JPH1032566A - 信号判定器およびこれを用いた無線装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 データ受信ができない場合や、正規のデータ
をエラーとしてしまう場合でも多くの電流を消費しない
ようにすること。 【解決手段】 パルス測定手段１５はその信号のパルス
幅を測定する。理想パルス記憶手段１６が記憶している
１ビット長を比較手段１７に出力する。比較手段１７は
パルス測定手段１５から送られてきたパルス幅と理想パ
ルス記憶手段１６から送られてきた１ビット長の長さを
比較する。サンプリングクロック作成手段１８は比較手
段１７で比較した結果のパルス幅を自然数の数分の１に
した信号を作成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は信号判定手段および
それを用いた無線装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ビット同期信号受信方式として
「特開平８−１３０５３３号公報」に示されているよう
な方式がある。以下、この方式について説明する。図１
２において１はアンテナである。２は信号復調手段であ
る。３はパルス測定手段である。４は入力パルス比較手
段である。５はパルス記憶手段である。６はエラーカウ
ンターである。７はパルス比較手段である。８はパルス
カウンターである。９はカウントパルス比較手段であ
る。１０は誤差切り捨て手段である。１１はサンプリン
グパルス発生手段である。１２は制御手段である。

【０００３】アンテナ１で受信された信号は信号復調手
段２によって１、０のディジタル信号に変換される。パ
ルス測定手段３は、このビット同期信号のエッジ間の長
さ（ビット長）を測定する。仮に受信信号が２４００ｂ
ｐｓ（１２００Ｈｚ）とすると理想ビット長は４１６.
６６６…μｓである。ここで、入力パルス比較手段４は
パルス測定手段３で測定したビット長と理想ビット長の
誤差がある一定の範囲内にあるかどうかを判定する。こ
れは、２４００ｂｐｓの信号であっても伝送路でのノイ
ズ等が考えられるのでこのような判定を行う。判定式
は、 Ｒ−△ｒ１＜Ｘ＜Ｒ＋△ｒ１……（１） Ｘ ：受信ビット長 Ｒ ：理想ビット長 △ｒ１：誤差 である。ここで、受信信号のビット長が上記条件を満た
さない場合、エラーカウンター６が１つインクリメント
される。そして、エラーカウンターがある一定の回数カ
ウントした場合はじめて「ビット同期信号受信エラー」
と判定し受信動作を終了する。それまでは新たに１ビッ
ト取り込む動作を続ける。これは、ノイズ等の影響で
（１）式を満たさない場合が生じても受信動作を続ける
ことによりビット同期信号を受信しやすくするためであ
る。

【０００４】（１）式の条件を満たした場合、その受信
ビット長はパルス記憶手段５に保存される。この時、パ
ルス記憶手段５に保存されるビット長はパルス幅比較手
段７により長さの順番に記憶されることとなる。

【０００５】次に、（１）式の条件が満たされたビット
長をパルスカウンター８がｎ（ｎ：整数）個カウントす
るまで受信を続ける。そして、ｎ個カウントした時点で
カウントパルス比較手段９は次式の判定をおこなう。

【０００６】 Ｒ−△ｒ２＜Ｔ／Ｔ０＜Ｒ＋△ｒ２……（２） Ｔ ：入力信号のビット長のｎ個の合計 Ｔ０ ：理想ビット長のｎ個の合計 △ｒ２：誤差 この判定の目的は、２４００ｂｐｓの信号かどうかを正
確に判断するためのものである。すなわち、（１）式で
ノイズ等の影響を考慮したが（２）式においてはｎを大
きくすればするほどわずかなビット長の誤差の影響は小
さくなり、より正確な信号であると判定できるからであ
る。ここで、（２）式は次式の判定で代用することがで
きる。

【０００７】Ｒ−△ｒ２＜Ａｎ＜Ｒ＋△ｒ２……（３） Ａｎ ：ｎ個目のビット長誤差 （３）式の説明において図１３を利用する。すなわち、
理想ビット長ｎ個（図１３ではｎ＝３）の合計と入力信
号のビット長ｎ個の合計の差は、ｎ個目の誤差Ａｎ（図
１３ではＡ３）であらわされる。よって、（２）式は
（３）式と等価になる。

【０００８】この判定の目的は、２４００ｂｐｓの信号
かどうかを正確に判断するためのものである。すなわ
ち、（１）式でノイズ等の影響を考慮したが（３）式に
おいてはｎを大きくすればするほどわずかなビット長の
誤差の影響は小さくなり、より正確な信号であると判定
できるからである。

【０００９】（３）式の判定でエラーとなった場合、カ
ウントパルス比較手段９はその旨の信号を出力する。こ
の信号には、（３）式の判定エラーが「最大値エラー」
なのか「最小値エラー」なのかという情報が含まれてい
る。この時、誤差切り捨て手段１０はカウントパルス比
較手段９の出力信号によりパルス記憶手段５が保存して
いるｎ個のビット長のうち「最大のもの」もしくは「最
小のもの」１つをメモリから破棄し、その旨の信号を出
力する。そして、パルス測定手段３はその信号にもとづ
いて新たに１ビットのビット同期信号を取り込み、その
ビット長を測定する。そして、先ほどと同様に入力パル
ス比較手段４は（１）式の判定を行い、（１）式をパス
した場合はそのビット長をパルス記憶手段５が保存す
る。さらに、（３）式の判定を行う。以下、同様の操作
を（３）式をパスするまで行う。

【００１０】（３）式をパスした時点で、サンプリング
パルス発生手段１１はｎビットの平均誤差を算出しサン
プリングパルスを作成する。また、上記一連の動作は制
御手段１２によって行われる。また、アンテナ１と信号
復調手段２を除く上記一連の手段及びエラーカウンター
６とパルスカウンター８はマイクロコンピュータのソフ
トウエアによって実現できる。

【００１１】上記構成においては、パルス記憶手段５は
パルス測定手段１５で測定したビット長を長さの順番に
保存しなくてはならないが、このためにはビット長ｎ個
分のメモリが必要となると同時に長さの順番に保存する
過程で演算が複雑になる。よって、以下のような簡略化
した方法で処理することもできる。すなわち、パルス記
憶手段５は２個分のビット長保存用メモリを用意してお
き、パルス比較手段７はパルス測定手段３で測定したビ
ット長のうち「最大値」と「最小値」のみをパルス記憶
手段５に保存しておきメモリの縮小や演算の簡略化を図
る。その後、（３）式の判定でエラーとなった場合、誤
差切り捨て手段１０はカウントパルス比較手段９の出力
信号によりパルス記憶手段５に保存されているビット長
の「最大値」または「最小値」をメモリから破棄する。
この時、あらたな「最大値」もしくは「最小値」をセッ
トすることはできないので、以後の処理、すなわち以後
（３）式の判定処理では、次に取り込むあらたな１ビッ
トのビット長によって左右されることとなる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の方式では次のような問題点がある。まず、上記手法で
サンプリングクロックを作成しデータ受信処理に移行す
るが、その後サンプリングクロックの見直し、つまりそ
の後受信するデータがノイズ等の影響によりサンプリン
グクロック作成時と状況が異なりパルス幅が急激に変化
した場合は受信できなくなる恐れがある。さらに、従来
方式は受信信号が１、０、１、０、・・の繰り返しであ
る「ビット同期信号」であるという前提のもとで成り立
っている。また、「ビット同期信号」のような同期信号
以外のデータを受信している場合はこの手法を使うこと
でサンプリングクロックを作成することはできない。こ
のことは、１、０、１、０、…の「ビット同期信号」以
外の信号、例えば１、０、０、０、１、１、０、…のよ
うな信号だと仮にその信号が自システムの２４００bps
の信号であっても受信エラーとなってしまう恐れがあ
る。これは１ビット毎の判定式（１）やｎビットでの判
定式（３）いずれにも当てはまることである。さらに、
上記従来例ではエラーカウンターが予め定められた回数
になった場合に「受信エラー」として受信動作を終了す
るわけだが、「受信エラー」と判定するまで受信電源を
投入したままなので電流を消費してしまうという問題点
があった。

【００１３】なお、これらの問題点は、ビット同期信号
を含むヘッダー信号を繰り返し付与したデータ要求信号
を送信し、その信号に対する応答信号を受信してデータ
を収集する収集側無線機と、前記データ要求信号を受信
すると検針値を応答する検針側無線機を考えた場合にも
当てはまる。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の信号判定手段は、受信信号のパルス幅が伝送
速度から算出したビット長ｎ（ｎ：自然数）の数倍の値
から予め定められた範囲にある場合には前記パルス幅の
自然数の数分の１を基準として同期タイミングを認識
し、その同期タイミングで復調信号受信用サンプリング
クロックを作成すると共にデータ受信動作を行う構成と
してあり、これによりプロトコルの簡略化並びに冗長度
がないデータ通信を実現できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明はパルス幅を測定するパル
ス測定手段とそのパルス幅を理想パルス幅と比較する比
較手段とその結果に基づいてサンプリングクロックを作
成するサンプリングクロック作成手段を有するものであ
る。そして、測定したパルス幅が伝送速度から算出した
ビット長ｎ（ｎ：自然数）の数倍の値から予め定められ
た範囲にある場合にサンプリングクロックを作成すると
共にデータを受信することで、受信信号にサンプリング
クロック作成用のヘッダー信号がなくてもデータを正確
にサンプリングすることができプロトコルの簡略化並び
に冗長度がないデータ通信を実現することができる。ま
た、クロック再生とデータ受信が同時にでき受信時の動
作時間を短縮することもできる。

【００１６】また、パルス幅を測定するパルス測定手段
とそのパルス幅を理想パルス幅と比較する比較手段とそ
の結果に基づいてサンプリングクロックを作成するサン
プリングクロック作成手段を有するものである。そし
て、作成したサンプリングクロックでデータを受信しな
がら最新のデータでサンプリングクロックを補正するこ
とにより正確なデータ受信を実現することができ、ノイ
ズ等の影響が大きい通信においても信頼性の高い通信を
実現することができる。

【００１７】さらに、パルス幅を測定するパルス測定手
段とそのパルス幅を理想パルス幅と比較する比較手段と
その結果に基づいてサンプリングクロックを作成するサ
ンプリングクロック作成手段と信号の出力先を切り替え
る切替手段を有するものである。そして、測定したパル
ス幅が伝送速度から算出したビット長ｎ（ｎ：自然数）
の数倍の値から予め定められた範囲にある場合にサンプ
リングクロックを作成しそれに基づいてデータを受信す
ることでクロックの作成とデータの受信の２つの処理を
分けることで簡素化を図った装置の設計が実現できる。

【００１８】さらに、パルス幅を測定するパルス測定手
段とそのパルス幅を理想パルス幅と比較する比較手段と
その結果に基づいてサンプリングクロックを作成するサ
ンプリングクロック作成手段を有するものである。そし
て、測定したパルス幅が伝送速度から算出したビット長
ｎ（ｎ：自然数）の数倍の値から予め定められた範囲外
の場合に受信動作を停止することでノイズ等の影響によ
る位相同期エラーの場合にすばやく電源の切断を行うこ
とができ装置の電流の削減を図ることができる。

【００１９】さらに、パルス幅を測定するパルス測定手
段とそのパルス幅を理想パルス幅と比較する比較手段と
その結果に基づいてサンプリングクロックを作成するサ
ンプリングクロック作成手段を有するものである。そし
て、測定したパルス幅を予め定められた個数積算した値
が伝送速度から算出したビット長ｎ（ｎ：自然数）の数
倍の値から予め定められた範囲外となった場合に受信動
作を停止することで他システムの信号（伝送速度が異な
る信号）受信時に周波数同期のエラーですばやく電源の
切断を行うことができ装置の電流の削減を図ることがで
きる。

【００２０】さらに、収集側無線機と検針側無線機とか
ら構成され、その少なくとも１つはパルス幅を測定する
パルス測定手段とそのパルス幅を理想パルス幅と比較す
る比較手段とその結果に基づいてサンプリングクロック
を作成するサンプリングクロック作成手段を有する信号
判定手段を持つものである。そして、ヘッダー信号を付
加したデータ要求信号もしくは検針値データを繰り返し
送信する検針用無線装置において受信側の装置が測定し
たパルス幅が伝送速度から算出したｎ（ｎ：自然数）数
倍の値から予め定められた範囲にある場合にサンプリン
グクロックを作成すると共にデータを受信することで、
データ要求信号もしくは検針値データの繰り返し送信回
数やヘッダー信号の長さを削減することができ、装置の
消費電流を極力抑えることができる。

【００２１】さらに、収集側無線機と検針側無線機とか
ら構成され、その少なくとも１つはパルス幅を測定する
パルス測定手段とそのパルス幅を理想パルス幅と比較す
る比較手段とその結果に基づいてサンプリングクロック
を作成するサンプリングクロック作成手段と信号の出力
を切り替える切替手段を有する信号判定手段を持つもの
である。そして、ヘッダー信号を付加したデータ要求信
号もしくは検針値データを繰り返し送信する検針用無線
装置において受信側の装置が測定したパルス幅が伝送速
度から算出したビット長ｎ（ｎ：自然数）の数倍の値か
ら予め定められた範囲にある場合にサンプリングクロッ
クを作成しそれに基づいてデータを受信することで、ヘ
ッダーと実データが分けられている信号受信時に作業の
分担が図れ装置の簡略化を図ることができる。

【００２２】さらに、収集側無線機と検針側無線機とか
ら構成され、その少なくとも１つはパルス幅を測定する
パルス測定手段とそのパルス幅を理想パルス幅と比較す
る比較手段とその結果に基づいてサンプリングクロック
を作成するサンプリングクロック作成手段を有する信号
判定手段を持つものである。そして、ヘッダー信号を付
加したデータ要求信号もしくは検針値データを繰り返し
送信する検針用無線装置において受信側の装置が測定し
たパルス幅が伝送速度から算出したビット長ｎ（ｎ：自
然数）の数倍の値から予め定められた範囲にある場合に
受信動作を停止することで受信エラー時に電源がＯＮに
なっている時間を極力小さくすることができ装置の消費
電流を抑えることができる。

【００２３】以下、本発明の信号判定手段およびそれを
用いた検針用無線装置の実施例を図面を用いて説明す
る。

【００２４】（実施例１）本発明の請求項１に係わる実
施例を図１〜図３に基づいて説明する。１４は受信強度
測定手段、１５はパルス測定手段である。また１６は理
想パルス記憶手段、１７は比較手段、１８はサンプリン
グクロック作成手段、１９はデータ受信手段、２０は計
時手段である。２１は１３〜２０を内部に持つ信号判定
器である。

【００２５】図１において、信号判定器２１は無線で送
られてくる信号を受信する装置である。まず受信強度測
定手段１４は無線信号が送られてきているかどうかを判
断する。その判断は電波の強度が予め定められたレベル
（キャリアセンスレベル）以上であるかどうかで判断す
る。電波の強度がキャリアセンスレベル以上の場合は、
受信強度測定手段１４は信号復調手段１３を動作させて
無線信号を取り込むと同時に計時手段２０を起動させ
る。計時手段２０は予め定められた時間を計測し、計測
が終了すると信号復調手段１３を停止させ受信を終了す
る。信号復調手段１３は無線信号を復調し、１と０のデ
ジタル信号に変換し出力する。信号復調手段１３が出力
した信号はパルス測定手段１５並びにデータ受信手段１
９に送られる。パルス測定手段１５はその信号のパルス
幅を測定する。具体的には、信号が０から１もしくは１
から０の変換点（立ち上がりもしくは立ち下がりエッ
ジ）から１から０もしくは０から１の変換点（立ち下が
りもしくは立ち上がりエッジ）までの長さを測定する。
そして、パルス測定手段１５はその測定結果を比較手段
１７に出力する。

【００２６】一方、理想パルス記憶手段１６には送信側
から送られてくる信号の伝送速度から算出した１ビット
長（１ビットにおけるエッジからエッジまでの長さ）が
記憶されている。例えば、２４００bpsの伝送速度の場
合の１ビット長は１／２４００≒４１７μsとなる。理
想パルス記憶手段１６に記憶している１ビット長を比較
手段１７に出力する。比較手段１７はパルス測定手段１
５から送られてきたパルス幅と理想パルス記憶手段１６
から送られてきた１ビット長の長さを比較する。比較の
方法はパルス幅が１ビット長の自然数の数倍の値から予
め定められた範囲内にあるかどうかである。このことを
示したのが図２、図３である。

【００２７】図３においてＡはパルス測定手段１５が測
定したパルス幅であり、Ｂは理想パルス記憶手段１６が
記憶している１ビット長である。つまり、パルス測定手
段１５が出力した信号がが１、０、１、０、…の繰り返
しならば理想パルス記憶手段１６に記憶してある１ビッ
ト長とほぼ等しいのであるが、図３のように１または０
が複数続いた場合には理想パルス記憶手段１６に記憶し
てある１ビット長のほぼ自然数の数倍の値となる。

【００２８】ここで、図２で各自然数の数倍の値のとこ
ろにある範囲を設けているのは、無線信号の場合伝送路
上でノイズ等の影響を受けやすく、その影響で１と０の
デューティが変化し正確に自然数の数倍とならない場合
があるためである。その場合でも全くの他システムの信
号（伝送速度が異なる信号）と区別するためにある一定
の範囲を設け範囲内ならば自システムの信号（伝送速度
が同じでノイズ等の影響によりデューティが変化したも
の）と判断するためである。比較手段１７は比較の結果
パルス測定手段１５が出力した信号が理想パルス記憶手
段１６に記憶されている１ビット長の自然数の数倍の値
から予め定められた範囲内にある場合にはその旨をサン
プリングクロック作成手段１８に出力すると共に計時手
段２０を停止させる。サンプリングクロック作成手段１
８は比較手段１７の出力を受けてデータを受信するため
のサンプリングクロックを作成する。作成方法としては
比較手段１７で比較した結果のパルス幅を自然数の数分
の１をした信号、つまり受信信号の１ビット長を基準と
して作成する。サンプリングクロック作成手段１８は作
成したサンプリングクロックをデータ受信手段１９に出
力する。データ受信手段１９はそのサンプリングクロッ
クにもとづいて信号復調手段１３が復調した信号を受信
する。比較手段１７は比較の結果パルス測定手段１５が
出力した信号が理想パルス記憶手段１６に記憶されてい
る１ビット長の自然数の数倍から予め定められた範囲内
にない場合には、再びパルス測定手段１５がパルス幅を
測定するのを待つ。

【００２９】（実施例２）本発明の請求項２に係わる実
施例を図４に基づいて説明する。図４において、１５は
パルス測定手段、１９はデータ受信手段である。その他
の手段は実施例１の場合と同様である。

【００３０】以下、実施例１と異なる部分について説明
する。データ受信手段１９はサンプリングクロック作成
手段１８が作成したサンプリングクロックで信号を受信
しつつ定期的にパルス測定手段１５に信号を出力する。
パルス測定手段１５はデータ受信手段１９かの信号を受
けるたびに実施例１の場合と同様にパルス幅を測定す
る。比較手段１７、理想パルス記憶手段１６、サンプリ
ングクロック作成手段１８もそれぞれ実施例１の場合と
同様の動作をする。これにより、定期的に最新の受信信
号からサンプリングクロックが作成されることとなりク
ロックずれ等による受信エラーを防ぐことができる。

【００３１】（実施例３）本発明の請求項３に係わる実
施例を図５に基づいて説明する。図５において、１３は
信号復調手段、１５はパルス測定手段、１７は比較手
段、１９はデータ受信手段、２２はデータ切替手段であ
る。その他の手段は実施例１の場合と同様である。

【００３２】以下、実施例１と異なる部分について説明
する。信号復調手段１３が出力した信号はまずデータ切
替手段２２に送られる。データ切替手段２２はその信号
をパルス測定手段１５に送る。比較手段１７は比較の結
果パルス測定手段１５が出力した信号が理想パルス記憶
手段３に記憶されている１ビット長の自然数の数倍の値
から予め定められた範囲内にある場合にはその旨をサン
プリングクロック作成手段１８、データ切替手段２２及
び計時手段２０に出力する。データ切替手段２２は比較
手段１７から比較の結果パルス測定手段１５が出力した
信号が理想パルス記憶手段３に記憶されている１ビット
長の自然数の数倍の値から予め定められた範囲内にある
旨の信号を受け取ると、信号復調手段１３から送られて
くる信号を今までパルス測定手段１５に出力していたの
をデータ受信手段１９に出力するように切り替える。デ
ータ受信手段１９はそのサンプリングクロックにもとづ
いて信号復調手段１３が復調した信号をデータ切替手段
２２を通じて受信する。これにより、サンプリングクロ
ックを作りながらデータを受信するという２つの作業の
同時処理を避けることができ、特に自システムの信号が
データの前に同期用のヘッダー信号が付与している場合
等は信号に合わせた効率よい処理を行うことができる。

【００３３】（実施例４）本発明の請求項４、５に係わ
る実施例を図６に基づいて説明する。図６において、１
３は信号復調手段、１７は比較手段である。その他の手
段は実施例１の場合と同様である。

【００３４】以下、実施例１と異なる部分について説明
する。比較手段１７はパルス測定手段１５から送られて
きたパルス幅と理想パルス記憶手段１６から送られてき
た１ビット長の長さを比較する。比較方法としてはパル
ス幅が１ビット長の自然数の数倍から予め定められた範
囲内にあるかどうかの判定もしくはパルス幅を予め定め
られた個数（ｋ個）積算した値が１ビット長のｋ倍のさ
らに自然数の数倍から予め定められた範囲内にあるかど
うかの判定である。ここで、２つの判定を行うのは従来
例と同様に以下の理由による。まず、１つめの判定は２
４００ｂｐｓの信号であっても伝送路でのノイズ等が考
えられるのでこのような判定を行う。この判定の条件を
満たした場合、２つめの判定を行う。この判定の目的
は、２４００ｂｐｓの信号かどうかを正確に判断するた
めのものである。すなわち、１つめの判定でノイズ等の
影響を考慮したが２つめの判定においてはｋを大きくす
ればするほどわずかなビット長の誤差の影響は小さくな
り、より正確な信号であると判定できるからである。比
較手段１７は比較の結果パルス測定手段１５が出力した
信号が理想パルス記憶手段３に記憶されている１ビット
長の自然数の数倍から予め定められた範囲内にある場合
にはその旨をサンプリングクロック作成手段１８に出力
すると共に計時手段２０を停止させる。比較手段１７は
比較の結果パルス測定手段１５が出力した信号が理想パ
ルス記憶手段３に記憶されている１ビット長の自然数の
数倍から予め定められた範囲内にない場合には、信号復
調手段１３を停止させ受信動作を終了する。これによ
り、計時手段２０が予め定められた時間計時する前に受
信動作を停止させることができる。これは、受信信号が
自システムの信号か否かをいち早く判定することとな
る。

【００３５】（実施例５）本発明の請求項６に係わる実
施例を図７〜図９に基づいて説明する。

【００３６】図において、２３は収集側無線機、２４は
検針側無線機、２５は受信手段、２６はキャリアセンス
手段、２７は信号判定手段、２８は信号応答手段、２９
は駆動手段である。また３０はパルス測定手段、３１は
理想パルス記憶手段、３２は比較手段、３３はサンプリ
ングクロック作成手段、３４はデータ受信手段である。

【００３７】図７において、検針側無線機２４は水道、
ガス、電気等のデータの収集を行う。具体的には、収集
側無線機２３からデータの収集を要求を受けるとデータ
収集手段１１を起動させデータの収集を行い収集したデ
ータを収集側無線機２３に送る。ここで収集側無線機２
３と検針側無線機２４は無線により通信を行うものとす
る。まず、収集側無線機２３は検針側無線機２４に対し
てデータ要求信号を送信する。このデータ要求信号の送
信パケットフォーマットの一例を図９に示す。このよう
に、実際のデータの前にビット同期信号を付加した信号
を繰り返し送信する（図９では３回の繰り返し送信）。
繰り返し送信するのは受信側、すなわち検針側無線機２
４側で信号の取り損ねを少なくするためである。

【００３８】一方、ビット同期信号は１、０の繰り返し
の信号で受信側、すなわち検針側無線機２４側でのサン
プリングクロックの作成を容易にするためのものであ
る。このようなデータ要求信号を収集側無線機２３は検
針側無線機２４に送信する。一方、検針側無線機２４は
予め定められた時間毎に電波の有無を調べる「キャリア
センス」動作を行う。これは駆動手段２９が定期的に受
信手段２５並びにキャリアセンス手段２６を起動させる
ことによって行う。「キャリアセンス」の結果電波がな
いと判断した場合には受信手段２５並びにキャリアセン
ス手段２６の電源はＯＦＦされ、次回の予め定められた
時間での駆動手段２９の起動信号を待つ。「キャリアセ
ンス」の結果電波があると判断した場合には、受信手段
２５は信号受信動作に移行し受信した信号を復調して信
号判定手段２７に送る。信号判定手段２７はその信号の
内容を判定し、信号が収集側無線機から送られてきたデ
ータ要求信号であると判断した場合、その旨をデータ収
集手段１１に出力する。データ収集手段１１はその信号
に基づいてデータを収集する。収集したデータは信号応
答手段２８に送られる。信号応答手段２８はその信号を
無線で収集側無線機２３に送る。

【００３９】次に、信号判定手段２７の動作をより詳し
く図８のブロック図を用いて説明する。図７の受信手段
２５で受信した信号は図８のパルス測定手段３０並びに
データ受信手段３４に入力される。パルス測定手段３０
はその信号のパルス幅を測定する。具体的には、信号が
０から１もしくは１から０の変換点（立ち上がりもしく
は立ち下がりエッジ）から１から０もしくは０から１の
変換点（立ち下がりもしくは立ち上がりエッジ）までの
長さを測定する。そして、パルス測定手段３０はその測
定結果を比較手段３２に出力する。

【００４０】一方、理想パルス記憶手段３１には送信側
から送られてくる信号の伝送速度から算出した１ビット
長（１ビットにおけるエッジからエッジまでの長さ）が
記憶されている。例えば、２４００bpsの伝送速度の場
合の１ビット長は１／２４００≒４１７μsとなる。理
想パルス記憶手段３１記憶している１ビット長を比較手
段３２に出力する。比較手段３２はパルス測定手段３０
から送られてきたパルス幅と理想パルス記憶手段３１か
ら送られてきた１ビット長の長さを比較する。比較方法
としてはパルス幅が１ビット長の自然数の数倍の値から
予め定められた範囲内にあるかどうかである。比較手段
３２は比較の結果パルス測定手段３０が出力した信号が
理想パルス記憶手段３１に記憶されている１ビット長の
自然数の数倍の値から予め定められた範囲内にある場合
にはその旨をサンプリングクロック作成手段３３に出力
する。サンプリングクロック作成手段３３は比較手段３
２の出力を受けてデータを受信するためのサンプリング
クロックを作成する。作成方法としては比較手段３２で
比較した結果のパルス幅を自然数の数分の１をした信
号、つまり受信信号の１ビット長を基準として作成す
る。サンプリングクロック作成手段３３は作成したサン
プリングクロックをデータ受信手段３４に出力する。デ
ータ受信手段３４はそのサンプリングクロックにもとづ
いて信号を受信する。比較手段３２は比較の結果パルス
測定手段３０が出力した信号が理想パルス記憶手段３１
に記憶されている１ビット長の自然数の数倍から予め定
められた範囲内にない場合には、再びパルス測定手段３
０がパルス幅を測定するのを待つ。このような動作過程
によって図９のフォーマットの信号を受信すると、パル
ス測定手段３０で測定する信号が１、０、１、０、…の
ビット同期信号部であってもランダムなデータ部であっ
ても正確なサンプリングクロックを作成できることとな
る。

【００４１】また、この手法はデータ受信手段３４が１
度サンプリングクロック作成手段３３が作成したサンプ
リングクロックでデータを受信しながらサンプリングク
ロック作成手段３３が最新のサンプリングクロックを作
成できるようにパルス測定手段３０がパルス測定を続け
る方式にも応用することができる。また、この例では検
針側無線機２４の信号判定手段２７について説明した
が、収集側無線機２３が信号を受信する場合においても
同様の構成を考えることができる。

【００４２】（実施例６）本発明の請求項７に係わる実
施例を図７、９、１０に基づいて説明する。

【００４３】図において、３０はパルス測定手段、３２
は比較手段、３４はデータ受信手段、３５はデータ切替
手段である。その他の手段は実施例５の場合と同様であ
る。

【００４４】以下、実施例５と異なる部分について図１
０を用いて説明する。図７の受信手段２５で受信した信
号はまずデータ切替手段３５に送られる。データ切替手
段３５はその信号をパルス測定手段３０に送る。比較手
段３２は比較の結果パルス測定手段３０が出力した信号
が理想パルス記憶手段３１に記憶されている１ビット長
の自然数の数倍の値から予め定められた範囲内にある場
合にはその旨をサンプリングクロック作成手段３３並び
にデータ切替手段３５に出力する。一方、データ切替手
段３５は比較手段３２から比較の結果パルス測定手段３
０が出力した信号が理想パルス記憶手段３１に記憶され
ている１ビット長の自然数の数倍から予め定められた範
囲内にある旨の信号を受け取ると、図７の受信手段２５
から送られてくる信号を今までパルス測定手段３０に出
力していたのをデータ受信手段３４に出力するように切
り替える。データ受信手段３４はそのサンプリングクロ
ックにもとづいて図７の受信手段２５が復調した信号を
データ切替手段３５を通じて受信する。これにより、サ
ンプリングクロックを作りながらデータを受信するとい
う２つの作業の同時処理を避けることができ、特に図９
のフォーマットのように自システムの信号がデータの前
に同期用のヘッダー信号（ビット同期信号）が付与して
いる場合等は信号に合わせた効率よい処理を行うことが
できる。

【００４５】（実施例７）本発明の請求項８に係わる実
施例を図７、９、１１に基づいて説明する。

【００４６】ずにおいて、３２は比較手段である。その
他の手段は実施例５の場合と同様である。

【００４７】以下、実施例５と異なる部分について図１
１を用いて説明する。比較手段３２はパルス測定手段３
０から送られてきたパルス幅と理想パルス記憶手段３１
から送られてきた１ビット長の長さを比較する。比較方
法としてはパルス幅が１ビット長の自然数の数倍から予
め定められた範囲内にあるかどうかの判定もしくはパル
ス幅を予め定められた個数（ｋ個）積算した値が１ビッ
ト長のｋ倍のさらに自然数の数倍から予め定められた範
囲内にあるかどうかの判定である。ここで、２つの判定
を行うのは従来例と同様に以下の理由による。まず、１
つめのの判定は２４００ｂｐｓの信号であっても伝送路
でのノイズ等が考えられるのでこのような判定を行う。
この判定の条件を満たした場合、２つめの判定を行う。
この判定の目的は、２４００ｂｐｓの信号かどうかを正
確に判断するためのものである。すなわち、１つめの判
定ででノイズ等の影響を考慮したが２つめの判定におい
てはｋを大きくすればするほどわずかなビット長の誤差
の影響は小さくなり、より正確な信号であると判定でき
るからである。比較手段３２は比較の結果パルス測定手
段３０が出力した信号が理想パルス記憶手段３に記憶さ
れている１ビット長の自然数の数倍から予め定められた
範囲内にある場合にはその旨をサンプリングクロック作
成手段３３に出力する。比較手段３２は比較の結果パル
ス測定手段３０が出力した信号が理想パルス記憶手段３
１に記憶されている１ビット長の自然数の数倍から予め
定められた範囲内にない場合には、図７の受信手段２５
を停止させ受信動作を終了する。これにより、受信信号
が自システムの信号か否かをいち早く判定することとな
る。

【００４８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば以下のよう
な効果がある。

【００４９】測定したパルス幅が伝送速度から算出した
ビット長ｎ（ｎ：自然数）の数倍の値から予め定められ
た範囲にある場合にサンプリングクロックを作成すると
共にデータを受信することで、受信信号にサンプリング
クロック作成用のヘッダー信号がなくてもデータを正確
にサンプリングすることができ、プロトコルの簡略化並
びに冗長度がないデータ通信を実現することができる。
また、クロック再生とデータ受信が同時にでき受信時の
動作時間を短縮することもできる。

【００５０】また作成したサンプリングクロックでデー
タを受信しながら最新のデータでサンプリングクロック
を補正することにより正確なデータ受信を実現すること
ができ、ノイズ等の影響が大きい通信においても信頼性
の高い通信を実現することができる。

【００５１】また測定したパルス幅が伝送速度から算出
したビット長ｎ（ｎ：自然数）の数倍の値から予め定め
られた範囲にある場合にサンプリングクロックを作成し
それに基づいてデータを受信することでクロックの作成
とデータの受信の２つの処理を分けることで簡素化を図
った装置の設計が実現できる。

【００５２】また測定したパルス幅が伝送速度から算出
したビット長ｎ（ｎ：自然数）の数倍の値から予め定め
られた範囲外の場合に受信動作を停止することでノイズ
等の影響による位相同期エラーの場合にすばやく電源の
切断を行うことができ装置の電流の削減を図る。

【００５３】また測定したパルス幅を予め定められた個
数積算した値が伝送速度から算出したビット長ｎ（ｎ：
自然数）の数倍の値から予め定められた範囲外となった
場合に受信動作を停止することで他システムの信号（伝
送速度が異なる信号）受信時に周波数同期のエラーです
ばやく電源の切断を行うことができ装置の電流の削減を
図ることができる。

【００５４】またヘッダー信号を付加したデータ要求信
号もしくは検針値データを繰り返し送信する検針用無線
装置において受信側の装置が測定したパルス幅が伝送速
度から算出したビット長ｎ（ｎ：自然数）の数倍の値か
ら予め定められた範囲にある場合にサンプリングクロッ
クを作成すると共にデータを受信することで、データ要
求信号もしくは検針値データの繰り返し送信回数やヘッ
ダー信号の長さを削減することができ、装置の消費電流
を極力抑えることができる。

【００５５】またヘッダー信号を付加したデータ要求信
号もしくは検針値データを繰り返し送信する検針用無線
装置において受信側の装置が測定したパルス幅が伝送速
度から算出したビット長ｎ（ｎ：自然数）の数倍の値か
ら予め定められた範囲にある場合にサンプリングクロッ
クを作成しそれに基づいてデータを受信することで、ヘ
ッダーと実データが分けられている信号受信時に作業の
分担が図れ装置の簡略化を図ることができる。

【００５６】さらにまたヘッダー信号を付加したデータ
要求信号もしくは検針値データを繰り返し送信する検針
用無線装置において受信側の装置が測定したパルス幅が
伝送速度から算出したビット長ｎ（ｎ：自然数）の数倍
の値から予め定められた範囲外の場合に受信動作を停止
することで受信エラー時に電源がオンになっている時間
を極力小さくすることができ装置の消費電流を抑えるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の信号判定器のブロック図

【図２】同判定器におけるビット長について説明する図

【図３】同判定器の動作過程でのパルス幅について説明
する図

【図４】本発明の実施例２の信号判定器のブロック図

【図５】本発明の実施例３の信号判定器のブロック図

【図６】本発明の実施例４の信号判定器のブロック図

【図７】本発明の実施例５、６、７の検針用無線装置の
ブロック図

【図８】本発明の実施例５の信号判定手段のブロック図

【図９】本発明の実施例５、６、７のデータ要求信号の
パケットフォーマット図

【図１０】本発明の実施例６の信号判定器のブロック図

【図１１】本発明の実施例７の信号判定器のブロック図

【図１２】従来の受信装置のブロック図

【図１３】同装置の合計パルス幅を判定する図

【符号の説明】

１３ 信号復調手段 １４ 受信強度測定手段 １５ パルス測定手段 １６ 理想パルス記憶手段 １７ 比較手段 １８ サンプリングクロック作成手段 １９ データ受信手段 ２０ 計時手段 ２１ 信号判定器 ２２ データ切替手段 ２３ 収集側無線機 ２４ 検針側無線機 ２５ 受信手段 ２６ キャリアセンス手段 ２７ 信号判定手段 ２８ 信号応答手段 ２９ 駆動手段 ３０ パルス測定手段 ３１ 理想パルス記憶手段 ３２ 比較手段 ３３ サンプリングクロック作成手段 ３４ データ受信手段 ３５ データ切替手段

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】受信信号のパルス幅が伝送速度から算出し
   たビット長ｎ（ｎ：自然数）の数倍の値から予め定めら
   れた範囲にある場合には前記パルス幅の自然数の数分の
   １を基準として同期タイミングを認識し、その同期タイ
   ミングで復調信号受信用サンプリングクロックを作成す
   ると共にデータ受信動作を行う信号判定器。
2. 【請求項２】受信信号のパルス幅が伝送速度から算出し
   たビット長ｎ（ｎ：自然数）の数倍の値から予め定めら
   れた範囲にある場合には前記パルス幅の自然数の数分の
   １を基準として同期タイミングを認識し、その同期タイ
   ミングで復調信号受信用サンプリングクロックを作成し
   以降のデータ受信動作に移行し、データ受信動作におい
   ても復調受信信号のパルス幅が伝送速度から算出したｎ
   ビット長の自然数倍から予め定められた範囲内の場合に
   は前記パルス幅の自然数分の１を基準として同期タイミ
   ングを再認識し、前回作成した復調信号受信用サンプリ
   ングクロックを今回認識した同期タイミングに補正しな
   がらデータ受信動作を行う信号判定器。
3. 【請求項３】受信信号のパルス幅が伝送速度から算出し
   たビット長ｎ（ｎ：自然数）の数倍の値から予め定めら
   れた範囲にある場合には前記パルス幅の自然数の数分の
   １を基準として同期タイミングを認識し、その復調受信
   信号受信用サンプリングクロックを作成し以降のデータ
   受信動作に移行する信号判定器。
4. 【請求項４】無線信号の受信強度が判定値以上となった
   ことにより復調信号の検出を開始し、復調した同期信号
   のパルス幅が伝送速度から算出した１ビット長の数倍の
   値からあらかじめ定められた範囲外となった場合受信動
   作を中止する信号判定器。
5. 【請求項５】無線信号の受信強度が判定値以上となった
   ことにより復調信号の検出を開始し、復調した同期信号
   のパルス幅を予め定められた個数積算した値が伝送速度
   から算出した１ビット長の数倍からあらかじめ定められ
   た範囲外となった場合に受信動作を中止する信号判定
   器。
6. 【請求項６】ビット同期信号を含むヘッダー信号を繰り
   返し付与したデータ要求信号を送信し、その信号に対す
   る応答信号を受信してデータを収集する収集側無線機
   と、前記データ要求信号を受信すると検針値を応答する
   検針側無線機とから構成され、前記検針側無線機もしく
   は前記収集側無線機は無線信号を受信する受信手段と、
   前記受信される信号の強度を所定のレベルと比較するキ
   ャリアセンス手段と、前記受信手段並びに前記キャリア
   センス手段を定期的に駆動する駆動手段と、前記受信さ
   れる信号を処理する信号判定手段と、前記信号判定手段
   によりデータ要求信号もしくはデータ自体を受信した場
   合に検針値もしくはデータ自体に対する応答を無線信号
   で応答する信号応答手段から構成され、前記信号判定手
   段は前記受信手段が駆動手段により駆動され、無線信号
   の受信強度が判定値以上となったことにより復調信号の
   検出を開始し、復調受信信号のパルス幅が伝送速度から
   算出したビット長ｎ（ｎ：自然数）の数倍の値から予め
   定められた範囲にある場合には前記パルス幅の自然数分
   の１を基準として同期タイミングを認識し、その同期タ
   イミングで復調信号受信用サンプリングクロックを作成
   すると共にデータ受信動作を行う無線装置。
7. 【請求項７】ビット同期信号を含むヘッダー信号を繰り
   返し付与したデータ要求信号を送信し、その信号に対す
   る応答信号を受信してデータを収集する収集側無線機
   と、前記データ要求信号を受信すると検針値を応答する
   検針側無線機とから構成され、前記検針側無線機もしく
   は前記収集側無線機は無線信号を受信する受信手段と、
   前記受信される信号の強度を所定のレベルと比較するキ
   ャリアセンス手段と、前記受信手段並びに前記キャリア
   センス手段を定期的に駆動する駆動手段と、前記受信さ
   れる信号を処理する信号判定手段と、前記信号判定手段
   によりデータ要求信号もしくはデータ自体を受信した場
   合に検針値もしくは応答を無線信号で応答する信号応答
   手段から構成され、無線信号の受信強度が判定値以上と
   なったことにより復調信号の検出を開始し、無線信号の
   受信強度が判定値以上となったことにより復調信号の検
   出を開始し、復調受信信号のパルス幅が伝送速度から算
   出したビット長ｎ（ｎ：自然数）の数倍の値から予め定
   められた範囲にある場合には前記パルス幅の自然数分の
   １を基準として同期タイミングを認識し、その同期タイ
   ミングで復調信号受信用サンプリングクロックを作成し
   以降のデータ受信動作に移行する検針用無線装置。
8. 【請求項８】ビット同期信号を含むヘッダー信号を繰り
   返し付与したデータ要求信号を送信し、その信号に対す
   る応答信号を受信してデータを収集する収集側無線機
   と、前記データ要求信号を受信すると検針値を応答する
   検針側無線機とから構成され、前記検針側無線機もしく
   は前記収集側無線機は無線信号を受信する受信手段と、
   前記受信される信号の強度を所定のレベルと比較するキ
   ャリアセンス手段と、前記受信手段並びに前記キャリア
   センス手段を定期的に駆動する駆動手段と、前記受信さ
   れる信号を処理する信号判定手段と、前記信号判定手段
   によりデータ要求信号もしくはデータ自体を受信した場
   合に検針値もしくは応答を無線信号で応答する信号応答
   手段から構成され、前記信号判定手段は前記受信手段が
   駆動手段により駆動され、無線信号の受信強度が判定値
   以上となったことにより復調信号の検出を開始し、復調
   した同期信号のパルス幅が伝送速度から算出した１ビッ
   ト長の数倍からあらかじめ定められた範囲外となった場
   合にビット同期検出を中止する無線装置。