通信系统的制作方法

文档序号:11291843阅读:144来源:国知局
通信系统的制造方法与工艺

本发明涉及一种具有发送器以及接收器的通信系统,发送器具有将机械能变换为电能的发电装置,将该电能作为电源来使用从而发送无线信号,接收器接收通过该发送器发送的无线信号。



背景技术:

例如,在专利文献1等中公开了在发送器中设置了发电装置的通信系统。

在这种通信系统中,因为通过发电装置再生的电能的供给量低,所以具有如下的限制:[1]只有在蓄电装置等中积蓄的电量,或者[2]每单位时间有限,与ac电源或电池相比,能够使用的电量有限。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2013-126161号公报



技术实现要素:

发明所要解决的课题

在像上述那样在发送器中设置了发电装置的通信系统中,因为可使用的电力非常有限,所以无法进行在以往的无线通信中用于提高通信的可靠性以及通信能力的通信调停,例如,无法通过基于双向通信的载波侦听进行相互通信信道的切换以及无法伴随ack未达而进行再次发送等,而是使用单向的广播方式通过预先决定的信道来固定地进行通信。

因此,即使是在设置无线设备时等未被其他无线设备等使用,能够进行良好的通信的信道中,也会随着在设置后发生的事项(带入便携电话、设置其他通信设备)占用该信道的时间的增加,使得通信受到阻碍,通信未到达的危险性非常高。因此,想办法在一部分的设备中通过设定信道的多重发送等提高通信的到达概率,但是如果在该信道以高的占用率进行通信的设备等位于附近,则不能说是确实具有到达概率的改善效果。

本发明是考虑到以上的问题点而作出的,提供一种通信系统,该通信系统为尽可能始终通过良好的信道进行通信,并且能够通过有限的能量进行通信的方式,即使不进行以往那样复杂的载波侦听等手续也能够提高通信的可靠性。

解决课题的手段

本发明的通信系统的一个方式为具有发送器和接收器,所述发送器具有将机械能变换为电能的发电部,将通过所述发电部获得的电能用作电源来进行无线发送,所述接收器接收由所述发送器发送的无线信号,

所述发送器在一次的发送动作中,通过至少两个以上的信道按照所决定的顺序并以所决定的间隔依次发送相同的发送数据,并且从所述接收器取得并存储表示发送信道位次的信息,向所述接收器通知当前的发送信道位次,一边基于初始设定位次或从所述接收器取得的所述发送信道位次来切换进行发送的信道的位次,一边以所决定的间隔通过时分复用进行所述相同的数据的发送以及来自所述接收器的表示所述发送信道位次的信息的接收,

所述接收器存储接收信道编号以及位次,并接收以及存储从所述发送器通知的发送信道编号以及所述发送信道位次,向所述发送器发送表示所述发送信道位次的信息,评价接收信道是正常接收还是错误接收,评价各信道的接收品质,在通过设定信道进行了错误接收时,按照预先设定的位次切换接收信道,并且根据对各信道进行评价后的结果向所述发送器通知下次发送的发送信道位次。

本发明的通信系统的一个方式为单向的通信系统,其具有:发送器和接收器,所述发送器具有将机械能变换为电能的发电部,将通过所述发电部获得的电能用作电源来进行无线发送,所述接收器接收由所述发送器发送的无线信号,

所述发送器在一次的发送动作中通过至少两个以上的信道按照所决定的顺序并以所决定的间隔依次发送相同的发送数据,

所述接收器存储所述发送器的发送信道编号以及发送信道位次,评价接收信道为正常接收还是错误接收,在将接收信道判断为忙时,按照预先设定的位次切换接收信道。

本发明的通信系统的一个方式为单向的通信系统,其具有:发送器和接收器,所述发送器具有将机械能变换为电能的发电部,将通过所述发电部获得的电能用作电源来进行无线发送,所述接收器接收由所述发送器发送的无线信号,

所述发送器在一次的发送动作中,通过至少两个以上的信道按照所决定的顺序并以所决定的间隔依次发送相同的发送数据,

所述接收器存储与所述发送器相同的信道编号,并评价接收信道的品质,在接收信道的品质为预定值以下时切换接收信道。

本发明的通信系统的一个方式为单向的通信系统,其具有:发送器和接收器,所述发送器具有将机械能变换为电能的发电部,将通过所述发电部获得的电能用作电源来进行无线发送,所述接收器接收由所述发送器发送的无线信号,

所述发送器在一次的发送动作中,通过至少两个以上的信道按照所决定的顺序并以所决定的间隔依次发送相同的发送数据,

所述接收器存储所述发送器的发送信道编号以及发送信道位次,通过计时器与发送间隔同步地切换接收信道,按照所决定的顺序切换接收信道来通过不同的信道多次接收从所述发送器发送的多重发送的数据。

发明的效果

通过本发明能够实现一种通信系统,该通信系统能够始终通过良好的信道进行通信,并且能够通过有限的能量进行通信,即使不进行以往那样复杂的载波侦听等手续也能够提高通信的可靠性。

附图说明

图1表示实施方式的通信系统的概要结构。

图2表示通信控制方法1的原理,图2a表示发送器的动作原理,图2b表示接收器的动作原理。

图3是表示通信控制方法1的发送器的发送处理流程的流程图。

图4是表示通信控制方法1的接收器的接收处理流程的流程图。

图5是表示接收开始中断子例行程序的处理流程的流程图。

图6表示通信控制方法2的原理,图6a表示发送器的初次发送动作的原理,图6b表示接收器的动作原理,图6c表示发送器的初次发送动作的原理。

图7是表示通信控制方法2的发送器的发送处理流程的流程图。

图8是表示通信控制方法2的接收器的接收处理流程的流程图。

图9是表示接收开始中断子例行程序的处理流程的流程图。

图10是表示计时器中断子例行程序的处理流程的流程图。

图11表示通信控制方法3的原理,图11a表示发送器的发送动作的原理,图11b表示接收器的接收动作的原理。

图12是表示通信控制方法3的接收器的接收处理流程的流程图。

图13是表示接收开始中断子例行程序的处理流程的流程图。

图14是表示计时器中断子例行程序的处理流程的流程图。

图15是表示通信控制方法4的接收器的接收处理流程的流程图。

图16是表示接收开始中断子例行程序的处理流程的流程图。

图17是表示计时器中断子例行程序的处理流程的流程图。

具体实施方式

通过有限的能量,发送侧无法从多个信道中检测良好的信道,发送器接收器无法相互调停通信信道。因此,在本实施方式中提出了如下的方法:发送器不进行与接收器的调停,而是通过预先设定的多个信道非同步且依次多重发送相同的数据。接收器产生充足的电力,检测接收状态,如果信道忙,则切换信道以便通过别的信道能够接收。

另外,在本实施方式中提出了如下的方法:接收器产生充足的电力,进行接收状态的检测和评价,通过状态最好的接收信道来进行接收,并且以最小的功率(ack回复)向发送器指示第一信道(主信道)的切换,使通信概率始终为最高。

以下,参照附图来详细说明本发明的实施方式。

<结构>

图1表示实施方式的通信系统的概要结构。本实施方式的通信系统是从具有发电部14的一个发送器10向一个以上的接收器20进行发送数据的单向通信的通信系统。通信系统的通信方式为基于ieee802.14.5的zigbee无线方式、或者基于ieee802.14.5的zigbeegreenpower无线方式等。

发送器10通过基带处理部11进行编码、发送帧结构等的基带处理,并通过无线发送部12进行放大、升频转换等的无线处理,从天线发送由此得到的无线信号。基带处理部11以及无线发送部12的动作由发送控制部13来控制。另外,发送器10具有将机械能变换为电能的发电部14以及蓄电部15,并在蓄电部15中积蓄通过发电部14得到的电能。作为用于使整个发送器10进行动作的能量,供给蓄电部15的电能。

接收器20针对通过天线接收到的信号,通过无线接收部21进行放大和降频转换等的无线处理,并通过基带解调部22进行解码等解调处理。无线接收部21以及基带解调部22的动作由接收控制部23来控制。

在本实施方式中,通过以下说明的通信控制方法1~4中的任意一个通信控制方法来控制发送器10与接收器20之间的通信,由此能够通过低消耗功率来提高正常通信概率。

此外,发电部14能够采用如下结构:具有线圈和永磁铁;将人的操作等来自外部的机械能积蓄为通过弹簧等弹性体的变形而产生的弹性能量的积蓄器;通过预定的位移输入释放积蓄器的弹性能量的机构,通过释放的能量使所述线圈与永磁铁的相对位移发生变化,使得通过线圈的磁通密度变化由此以电磁感应的方式进行发电。

另外,发电部14能够采用如下结构:具有由磁致伸缩材料构成,且在轴向上使磁力线通过的至少一个磁致伸缩棒;具有对该磁致伸缩棒赋予应力的功能的梁部件;配置为使磁力线在轴向上通过,并根据磁力线密度的变化产生电压的线圈,针对人的操作等来自外部的机械能,相对于所述磁致伸缩棒的一端使另一端在与其轴向基本垂直的方向上位移,从而将上述机械能作为弹性能量积蓄在所述梁部件和磁致伸缩材料中,并且,通过预定的位移输入来释放所述另一端的强制位移,通过积蓄的弹性能量使所述磁致伸缩棒伸缩,由此使所述磁力线的密度变化从而在所述线圈中产生电压。

此外,在本实施方式的说明中使用的以下用语具有如下的含义。

主信道(m-ch):发送器10最初进行发送的信道。另外,是接收器20进行待机的信道。

副信道(s-ch):发送器10在进行m-ch发送后切换信道来依次进行发送的信道。另外,是接收器20暂时切换接收信道来进行后退的信道。可设定多个(s1-ch、s2-ch)。

sfd(startframeditect):通知检测到开始数据接收的接收帧。

sfd_int:在sfd接收时产生的硬件中断。

len:在sfd之后下一个接收的帧、接收数据长度。

src:fcf+seq+des+sourcepanid(发送目的地地址、发送源地址)。

<通信控制方法1>

图2表示通信控制方法1的原理。图2a表示发送器10的动作原理,图2b表示接收器20的动作原理。

在通信控制方法1中,如图2a所示,发送器10在一次的发送动作(意味着一次的广播发送)中,进行通过至少两个以上的信道按照所决定的顺序并以所决定的间隔依次发送相同的发送数据的多重发送。在图2a的例子中,在三个信道多重地进行广播发送。

如图2b所示,接收器20按照预定的顺序依次对接收信道进行解调。在这里,接收器20预先存储发送器10的发送信道编号、以及进行接收解调的位次,按照存储的顺序依次对信道进行接收解调。另外,接收器20评价进行接收解调后的信道是正常接收还是错误接收,在评价为错误接收时,按照预先存储的位次立即切换接收信道。图2b的例子是在第一个接收信道中由于其他的接收器20占用了该接收信道(即为忙状态)因此成为错误接收,在第二个接收信道中由于周围电波环境不好因此成为错误接收,在第三个接收信道中能够进行正常接收的例子。如此一来,能够缩短直到在某个信道中进行正常接收为止的时间,并且能够提高正常通信概率。

此外,关于是正常接收还是错误接收的评价,在符合下述1)~4)中的任意一个时判断为错误接收,在不符合任意一个时判断为正常接收。

1)len不是规定的长度。

2)发送目的地地址、发送源地址不符合预定的设定值或列表

3)接收数据的crc(校验和)不为真(ok)。

4)接收数据的协议、数据范围、格式不在预定的范围。

图3表示通信控制方法1中的发送器10的发送处理流程。

发送器10在步骤s10中开始发送处理。以计时器、或蓄电部15的电压上升、蓄电部15的电压检测、传感器信号、外部信号、开关等作为触发来开始该发送处理。

发送器10在步骤s11中进行初始设定。具体来说,进行发送数据的准备、发送信道的位次设定、发送次数设定。在步骤s12中设定本次发送的信道,在步骤s13中在该信道进行发送。在步骤s14中增加发送计数器的发送计数值,在步骤s15中判断发送次数(发送计数值)是否大于设定次数。在步骤s15中得到肯定结果时移动到步骤s17来结束发送处理,在步骤s15中得到否定结果时在步骤s16中在待机了预定时间后移动到步骤s12。就这样,发送器10通过重复步骤s12-s13-s14-s15-s16-s12,如图2a所示,在一次的发送动作(意味着一次的广播发送)中,进行通过至少两个以上的信道按照所决定的顺序并以所决定的间隔,依次发送相同的发送数据的多重发送。

换而言之,发送器10按照预先决定的初始设定来决定m-ch、s-ch,并最少进行两次依次发送。在这里,各发送包的发送间隔至少为(接收器切换接收信道所需要的时间+正常帧长)以上。

图4表示通信控制方法1的接收器20的接收处理流程。

接收器20当在步骤s20中开始了接收处理时,在步骤s21中进行初始设定。具体来说,取得并设定接收信道的位次。接收器20在步骤s22中设定接收信道,在步骤s23中开启接收部(即无线接收部21以及基带解调部22),在步骤s24中开启接收开始中断,在步骤s25中结束接收处理。

图5表示接收开始中断子例行程序的处理流程。接收器20当在图4的步骤s24中开启了接收开始中断时,开始进行图4的接收开始中断子例行程序s30,在步骤s31中关闭计时器中断,接着在步骤s32中接收控制部23评价是否为正常接收。具体来说,评价上述1)~4)的项目。

然后,在步骤s33中判断是否为错误接收。具体来说,接收控制部23在符合1)~4)的项目中的任意一个时判断为错误接收(步骤s33,是),在不符合任意一个时判断为正常接收(步骤s33,否)。

当在步骤s33中判断为正常接收时,移动到步骤s34来完成接收并存储解调数据。接着在步骤s35中将当前的信道设定为位次1的信道,在步骤s36中返回到主例行程序(图4)。

与此相对,当在步骤s33中判断为错误接收时,移动到步骤s37来判断设定信道是否为最终位次。在设定信道不是最终位次时,移动到步骤s38,按照设定位次来变更接收信道,并移动到步骤s39来开启计时器中断,在步骤s36中返回到主例行程序(图4)。在设定信道为最终位次时,从步骤s37移动到步骤s40,将接收信道设定为位次1的信道,在步骤s41中关闭计时器中断,在步骤s36中返回到主例行程序(图4)。

如上所述,通过通信控制方法1,发送器10在一次的发送动作中,通过至少两个以上的信道按照所决定的顺序并以所决定的间隔,依次发送相同的发送数据,接收器20存储发送器10的发送信道编号以及发送信道位次,并且评价接收信道是正常接收还是错误接收,在将接收信道判断为忙时,按照预先设定的位次来切换接收信道。

由此,能够缩短直到在某个信道中进行正常接收为止的时间,并且能够提高正常通信概率。

另外,发送器10可以通过两个以上的信道并通过所决定的顺序至少两次重复发送。

另外,可以将发送器10的多重发送中的帧与帧的间隔(周期)设为接收器20切换信道所需要的时间+正常帧接收所需要的时间+接收帧评价时间以上。

另外,接收器20可以接收任意一个数据包,将识别出接收中断(帧起始)作为触发,依次评价接收帧中包含的信息,在多个阶段评价错误接收。

另外,在由于错误接收接收器20将接收信道切换到设定的下一个信道后,将该信道至少设为(设定信道数+1)×正常帧时间+设定信道数×发送间隔+空白,在经过了该时间也不发生接收中断时,可以将接收信道恢复到初始信道。或者,可以在依次设定了多个信道时进行向该信道的切换,此后如果在最终设定信道中没有接收中断,则同样地恢复到初始信道。

<通信控制方法2>

图6表示通信控制方法2的原理。图6a表示发送器10的初次发送动作的原理,图6b表示接收器20的动作原理,图6c表示发送器10的初次发送动作的原理。

在通信控制方法2中,如图6a所示,发送器10与上述通信控制方法1相同,在一次的发送动作(意味着一次的广播发送)中,进行通过至少两个以上的信道按照所决定的顺序并以所决定的间隔,依次发送相同的发送数据的多重发送。在图6a的例子中,在三个信道多重地进行广播发送。在各发送帧中包含数据和发送侧phy信息(m-ch、s-ch的设定和位次)。

除此之外,在通信控制方法2中,发送器10在发送各发送帧后,接收来自接收器20的ack。将各发送帧的发送间隔至少设为能够从rx接收ack的时间以上,在本实施方式中设为ieee802.15.4所规定的时间。在发送各发送帧后,发送器10接收来自接收器20的ack,因此直到下一个发送时间为止成为接收状态。

如图6b所示,接收器20与上述的通信控制方法1相同,按照预定的顺序依次对接收信道进行解调。在这里,接收器20存储发送器10的发送信道编号以及进行接收解调的位次,按照存储的顺序依次对信道进行接收解调。另外,接收器20评价进行接收解调后的信道是正常接收还是错误接收,在评价为错误接收时,按照预先存储的位次立即切换接收信道。图6b的例子是在第一个接收信道中由于其他的接收器20占用了该接收信道(即为忙状态)因此成为错误接收,在第二个接收信道中由于周围电波环境不好因此成为错误接收,在第三个接收信道中能够进行正常接收的例子。到此为止,与上述的通信控制方法1相同。

除此之外,在通信控制方法2中,接收器20评价各信道的接收品质,在正常接收完成时,通过该信道(即进行了正常接收的信道)向发送器10返回ack,由此来切换发送器10的m-ch。

作为结果,如图6c所示,发送器10在下次发送时提高返回了ack的信道的发送位次来进行发送。另外,接收器20将返回了ack的信道设定为最初进行接收的接收信道来等待下次接收。即,发送器10提高正常接收的可能性高的信道的发送位次,接收器20通过与其相同的位次来等待信道接收。由此,与通信控制方法1相比能够缩短为了正常接收而需要的处理时间,能够实现更低消耗功率的通信。

图7表示通信控制方法2的发送器10的发送处理流程。

发送器10在步骤s50中开始发送处理。该发送处理将计时器、蓄电部15的电压上升、蓄电部15的电压检测、传感器信号、外部信号、开关等作为触发而开始。

发送器10在步骤s51中进行初始设定。具体来说,进行发送数据的准备、发送信道的位次设定、发送次数设定。在步骤s52中设定本次进行发送的信道,在步骤s53中在该信道进行发送。此时,除了数据以外,还发送发送侧phy信息(m-ch、s-ch的设定和位次)。接着在步骤s54中开启接收部(在图1的结构中发送器10为没有接收部的结构,但是为了实现通信控制方法2,需要设为发送器10具有接收部的结构),在步骤s55中接收来自接收器20的ack。

在步骤s56中判断ack接收是否超时,在判断为不超时的情况下,移动到步骤s57并存储接收到ack的信道,在步骤s58中按照接收到ack的信道来变更发送位次,并存储变更后的发送位次。然后,在步骤s59中结束发送处理。

与此相对,在步骤s56中判断为ack接收超时的情况下,移动到步骤s60并增加发送计数器的发送计数值,在步骤s61中判断发送次数(发送计数值)是否大于设定次数。在步骤s61中得到肯定结果时移动到步骤s59来结束发送处理,在步骤s61中得到否定结果时,在步骤s62中待机预定时间后移动到步骤s52。就这样,发送器10通过重复步骤s52-s53-s54-s55-s56-s60-s61-s62-s52,如图6a所示,在一次的发送动作中(意味着一次的广播发送)进行通过至少两个以上的信道按照所决定的顺序并以所决定的间隔依次发送相同的发送数据的多重发送以及ack的接收动作。

另外,发送器10将返回了ack的信道作为下次发送的m-ch,为了通知该切换动作而更新phy信息。

图8表示通信控制方法2的接收器20的接收处理流程。

接收器20当在步骤s70中开始了接收处理时,在步骤s71中进行初始设定。具体来说,取得并设定接收信道的位次。接收器20在步骤s72中设定接收信道,在步骤s73中,将接收部开启并且将接收开始中断开启,在步骤s74中,将计时器中断开启,在步骤s75中结束接收处理。

图9表示接收开始中断子例行程序的处理流程。接收器20当在图8的步骤s73中将接收开始中断开启时,开始图9的接收开始中断子例行程序s80,在步骤s81中接收控制部23评价是否为正常接收。具体来说,评价上述1)~4)的项目。

然后,在步骤s82中判断是否为错误接收。当在步骤s82中判断为正常接收时,移动到步骤s83来完成数据接收并存储解调数据。

接着在步骤s84中将当前phy信息与当前接收信道进行比较,当在步骤s84中判断为当前phy信息与当前接收信息不相同时,移动到步骤s86并通过当前接收信道返回ack。与此相对,在判断为当前phy信息与当前接收信道相同时,移动到步骤s87返回到主例行程序(图8)。

另外,当在步骤s82中判断为错误接收时,移动到步骤s88,按照设定位次将接收信道变更为下一个接收信道。然后,接着在步骤s89中再次决定了信道位次后,在步骤s87中返回到主例行程序(图8)。

图10表示计时器中断子例行程序的处理流程。接收器20当在图8的步骤s74中把计时器中断开启时,开始图10的计时器中断子例行程序s90,在步骤s91中测定rssi(receivedsignalstrengthindicator,接收信号强度指示),基于在步骤s92中测定到的rssi来评价接收信道品质并保存评价结果,在步骤s93中决定信道切换并决定信道位次,在步骤s94中返回到主例行程序(图8)。

此外,作为用于评价接收信道的品质的指标,能够使用正常接收时的rssi、错误接收时的sfd帧的rssi、各信道的错误发生频率和履历、各信道的待机状态下的rssi等。正常接收时的rssi是与发送器10与接收器20之间的距离、障碍物的有无等相对应的值,该rssi越大则接收品质越好。错误接收时的sfd帧的rssi是与其他的设备对接收器20赋予的影响相对应的值,该rssi越大则接收品质越差。各信道的待机状态下的rssi是与接收器周边的噪音相对应的值,该rssi越大则接收品质越差。

如上所述,通过通信控制方法2,发送器10在一次的发送动作中,通过至少两个以上的信道按照所决定的顺序并以所决定的间隔依次发送相同的发送数据,并且从接收器20取得并存储表示发送信道位次的信息,向接收器通知当前的发送信道位次,一边基于初始设定位次或从接收器20取得的发送信道位次切换进行发送的信道的位次,一边以所决定的间隔通过时分复用方式进行相同数据的发送以及来自接收器20的表示发送信道位次的信息的接收。

另一方面,接收器20存储接收信道编号以及位次,并且接收以及存储从发送器10通知的发送信道编号以及发送信道位次,向发送器10发送表示发送信道位次的信息,评价接收信道是正常接收还是错误接收,评价各信道的接收品质,当在设定信道中进行了错误接收时,按照预先设定的位次切换接收信道,并且根据对各信道进行评价后的结果向发送器通知下次发送的发送信道位次。

由此,能够缩短直到在某个信道进行正常接收为止的时间,并且能够提高正常通信概率。

另外,发送器10可以通过两个以上的信道按照所决定的顺序至少两次重复进行发送和接收。

另外,发送器10可以通过一定时间来维持按照所决定的信道位次发送后的接收状态,在此期间接收来自接收器20的接收完成通知,由此将该信道作为下次发送时的第一发送信道进行存储,并进行发送信道位次的变更。

另外,接收器20可以通过评价下述例举的评价项目中的某个评价项目、或评价项目的组合来评价各信道的接收品质,在完成正常接收后,通过该信道返回接收完成,由此进行发送器10的下次第一发送信道的指示。

·该信道中的正常接收完成

·正常接收时的rssi(接收灵敏度)

·错误接收时的sfd帧的rssi(接收灵敏度)

·各信道的错误发生频率、履历

另外,可以将发送器10的多重发送接收中的帧与帧的间隔(周期)设为接收器20切换信道所需要的时间+正常帧接收所需要的时间+接收帧评价时间或者来自接收器20的接收完成通知以上。

另外,在由于错误接收接收器20将接收信道切换为设定的下一个信道后,将该信道至少设为(设定信道数+1)×正常帧时间+设定信道数×发送间隔+空白,在即使经过了该时间也不发生接收中断时,将接收信道恢复到初始信道。或者,可以在依次设定了多个信道时进行向该信道的切换,此后如果在最终设定信道中没有接收中断,则同样地恢复到初始信道。

另外,接收器20可以接收任意一个数据包,将识别出接收中断(帧起始)作为触发,依次评价接收帧中包含的信息,在多个阶段评价错误接收。

<通信控制方法3>

图11表示通信控制方法3的原理。图11a表示发送器10的发送动作的原理,图11b表示接收器20的接收动作的原理。

在通信控制方法3中,如图11a所示,发送器10与上述的通信控制方法1相同,在一次的发送动作(意味着一次的广播发送)中进行通过至少两个以上的信道按照所决定的顺序并以所决定的间隔,依次发送相同的发送数据的多重发送。在图11a的例子中,在三个信道中多重地进行广播发送。

如图11b所示,接收器20与上述的通信控制方法1相同,按照预定的顺序依次对接收信道进行解调。在这里,直到接收信道的品质成为预定值以下为止通过该接收信道持续接收,并在接收信道的品质成为预定值以下时切换为下一个接收信道。

该通信控制方法3的发送器10的发送处理流程与上述的通信控制方法1中的发送器10的发送处理流程(图3)相同。

图12表示通信控制方法3的接收器20的接收处理流程。

接收器20当在步骤s100中开始了接收处理时,在步骤s101中进行初始设定。具体来说,取得并设定接收信道的位次。接收器20在步骤s102中设定接收信道,在步骤s103中将接收部开启,并且将接收开始中断开启,在步骤s104中将计时器中断开启,在步骤s105中结束接收处理。

图13表示接收开始中断子例行程序的处理流程。接收器20当在图12的步骤s103中将接收开始中断开启时,开始图13的接收开始中断子例行程序s110,在步骤s111中取得(测定)并存储rssi。接着在步骤s112中接收控制部23评价是否为正常接收。具体来说,评价上述1)~4)的项目。

然后,在步骤s113中判断是否为错误接收。在步骤s113中判断为正常接收时,移动到步骤s114来完成数据接收并存储解调数据。接着在步骤s115中评价正常接收信道的品质并保存评价结果,在步骤s116中返回到主例行程序(图12)。

另外,当在步骤s113中判断为错误接收时,移动到步骤s117来评价接收信道的品质并保存评价结果。接着,在步骤s118中决定信道切换,并决定信道位次。接着,在步骤s119中判断信道切换是否正确,在不正确时移动到步骤s116,在正确时在步骤s120将接收信道变更为下一个信道后,移动到步骤s116。

图14表示计时器中断子例行程序的处理流程。接收器20当在图12的步骤s104中把计时器中断开启时,开始图14的计时器中断子例行程序s130,在步骤s131中测定并存储rssi。在步骤s132中,基于在步骤s131中测定的rssi来评价接收信道品质并保存评价结果,在步骤s133中决定信道切换并决定信道位次。接着在步骤s134中判断信道切换是否正确,在不正确时移动到步骤s135来返回主例行程序(图12)。在正确时在步骤s136将接收信道变更为下一个信道后,移动到步骤s135。

如此,进行通信控制方法3的接收器20通过sfd中断、计时器中断检测环境噪声和接收强度,在根据信道品质的评价判断为需要切换接收信道时,按照评价迅速将接收信道切换到s-ch及其以后信道。

如上所述,通过通信控制方法3,发送器10在一次的发送动作中,通过至少两个以上的信道按照所决定的顺序并以所决定的间隔,依次发送相同的发送数据,接收器20存储与发送器10相同的信道编号,评价接收信道的品质,在接收信道的品质为预定值以下时切换接收信道。

由此,能够缩短直到在某个信道进行正常接收为止的时间,并且能够提高正常通信概率。

另外,接收器20可以在设定中的信道测定接收到的信号功率,将其作为接收强度(rssi)进行存储,并将接收来自发送器10的数据时的rssi与待机时的噪音信号的rssi进行比较,在差值为预先决定的值以下时进行切换信道的动作。

另外,接收器20可以持续地存储rssi,将设定中的信道的当前的通信概率与过去使用的其他信道的通信概率履历进行比较,事先预测信道切换后的效果,并判断是否进行切换以及切换到哪个信道。

另外,接收器20可以持续地存储多个rssi与其检测的时刻履历的配对,单独或者组合使用平均移动法或最相邻法、指数平滑法等预测方法,使用设定信道以及过去使用的其他信道的rssi来进行向信道切换的判断。

另外,在发送器10依次发送数据的多重发送中,在将多重发送次数至少设为三次,将一个信道的数据发送所需要的时间设为tt,将多重发送的发送间隔设为td,将接收器20切换信道的最小间隔设为te时,通过将te设为td+2×tt以上,能够防止发送接收信道相互错过,失去接收机会的情况。

另外,将多重发送次数至少设为四次,并将偶数次和奇数次的发送信道设为相同,由此能够在至少一次的接收期间产生该信道的接收机会。

<通信控制方法4>

通信控制方法4并非像上述的通信控制方法1那样进行因为当前的接收信道繁忙所以即使等待也没有意义这样的判断。通信控制方法4如果获得任何的接收都会切换信道,使得能够在多个信道中进行正常接收,由此提高正常接收的概率。

发送器10的发送顺序与通信控制方法1相同。

接收器20进行以下的处理。

·按照预先决定的初始设定,将m-ch设定为接收信道。

·通过sfd中断检测任何的接收,无论是否为错误接收,都以一定时间维持接收信道。

·直到下一个发送定时为止进行等待,切换接收信道。

·即使在s-ch以及s-ch以后也待机预定时间,并自动地切换信道。

·把在s-ch以及s-ch以后待机的时间设为(设定ch数+1)×帧时间+设定ch数×发送间隔+空白。

·在切换到最终信道后,返回到m-ch,进行待机。

图15表示通信控制方法4的接收器20的接收处理流程。

接收器20当在步骤s140中开始了接收处理时,在步骤s141中进行初始设定。具体来说,取得并设定接收信道的位次。接收器20在步骤s142中设定接收信道,在步骤s143中将接收部开启并且将接收开始中断开启,在步骤s144中结束接收处理。

图16表示接收开始中断子例行程序的处理流程。接收器20当在图15的步骤s143中将接收开始中断开启时,开始图16的接收开始中断子例行程序s150,在步骤s151中把计时器中断开启,接着在步骤s152中接收控制部23评价是否为正常接收。具体来说,评价上述1)~4)的项目。

然后,在步骤s153中判断是否为错误接收。具体来说,接收控制部23在符合1)~4)的项目中的任意一个项目时判断为错误接收(步骤s153,是),在不符合任意一个时判断为正常接收(步骤s153,否)。

当在步骤s153中判断为正常接收时,移动到步骤s154来完成接收并存储解调数据。在步骤s155中把计时器中断关闭,在步骤s156中把当前的信道设定为位次1的信道,在步骤s157中返回到主例行程序(图15)。

与此相对,当在步骤s153中判断为错误接收时,移动到步骤s157来返回到主例行程序(图15)。

图17表示计时器中断子例行程序的处理流程。接收器20当在图16的步骤s151中把计时器中断开启时,开始图17的计时器中断子例行程序s160,在步骤s161中判断设定信道是否为最终位次,如果不是最终位次,则移动到步骤s162并按照设定位次变更接收信道,在步骤s163中把计时器中断开启后,在步骤s164返回。与此相对,当在步骤s161中判断为设定信道是最终位次时,移动到步骤s165并将设定信道设定为位次1的信道,在步骤s166中把计时器中断关闭后,在步骤s164中返回。

如上所述,通过通信控制方法4,发送器10在一次发送动作中,通过至少两个以上的信道按照所决定的顺序并以所决定的间隔,依次发送相同的发送数据,接收器20存储发送器10的发送信道编号以及发送信道位次,通过计时器与发送间隔同步地切换接收信道,按照所决定的顺序切换接收信道,并通过不同的信道多次接收从发送器10发送的多重发送的数据。

由此,能够缩短直到在某个信道进行正常接收为止的时间,并且能够提高正常通信概率。

另外,接收器20可以测定在设定中的信道中接收到的信号功率,并将其作为接收强度(rssi)与预先设定的数值相比较,接收器20接收某个电波,并将该接收时的rssi为设定值以上的情况作为信道切换顺序的触发。

上述的实施方式不过表示实施本发明的一个具体例子,并非通过它们来限定性地解释本发明的技术范围。即,在不脱离本发明的宗旨或其主要特征的范围内,能够通过各种方式来实施。

在本申请中引用了2015年2月6日申请的特愿2015-022198的日本申请所包含的说明书、附图以及说明书摘要的所有公开内容。

工业上的应用

本发明适用于如下的通信系统,该通信系统具有发送器以及接收器,其中,发送器具有将机械能变换为电能的发电部,将通过发电部获得的电能用作电源来进行无线发送,接收器接收由发送器发送的无线信号。

符号的说明

10:发送器

11:基带处理部

12:无线发送部

13:发送控制部

14:发电部

15:蓄电部

20:接收器

21:无线接收部

22:基带解调部

23:接收控制部。

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