第２タイマ判定回路部の判定結果に応じて前記受信回路部の受信動作制御を行う受信制御回路部と、
を備えるようにしてもよい。

この場合、前記受信制御回路部は、前記第２タイマ判定回路部によって前記タイマ回路部の計測時間が第２所定値以下であると判定されると、前記受信回路部に対してデータの受信を禁止するようにした。

また、前記受信制御回路部は、前記第２タイマ判定回路部によって前記タイマ回路部の計測時間が第２所定値を超えていると判定されると、第３所定値の時間、前記受信回路部に対してデータの受信を行わせるようにした。

また、前記受信回路部は、前記データ判定回路部の判定基準、前記第１所定値、前記第２所定値及び前記第３所定値を示すデータを受信して前記記憶回路部に記憶させ、前記データ判定回路部は前記記憶回路部に記憶された判定基準を、前記第１タイマ判定回路部は前記記憶回路部に記憶された第１所定値を、前記第２タイマ判定回路部は前記記憶回路部に記憶された第２所定値及び第３所定値をそれぞれ使用して判定するようにした。

また、この発明に係る通信装置は、センサ等のような所定の機能を有する素子、回路又は装置から得られたデータを送信する通信装置において、
前記データを保持するデータ保持回路部と、
入力された制御信号に応じて、該データ保持回路部に保持されたデータの送信を行う送信回路部と、
該送信回路部による送信動作が開始されてからの経過時間を計測するタイマ回路部と、
該タイマ回路部の計測時間が第１所定値以下であるか否かの判定を行う第１タイマ判定回路部と、
該第１タイマ判定回路部の判定結果に応じて前記送信回路部の送信動作制御を行う送信制御回路部と、
入力された制御信号に応じて、外部から送信されたデータの受信を行う受信回路部と、
該受信回路部で受信したデータを記憶する記憶回路部と、
前記タイマ回路部の計測時間が第２所定値以下であるか否かの判定を行う第２タイマ判定回路部と、
該第２タイマ判定回路部の判定結果に応じて前記受信回路部の受信動作制御を行う受信制御回路部と、
を備えるものである。

また、前記受信回路部は、前記第１所定値及び第２所定値を示すデータを受信して前記記憶回路部に記憶させ、前記第１タイマ判定回路部は前記記憶回路部に記憶された第１所定値を、前記第２タイマ判定回路部は前記記憶回路部に記憶された第２所定値をそれぞれ使用するようにした。

また、前記送信制御回路部は、前記第１タイマ判定回路部によってタイマ回路部の計測時間が第１所定値以下であると判定されると、前記送信回路部に対して前記データ保持回路部に保持されたデータの送信を禁止するようにした。

また、前記送信制御回路部は、前記第１タイマ判定回路部によってタイマ回路部の計測時間が第１所定値を超えていると判定されると、前記送信回路部に対して前記データ保持回路部に保持されたデータを送信させるようにした。

また、前記受信制御回路部は、前記第２タイマ判定回路部によって前記タイマ回路部の計測時間が第２所定値以下であると判定されると、前記受信回路部に対してデータの受信を禁止するようにした。

また、前記受信回路部は、前記第１所定値、前記第２所定値及び前記第３所定値を示すデータを受信して前記記憶回路部に記憶させ、前記第１タイマ判定回路部は前記記憶回路部に記憶された第１所定値を、前記第２タイマ判定回路部は前記記憶回路部に記憶された第２所定値及び第３所定値をそれぞれ使用するようにした。

本発明の通信装置によれば、データ保持回路部に保持されたデータに対して送信する必要があるか否かの判定を行うと共に、送信回路部による送信動作が開始されてからの経過時間が第１所定値以下であるか否かの判定を行い、該各判定結果に応じて送信回路部の送信動作制御を行うようにした。このことから、不要な送信動作を行わないようにして低消費電力化を図ることができる。

また、送信回路部による送信動作が開始されてからの経過時間が第２所定値以下であるか否かの判定を行い、該判定結果に応じて受信回路部の受信動作制御を行うようにした。具体的には、データ送信後の予め設定した時間に受信動作を行い、その後予め設定した時間に受信動作を停止するようにして、決められた時間のみ受信動作を行う間欠動作を行うようにしたため、低消費電力化を図ることができる。なお、各判定基準の設定は外部の機器から行うようにした場合、該外部の機器側で、受信回路部がどの時間帯に受信動作をするかを把握していることから、外部の機器からのデータを確実に受信することができる。

次に、図面に示す実施の形態に基づいて、本発明を詳細に説明する。
第１の実施の形態．
図１は、本発明の第１の実施の形態における通信装置の構成例を示した概略のブロック図である。
図１において、通信装置１は、センサ等のような所定の機能を有する素子、回路又は装置から得られたデータを無線送信するものであり、以下、所定の機能を有するセンサから得られたデータを無線送信する場合を例にして説明する。

通信装置１は、アンテナ２と、該アンテナ２を使用してデータ信号の送信を行う送信回路３と、該送信回路３の送信動作の制御を行う送信制御回路４と、センサからデータを取り込んで保持するデータ保持回路５と、データ保持回路５に保持されたデータが送信すべきか否かの判定を行うデータ判定回路６と、前回の送信からの経過時間を計測するタイマ回路７と、該タイマ回路７によって計測された時間が第１所定値以下であるか否かの判定を行う第１タイマ判定回路８とを備えている。なお、送信回路３は送信回路部を、送信制御回路４は送信制御回路部を、データ保持回路５はデータ保持回路部を、データ判定回路６はデータ判定回路部を、タイマ回路７はタイマ回路部を、第１タイマ判定回路８は第１タイマ判定回路部をそれぞれなす。

送信回路３は、送信制御回路４からの制御信号に応じてアンテナ２を介した信号送信を行う。データ保持回路５に保持されたデータは、送信回路３及びデータ判定回路６にそれぞれ出力され、データ判定回路６の判定結果は送信制御回路４に出力される。また、タイマ回路７は、送信制御回路４から送信回路３に出力された制御信号が入力されており、該制御信号を使用して前回の送信からの経過時間を計測し、第１タイマ判定回路８は、タイマ回路７の計測時間が第１所定値以下であるか否かの判定結果を送信制御回路４に出力する。送信制御回路４は、データ判定回路６及び第１タイマ判定回路８からの各判定結果に応じて送信回路３の動作制御を行う。送信制御回路４は、第１タイマ判定回路８によってタイマ回路７の計測時間が第１所定値以下であると判定された場合は、データ判定回路６の判定結果に関係なく送信回路３に対して送信動作を禁止し、第１タイマ判定回路８によってタイマ回路７の計測時間が第１所定値を超えていると判定された場合は、データ判定回路６の判定結果に応じて送信回路３に対して送信動作を行わせる。

このような構成において、データ判定回路６は、所定の判定基準を使用して、センサからデータ保持回路５に取り込まれたデータが送信すべきものか否かの判定を行う。例えば、データ判定回路６は、前回送信したデータに対して現在取得したデータがある決められた値以上変化していることが認められると、送信すべきものであると判定し該判定結果を示す判定信号を送信制御回路４に出力する。センサが温度センサである場合、データ判定回路６は、温度センサからのデータを前回送信したときは２５℃であったが現時点のデータは２７℃であり判定基準の「差分＞１℃」に該当することから送信すべきとの判定信号を送信制御回路４に出力する。データ判定回路６によるデータ判定の基準の他の例は、センサが移動量を計測するためのセンサである場合、前回までの５回分の移動平均と今回までの５回分の移動平均の比較がある基準を超えると送信すべきとの判定信号を出力する等、データの性格に応じて様々なデータ判定に適用することができる。

また、送信制御回路４は、例えば、第１タイマ判定回路８で、前回のデータ送信から１分以内であると判定されると、今回のデータがデータ判定回路６で送信すべきと判定されても送信しないようにするというような制約を設けることができる。すなわち、送信制御回路４は、データ判定回路６が、送信すべきものであると判定すると共に、第１タイマ判定回路８が、前回の送信からの経過時間が第１所定値を超えていると判定すると、送信回路３に対して、データ保持回路５に保持されたデータの送信を許可する。また、送信制御回路４は、データ判定回路６が、送信すべきものでないと判定する、及び／又は第１タイマ判定回路８が、前回の送信からの経過時間が第１所定値以内であると判定すると、送信回路３に対して、データ保持回路５に保持されたデータの送信を禁止する。
このようにすることによって、本第１の実施の形態における通信装置は、不要なデータの送信をなくすことができると共に、決められた時間以上の間隔でのみ送信動作を行うことができ、消費電力の低減を図ることができる。

第２の実施の形態．
前記第１の実施の形態の通信装置に、受信回路を備えるようにしてもよく、このようにしたものを本発明の第２の実施の形態とする。
図２は、本発明の第２の実施の形態における通信装置の構成例を示した概略のブロック図である。なお、図２では、図１と同じもの又は同様のものは同じ符号で示しており、ここではその説明を省略すると共に図１との相違点のみ説明する。
図２における図１との相違点は、アンテナ２を使用してデータを受信する受信回路１１と、該受信回路１１の受信動作の制御を行う受信制御回路１２と、タイマ回路７によって計測された時間が第２所定値以下であるか否かの判定を行う第２タイマ判定回路１３と、受信したデータが書き込まれるレジスタ１４とを備えたことにあり、これに伴って、図１の通信装置１を通信装置１ａにした。

図２において、通信装置１ａは、センサ等のような所定の機能を有する素子、回路又は装置から得られたデータを無線送信し、外部から無線送信されたデータを受信するものであり、以下、所定の機能を有するセンサから得られたデータを無線送信する場合を例にして説明する。
通信装置１ａは、アンテナ２と、送信回路３と、送信制御回路４と、データ保持回路５と、データ判定回路６と、タイマ回路７と、第１タイマ判定回路８と、アンテナ２を使用してデータの受信を行う受信回路１１と、該受信回路１１の受信動作の制御を行う受信制御回路１２と、タイマ回路７によって計測された時間が第２所定値以下であるか否かの判定を行う第２タイマ判定回路１３と、受信回路１１で受信されたデータが書き込まれるレジスタ１４とを備えている。なお、受信回路１１は受信回路部を、受信制御回路１２は受信制御回路部を、第２タイマ判定回路１３は第２タイマ判定回路部を、レジスタ１４は記憶回路部をそれぞれなす。

受信回路１１は、受信制御回路１２からの制御信号に応じてアンテナ２を介したデータ受信を行う。第２タイマ判定回路１３は、タイマ回路７の計測時間が第２所定値以下であるか否かの判定結果を受信制御回路１２に出力する。受信制御回路１２は、第２タイマ判定回路１３からの判定結果に応じて受信回路１１の動作制御を行う。受信制御回路１２は、第２タイマ判定回路１３によってタイマ回路７の計測時間が第２所定値以下であると判定された場合は、受信回路１１に対して受信動作を禁止し、第２タイマ判定回路１３によってタイマ回路７の計測時間が第２所定値を超えていると判定された場合は、第３所定値の時間だけ、受信回路１１に対して受信動作を行わせる。
このような構成において、通信装置１ａは子機をなし、受信回路１１は、親機から送信されたデータを受信し、該受信したデータをレジスタ１４に書き込む。該受信したデータは、通信装置１ａの動作モードを設定するためのパラメータであり、通信装置１ａの各回路は、該レジスタ１４に書き込まれたデータを基にして動作する。

例えば、レジスタ１４には、第１所定値、第２所定値及び第３所定値を設定するためのデータや、データ判定回路６の判定基準等を設定するためのデータが書き込まれ、送信回路３が送信動作を行う周期や、データ送信後の何秒後に受信回路１１が受信動作を行い、その後何秒後に受信回路１１が受信動作を停止するかといったような、子機の動作モードを決めるパラメータが設定される。
このようなことから、通信装置１ａから送信されたデータに基づき、センサから得られたデータを頻繁に取り込みたい場合、親機は、通信装置１ａの送信周期を短くし、そうでない場合は、通信装置１ａの送信周期を長く設定することができる。また、親機は子機である通信装置１ａの動作状態をコントロールするため、子機が複数である場合でも、親機の都合の良いタイミングで各子機と送受信することができる。また、送信回路３及び受信回路１１を、必要なとき以外は動作を停止させた状態に保つことができるため、頻繁にデータのやり取りを行わなくて良いアプリケーションであればより一層低消費電力化を図ることができる。

このように、本第２の実施の形態の通信装置では、送信回路３は、センサから得られたデータを送信すべきと判断されたときのみ起動され、データ送信終了後は動作を停止して消費電力を低減させ、送信回路３によるデータ送信後、それ以前に親機から設定された時間の後、受信回路１１が作動し、親機からの新たな設定を受けてから動作を停止して消費電力を低減させるようにした。このことから、必要最小限の動作をするだけでよく消費電力の低減を図ることができる。

なお、前記第２の実施の形態において、子機が複数であってもそれらの管理はすべて親機が行い、基本的には親機の受信回路は常時作動状態にあることが前提であるが、親機は必ずしもバッテリによって駆動されなくてもよいため、親機の消費電力を気にしなくてもよい。
また、前記第１及び第２の各実施の形態において、データ判定回路６がなくても従来よりも消費電力を低減させることができ、この場合、例えば、図２は図３のようになるが、図３では、送信制御回路４は、第１タイマ判定回路８からの判定結果に応じて送信回路３の動作制御を行うようにした以外は、図２と同じであるのでその説明を省略し、図１の場合についても同様であるのでその説明を省略する。また、前記説明では、無線通信を行う場合を例にして説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、信号線を使用した通信に対しても適用することができる。

本発明の第１の実施の形態における通信装置の構成例を示した概略のブロック図である。本発明の第２の実施の形態における通信装置の構成例を示した概略のブロック図である。本発明の第２の実施の形態における通信装置の他の構成例を示した概略のブロック図である。従来の通信装置の構成例を示した概略のブロック図である。

符号の説明

１通信装置
２アンテナ
３送信回路
４送信制御回路
５データ保持回路
６データ判定回路
７タイマ回路
８第１タイマ判定回路
１１受信回路
１２受信制御回路
１３第２タイマ判定回路
１４レジスタ

Claims

センサ等のような所定の機能を有する素子、回路又は装置から得られたデータを送信する通信装置において、
前記データを保持するデータ保持回路部と、
入力された制御信号に応じて、該データ保持回路部に保持されたデータの送信を行う送信回路部と、
所定の判定基準を用いて、前記データ保持回路部に保持されたデータに対して送信する必要があるか否かの判定を行うデータ判定回路部と、
前記送信回路部による送信動作が開始されてからの経過時間を計測するタイマ回路部と、
該タイマ回路部の計測時間が第１所定値以下であるか否かの判定を行う第１タイマ判定回路部と、
前記データ判定回路部及び第１タイマ判定回路部の各判定結果に応じて前記送信回路部の送信動作制御を行う送信制御回路部と、
を備えることを特徴とする通信装置。
前記送信制御回路部は、前記第１タイマ判定回路部によってタイマ回路部の計測時間が第１所定値以下であると判定されると、前記データ判定回路部の判定結果に関係なく、前記送信回路部に対して前記データ保持回路部に保持されたデータの送信を禁止することを特徴とする請求項１記載の通信装置。
前記送信制御回路部は、前記第１タイマ判定回路部によってタイマ回路部の計測時間が第１所定値を超えていると判定されると、前記データ判定回路部がデータ保持回路部に保持されたデータに対して送信する必要があると判定したときに、前記送信回路部に対して前記データ保持回路部に保持されたデータを送信させることを特徴とする請求項１又は２記載の通信装置。
入力された制御信号に応じて、外部から送信されたデータの受信を行う受信回路部と、
該受信回路部で受信したデータを記憶する記憶回路部と、
前記タイマ回路部の計測時間が第２所定値以下であるか否かの判定を行う第２タイマ判定回路部と、
該第２タイマ判定回路部の判定結果に応じて前記受信回路部の受信動作制御を行う受信制御回路部と、
を備えることを特徴とする請求項１、２又は３記載の通信装置。
前記受信制御回路部は、前記第２タイマ判定回路部によってタイマ回路部の計測時間が第２所定値以下であると判定されると、前記受信回路部に対してデータの受信を禁止することを特徴とする請求項４記載の通信装置。
前記受信制御回路部は、前記第２タイマ判定回路部によって前記タイマ回路部の計測時間が第２所定値を超えていると判定されると、第３所定値の時間、前記受信回路部に対してデータの受信を行わせることを特徴とする請求項４又は５記載の通信装置。
前記受信回路部は、前記データ判定回路部の判定基準、前記第１所定値、前記第２所定値及び前記第３所定値を示すデータを受信して前記記憶回路部に記憶させ、前記データ判定回路部は前記記憶回路部に記憶された判定基準を、前記第１タイマ判定回路部は前記記憶回路部に記憶された第１所定値を、前記第２タイマ判定回路部は前記記憶回路部に記憶された第２所定値及び第３所定値をそれぞれ使用することを特徴とする請求項６記載の通信装置。
センサ等のような所定の機能を有する素子、回路又は装置から得られたデータを送信する通信装置において、
前記データを保持するデータ保持回路部と、
入力された制御信号に応じて、該データ保持回路部に保持されたデータの送信を行う送信回路部と、
該送信回路部による送信動作が開始されてからの経過時間を計測するタイマ回路部と、
該タイマ回路部の計測時間が第１所定値以下であるか否かの判定を行う第１タイマ判定回路部と、
該第１タイマ判定回路部の判定結果に応じて前記送信回路部の送信動作制御を行う送信制御回路部と、
入力された制御信号に応じて、外部から送信されたデータの受信を行う受信回路部と、
該受信回路部で受信したデータを記憶する記憶回路部と、
前記タイマ回路部の計測時間が第２所定値以下であるか否かの判定を行う第２タイマ判定回路部と、
該第２タイマ判定回路部の判定結果に応じて前記受信回路部の受信動作制御を行う受信制御回路部と、
を備えることを特徴とする通信装置。
前記受信回路部は、前記第１所定値及び第２所定値を示すデータを受信して前記記憶回路部に記憶させ、前記第１タイマ判定回路部は前記記憶回路部に記憶された第１所定値を、前記第２タイマ判定回路部は前記記憶回路部に記憶された第２所定値をそれぞれ使用することを特徴とする請求項８記載の通信装置。
前記送信制御回路部は、前記第１タイマ判定回路部によって前記タイマ回路部の計測時間が第１所定値以下であると判定されると、前記送信回路部に対して前記データ保持回路部に保持されたデータの送信を禁止することを特徴とする請求項８又は９記載の通信装置。
前記送信制御回路部は、前記第１タイマ判定回路部によって前記タイマ回路部の計測時間が第１所定値を超えていると判定されると、前記送信回路部に対して前記データ保持回路部に保持されたデータを送信させることを特徴とする請求項８、９又は１０記載の通信装置。
前記受信制御回路部は、前記第２タイマ判定回路部によって前記タイマ回路部の計測時間が第２所定値以下であると判定されると、前記受信回路部に対してデータの受信を禁止することを特徴とする請求項８、９、１０又は１１記載の通信装置。
前記受信制御回路部は、前記第２タイマ判定回路部によって前記タイマ回路部の計測時間が第２所定値を超えていると判定されると、第３所定値の時間、前記受信回路部に対してデータの受信を行わせることを特徴とする請求項８、９、１０、１１又は１２記載の通信装置。
前記受信回路部は、前記第１所定値、前記第２所定値及び前記第３所定値を示すデータを受信して前記記憶回路部に記憶させ、前記第１タイマ判定回路部は前記記憶回路部に記憶された第１所定値を、前記第２タイマ判定回路部は前記記憶回路部に記憶された第２所定値及び第３所定値をそれぞれ使用することを特徴とする請求項１３記載の通信装置。