JP4700725B2 - 送信機およびそれを用いた無線通信装置 - Google Patents
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Description
このような無線通信装置において、通信時の消費電力を下げるために間欠的に受信を行う技術が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
すなわち、受信機の間欠受信動作に合わせて通信を行う必要があるため、送信機は送信時間が長くなって送信機の消費電力が上がってしまうという課題があった。
そこで本発明は、消費電力を低減させることが可能な送信機およびそれを用いた無線通信装置を提供することを目的とする。
(実施の形態1)
図1は、本実施の形態に係る無線通信装置の構成を示した図である。
無線通信装置は、図1に示すように、送信機11と受信機12とを含むように構成されている。ここでは、送信機11として、血糖値を測定して無線通信を行う無線血糖計を、受信機12として、測定された血糖値を記憶してグラフ表示したりネットワークを介して医療機関等に送付したりする携帯情報端末である無線通信装置を、それぞれ一例として示している。
すなわち、間欠受信を行っている受信機12に対して送信機11から起動信号を送信した後、受信機12からACK信号が返信される。すると、送信機11と受信機12とが同期して、その後、送信機11から受信機12にデータが送信される。データの送信が完了すると、受信機12は間欠受信を再開する。
血糖値測定部17は、測定用の試験片を血糖測定部17に装着し、試験片に血液を点着すると電気的に血糖値を測定する。そして、測定した血糖値データは、送信部13へ送られ、無線通信を介して受信機12へと送信される。
まず、送信機11について、図2(a)および図2(b)を用いて説明する。図2(a)は送信機11の1回目の通信時のタイミングチャートを、図2(b)は受信機12の1回目の通信時のタイミングチャートを示す。図2(a)および図2(b)において、21は起動信号送信動作、22は応答信号受信動作、23はデータ送信動作、24は起動信号の送信開始タイミング、25は起動信号の送信継続時間、26は応答信号の受信継続時間、27はACK信号を受信してからデータ送信を開始するまでのデータ送信待ち時間(固定)、28はデータ送信継続時間(データ量に応じて可変)、29は一定間隔で受信を行う間欠受信動作、30は間欠受信継続時間(一定間隔であり固定)、31は間欠受信間隔(一定間隔であり固定)、32は応答信号送信待ち時間(固定)、33は応答信号送信動作(図2(a)および図2(b)の例ではACK信号)、34はデータ受信動作、35はデータ通信が完了してから間欠受信動作29を再開するまでの間欠受信再開待ち時間(固定)、36は間欠受信タイミングを示す。
すなわち、送信機11を初めて使用する時や、送信機11の駆動バッテリを交換して内部回路がリセットされた時、送信機11に備えられたリセットスイッチにより送信機11の各部が初期リセットされた時等である。
送信機11は、通信を開始する際に、まず起動信号送信動作21を行い、次に受信機12からの起動信号受信通知である応答信号の受信動作22を行う。そして、ACK信号を受信すると通信確立を行い、データ送信動作23を行う。ここで、データ送信動作23で送信されるデータは、血糖値測定部17で測定した血糖値情報である。この時、起動信号送信動作21を行う送信継続時間25は、デフォルトとなる間欠受信間隔31よりも長い時間としている。
そして、送受信制御部14は、受信部15からACK信号を受信したことが通知されると、データ送信待ち時間27が経過した後に、受信機12に対してデータを送信するデータ送信動作23を行う。
一方、2回目以降の通信時では、送信時刻記憶部14aに記憶された前回の送信開始時刻と、後述するACK信号受信時刻と、受信特定部16が出力する受信機12の間欠受信タイミング36とに基づいて、起動信号の送信開始タイミング24と送信継続時間25とを決定する。
以下で、送信条件決定部14bの動作について説明する。
図5(a)に示すタイミングで送信要求が発生した場合、送信条件決定部14bは、送信時刻記憶部14aに前回の送信開始時刻が記憶されているかどうかをチェックする(ステップS41)。
ステップS42では、送信条件決定部14bが、算出した経過時間が一定時間(例えば、24時間)以上かどうかをチェックする(ステップS43)。
ステップS41では、送信時刻記憶部14aに前回の送信開始時刻が記憶されていない場合や、ステップS43で前回の送信開始時刻から送信要求発生時までの経過時間が一定時間以上の場合には、送信条件決定部14bは、起動信号の送信継続時間をデフォルト値へ設定する。デフォルト値は、受信機12が起動信号を確実に受信できるように、送信継続時間が間欠受信間隔31より長くなるように設定する(例えば、間欠受信間隔が10秒の場合、15秒)(ステップS44)。この時、起動信号の送信開始タイミングは、特に限定されるものではなく、どのタイミングでもよい。
受信部15は、送受信制御部14からの指示により、応答信号受信動作22を行う。送受信制御部14では、起動信号送信動作21が完了すると、受信部15へ応答信号受信動作22を行うように指示する。受信部15は、応答信号受信動作22を開始した後、受信機12から応答信号を受信すると、ACK信号かどうかを判定する。受信した応答信号がACK信号の場合には、送信制御部14と受信特定部16とに対してACK信号を受信したことを通知する。一方、受信した応答信号が識別できない場合には、これを無視し、所定時間になるまで応答信号受信動作22を継続する。ここで、所定時間になっても応答信号を受信できない場合、あるいは受信した応答信号がNAK信号であった場合は、送受信制御部14に起動信号の再送信の通知を行う。
受信特定部16は、送信機情報記憶部16aと、受信機情報記憶部16bと、メモリ16cとを有している。送信機情報記憶部16aは、送信機11のACK信号を受信してからデータ送信を開始するまでのデータ送信待ち時間27を記憶する。受信機情報記憶部16bは、受信機12の間欠受信間隔31と、送信機11から起動信号を受信してから応答信号を送信するまでの応答信号送信待ち時間32と、通信終了から間欠受信動作29を再開するまでの間欠受信再開待ち時間35とを記憶する。メモリ16cは、受信部15からACK信号を受信したことを通知されると、現在時刻をACK信号受信時刻として記憶する。そして、受信特定部16は、ACK信号受信時刻とデータ送信待ち時間27とデータ送信継続時間28と間欠受信再開待ち時間35とに基づいて、受信機12の間欠受信の受信タイミング36を特定して、間欠受信再開時刻としてメモリ16cに記憶する。
受信機12は、通信開始まで間欠受信動作29を行っており、送信機11から起動信号を受信した場合、応答信号送信待ち時間32の間待機(ウェイト)した後、応答信号送信開始タイミング55で送信機11に対して応答信号送信動作33を行う。ここで、応答信号送信待ち時間32は、間欠受信間隔31よりも短く設定され、送信機11から起動信号を受信した後、次の間欠受信動作29になるまでに応答信号を送信機11へ返信されるように設定されている。
送信機11では、通信を開始する場合、受信機12に対して起動信号を送信するように、送受信制御部14が送信部13へ指示する。ここで、送信条件決定部14bは、送信時刻記憶部14aに記憶されている前回の送信開始時刻からの経過時間とメモリ16cに記憶されている間欠受信再開時刻を用いて、起動信号の送信開始タイミングと送信継続時間とを算出する。具体的な起動信号の送信開始タイミングおよび送信継続時間の算出方法については、送受信制御部14の動作としてすでに説明したため、ここでの説明は省略する(ステップS61)。
送受信制御部14は、データが最後まで送信されたかどうかをチェックし、データ送信が最後まで完了していない場合は、データ送信動作を継続する(ステップS65)。
受信特定部16では、メモリ16cが記憶している送信機11のACK信号受信タイミングTa(ACK信号受信時刻)からデータ送信を開始するまでのデータ送信待ち時間T4と、受信機情報記憶部16bが記憶している通信終了から間欠受信を再開するまでの間欠受信再開待ち時間T6と、送受信制御部14から通知されるデータ通信時間T5とを用いて、受信機12の間欠受信の受信タイミングTcを特定する。受信特定部16では、特定した受信機12の間欠受信タイミングTcを間欠受信再開時刻としてメモリ16cに記憶させる(ステップS67)。
この時、受信タイミングTcは、TaにT4とT5とT6とを加算したタイミングになる。そして、その後の受信タイミングは、Tc+T1、Tc+2×T1、Tc+3×T1、・・・、Tc+n×T1(nは自然数)となる。
受信機12は、まず一定間隔T1でT2の間受信を繰り返す間欠受信動作29を開始し、通信開始のトリガとなる送信機11からの起動信号の待ち受けを行う(ステップS68)。
受信機12は、受信動作時に送信機11から送信される起動信号を受信したかどうかをチェックする。ここで、起動信号を受信していなければ、ステップS68へ戻り、間欠受信動作29を継続する(ステップS69)。
応答信号送信待ち時間T3の待機(ウェイト)が終了すると、受信機12は送信機11に対してACK信号送信動作33を行う(ステップS71)。
受信機12は、ACK信号送信後、データ送信要求の受信動作を開始し、送信機11からのデータ送信要求を受信したかどうかをチェックする。ここで、データ送信要求を受信していなければ、データ送信要求の受信動作を継続する(ステップS72)。
受信機12は、送信機11からの通信終了要求を受信したかどうかをチェックする。ここで、通信終了要求を受信していなければ、ステップS73へ戻り、データ受信動作34を継続する(ステップS74)。
一方、ステップS74で通信終了要求を受信した場合には、データ受信動作34を終了し、間欠受信再開待ち時間T6が経過した後、間欠受信動作29を再開する(ステップS75)。
さらに、前回の通信からの経過時間に応じて送信継続時間を長くするように通信制御を行うため、送信機と受信機との内部クロック誤差により、お互いが認識している時刻のずれが少しずつ大きくなっても確実に通信を行うことが出来る。
上記実施の形態1では、通信開始時に送信機11から起動信号を送信し受信機12と通信確立を行った後、データ通信動作を行う例を示した。本実施の形態2では、通信するデータ量が少なく、通信確立とデータ送信とを同時に行う無線通信装置を例示する。即ち、本実施の形態では、前述の実施の形態1における起動信号の代わりにデータを送信する点で異なっている。
図8において、図1に示した前述の実施の形態1における無線通信装置と異なる点は、受信特定部16内に送信機情報記憶部16aを有しない点である。また、受信機12は、間欠受信を中断することなくデータを受け取る動作になるため、受信機情報記憶部16bには、応答信号送信待ち時間32のみが記憶される。
さらに、受信特定部16において、送信機11から受信機12にデータを送信した直後の間欠受信時刻(実施の形態1における間欠受信再開時刻)を特定する際の処理は、次のように変更される。
そして、送受信制御部14は、上記実施の形態1と同様に、データを送信するタイミングを決定する。即ち、データの送信要求が発生した時に、算出したメモリ16cに記憶した間欠受信時刻から間欠受信間隔の定数倍のタイミングで現在時刻に最も近いタイミングをデータ送信のタイミングとして特定する。その際、前回のデータ送信時刻からの経過時間に応じて、送信タイミングと送信継続時間を補正する点は、上記実施の形態1で説明した処理と同じである。
まず、送信機11の動作について説明する。
通信を開始する場合、送信機11では、受信機12に対してデータ送信を行うために、送受信制御部14が、送信条件決定部14bが指定する条件を送信部13へ指示する。ここで、送信条件決定部14bは、送信時刻記憶部14aに記憶されている前回の送信開始時刻からの経過時間に応じて、データ送信開始タイミングと送信継続時間とを算出する。1回目の通信時は、受信機12の間欠受信間隔T1より長い時間を設定する。一方、2回目以降の通信時は、受信特定部16が出力する間欠受信タイミングTcと間欠受信間隔T1とを利用して、送信要求が発生した時間から最も近い間欠受信タイミングTdを算出し、間欠受信継続時間T2を覆うように送信開始タイミングと送信継続時間とを設定する。
受信機12は、まず一定間隔T1でT2の間受信を繰り返す間欠受信動作29を開始し、送信機11からのデータ送信の待ち受けを行う。
次に、受信機12は、受信動作時に送信機11から送信されるデータを受信したかどうかをチェックし、データを受信していなければ、間欠受信動作29を継続する。
応答信号送信待ち時間T3の待機(ウェイト)が終了すると、受信機12は送信機11に対してACK信号送信動作33を行う。
受信機12は、ACK信号送信動作33の完了後、時間T7の間待機(ウェイト)し、間欠受信動作29を再開する。
12 受信機
13 送信部
14 送受信制御部
14a 送信時刻記憶部
14b 送信条件決定部
14c 受信条件決定部
15 受信部
16 受信特定部
16a 送信機情報記憶部
16b 受信機情報記憶部
16c メモリ
17 血糖値測定部
21 起動信号送信動作
22 応答信号受信動作
23 データ送信動作
24 起動信号の送信開始タイミング
25 起動信号の送信継続時間
26 応答信号の受信継続時間
27 ACK信号受信からデータ送信開始までのデータ送信待ち時間
28 データ送信継続時間
29 間欠受信動作
30 間欠受信継続時間
31 間欠受信間隔
32 応答信号送信待ち時間
33 応答信号送信動作
34 データ受信動作
35 間欠受信再開待ち時間
36,53 間欠受信タイミング
37 起動信号のパルス
51 起動信号送信開始タイミング
52 起動信号送信継続時間
54 応答信号受信継続時間
55 応答信号送信開始タイミング
56 応答信号受信開始タイミング
Claims (6)
- 間欠受信を行う受信機との間で通信を行う送信機であって、
前記受信機に対して各種信号を送信する送信部と、
この送信部から前記各種信号を前記受信機に送信したことに反応して前記受信機から発信される応答信号を受信する受信部と、
前記受信機からの応答信号を受信した場合に前記受信機の間欠受信の受信タイミングを特定する受信特定部と、
前記受信部および前記送信部の制御を行うとともに、前記受信特定部が特定した受信タイミングに基づいて前記各種信号の送信開始タイミングと送信継続時間とを決定する送受信制御部と、
を備え、
前記送受信制御部は、前記各種信号に含まれる起動信号の送信開始タイミングと送信継続時間とを決定する送信条件決定部と、直近に送信した送信時刻を記憶する送信時刻記憶部と、を有し、
前記送信条件決定部は、前記送信時刻記憶部に記憶された前記直近の送信時刻からの経過時間に応じて、前記送信継続時間が前記受信機側の間欠受信継続時間を覆うように、前記送受信制御部において決定された前記各種信号の送信開始タイミングと送信継続時間とを変更する、
送信機。 - 前記応答信号を受信してからデータ送信を開始するまでのデータ送信待ち時間を記憶する送信機情報記憶部と、
前記受信機の間欠受信間隔と、各種信号を受信してから応答信号を送信するまでの応答信号送信待ち時間と、通信終了から間欠受信を再開するまでの間欠受信再開待ち時間と、を記憶する受信機情報記憶部と、
をさらに備え、
前記受信特定部は、前記応答信号の受信タイミングと前記データ送信待ち時間と前記間欠受信再開待ち時間とに基づいて前記受信機における間欠受信の受信タイミングを特定する、
請求項1に記載の送信機。 - 前記受信機の間欠受信間隔と、各種信号を受信してから応答信号を送信するまでの応答信号送信待ち時間と、を記憶する受信機情報記憶部をさらに備え、
前記受信特定部は、前記応答信号の受信タイミングから前記受信機の間欠受信の受信タイミングを特定する、
請求項1に記載の送信機。 - 請求項1から3いずれか1項に記載の送信機と、
この送信機から送信される各種信号を正常に受信すると応答信号を送信機に対して送信する受信機と、
を備えている無線通信装置。 - 前記送信機は、血糖値を測定して測定したデータを受信機に送信する、
請求項4に記載の無線通信装置。 - 前記受信機は、携帯情報端末である、
請求項4または5に記載の無線通信装置。
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