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1. WO2011125103 - 無線装置

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明 細 書

発明の名称 無線装置

技術分野

0001  

背景技術

0002   0003  

先行技術文献

特許文献

0004  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0005   0006  

課題を解決するための手段

0007  

発明の効果

0008  

図面の簡単な説明

0009  

発明を実施するための形態

0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091  

符号の説明

0092  

請求の範囲

1   2   3   4   5  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11  

明 細 書

発明の名称 : 無線装置

技術分野

[0001]
 本開示は、無線装置に関する。

背景技術

[0002]
 IEEE 802.15.1や IEEE 802.15.4などの通信規格で規格化された近距離無線通信を行う機器では、間欠受信を行うことで、受信回路の動作時間を短くし、低消費電力化が図られている。しかしながら、例えば、携帯電話(制御側)とヘッドセット(被制御側)との間を、IEEE 802.15.1規格に準拠して接続し通話を行う場合は、携帯電話とヘッドセットとの間で通信が行われている通話時間に比べて、待ち受け時間が非常に長くなる。このような場合、間欠受信を行っても待ち受け時の消費電力が大きくなるという問題がある。特に被制御側の無線装置は大きな充電池を搭載することが難しく、待ち受け時の消費電力を削減したいという要望がある。
[0003]
 これに対し、特開2004-104343号公報(特許文献1)には被制御側の無線装置にIEEE 802.15.1規格に準拠した無線部などと比較して非常に低消費電力で動作する待受け専用の検波器を設け、制御側の無線装置が被制御側の無線装置のIEEE 802.15.1規格に準拠した無線部の電源をONする方法が提案されている。

先行技術文献

特許文献

[0004]
特許文献1 : 特開2004-104343号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0005]
 上述した特許文献1の方法では、携帯電話などの制御側の無線装置に、IEEE 802.15.1規格に準拠した無線部以外の通信回路を設ける必要があり、回路規模が大きくなってしまうという問題があった。特に、携帯電話の場合、セルラー通信を行う通信回路、無線LAN回路、 IEEE 802.15.1規格に準拠した通信回路(以下、近距離通信回路とも称する)など、複数の通信回路が設けられるため、近距離通信回路を起動するためだけの回路を新たに設けることなく、被制御側の無線装置の低消費電力化を実現することが望まれる。
[0006]
 そこで、本発明は、上述した問題を解決し、被制御側の無線装置の回路規模を増大させることなく、消費電力を削減できる無線装置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

[0007]
  本発明の一観点によると、第2無線装置が送信する複数の第1信号を一定周期で受信した後に、前記第2無線装置と通信を行う無線装置であって、前記第2無線装置と通信を行う通信回路と、前記複数の第1信号の包絡線を検波し、検波信号を生成する検波回路と、IIRフィルタを有し、前記検波信号から前記一定周期の周波数で振幅が大きくなっていく検出信号を生成するバンドパスフィルタと、前記振幅が前記閾値より大きい場合に前記通信回路に電源を供給する制御部と、を備えることを特徴とする無線装置を提供する。

発明の効果

[0008]
 本発明によれば、被制御側の無線装置の回路規模を増大させることなく、消費電力を削減できる無線装置を提供することができる。

図面の簡単な説明

[0009]
[図1] 第1実施形態に係る無線通信システムを示す図。
[図2] 第1信号の一例(A)、検波信号の一例(B)、および検出信号の一例(C)を示す図。
[図3] 第2実施形態に係る第2無線装置215を示す図。
[図4] 第4信号の一例を示す図。
[図5] 第3実施形態に係る第2無線装置315を示す図。
[図6] 第4実施形態に係る第2無線装置415を示す図。
[図7] 第4実施形態に係る第3バンドパスフィルタ305を示す図。
[図8] 第5実施形態に係る第2無線装置515を示す図。
[図9] 第1信号の周波数特性(A)、および第4信号の周波数特性(B)を示す図。
[図10] 第6実施形態に係る第2無線装置615を示す図。
[図11] 第6実施形態に係る第5バンドパスフィルタ505を示す図。

発明を実施するための形態

[0010]
 以下、図面を参照し本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の実施例中では、同一の番号を付した部分については同様の動作を行うものとし、重ねての説明を省略する。
[0011]
(第1実施形態)
 本発明の第1実施形態に係る無線通信システムを説明する。図1は本実施形態に係る無線通信システムの一例を示す図である。無線通信システムは、制御側には例えば携帯電話などの第1無線装置114と、被制御側にはヘッドセットなどの第2無線装置115を有している。第2無線装置115は、第1無線装置114が送信する信号を受けて電源がオンとなり、第1無線装置114と通信を開始する。そこで、本実施形態では、第2無線装置115の電源をオンする信号を送信する第1無線装置114を制御無線装置114とも称する。第1無線装置(制御無線装置)114が送信する信号により電源をオンする第2無線装置115を被制御無線装置とも称する。
[0012]
 第1無線装置114は、セルラーシステムにも属しており、例えば基地局111と通信を行うセルラー回路112を有している。第1無線装置114は、第2無線装置115と例えばIEEE 802.15.1規格に準拠した通信を行う通信回路113を有している。
[0013]
 セルラー回路112は、図示しない周波数変換器など基地局111と通信を行うための回路を有しており、アンテナ117を介して基地局111から音声データや画像データなどを受信する。セルラー回路112は、基地局111から受信した音声データを通信回路113に渡す。また、セルラー回路112は、アンテナ117を介して通信回路113から渡された音声データを基地局111に送信する。セルラー回路112は、通信回路113から渡された音声データ以外のデータ、例えば画像データなども基地局111に送信する。セルラー回路112を第2通信回路とも称する。
[0014]
 通信回路113は、図示しない周波数変換器など第2無線装置115と通信を行うための回路を有しており、アンテナ118を介して第2無線装置115から音声データを受信する。通信回路113は、第2無線装置115から受信した音声データをセルラー回路112に渡す。また、通信回路113は、セルラー回路112から受け取った音声データを第2無線装置115にアンテナ118を介して送信する。
[0015]
 通信回路113は、第1信号を一定周期で送信する。例えば、通信回路113がIEEE 802.15.1規格に準拠した通信を行う回路の場合、通信回路113は、800Hzの周期で第1信号をバースト送信する。通信回路113は、送信周波数をf0->f6->f2->f9…とホッピングさせながら複数の第1信号を送信する。
[0016]
 続いて、第2無線装置115の構成を説明する。第2無線装置115は、受信回路120と、例えばIEEE 802.15.1規格に準拠した通信を行う通信回路108と、通信回路108に電源を供給する電源回路109と、受信回路120からの指示に従い、通信回路108に電源部109から電源を供給するか否かを切り替えるスイッチ110を備えている。
[0017]
受信回路120は、第1信号の包絡線を検波し、検波信号を生成する検波回路104と、検波信号から一定周期の周波数で振幅が大きくなっていく検出信号を生成するバンドパスフィルタ105と、検出信号の振幅と閾値とを比較する比較器106と、検出信号の振幅が閾値より大きい場合に通信回路108に電源を供給する制御部109と、を備える。受信回路120は、アンテナ101、整合回路102、第1バンドパスフィルタ103、検波回路104をさらに備えている。
[0018]
 受信回路120の詳細を説明する。
[0019]
 アンテナ101は、通信回路113が送信する第1信号を受信する。整合回路102は、アンテナ101の出力インピーダンスと第1バンドパスフィルタ103の入力インピーダンスの整合をとる回路である。第1バンドパスフィルタ103は、アンテナ101が受信した第1信号に含まれる帯域外信号を抑圧し、所望の帯域の第1信号を生成する。第1バンドパスフィルタ103は、周波数ホッピングの複数の帯域を通過帯域とするフィルタである。例えば、第1信号が周波数f0からf9の間でf0->f6->f2->f9…と周波数ホッピングされて送信されている場合、第1バンドパスフィルタ103は、f0~f9の範囲の周波数帯域を通過帯域とする。
[0020]
 検波回路104は、第1バンドパスフィルタ103が生成した所望帯域の第1信号を検波し検波信号を生成する。検波回路104は、図示しないが例えば整流器や比較器を有している。検波回路104は、アンテナ101が受信した信号を包絡線検波して検波信号を生成する。
[0021]
バンドパスフィルタ105は、図示しないが2次IIRフィルタを有しており、検波信号から一定周期の周波数で振幅が大きくなっていく検出信号を生成する。バンドパスフィルタ105は、一定周期の周波数を通過帯域とする。通信回路113がIEEE 802.15.1規格に準拠した通信を行う回路の場合、通信回路113は、800Hzの周期で第1信号をバースト送信しているので、バンドパスフィルタ105は、800Hzの信号を抽出する。バンドパスフィルタ105は、第1バンドパスフィルタ103より狭帯域のフィルタである。
[0022]
 比較器106は、検出信号と閾値とを比較する。検出信号が閾値より大きい場合、比較器106は電源制御信号を生成する。制御部119は、電源制御信号を受けると、スイッチ110を制御し、通信回路108に電源部109から電源が供給されるようにする。
[0023]
 次に、図2を用いて受信回路120の動作を説明する。
[0024]
図2(A)は、アンテナ101が受信する信号の一例を示す図である。第1無線装置114は、図2(A)に示すように、第1信号を800Hz周期でf0->f6->f2->f9…と周波数ホッピングさせながら送信している。第1無線装置114が第1信号を送信する周波数帯域(f0~f9)が例えばISMバンドの一部であるとすると、無線LANの信号が干渉信号としてアンテナ101に受信される。アンテナ101は、受信した第1信号と干渉信号を整合回路102及び第1バンドパスフィルタ103を介して検波回路104に渡す。
[0025]
 検波回路104は、第1信号及び干渉信号から図2(B)に示すLow信号とHigh信号を含む検波信号を生成する。検波回路104は、第1信号または干渉信号が入力された場合にHigh信号を出力する。第1信号も干渉信号も入力されていない場合、検波回路104はLow信号を出力する。
[0026]
 High信号とLow信号を含む検波信号は、バンドパスフィルタ105に入力される。バンドパスフィルタ105に入力された検波信号は、800Hz以外の信号が抑圧された検出信号に変換される。図2(C)に検出信号の例を示す。検出信号は、800Hzで振幅が大きくなっていく。検波回路104は、第1信号も干渉信号も区別せず包絡線検波し検波信号を生成するため、干渉信号が存在する場合は、検波信号がHigh信号となってしまう。しかしながら、本実施形態では、バンドパスフィルタ105により所望の周波数(800Hz)の第1信号が一定の期間平均化されて出力される。周期性を持たない干渉信号は、バンドパスフィルタ105で抑圧されるため、検出信号は所望の周波数で振幅が大きくなる。仮に、干渉信号が周期性を持っていたとしても、その周期が所望の周期(800Hz)と異なる場合は、バンドパスフィルタ105の通過帯域外の信号となるため、バンドパスフィルタ105によって抑圧される。これは、バンドパスフィルタ105が狭帯域フィルタであるため、所望周波数以外の周波数を持つ信号を通過させないためである。このように、検出信号は所望の周波数で振幅が大きくなる信号となる。
[0027]
 検出信号の振幅が閾値より大きくなると、比較器106が電源制御信号を出力する。制御部119は、電源制御信号を受けてスイッチ110を制御する。なお、制御部119が比較器106と一体であって、スイッチ110が直接電源制御信号を受ける構成としてもよい。この場合、スイッチ110は、電源制御信号を受けると通信回路108に電源を供給するよう動作する。
[0028]
 以上のように、本実施形態に係る無線通信システムによれば、通信回路113が送信する一定周期の第1信号を受信回路120が検出することで通信回路108が起動するため、第1無線装置114に通信回路108を起動させるための専用の回路を備える必要がない。また、第1無線装置114が第1信号を送信しているときに、通信回路108を動作させることができる。従って、被制御側である第1無線装置114の回路規模を増大させることなく、第2無線装置115の消費電力を削減することができる。
[0029]
 なお、本実施形態ではバンドパスフィルタ105に2次IIFフィルタを用いる例を示したが、2次以上のIIFフィルタを用いても同様の効果を得ることができる。ただし、2次IIFフィルタは、2次以上のIIFフィルタに比べて回路規模が小さいため、2次IIRフィルタを用いることで回路規模が増えることを抑制できる。
[0030]
(変形例1)
 上述した第1実施形態では、第1無線装置114及び第2無線装置115の通信回路113、108がIEEE 802.15.1規格に準拠した通信を行う場合について説明したが、無線LAN通信を行ってもよい。第1無線装置114がアクセスポイントであり、第2無線装置115がステーションである場合を考える。この場合、第1信号として、例えばビーコン信号を用いることができる。
[0031]
一般的なアクセスポイントは、102.4msec周期でビーコン信号を送信している。この場合、バンドパスフィルタ105が102.4msec周期で振幅が大きくなる検出信号を生成する。これにより、第2無線装置115は、アクセスポイントである第1無線装置114の通信範囲内にいる場合にのみ通信回路108を起動することができる。
[0032]
また、ビーコン信号の送信間隔は複数の値を切り替えることができる。複数のアクセスポイントの通信範囲が重複している場合、隣り合うアクセスポイントのビーコン信号送信間隔を異なるものとする。これにより、特定のアクセスポイントの通信範囲内に第2無線装置115が存在している場合にのみ、通信回路108を起動させることができる。例えば、自宅に設置しているアクセスポイントのビーコン信号送信間隔を70msecに設定することで、周囲に102.4msec周期でビーコン信号を送信している場合でも、自宅のアクセスポイントが動作している範囲で第2無線装置115の通信回路108を起動させることができる。
[0033]
(変形例2)
変形例1では、第2無線装置115をステーションとしているが、第1無線装置114をステーションとし、第2無線装置115をアクセスポイントとすることもできる。アクセスポイントはビーコン信号を定期的に送信しているが、ステーションは定期的にビーコン信号を送信していない。そこで、本変形例では、第1無線装置114は、通信回路113が起動したタイミングで第1信号を送信するようにする。第1信号としては、例えばActive Scanによるプローブ信号などを用いることができる。
[0034]
プローブ信号を受信した第2無線装置115は通信回路108を起動し、第1無線装置114の通信回路113との通信を開始する。一方、一定期間プローブ信号を送信しても通信回路108との通信が開始されない場合、第1無線装置114は、プローブ信号の送信を停止する。第1無線装置114は、プローブ信号の送信を停止した場合は、その後一定期間経過後にまたプローブ信号の送信を再開するようにしてもよい。
[0035]
第1無線装置114が動作を停止した場合を考える。例えば第1無線装置114がノートPCの場合は、ノートPCの電源がOFFされた場合を考える。電源OFFの指示を受けた第1無線装置114は、第2無線装置115に通信回路108の動作を停止させるよう指示する。これは、通信回路113が通信回路108に無線LAN通信を用いて行ってもよい。第1無線装置114は、第2無線装置115に通信回路108の動作を停止させるよう指示した後に電源をOFFする。第2無線装置115は、スイッチ110を制御し、通信回路108への電源供給を停止する。
[0036]
(第2実施形態)
 次に、図3を用いて本発明の第2実施形態に係る無線通信システムを説明する。本実施形態に係る無線通信システムは、第1無線装置114の構成は、図1と同じであるため説明を省略する。第1無線装置114は、第2信号と、この第2信号と一定間隔をあけて送信される第3信号と、を有する第4信号を送信する。例えば、通信回路113がIEEE 802.15.1規格に準拠した通信を行う回路の場合、第4信号はInquiry Scan信号やPage Scan信号に相当する。このとき一定間隔は、312.5μsecに該当し、一定周期は、1.250msecに該当する。第4信号の詳細は後述する。第2無線装置215は、第4信号を受信した場合に通信回路108を起動する。
[0037]
 第2無線装置215は、図1に示す第2無線装置115の受信回路120のバンドパスフィルタ105及び比較器106の代わりに第2バンドパスフィルタ205と第2比較器206を有している。
[0038]
 第2バンドパスフィルタ205は、図示しない2次IIRフィルタを有しており、検波信号から一定間隔の周波数で振幅が大きくなっていく第2検出信号を生成する。第2バンドパスフィルタ205は、一定間隔の周波数を通過帯域とする。通信回路がIEEE 802.15.1規格に準拠した通信を行う回路の場合、第2信号と第3信号とが送信される一定間隔(312.5μsec)の周波数は3.2kHzとなる。従って、第2バンドパスフィルタ205は、3.2kHzの信号を抽出する。第2バンドパスフィルタ205は、第1バンドパスフィルタ103より狭帯域のフィルタである。
[0039]
 第2比較器206は、第2検出信号と第2閾値とを比較する。第2検出信号が第2閾値より大きい場合、第2比較器206は、第2電源制御信号を生成する。
[0040]
 制御部119は第2電源制御信号の一方を受け取ると、スイッチ110を制御し、通信回路108に電源部109から電源が供給されるようにする。
[0041]
 次に図4を用いて受信回路220の動作を説明する。
[0042]
 図4は、アンテナ101が受信する信号の一例を示す図である。第1無線装置114は、第4信号をバースト的に送信する。第4信号は、第2信号と第3信号とを含んでいる。第2信号と第3信号とは一定間隔離して配置される。IEEE 802.15.1規格に準拠した通信の場合、第2信号と第3信号とは312.5μsec=3.2kHz離して配置される。第1無線装置114は、第4信号を1.250msec=800Hz周期で複数回送信する。第4信号は、図2(A)に示す第2信号と同様に周波数ホッピングして送信してもよい。アンテナ101は、受信した第4信号を整合回路及び第1バンドパスフィルタ103を介して検波回路104に渡す。検波回路104は、第4信号からLow信号とHigh信号とを含む検波信号を生成する。本実施形態では、干渉信号がない場合を説明しているため、検波回路104が生成する検波信号の波形は、図4と同じ信号波形と同じとなる。検波回路104は、生成した検波信号を第2バンドパスフィルタ205に渡す。
[0043]
 第2バンドパスフィルタ205に入力された検出信号は、3.2kHz以外の信号が抑圧された第2検出信号に変換される。第2検出信号は、3.2kHzで振幅が大きくなっていく信号である。第2検出信号は、第2比較器206に入力される。第2検出信号の振幅が第2閾値を超えると、第2比較器206は第2電源制御信号を制御部119に渡す。
[0044]
 制御部119は、第2電源制御信号を受けると、スイッチ110を制御する。なお、制御部119を設けず、スイッチ110が直接第2電源制御信号を受ける構成としてもよい。この場合、スイッチ110は、第2電源制御信号を受けると通信回路108に電源を供給するよう動作する。
[0045]
 以上のように、本実施形態に係る無線通信システムによれば、第1実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、IEEE 802.15.1規格のInquiry Scan信号やPage Scan信号などの信号を受信した場合に、通信回路108を起動させることができる。
[0046]
(第3実施形態)
 次に、図5を用いて本発明の第3実施形態に係る無線通信システムを説明する。本実施形態に係る無線通信システムの第1無線装置114の構成は、図1と同じであるため説明を省略する。第1無線装置114は、第2信号と、この第2信号と一定間隔をあけて送信される第3信号と、を有する第4信号を送信する。例えば、通信回路113がIEEE 802.15.1規格に準拠した通信を行う回路の場合、第4信号はInquiry Scan信号やPage Scan信号に相当する。このとき一定間隔は、312.5μsecに該当し、一定周期は、1.250msecに該当する。第4信号の詳細は後述する。第2無線装置215は、第4信号を受信した場合に通信回路108を起動する。
[0047]
 第2無線装置315は、図1に示す第2無線装置115の受信回路120のバンドパスフィルタ105及び比較器106と、図3に示す第2バンドパスフィルタ205と第2比較器206とを有している。各構成要素は図1,3と同じであるため説明を省略する。
[0048]
 第2無線装置315の受信回路320の動作を説明する。
[0049]
 第1無線装置114は、第4信号をバースト的に送信する。第4信号は、第2信号と第3信号とを含んでいる。第2信号と第3信号とは一定間隔離して配置される。IEEE 802.15.1規格に準拠した通信の場合、第2信号と第3信号とは312.5μsec=3.2kHz離して配置される。第1無線装置114は、第4信号を1.250msec=800Hz周期で複数回送信する。第4信号は、図2(A)に示す第2信号と同様に周波数ホッピングして送信してもよい。アンテナ101は、受信した第4信号を整合回路及び第1バンドパスフィルタ103を介して検波回路104に渡す。検波回路104は、第4信号からLow信号とHigh信号とを含む検波信号を生成する。本実施形態では、干渉信号がない場合を説明しているため、検波回路104が生成する検波信号の波形は、図4と同じ信号波形と同じとなる。検波回路104は、生成した検波信号をバンドパスフィルタ104及び第2バンドパスフィルタ205に渡す。
[0050]
 バンドパスフィルタ105に入力された検波信号は、800Hz以外の信号が抑圧された検出信号に変換される。検出信号は、800Hzで振幅が大きくなっていく信号である。検出信号は比較器106に入力される。検出信号の振幅が閾値を超えると、比較器106は電源制御信号を制御部119に渡す。
[0051]
 第2バンドパスフィルタ205に入力された検出信号は、3.2kHz以外の信号が抑圧された第2検出信号に変換される。第2検出信号は、3.2kHzで振幅が大きくなっていく信号である。第2検出信号は、第2比較器206に入力される。第2検出信号の振幅が第2閾値を超えると、第2比較器206は第2電源制御信号を制御部119に渡す。
[0052]
 制御部119は、電源制御信号及び第2電源制御信号を受けると、スイッチ110を制御する。なお、制御部119を設けず、スイッチ110が直接電源制御信号及び第2電源制御信号を受ける構成としてもよい。この場合、スイッチ110は、電源制御信号又は第2電源制御信号を受けると通信回路108に電源を供給するよう動作する。
[0053]
 以上のように、本実施形態に係る無線通信システムによれば、第1実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、IEEE 802.15.1規格のInquiry Scan信号やPage Scan信号などの信号を受信した場合に、通信回路108を起動させることができる。
[0054]
また、制御部119が電源制御信号及び第2電源制御信号の両方を受けたときにスイッチ110を制御することで、第2無線装置315の通信回路108が不要に起動してしまうことを抑制できる。第1無線装置114以外にもIEEE 802.15.1規格に準拠した通信を行う装置が近くにある場合は、該装置が送信する800Hz周期の信号を第2無線装置115が受信してしまう。
[0055]
そこで、制御部119が起動信号及び第2電源制御信号の両方を受けたときにスイッチ110を制御するようにすることで、第2無線装置115の近くに例えば第1実施形態の第1信号を用いて通信を行っている装置が存在しても、第4信号を受信しない限り第2無線装置115の通信回路108が起動しないようにすることができる。第4信号は例えばInquiry Scan信号やPage Scan信号であり、通信開始時に第1無線装置114から送信される信号である。従って、第1無線装置115が通信を開始しようとする場合のみ第2無線機器315の通信回路108を起動することができる。
[0056]
(第4実施形態)
  図6を用いて本発明の第4実施形態に係る無線通信システムを説明する。本実施形態に係る無線通信システムの第1無線装置114は、第3実施形態の第1無線装置114と同じ構成であり、同様に動作する。第2無線装置415は、図5に示すバンドパスフィルタ105、第2バンドパスフィルタ205の代わりに第3バンドパスフィルタ305を有している。また、第2無線装置415は、比較器106の代わりに第3比較器306を有している。
[0057]
 第3バンドパスフィルタ305は、4次IIRフィルタを有しており、検波信号が入力されると3.2kHzで振幅が大きくなっていく第2検出信号、及び800Hz及び3.2kHzで振幅が大きくなっていく第3検出信号を生成する。
[0058]
 図7を用いて第3バンドパスフィルタ305の一例を説明する。第3バンドパスフィルタ305は、2つの2次IIRフィルタをカスケード接続することで、第2検出信号及び第3検出信号を生成する。具体的には、第3バンドパスフィルタ305は、第1~第5加算器311~315、第1~第4レジスタ321~324、及び第1~第5増幅器331~335を有している。
[0059]
 第1加算器311は、検波信号と後述する第2加算信号とを加算し第1加算信号を生成する。第1レジスタ321は、図示しないクロック信号に基づき、第1加算信号を1クロック保持し、次のクロック時に保持している第1加算信号を第1遅延信号として出力する。第1増幅器331は、第1遅延信号をa倍に増幅し、第1増幅信号を生成する。
[0060]
 第2レジスタ322は、図示しないクロック信号に基づき、第1遅延信号を1クロック保持し、次のクロック時に保持している第1遅延信号を第2遅延信号として出力する。第2増幅器332は、第2遅延信号をb倍に増幅し、第2増幅信号を生成する。
[0061]
 第2加算器312は、第1増幅信号と第2増幅信号とを加算し、第2加算信号を生成する。
[0062]
 第3増幅器333は、第2遅延信号を-1倍し、第3増幅信号を生成する。第3加算器313は、第1加算信号と第3増幅信号とを加算し、第3加算信号を生成する。第3加算信号は、3.2kHzで振幅が大きくなっていく信号であり、第2検出信号として第3バンドパスフィルタ305から出力される。
[0063]
 第4加算器314は、第3加算信号と第5加算信号とを加算し、第4加算信号を生成する。第4レジスタ324は、図示しないクロック信号に基づき、第4加算信号を1クロック保持し、次のクロック時に保持している第4加算信号を第4遅延信号として出力する。第4増幅器334は、第4遅延信号をc倍して第4増幅信号を生成する。
[0064]
 第5レジスタ325は、図示しないクロック信号に基づき、第4遅延信号を1クロック保持し、次のクロック時に保持している第4遅延信号を第5遅延信号として出力する。第5増幅器335は、第5遅延信号をd倍に増幅して第5増幅信号を生成する。第5加算器315は、第4増幅信号と第5増幅信号とを加算し、第5加算信号を生成する。第3加算信号と第5加算信号とが加算された第4加算信号は、800Hz及び3.2kHzで振幅が大きくなっていく信号であり、第3検出信号として第3バンドパスフィルタ305から出力される。
[0065]
 第2比較器206は、第2検出信号と第2閾値とを比較し、第2検出信号が第2閾値より大きい場合に第2電源制御信号を生成する。第3比較器306は、第3検出信号と第3閾値とを比較し、第3検出信号が第3閾値より大きい場合に第3電源制御信号を生成する。制御部119は、第2電源制御信号及び第3電源制御信号を受けるとスイッチ110を制御し、通信回路108に電源を供給する。なお、第3検出信号は、800Hzと3.2kHzの双方のエネルギーが足し合わされているため、2次IIRフィルタの出力と比較し対雑音性能が向上する。従って第3閾値を第2閾値より高い値としてもよい。
[0066]
 以上のように、本実施形態に係る無線通信システムによれば、第3実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、検出信号として4次IIRフィルタの出力を利用することで対雑音性能が向上し、第4信号の検出精度を向上させることができる。
[0067]
(第5実施形態)
 図8を用いて本発明の第5実施形態に係る無線通信システムを説明する。本実施形態に係る無線通信システムの第1無線装置114は、第3実施形態の第1無線装置114と同じ構成であり、同様に動作する。第2無線装置515は、図6に示す第2無線装置415の構成に加え、第4バンドパスフィルタ405及び第4比較器406を備えている。
[0068]
 第4バンドパスフィルタ405は、2次IIRフィルタを有しており検波信号が入力されると1.6kHzで振幅が大きくなっていく第4検出信号を生成する。第4比較器406は、第4検出信号と第4閾値とを比較し、第4検出信号が第4閾値より大きい場合に停止信号を生成する。
[0069]
制御部119は、第2電源制御信号及び第3電源制御信号を受け取り、かつ停止信号を受け取っていない場合に、スイッチ110を制御し通信回路108に電源を供給する。制御部119は、第2電源制御信号、第3電源制御信号に加え停止信号を受け取った場合はスイッチ110を制御しない。つまり、制御部119は、第2検出信号が第2閾値より大きく、第3検出信号が第3閾値より大きくかつ第4検出信号が第4閾値以下の場合にスイッチ110を制御する。
[0070]
 図9(A)に、第1信号の周波数特性を、図9(B)に第4信号の周波数特性を示す。図9(A)に示すように、第1信号は0.8kHzの主周波数成分の相対電力が大きいものの、0.8kHzの2倍高調波である1.6kHzや4倍高調波である3.2kHzの周波数成分も存在する。
[0071]
 一方、図9(B)に示すように、第4信号は、0.8kHz及び3.2kHzの主周波数成分が大きく、さらに2.4kHzや4.0kHzの周波数成分も大きくなる。しかしながら第4信号には1.6kHzの周波数成分がほぼ含まれない。
[0072]
 従って、0.8kHz及び3.2kHzの信号を検出しても1.6kHzの信号を検出した場合は、通信回路108を起動しないようにする。
[0073]
 以上のように、本実施形態に係る無線通信システムによれば、第3実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、1.6kHzの周期で振幅が大きくなる第4検出信号を検出した場合にはスイッチ110を制御しないことで、第4信号の検出精度を向上させることができる。これにより、第2無線装置515の周囲に第1信号を用いて通信を行っている無線装置が存在しても第2無線装置515の通信回路108が不要に起動しないようにすることができる。
[0074]
 なお、本実施形態では、第4実施形態に示す第2無線装置415に第4バンドパスフィルタ405、第4比較器406を設ける構成を示したが、第2、第3実施形態に示す第2無線装置215,315に同様に第4バンドパスフィルタ405、第4比較器406を設けてもよい。
[0075]
(第6実施形態)
 図10を用いて本発明の第6実施形態に係る無線通信システムを説明する。本実施形態に係る無線通信システムの第1無線装置114は、第3実施形態の第1無線装置114と同じ構成であり、同様に動作する。第2無線装置615は、図8に示す第2無線装置515の第3、第4バンドパスフィルタ305、405の代わりに第5バンドパスフィルタ505を有している。第5バンドパスフィルタは、クロック信号又は第2クロック信号に基づき動作する。第5バンドパスフィルタ505は、3.2kHzで振幅が大きくなっていく第2検出信号、及び800Hz及び3.2kHzで振幅が大きくなっていく第3検出信号、又は1.6kHzで振幅が大きくなっていく第4検出信号を生成する。
[0076]
 図11を用いて第5バンドパスフィルタ505の一例を説明する。第5バンドパスフィルタ505は、図7に示す第3バンドパスフィルタ305の構成にスイッチ510加えた構成である。また、第5バンドパスフィルタ505は、第1~第3加算器311~313に代えて第1~第3加算器511~513を、第1、第2レジスタ321,322に代えて第1、第2レジスタ521,522を、第1~第3増幅器331~333に代えて第1~第3増幅器531~533を有している。
[0077]
第1、第2レジスタ521,522は、クロック信号又はクロック信号の2倍の速度を持つ第2クロック信号に基づき動作する。第1、第2レジスタ521,522がクロック信号に基づき動作する場合、第1~第3加算器511~513、第1、第2レジスタ521,522、及び第1~第3増幅器531~533は、第1~第3加算器311~313、第1、第2レジスタ321,322、及び第1~第3増幅器331~333と同じ構成となり、同様に動作するため説明を省略する。第1、第2レジスタ521,522がクロック信号に基づき動作する場合、スイッチ510は、第3加算器313と第2比較器206とを接続するよう動作する。これにより、第5バンドパスフィルタ505は、図7と同様に第2検出信号、第3検出信号を生成する。
[0078]
第1、第2レジスタ521,522が第2クロック信号で動作する場合の第5バンドパスフィルタ505を説明する。
[0079]
  第1加算器511は、検波信号と後述する第2-2加算信号とを加算し第1-2加算信号を生成する。第1レジスタ521は、図示しない第2クロック信号に基づき、第1-2加算信号を1クロック保持し、次のクロック時に保持している第1-2加算信号を第1-2遅延信号として出力する。第1増幅器531は、第1-2遅延信号をa倍に増幅し、第1-2増幅信号を生成する。
[0080]
 第2レジスタ522は、図示しない第2クロック信号に基づき、第1-2遅延信号を1クロック保持し、次のクロック時に保持している第1-2遅延信号を第2-2遅延信号として出力する。第2-2増幅器532は、第2-2遅延信号をb倍に増幅し、第2-2増幅信号を生成する。
[0081]
 第2加算器512は、第1-2増幅信号と第2-2増幅信号とを加算し、第2-2加算信号を生成する。
[0082]
 第3増幅器533は、第2-2遅延信号を-1倍し、第3-2増幅信号を生成する。第3加算器513は、第1-2加算信号と第3-2増幅信号とを加算し、第3-2加算信号を生成する。第3-2加算信号は、1.6kHzで振幅が大きくなっていく信号であり、第4検出信号として第5バンドパスフィルタ505から出力される。
[0083]
 スイッチ510は、例えば制御部119からの指示に従い、第3加算器513を第2比較器206又は第4比較器406のいずれか一方に接続する。
[0084]
 制御部119は、スイッチ510を制御し、第3加算器513と第2比較器206とが接続される又は第3加算器513と第4比較器406とが接続されるようにする。
[0085]
 本実施形態に係る第2無線装置515の受信回路620の動作を説明する。
[0086]
 まず、受信回路620の制御部119は、待ち受け時にはスイッチ510を制御し、第3加算器513と第2比較器206とを接続する。第2比較器206及び第3比較器306が第2電源制御信号及び第3電源制御信号を生成するまでの動作は、図6に示す受信回路420と同じであるため説明を省略する。
[0087]
 第2電源制御信号及び第3電源制御信号を受け取った制御部119は、スイッチ510を制御し、第3加算器513と第4比較器406とを接続させる。また制御部119は、第5バンドパスフィルタ505の第1、2レジスタ521,522が第2クロック信号に基づき動作するよう制御する。制御部119は、第5バンドパスフィルタ505の第1~第4レジスタが保持する値をリセット(ゼロクリア)する。これにより、第5バンドパスフィルタ505は検波信号に1.6kHz成分が含まれている場合、1.6kHzの周期で振幅が大きくなる第4検出信号を生成する。第4比較器406は、第4検出信号が第4閾値より大きい場合に停止信号を生成する。
[0088]
 制御部119は、停止信号を受けるとアンテナ101が受信した信号は第4信号ではないと判断し、通信回路108を起動させず、待ち受け状態に戻る。具体的には、制御部119は、第5バンドパスフィルタ505の第1,2レジスタ521,522がクロック信号に基づき動作するように制御する。また、制御部119は、第5バンドパスフィルタ505の第1~第4レジスタが保持する値をリセット(ゼロクリア)する。これにより、受信回路620は、アンテナ101が受信した信号に800Hz、3.2kHz成分が含まれているか否かを検出するようになる。
[0089]
 一方、制御部119が第2電源制御信号及び第3電源制御信号を受け取ってから一定時間経っても停止信号を受け取らない場合は、アンテナ101が受信した信号は第4信号であると判断し、スイッチ110を制御する。スイッチ110は、通信回路108と電源部109とを接続し、通信回路108に電源が供給されるようにする。
[0090]
 以上のように、本実施形態に係る無線通信システムによれば、第4実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、第5バンドパスフィルタの第1,2レジスタ521,522がクロック信号又はクロック信号の2倍の速さをもつ第2クロック信号に基づいて動作するようにすることで、3.2kHzの周期で振幅が大きくなる第2検出信号及び1.6kHzの周期で振幅が大きくなる第4検出信号を同一の回路で生成できるようになるため、回路規模を削減することができる。
[0091]
 なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

符号の説明

[0092]
114,115,215,315,415,515,615 無線装置、120,220,320,420,520,620 受信回路、108,113 通信回路、119 電源部、110,510 スイッチ、101,117,121 アンテナ、102,105,205,305,405,505 バンドパスフィルタ、106,206,306,406 比較器、119 制御部、311~315,511~513 加算器、321~324,521,522 レジスタ、331~335,531~533 増幅器

請求の範囲

[請求項1]
第2無線装置が送信する複数の第1信号を一定周期で受信した後に、前記第2無線装置と通信を行う無線装置であって、
 前記第2無線装置と通信を行う通信回路と、
 前記複数の第1信号の包絡線を検波し、検波信号を生成する検波回路と、
IIRフィルタを有し、前記検波信号から前記一定周期の周波数で振幅が大きくなっていく検出信号を生成するバンドパスフィルタと、
前記振幅が前記閾値より大きい場合に前記通信回路に電源を供給する制御部と、
を備えることを特徴とする無線装置。
[請求項2]
第1信号と前記第1信号と一定間隔をあけて送信される第2信号とを有する第3信号を、一定周期で繰り返し送信する第2無線装置と、前記第3信号を受信した後に通信を行う無線装置であって、
 前記第2無線装置と通信を行う通信回路と、
前記複数の第1信号の包絡線を検波し、検波信号を生成する検波回路と、
前記検波信号から前記一定間隔で振幅が大きくなっていく第1検出信号を生成する2次IIRフィルタと、
前記検波信号から前記一定周期で振幅が大きくなっていく第2検出信号を生成する第2の2次IIRフィルタと、
前記第1検出信号の振幅が前記第1閾値より大きく、かつ前記第2検出信号の振幅が前記第2閾値より大きい場合に前記通信回路に電源を供給する制御部と、
を備えることを特徴とする無線装置。
[請求項3]
前記検出信号から前記一定周期の整数倍の周期で振幅が大きくなっていく第4検出信号を生成する第3の2次IIRフィルタをさらに備え、
前記制御部は、前記第1検出信号の振幅が前記第1閾値より大きく、かつ前記第4検出信号の振幅が前記第4閾値より小さい場合に前記通信回路に電源を供給する
ことを特徴とする請求項2記載の無線装置。
[請求項4]
第1信号と前記第1信号と一定間隔をあけて送信される第2信号とを有する第3信号を、一定周期で繰り返し送信する第2無線装置と、前記第3信号を受信した後に通信を行う無線装置であって、
前記第2無線装置と通信を行う通信回路と、
前記複数の第1信号の包絡線を検波し、検波信号を生成する検波回路と、
前記検波信号から前記一定間隔で振幅が大きくなっていく第1検出信号、及び前記一定間隔及び前記一定周期で振幅が大きくなっていく第2検出信号を生成する4次IIRフィルタと、
前記第1検出信号の振幅が前記第1閾値より大きく、かつ前記第2検出信号の振幅が前記第2閾値より大きい場合に前記通信回路に電源を供給する制御部と、
を備えることを特徴とする無線装置。
[請求項5]
前記4次IIRフィルタは、前記第1検出信号及び前記第2検出信号を生成する場合に動作するクロック信号の2倍の速さのクロック信号で動作する場合に前記第1検出信号から前記一定周期の整数倍の周期で振幅が大きくなっていく第4検出信号を生成し、
前記制御部は、前記第1検出信号の振幅が前記第1閾値より大きく、かつ前記第4検出信号の振幅が前記第4閾値より小さい場合に前記通信回路に電源を供給する
ことを特徴とする請求項4記載の無線装置。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]

[ 図 9]

[ 図 10]

[ 図 11]