无线发送接收机及无线发送接收机的间歇发送接收控制方法

文档序号:7607442阅读:119来源:国知局
专利名称:无线发送接收机及无线发送接收机的间歇发送接收控制方法
技术领域
本发明涉及到一种无线发送接收机及无线发送接收机的间歇发送接收控制方法。
背景技术
在利用电池方式的无线传感模式等特殊通信进行数据收集(温度、湿度、加速度、CO2浓度等环境数据、河流的泛滥等图像数据、位置信息数据等所有传感数据的收集)时,需要尽量减少待机电力并降低平均耗电力,延长电池的持续时间。
作为降低接收时的待机电力的方法,现有方法经常使用从其他发送机的信号中检测出前导码(preamble)的间歇发送接收控制方式。
图17是适用了现有的间歇发送接收控制方法的无线发送接收机的框图。图18(a)是表示图17所示的无线发送接收机发送时的信号的时序的图,图18(b)是表示图17所示的无线发送接收机接收时的信号的时序的图。在图18(a)、(b)中横轴表示时间,纵轴表示信号电平。
图17所示的适用了现有的间歇发送接收控制方法的无线发送接收机具有天线1、发送接收切换开关2、发送无线部3、接收无线部4、振荡电路5、载波检测部8、间歇控制部11。
由于在图17所示的发送接收无线部的振荡电路中使用了水晶振荡器,因此从接通电源开始到水晶振荡器的振荡稳定为止需要时间(参照图18(a)、(b))。因此无法缩短间歇接收时间,较为消耗接收电力。
并且,在现有的无线发送接收机中,在对间歇前导码检测的ID进行载波侦听之后移动到接收模式,因此会出现不需要的信号反应,频繁地进行ID判断,因而平均耗电力增大。
在此对“不需要的信号”进行说明。
图18(a)、(b)中,前导码+数据的信号从发送方被送出。一般情况下,由于前导码信号中嵌入了ID数据,因此在接收该ID后首先由接收方判断是发送到自身站、还是发送到其他站的。因此,即使是发送到其他站的信号,接收方也要频繁地察看(检测)该前导码,将这种发送到其他站的信号称为“不需要的信号”。
进一步,在现有的无线发送接收机中,为了进行前导码ID的检测,在进行如图18(b)所示的1/N间歇(在T0间隔接收中,T0/N的时间)接收时,例如如果ID为8位时,如果前导码不发送为8*N位以上的长度,则接收方无法识别ID。
参照图19(a)-(d)对其原因进行说明。
图19(a)、(b)表示在图17所示的无线发送接收机中设ID=3位、N=4时的前导码,图8(c)、(d)表示相同条件下的接收脉冲。在图19(a)-(d)中,横轴表示时间,纵轴表示逻辑电平。
间歇接收脉冲在12位的周期下以3位宽(N=4)生成。该间歇接收脉冲如图19(c)、(d)所示,不清楚对于图19(a)的前导码在何处上升。当通过这样的间歇接收脉冲接收前导码的1、2、3的ID时,如果前导码为图19(b)的3位宽,则无法识别图19(d)前导码的ID。因此ID识别中,前导码至少为图19(a)所示的3*4=12位宽以上,否则无法以图8(c)或图19(d)的脉冲识别。
这样一来,现有的无线发送接收机检测前导码的ID并检测到首先应起动自身站,当到其他站的起动频繁时,会消耗多余的耗电力,产生平均耗电力增加的问题。
因此,出现了以降低电路中的主电源消耗为目的的无线发送接收装置。其具有发送装置,在作为目的的发送信号之前形成特定的位模式(bit pattern)并发送;电源控制部,总是进行电源的间歇供给;和信号处理部,发出因位模式的到来而将间歇电源供给切换为持续电源供给的指令(例如参照专利文献1)。
并且,还出现了在进行仪表的无线检测系统中,响应迅速、且可切实进行起动信号模式识别的通信方式。在由无线总机、与仪表连接的多个无线分机构成的系统中,从无线总机发送的起动信号由系统固有的同步信号、及紧随同步信号的自我识别号码的重复而构成,无线分机根据起动信号中的至少一个检测出同步信号和自我识别信号,识别自身系统内的有意义的通信,从而建立无线线路(例如参照专利文献2)。
专利文献1特开昭61-33027号公报专利文献2特开2001-160990号公报发明内容但是上述现有技术中也存在接收上升也需要时间、浪费接收电力的问题。
因此本发明的目的在于提供一种接收上升时间较短、可抑制接收电力的无线发送接收机及无线发送接收机的间歇发送接收控制方法。
为了解决上述课题,技术方案1涉及的发明是一种无线发送接收机,其特征在于,通过具有发送无线部和起动等待接收部来抑制接收等待电力,上述发送无线部被设置在无线发送接收机上,在把前导码信号发送到其他无线发送接收机前,通过ASK调制或OOK调制,发送使其他无线发送接收机的接收无线部从间歇接收动作切换为连续接收动作的起动选择信号;上述起动等待接收部,在接收来自其他无线发送接收机的发送无线部的起动选择信号的目的下,以预定的位宽间歇接收,当接收到上述起动选择信号后,生成使上述无线发送接收机的接收无线部起动的信号。
技术方案2涉及的发明是,在技术方案1所述的发明中,其特征在于,在上述起动等待接收部设置SAW振荡器,使上述起动等待接收部从电源接通开始以预定的位宽结束接收,通过利用该SAW振荡器产生的信号缩短上述接收无线部接收时的上升时间。
技术方案3涉及的发明是,在技术方案2所述的发明中,其特征在于,在上述SAW振荡器设置用于选择上述SAW振荡器的振荡频率的频率选择部。
技术方案4涉及的发明是,在技术方案1至3的任意一项所述的发明中,其特征在于,具有电源控制部,上述发送接收无线部向上述起动选择信号赋予指定接收方的ID信号,起动等待接收部根据接收的上述起动选择信号中的ID信号判断是否应接收,仅在判断为应接收时,进行对上述发送无线部及上述接收无线部的电源供给。
技术方案5涉及的发明是,在技术方案4所述的发明中,其特征在于,上述ID信号包括组ID信号及个别ID信号或者其任意一个。
技术方案6涉及的发明是一种无线发送机,其特征在于,在把前导码信号从无线发送机的发送无线部发送到其他无线接收机前,通过ASK调制或OOK调制,发送使其他无线接收机的接收无线部从间歇接收动作切换为连续接收动作的起动选择信号。
技术方案7涉及的发明是,在技术方案6所述的发明中,其特征在于,上述发送无线部向上述起动选择信号赋予指定接收方装置的ID信号。
技术方案8涉及的发明是一种无线接收机,其特征在于,通过具有起动等待接收部来抑制接收等待电力,上述起动等待接收部是在接收在前导码信号前发送的、利用了ASK调制或OOK调制的起动选择信号的目的下,以预定的位宽间歇接收,当接收到上述起动选择信号后,生成使上述无线接收机的接收无线部起动的信号。
技术方案9涉及的发明是,在技术方案8所述的发明中,其特征在于,在上述起动等待接收部设置SAW振荡器,使上述起动等待接收部从电源接通开始以预定的位宽结束接收,通过使用该SAW振荡器产生的信号缩短上述接收无线部接收通信时的上升时间。
技术方案10涉及的发明是,在技术方案9所述的发明中,其特征在于,在上述SAW振荡器设置用于选择上述SAW振荡器的振荡频率的频率选择部。
技术方案11涉及的发明是,在技术方案8至10的任意一项所述的发明中,其特征在于,具有电源控制部,上述起动等待接收部根据接收的上述起动选择信号中的ID信号判断是否应接收,仅在判断为应接收时,进行对上述发送无线部及上述接收无线部的电源供给。
技术方案12涉及的发明是,在技术方案11所述的发明中,其特征在于,上述ID信号包括组ID信号及个别ID信号或者其任意一个。
技术方案13涉及的发明是一种间歇发送接收控制方法,其特征在于,在无线发送方法中,通过以下步骤来抑制接收等待电力,从无线发送接收机的发送无线部把前导码信号发送到其他无线发送接收机前,通过ASK调制或OOK调制,发送使其他无线发送接收机的接收无线部从间歇接收动作切换为连续接收动作的起动选择信号;在接收来自其他无线发送接收机的发送无线部的起动选择信号的目的下,以预定的位宽间歇接收,当接收到上述起动选择信号后,从起动等待接收部生成使上述无线发送接收机的接收无线部起动的信号。
技术方案14涉及的发明是,在技术方案13所述的发明中,其特征在于,在上述起动等待接收部设置SAW振荡器,使上述起动等待接收部从电源接通开始以预定的位宽结束接收,通过利用该SAW振荡器产生的信号缩短上述接收无线部接收时的上升时间。
技术方案15涉及的发明是,在技术方案14所述的发明中,其特征在于,通过设置在上述SAW振荡器的频率选择部来选择上述SAW振荡器的振荡频率。
技术方案16涉及的发明是,在技术方案13至15的任意一项所述的发明中,其特征在于,上述发送接收无线部向上述起动选择信号赋予指定接收方的ID信号,起动等待接收部根据接收的上述起动选择信号中的ID信号判断是否应接收,仅在判断为应接收时,电源控制部进行对上述发送无线部及上述接收无线部的电源供给。
技术方案17涉及的发明是,在技术方案16所述的发明中,其特征在于,上述ID信号包括组ID信号及个别ID信号或者其任意一个。
技术方案18涉及的发明是一种间歇发送控制方法,其特征在于,在无线发送方法中,在把前导码信号从无线发送机的发送无线部发送到其他无线接收机前,通过ASK调制或OOK调制,发送使其他无线接收机的接收无线部从间歇接收动作切换为连续接收动作的起动选择信号。
技术方案19涉及的发明是,在技术方案18所述的发明中,其特征在于,上述发送无线部向上述起动选择信号赋予指定接收方装置的ID信号。
技术方案20涉及的发明是一种间歇接收控制方法,其特征在于,在无线接收方法中,通过以下步骤来抑制接收等待电力在使用起动等待接收部接收在前导码信号前发送的、利用了ASK调制或OOK调制的起动选择信号的目的下,以预定的位宽间歇接收,当接收到上述起动选择信号后,生成使上述无线接收机的接收无线部起动的信号。
技术方案21涉及的发明是,在技术方案20所述的发明中,其特征在于,在上述起动等待接收部设置SAW振荡器,使上述起动等待接收部从电源接通开始以预定的位宽结束接收,通过使用该SAW振荡器产生的信号缩短上述接收无线部接收通信时的上升时间。
技术方案22涉及的发明是,在技术方案21所述的发明中,其特征在于,通过设置在上述SAW振荡器的频率选择部来选择上述SAW振荡器的振荡频率。
技术方案23涉及的发明是,在技术方案20至22的任意一项所述的发明中,其特征在于,上述起动等待接收部根据接收的上述起动选择信号中的ID信号判断是否应接收,仅在判断为应接收时,电源控制部进行对上述发送无线部及上述接收无线部的电源供给。
技术方案24涉及的发明是,在技术方案20所述的发明中,其特征在于,上述ID信号包括组ID信号及个别ID信号或者其任意一个。
(作用)本发明是一种特殊通信所使用的无线发送接收机,具有专用的起动等待接收部,该专用起动等待接收部构成具有解调部的无线发送接收机,上述解调部由仅检测载波的简单的SAW振荡器形成。无线发送接收机的起动方式是间歇地接收在前导码前发送的ASK(或者OOK)调制的起动选择信号、及数位的该起动选择信号,通过该载波电平有无模式进行起动选择。其结果是,接收上升时间变短,可抑制接收电力。
并且,到利用ID模式识别部识别ID为止,不向发送部及接收部进行电源供给,从而可降低接收等待电力。
(发明效果)在使用本无线发送接收机的间歇发送接收控制方法时,由于具有利用SAW振荡器的专用的起动等待接收部,因此接收上升较快,可在数毫秒以下进行接收,具有不消耗多余电力的效果。并且,只有用于接收起动选择信号的最低限度的电路(起动等待接收部、模式比较部及间歇控制部)运行,在判断自身站的起动选择信号后首次接通接收无线部,因此具有不需要的信号接收所消耗的电力非常少的效果。进一步,在前导码接收中可从最初的位开始接收,因此具有使前导码的发送时间最小化,减少发送电力的效果。再进一步,在使用本无线发送接收机的间歇发送接收控制方法时,到利用ID模式识别部识别ID为止,不向发送部及接收部进行电源供给,从而可降低接收等待电力。


图1是表示适用了本发明的无线发送接收机的间歇发送接收控制方法的无线发送接收机的一个实施方式的框图。
图2是表示图1所示的无线发送接收机所使用的模式比较部的一个例子的框图。
图3是表示利用图1所示的无线发送接收机起动和图1所示的无线发送接收机具有同样构成的其他无线发送接收机时的发送动作的流程图。
图4是起动方的无线发送接收机(其他无线发送接收机)的接收等待流程。
图5(a)表示图3所示的流程图的步骤P3、P4中的时间表的图,(b)是接收时的时间表。
图6是表示本发明的其他实施方式的框图。
图7是表示图6所示的无线发送接收机中的起动发送接收时的流程和时间表的图。
图8是表示图6所示的无线发送接收机中的起动发送接收时的流程和时间表的图。
图9是表示图6所示的无线发送接收机中的起动发送接收时的流程的时间表的图。
图10是适用了本发明的间歇发送接收控制方法的无线发送接收机的其他实施方式的框图。
图11是和图10所示的框图具有同样的构成的二个无线发送接收机进行通信时的发送接收模式。
图12是适用现有的无线发送接收机中的间歇接收控制方法的无线发送接收机的框图。
图13是适用了现有的无线发送接收机中的间歇接收控制方法的无线发送接收机的框图。
图14是适用了现有的无线发送接收机中的间歇接收控制方法的发送接收模式。
图15是起动节点A和节点B时的说明图。
图16是适用了本发明的无线发送接收机中的间歇接收控制方法的发送接收模式。
图17是适用了现有的间歇发送接收控制方法的无线发送接收机的框图。
图18(a)是表示图17所示的无线发送接收机发送时的信号的时序的图,(b)是表示图17所示的无线发送接收机接收时的信号的时序的图。
图19(a)、(b)表示在图17所示的无线发送接收机中,ID=3位、N=4时的前导码,(c)、(d)表示同一条件下的接收脉冲。
具体实施例方式
图1是表示适用了本发明的无线发送接收机的间歇发送接收控制方法的无线发送接收机的一个实施方式的框图。
本无线发送接收机是主要具有天线1、发送接收切换开关2、发送无线部3、接收无线部4、振荡电路5的无线发送接收机,由以下部分构成除接收无线部4之外,由RF解调部6、SAW振荡器7、及载波检测部8构成的起动等待接收部10;检测有无载波的模式比较部9;控制各发送无线部3、接收无线部4、振荡电路5、及起动等待接收部10的间歇动作的间歇控制部11。在本无线发送接收机中处理的电波的频率包括可由SAW振荡器7产生的全频域。
天线可以是鞭状天线、偶极天线等无指向性的天线,也可以是八木天线、环状天线等指向性天线。
发送接收切换开关2是在发送时连接天线1与发送无线部3、在接收时连接天线1与接收无线部4及RF解调部6的开关,例如使用未图示的模拟开关。
发送无线部3具有以下功能使发送数据通过发送接收切换开关2向天线1供电的功能;将前导码信号从无线发送接收机的发送无线部3发送到其他无线发送接收机(未图示)前,通过ASK调制(或OOK调制)以一定的间隔发送用于使其他无线发送接收机的接收无线部从间歇接收动作切换为连续接收动作的起动信号。
接收无线部4具有接收天线1中生成的电波、从该电波中提取接收数据的功能。
振荡电路5具有生成接收无线部4及发送无线部3所需要的频率的正弦波信号的功能。
RF解调部6具有从天线1生成的电波中解调必要的频率的高频信号(RF信号)的功能。
SAW振荡器7是使用了弹性表面波(SAW)元件的振荡器,具有从10MHz到数GHz的频率带域进行振荡的功能。
载波检测部8具有从RF解调部6的输出信号中检测载波的功能。
模式比较部9具有比较载波检测部8的输出信号的模式(H“1逻辑电平”和L“0逻辑电平”的组合模式)和预先确定的模式的功能。模式比较部9例如比较输入“01010001”的8位信号和比较模式“01010001”的8位信号,当两者一致时,输出一致信号。模式比较部9例如由异或门(Ex-OR)、寄存器、存储器构成。
在此参照图2对通过模式比较部9比较3位的“101”模式和预先存储的数据时的情况进行说明。
图2是表示图1所示的无线发送接收机使用的模式比较部的一个例子的框图。
模式比较部由以下部分构成Ex-OR1、Ex-OR2、Ex-OR3三个;输出端连接到各Ex-OR1-Ex-OR3的一个(图中为上侧)输入端的三个寄存器Re1-Re3;和输出端连接到各Ex-OR1-Ex-OR3的另一个(图中为下侧)输出端的三个存储器Me1-Me3。
存储器Me1中存储“1”,存储器Me2中存储“0”,存储器Me3中存储“1”。寄存器Re1、Re2、Re3以检测载波信号的周期依次传送数据(从寄存器Re1到寄存器Re2、从寄存器Re2到寄存器Re3、从寄存器Re3到下一个)。存储器Me1-Me3是ROM、RAM等可进行一定的电平输出的存储器即可,不作限定。比较模式被预先写入到存储器Me1-Me3。
在这种结构下(1)载波中检测出“1”时寄存器Re1的数据变为“1”,寄存器Re2-Re3的数据为“X”,也就是说是不确定的。因此Ex-OR1的输出为“1”,Ex-O,2、Ex-OR3的输出同时为“X”。其结果是,Ex-OR1比较寄存器Re1的输出和存储器Me1的输出,当两者一致时输出“1”,不一致时输出“0”。以下其他Ex-OR2、3也同样。
(2)在(1)之后载波中检测出“0”时寄存器Re1的数据变为“0”,寄存器Re2的数据变为“1”,寄存器Re3的数据变为“X”。其结果是,Ex-OR1的输出为“0”,Ex-OR2的输出为“1”,Ex-OR3的输出为“X”。
(3)在(2)之后载波中检测出“1”时寄存器Re1的数据变为“1”,寄存器Re2的数据变为“0”,寄存器Re3的数据变为“1”。其结果是,Ex-OR1的输出为“1”,Ex-OR2的输出为“0”,Ex-OR3的输出为“1”,因此可以发现,如果Ex-OR1-Ex-OR3的输出全部为“1”(例如所有输出取“和”),则存储器Me1-Me3的内容和寄存器Re1-Re3一致。
RF解调部6、SAW振荡器7、及载波检测部8构成起动等待接收部10。
起动等待接收部10具有以下功能以接收来自其他无线发送接收机的发送无线部的起动选择信号为目的,以预定的位宽(数位)间歇接收,当接收到起动选择信号后,起动无线接收发送机的接收无线部4。
间歇控制部11具有控制发送无线部3的动作、接收无线部4的动作、起动等待接收部10的动作的功能。即,间歇控制部11进行以下控制在把前导码信号从无线发送接收机的发送无线部3发送到其他无线发送接收机前,通过ASK调制或OOK调制,以一定间隔发送使其他无线发送接收机的接收无线部从间歇接收动作切换为连续接收动作的起动选择信号,当起动等待接收部10接收到来自其他无线发送接收机的发送无线部的起动选择信号时,起动无线发送接收机的接收无线部4。间歇控制部11例如使用微型处理器。
(本发明的实施方式的动作说明)图3是表示利用图1所示的无线发送接收机起动和图1所示的无线发送接收机具有同样构成的其他无线发送接收机时的发送动作的流程图。
通过图1所示的无线发送接收机起动其他无线发送接收机时,首先,察看起动频率中的载波(判断是否接收到载波步骤P1),如果使用了其他无线发送接收机(如果接收到载波步骤P1/是),在待机一定时间(T)后(步骤P2),返回到步骤P1,再次检测载波。
如果未使用其他无线发送接收机(未接收到来自其他无线发送接收机的载波步骤P1/否),从图1所示的无线发送接收机的发送无线部3通过ASK(Amplitude Shift Keying,幅移键控)调制或OOK(OnOff Keying,开关键控)调制,发送L位的起动选择信号(步骤P3),之后发送前导码及通信用数据(步骤P4)。
其中,OOK调制是ASK调制的一种,当数据为“1”时变为100%的逻辑电平,当数据为“0”时变为0%(无发送)的逻辑电平。即,无线发送接收机的发送无线部在数据为0%的逻辑电平时OFF。
图4(a)表示步骤P3、P4中的时间表。图4(b)是接收时的时间表。在图4(a)、(b)中,L位的起动选择信号表示L=3(“1”、“0”、“1”)的情况,1位的发送宽为T时间。
图4表示被起动方的无线发送接收机(其他无线发送接收机)的接收等待流程。
在接收等待状态中,其他的无线发送接收机的接收无线部4OFF(步骤P5)。
其他无线发送接收机的起动等待接收部(相当于图1的起动等待接收部10)判断是否接收到载波(步骤P6),当接收到载波时(步骤P6/是),将“1”写入到模式比较部(相当于图1的模式比较部9),在待机一定时间(T)后,使起动等待接收部(相当于图1的起动等待接收部10)OFF(步骤P9)。
当其他无线发送接收机的起动接收部未接收到载波时(步骤P6/否),其他无线发送接收机的间歇控制部将“0”写入到模式比较部(相当于图1的模式比较部9)(步骤P8),在待机一定时间(T)后,使起动等待接收部(相当于图1的起动等待接收部10)为OFF状态(步骤P9)。
接着,其他无线发送接收机以一定的时间间隔(T)T/N时间接收载波,对有无载波以信息“1”“0”写入到模式比较部(相当于图1的模式比较部9)(步骤P7、P8、P9、P10、P11)。
接着,其他无线发送接收机在把L位的模式写入到模式比较部(相当于图1的模式比较部9)的阶段,判断I(整数)是否等于L(起动模式=起动选择信号的位数,步骤P10),判断写入到模式比较部的L位的模式和起动模式是否一致(步骤P12)。
当I=L(步骤P10/是)、写入到模式比较部的L位的模式和起动模式一致时(步骤P12/是),间歇控制部(相当于图1的间歇控制部11)使接收无线部(相当于图1的接收无线部4)ON,进行前导码接收(步骤P14),进行数据接收(步骤P15),之后结束接收。
在步骤P10中当I不等于L时(步骤P10/否),使起动等待接收部ON,并且将I+1代入到I中(步骤P11),返回到步骤P6。
在步骤P12中,当写入到模式比较部的L位的模式与起动模式不一致时(步骤P12/否),返回到步骤P5。
图5(b)所示的接收时的时间表是该起动选择信号L=3(“1”、“0”、“1”)时的间歇接收动作时的时间表。
这样一来,在本无线发送接收机中,间歇地接收在前导码前送出的ASK(或OOK)调制的起动选择信号、及数位的该起动选择信号,并通过该载波电平有无模式进行起动选择,从而可缩短接收上升时间,抑制接收电力。
(本发明的其他实施方式)图6是表示本发明其他实施方式的框图,表示具有多个起动信道的无线发送接收机。
图6所示的无线发送接收机和图1所示的无线发送接收机的不同点包括将频率选择部设置在起动等待接收部;不使用间歇控制部,而代之以间歇、频率控制部;不使用振荡电路而使用VCXO。
图6所示的无线发送接收机是主要具有天线12、发送接收切换开关16、发送无线部14、接收无线部13、压控晶体振荡电路(VCXO)的无线发送接收机,由以下部分构成除接收无线部13之外,由RF解调部19、SAW振荡器18、进行SAW振荡器18的频率选择的频率选择部17、及载体检测部20构成的起动等待接收部21;比较有无载波的模式比较部22;控制发送接收无线部14、接收无线部13、VCXO15、起动接收等待接收部21的间歇动作、及频率选择的间歇、频率控制部23。
VCXO15例如可利用PLL和可变电容二极管改变振荡频率。
间歇、频率控制部23具有控制接收无线部13的动作、发送无线部14的动作、起动等待接收部21的动作的功能,具有和上述间歇控制部11(参照图1)基本相同的功能。
该起动等待接收部21利用SAW振荡器的特征(SAW具有水晶振荡和LC振荡的中间特性,可通过电压控制用一个SAW设备使多信道的频率信号直接振荡),用一个SAW振荡器可进行多个CH(信道)的接收。
图7-图9是表示图6所示的无线发送接收机中的起动接收发送时的流程和时间表。
在进行图6所示的无线发送接收机的起动时,首先,察看想使用的多个信道(JCH“J信道”)的起动频率中的载波(判断是否接收到载波步骤P16),当判断接收到了J信道的载波时(步骤P16/是),判断J是否等于K(信道数),同时将J+1代入到J(步骤P17)。
间歇、频率控制部23判断J等于K时(步骤P17/是),即当判断使用了J信道载波时,在待机一定时间(T)后,从J中减去1(步骤P18),返回到步骤P16,再次检测载波。当J不等于K时(步骤P17/否),返回到步骤P16。
通过间歇、频率控制部23在步骤P16、17中判断未使用J信道的载波时,通过ASK(或OOK)调制,从发送无线部14发送L位的起动选择信号(步骤P19),之后发送前导码及通信用的数据并结束(步骤P20)。
图8表示通过图6所示的无线发送接收机起动的其他无线发送接收机(具有和图6所示的无线发送接收机同样构成的未图示的无线发送接收机)的接收等待流程。
未图示的其他无线发送接收机在起动等待接收部(相当于图6的起动等待接收部21)为ON、接收无线部为OFF的接收等待状态下,从J中减去1,同时从I中减去1(步骤P21I为整数)起动等待接收部(相当于图6所示的起动等待接收部21)判断是否接收到J信道的载波(步骤P22),当接收到了J信道的载波时(步骤P22/是),将“1”写入到模式比较部的第J-1中(步骤P23),在判断J是否等于K的同时,将J+1代入到J(步骤P25)。
间歇、频率控制部23在起动等待接收部(相当于图6所示的起动等待接收部21)未接收到J信道的载波时,将“0”写入到模式比较部(相当于图6的模式比较部22)的第J-1中(步骤P24),在步骤P25中进行判断。
当判断J不等于K时(步骤P/否),返回到步骤P22。
无线发送接收机在待机一定时间(T)后,起动等待接收部变为OFF(步骤P26),判断I是否等于L(步骤P27L是起动模式=起动选择信号的位数)。
间歇、频率控制部23在I等于L时(步骤P27/是),判断起动模式是否和I一致(步骤P28)。
当判断I不等于L时(步骤P27/否),返回到步骤P22。
即,起动等待接收部(相当于图6所示的起动等待接收部21)以一定时间间隔(T)对各信道的载波进行T/N时间扫描的同时进行接收,对有无载波用信息“1”“0”写入到模式比较部(相当于图6所示的模式比较部22)(步骤P22-P29)。
在把L位的模式写入到模式比较部的阶段(步骤P29),当该写入的模式与起动模式(起动选择信号)一致时(步骤P28),间歇、频率控制部(相当于图6所示的间歇、频率控制部23)选择起动模式一致的信道的频率(步骤P30),使接收无线部(相当于图6所示的接收无线部13)ON(步骤P31),进行前导码接收(步骤P32)、数据接收(步骤P33),并结束接收。
图9(a)-(d)是图6所示的无线发送接收机中的起动选择信号L=3(“1”“0”“1”)、发送信道2(2CH)时的间歇发送接收动作时的时间表。
图9(a)表示2信道发送时的时间表,图9(b)表示1信道接收时的时间表,图9(c)表示2信道接收时的时间表,图9(d)表示3信道接收时的时间表。在图9(a)-(d)中,横轴表示时间,纵轴表示逻辑电平。
在图6所示的无线发送接收机中,与图1所示的无线发送接收机一样,接收上升时间较短,可抑制接收电力。
但是在利用无线传感模式等特殊通信进行数据收集时,需要尽量减少系统整体的待机电力并降低平均耗电力,延长电池的持续时间。
上述间歇发送接收方式,作为一个无线发送接收机,其电力下降,但从系统整体上来看,当向其他站的起动较为频繁时,为了识别ID会起动耗电力较大的CPU,因此会浪费电力,并且系统的平均耗电力会增加。
因此,本发明人发现,在具有在通常的通信前发送间歇接收用信号、并接收该间歇接收用信号的专用的接收部的无线发送接收机系统中,作为间歇接收用信号,除了起动信号以外还具有ID信号(组ID及个别ID信号或其任意一种),通过在间歇接收时对该ID进行识别,可降低系统整体的接收等待电力。
其中,ASK调制是指,与基带数据成比例地改变载波(传送波)的振幅。ASK调制抗噪音、干扰能力较弱,在远距离数据传送中不太使用,但因结构简单、易于小型化、成本较低,因此在微弱无线站(特定小功率无线站)等近距离通信中使用。数据为“1”时、为“0”时,振荡电路均不停止,因此与OOK调制不同。
并且,OOK调制与ASK调制一样,使一定频率、一定振幅的连接的载波ON/OFF,但与ASK调制的不同点在于OFF时振荡电路完全停止。因此可实现低耗电力的模式。并且,OOK调制中包含莫尔斯(Morse)信号。
(其他实施方式)图10表示适用了本发明的间歇发送接收控制方法的无线发送接收机的其他实施方式的框图。
在具有天线101、发送接收切换SW102、发送无线部103、接收无线部104、CPU105的无线发送接收机中,具有与接收无线部104不同的间歇接收无线部106;模式识别部107;以来自该模式识别部107的信号为基础控制接收无线部104、发送无线部103、CPU105的电源的电源控制部108,模式识别部107由起动模式识别部109、ID模式识别部110构成。
(实施方式动作说明)图11是和图10所示的框图具有同样构成的二个无线发送接收机进行通信时的发送接收模式。
在图10中,发送方的无线发送接收机从发送无线部103发送图11所示的发送模式。
在图11中,开头是由起动模式211和ID模式212构成的间歇接收用模式。为了使间歇接收电路简单化、低耗电化,起动模式211及ID模式212中,使用ASK(Amplitude Shift Keying)或者OOK(On-OffKeying)等无线调制模式。
在从发送方的无线发送接收机发送了由起动模式211和ID模式212构成的间歇接收用模式215后,发送由前导码213的模式和数据214构成的通常模式216。
在接收方的无线发送接收机中,接收无线部104、发送无线部103、及CPU105的电源为OFF,间歇接收无线部106和模式识别部107、电源控制部108在图11所示的起动模式211从发送方的无线发送接收机到来前为止,间歇地起动。
如上所述,间歇接收用模式(起动模式211和ID模式212)使用ASK或者OOK调制方式,因此接收的间歇接收无线部106电路简单,因此可实现低耗电化,例如如果接收无线部104使用FSK(FrequencyShift Keying)调制方式等,即使不进行间歇动作,也会是“间歇接收无线部6的耗电力<接收无线部4的耗电力”(进行间歇动作时,“<”变为“<<”。
在此对可简化间歇接收无线部106的电路进行说明。
这里的简化是指与所谓FM这样的频率偏移调制(FSK)、相位偏移调制(PSK)相比可简化。例如在发送“01”的数据时,在ASK调制、OOK调制中,只要检测出信号的强度即可接收“01”的数据,但在FSK调制、PSK调制中,由于检测出频率的变动、相位的变动,因此需要带通过滤器(机械过滤器、陶瓷过滤器或水晶过滤器)等配件,较为复杂。
因此,由于ASK调制的电路规模可以小于FSK调制的电路规模,所以可减小耗电力。
(ASK调制时的耗电力=间歇接收无线部6的耗电力)<(FSK调制时的耗电力=接收无线部4的耗电力)间歇接收无线部106接收到起动模式211后,将该模式发送到起动模式识别部107。起动模式识别部107中因出现未取得同步的起动模式,因此一边取得步调同步,一边识别起动模式,如果其是自身站的起动模式,则将作为来自间歇接收无线部106的下一个模式数据的ID模式212发送到ID模式识别部110。ID模式识别部110对该ID一边取得步调同步一边进行识别,并将该识别信号发送到电源控制部108。电源控制部108根据该识别信号使接收无线部104、发送无线部103、及CPU105的电源为ON。
起动模式识别部107及电源控制部108将间歇接收用模式的脉冲宽设定得比通常模式的脉冲宽较长,与CPU5的耗电力相比,可以足够低的电力进行动作。
(效果说明)在图12、13所示的现有的无线发送接收机中的间歇接收控制方法中,如图14所示,紧随由起动模式173构成的间歇接收用模式172之后的通常模式171中,ID模式175被前导码174及数据176夹持的形式存在,因此如果使下述接收无线部104和CPU105动作的话,则无法识别ID模式。因此,例如图15所示的节点A,如果只想起动节点B时,在现有方式下,节点C-节点E也同时起动,到CPU识别通常模式中的ID模式为止,所有节点起动,其间浪费不必要的电力。
与之相对,在本实施方式中,低耗电力的间歇无线接收部106、模式识别部107、电源控制部108为了识别间歇接收用模式的ID模式,不会起动节点B以外的接收无线部104和CPU105,可降低系统整体的耗电力。
并且,图12、13是适用了现有的无线发送接收机中的间歇接收控制方法的无线发送接收机的框图,图14是适用了现有的无线发送接收机中的间歇接收控制方法的接收模式。图15是节点A起动节点B时的说明图。
图12所示的无线发送接收机具有天线101、发送接收切换开关102、发送无线部103、接收无线部104、及间歇接收无线部106。一般情况下,发送接收切换开关102使天线101与间歇接收无线部106连接,无线发送接收机间歇进行接收,通过起动模式识别部109识别有无起动模式。起动模式识别部109识别到存在起动模式时,CPU105使电源控制部108动作,并起动接收无线部104,接收数据从接收无线部104发送到CPU105。在发送时CPU105切换接收发送切换开关,以使天线101和发送接收切换开关102连接,并且从CPU105将发送数据发送到发送无线部103。
图13所示的无线发送接收机由天线101、发送接收切换开关102、发送无线部103、接收无线部104、CPU105及间歇控制部106构成。通过间歇控制部106发送接收切换被控制,接收数据从通过间歇控制部106间歇动作的接收无线部104发送到CPU105,发送数据从CPU105间歇地发送到发送无线部103。
其中,图16是适用了本发明的无线发送接收机中的间歇接收控制方法的接收模式。
将图16所示的由起动模式191和ID模式192构成的间歇接收用模式195中的ID模式192分为组ID模式197和个别ID模式198进行控制,仅起动图15所示的组1的节点B和节点C,可以从节点A同时向节点B和节点C发送数据,节点A无需发送二次同样的数据(将数据从节点A发送到节点B后(第一次),从节点A向节点C发送同样的数据(第二次))。因此,对于系统整体可进行较细致的电力控制。并且,紧随间歇接收用模式195的通常模式196由前导码193和数据194构成。
权利要求
1.一种无线发送接收机,其特征在于,通过具有发送无线部和起动等待接收部来抑制接收等待电力,上述发送无线部被设置在无线发送接收机上,在把前导码信号发送到其他无线发送接收机前,通过ASK调制或OOK调制,发送使其他无线发送接收机的接收无线部从间歇接收动作切换为连续接收动作的起动选择信号;上述起动等待接收部,在接收来自其他无线发送接收机的发送无线部的起动选择信号的目的下,以预定的位宽间歇接收,当接收到上述起动选择信号后,生成使上述无线发送接收机的接收无线部起动的信号。
2.根据权利要求1所述的无线发送接收机,其特征在于,在上述起动等待接收部设置SAW振荡器,使上述起动等待接收部从电源接通开始以预定的位宽结束接收,通过利用该SAW振荡器产生的信号缩短上述接收无线部接收时的上升时间。
3.根据权利要求2所述的无线发送接收机,其特征在于,在上述SAW振荡器设置用于选择上述SAW振荡器的振荡频率的频率选择部。
4.根据权利要求1至3的任意一项所述的无线发送接收机,其特征在于,具有电源控制部,上述发送无线部向上述起动选择信号赋予指定接收方的ID信号,起动等待接收部根据接收的上述起动选择信号中的ID信号判断是否应接收,仅在判断为应接收时,进行对上述发送无线部及上述接收无线部的电源供给。
5.根据权利要求4所述的无线发送接收机,其特征在于,上述ID信号包括组ID信号及个别ID信号或者其任意一个。
6.一种无线发送机,其特征在于,在把前导码信号从无线发送机的发送无线部发送到其他无线接收机前,通过ASK调制或OOK调制,发送使其他无线接收机的接收无线部从间歇接收动作切换为连续接收动作的起动选择信号。
7.根据权利要求6所述的无线发送机,其特征在于,上述发送无线部向上述起动选择信号赋予指定接收方装置的ID信号。
8.一种无线接收机,其特征在于,通过具有起动等待接收部来抑制接收等待电力,上述起动等待接收部是在接收在前导码信号前发送的、利用了ASK调制或OOK调制的起动选择信号的目的下,以预定的位宽间歇接收,当接收到上述起动选择信号后,生成使上述无线接收机的接收无线部起动的信号。
9.根据权利要求8所述的无线接收机,其特征在于,在上述起动等待接收部设置SAW振荡器,使上述起动等待接收部从电源接通开始以预定的位宽结束接收,通过利用该SAW振荡器产生的信号缩短上述接收无线部接收通信时的上升时间。
10.根据权利要求9所述的无线接收机,其特征在于,在上述SAW振荡器设置用于选择上述SAW振荡器的振荡频率的频率选择部。
11.根据权利要求8至10的任意一项所述的无线接收机,其特征在于,具有电源控制部,上述起动等待接收部根据接收的上述起动选择信号中的ID信号判断是否应接收,仅在判断为应接收时,进行对上述发送无线部及上述接收无线部的电源供给。
12.根据权利要求11所述的无线接收机,其特征在于,上述ID信号包括组ID信号及个别ID信号或者其任意一个。
13.一种间歇发送接收控制方法,其特征在于,在无线发送接收方法中,通过以下步骤来抑制接收等待电力,从无线发送接收机的发送无线部把前导码信号发送到其他无线发送接收机前,通过ASK调制或OOK调制,发送使其他无线发送接收机的接收无线部从间歇接收动作切换为连续接收动作的起动选择信号;在接收来自其他无线发送接收机的发送无线部的起动选择信号的目的下,以预定的位宽间歇接收,当接收到上述起动选择信号后,从起动等待接收部生成使上述无线发送接收机的接收无线部起动的信号。
14.根据权利要求13所述的间歇发送接收控制方法,其特征在于,在上述起动等待接收部设置SAW振荡器,使上述起动等待接收部从电源接通开始以预定的位宽结束接收,通过利用该SAW振荡器产生的信号缩短上述接收无线部接收时的上升时间。
15.根据权利要求14所述的间歇发送接收控制方法,其特征在于,通过设置在上述SAW振荡器的频率选择部来选择上述SAW振荡器的振荡频率。
16.根据权利要求13至15的任意一项所述的间歇发送接收控制方法,其特征在于,上述发送无线部向上述起动选择信号赋予指定接收方的ID信号,上述起动等待接收部根据接收的上述起动选择信号中的ID信号判断是否应接收,仅在判断为应接收时,电源控制部进行对上述发送无线部及上述接收无线部的电源供给。
17.根据权利要求16所述的间歇发送接收控制方法,其特征在于,上述ID信号包括组ID信号及个别ID信号或者其任意一个。
18.一种间歇发送控制方法,其特征在于,在无线发送方法中,在把前导码信号从无线发送机的发送无线部发送到其他无线接收机前,通过ASK调制或OOK调制,发送使其他无线接收机的接收无线部从间歇接收动作切换为连续接收动作的起动选择信号。
19.根据权利要求18所述的间歇发送控制方法,其特征在于,上述发送无线部向上述起动选择信号赋予指定接收方装置的ID信号。
20.一种间歇接收控制方法,其特征在于,在无线接收方法中,通过以下步骤来抑制接收等待电力在利用起动等待接收部接收在前导码信号前发送的、利用了ASK调制或OOK调制的起动选择信号的目的下,以预定的位宽间歇接收,当接收到上述起动选择信号后,生成使上述无线接收机的接收无线部起动的信号。
21.根据权利要求20所述的间歇接收控制方法,其特征在于,在上述起动等待接收部设置SAW振荡器,使上述起动等待接收部从电源接通开始以预定的位宽结束接收,通过利用该SAW振荡器产生的信号缩短上述接收无线部接收通信时的上升时间。
22.根据权利要求21所述的间歇接收控制方法,其特征在于,通过设置在上述SAW振荡器的频率选择部来选择上述SAW振荡器的振荡频率。
23.根据权利要求20至22的任意一项所述的间歇接收控制方法,其特征在于,上述起动等待接收部根据接收的上述起动选择信号中的ID信号判断是否应接收,仅在判断为应接收时,电源控制部进行对上述发送无线部及上述接收无线部的电源供给。
24.根据权利要求20所述的间歇接收控制方法,其特征在于,上述ID信号包括组ID信号及个别ID信号或者其任意一个。
全文摘要
提供一种接收上升时间较短、可抑制接收电力的无线发送接收机及无线发送接收机的间歇发送接收控制方法。是一种特殊通信所使用的无线发送接收机,具有专用的起动等待接收部(10),该专用起动等待接收部(10)构成具有RF解调部(6)的无线发送接收机,上述RF解调部(6)由仅检测载波的简单的SAW振荡器(7)形成;无线发送接收机的起动方式是间歇地接收在前导码前发送的ASK(或者OOK)调制的起动选择信号、及数位的该起动选择信号,通过该载波电平有无模式进行起动选择;其结果是,接收上升时间变短,可抑制接收电力。
文档编号H04Q9/00GK1833463SQ20048002232
公开日2006年9月13日 申请日期2004年7月29日 优先权日2003年7月30日
发明者保木本武宏, 川崎大辅, 新井正伸 申请人:日本电气株式会社
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