JP4760638B2 - Wireless device and program - Google Patents
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Description
本発明は、1:1、1:N、M:Nの装置間で定期的或いは不定期的に無線の送受信を行うシステムにおいて、通信の為に必要な電源投入時間をできるだけ短くして、消費電力を低減させると共に、定期的な無線送受信のタイミング精度を高める無線装置に関するものである。 The present invention is a system in which wireless transmission / reception is periodically or irregularly performed between 1: 1, 1: N, and M: N devices, and the power-on time required for communication is shortened as much as possible to consume. The present invention relates to a wireless device that reduces power and increases the timing accuracy of periodic wireless transmission and reception.
近年、セキュリティを考慮しながら携帯電話、あるいはパソコンをはじめとする電子機器の操作ロックを、ワイヤレスで制御するようにしたセキュリティシステムが実用化されてきている。 In recent years, security systems have been put into practical use in which an operation lock of an electronic device such as a mobile phone or a personal computer is wirelessly controlled in consideration of security.
かかるセキュリティシステムの一形態として、携帯電話の盗難を防止するために、携帯電話の使用者が、カード形態の識別信号送信機を所持し、前記の携帯電話と識別信号送信機との間で予め定めた識別コードを相互に通信し、双方で識別コードを確認できた時に前記携帯電話の使用を可能とするものがある(例えば特許文献1参照)。 As one form of such a security system, in order to prevent the mobile phone from being stolen, a user of the mobile phone possesses an identification signal transmitter in the form of a card, and the mobile phone and the identification signal transmitter are previously connected. There is a mobile phone that can be used when a predetermined identification code is communicated with each other and the identification code is confirmed by both parties (see, for example, Patent Document 1).
これは、ワイヤレスキーの認証方法を適用する車輌セキュリティシステムの発明であり、利用者の所持する本発明の特徴を有するワイヤレスキーと、セキュリティ対象となる車輌に搭載された制御装置との間で双方向通信を行なう。 This is an invention of a vehicle security system to which a wireless key authentication method is applied, both between a wireless key having a feature of the present invention possessed by a user and a control device mounted on a vehicle to be secured. Communication.
制御装置が、ワイヤレスキーからの信号を受信し、所定の応答信号を送信する。内部の演算手段において、ワイヤレスキーから送られた認証コードを記憶手段に格納したコードと比較して認証を行なう。認証が確認された場合、スイッチ等の制御手段に許可信号を送り、被制御対象である車両のドア鍵の施・解錠の物理的制御を行なう。 The control device receives a signal from the wireless key and transmits a predetermined response signal. The internal calculation means performs authentication by comparing the authentication code sent from the wireless key with the code stored in the storage means. When the authentication is confirmed, a permission signal is sent to a control means such as a switch, and physical control of applying / unlocking the door key of the vehicle to be controlled is performed.
ワイヤレスキーの構成素子は、ボタン電池等をバッテリ源として、電力が供給される。電力が供給された状態になると、スリープ状態からアクティブ状態に移行する制御を行なう。一定の静止状態が継続した場合は、スリープ状態に移行し、バッテリ源の消耗を低減させることは可能である。 The components of the wireless key are supplied with power using a button battery or the like as a battery source. When power is supplied, control for shifting from the sleep state to the active state is performed. When the constant stationary state continues, it is possible to shift to the sleep state and reduce the consumption of the battery source.
ワイヤレスキーのアクティブ状態は、サーチモード、認証モード及びアプリモードを有し、本体側装置は、これに対し、待ち受け受信モード、認証モード及びアプリモードを有する。 The active state of the wireless key has a search mode, an authentication mode, and an application mode. On the other hand, the main body side device has a standby reception mode, an authentication mode, and an application mode.
そして、ワイヤレスキー1と本体(ベース)側装置との間の認証のためのサーチモードでは短いM系列信号を使用し、認証モード及びアプリモードに入ってからそれより長い認証用のM系列信号を用いるようにしている。これにより、サーチモードにおける消費電力は、認証モード及びアプリモード時に対し、約1/3となる。
In the search mode for authentication between the
一方、通信システムにおいて、電流削減を行う方法の1つとして、必要な時以外は無線装置の動作を停止させて、無線通信が必要な場合のみ自身を高速動作させる方式がある。この方式を実現する為には、無線通信するタイミングと、そうでないタイミングをシステムとして明確に規定し、無線通信するタイミングにおいては、必要最低限の時間だけ回路に電流を流して無線通信を行う必要がある。この方式を、「同期通信方式」と呼ぶ。 On the other hand, in a communication system, as one method for reducing current, there is a method of stopping the operation of a wireless device except when necessary and allowing itself to operate at high speed only when wireless communication is necessary. In order to realize this method, it is necessary to clearly define the timing of wireless communication and the timing when it is not as a system, and at the timing of wireless communication, it is necessary to carry out wireless communication by supplying current to the circuit for the minimum necessary time. There is. This method is called a “synchronous communication method”.
このような、「同期通信方式」を利用したものでは、以下のようなものがある(例えば、特許文献2、3、4、5、6、7、8参照)。
Examples of using the “synchronous communication method” include the following (see, for example,
まず、特許文献2は、第一の周期T1(30秒)と第二の周期T2(10分)を設け、T2毎に電池駆動の無線通信装置同士が、同期合わせ信号通信を行うものである。そして、T2での同期合わせ信号通信時に、PLLの収束時間といったランダムな数値をベースに、次の第一の周期T3を決定し、当該T3に変更することで、システムの衝突回避を実現するものである。
First,
また、特許文献3は、自動検針用無線機において、消費電力削減の為、お互いが同タイミングで送受信を行う為の同期合わせを行い、それ以外の時間帯は、無線部等の電源を間欠的に駆動させるものである。そして、需要家毎にユニークに割り振られるIDを容易に設定できる方法を提供するものである。
In
また、特許文献3は、自動検針システムにおいて、第一の周期T1(30秒)と第二の周期T2(10分)を設け、T2毎に電池駆動の無線通信装置同士が、同期合わせ信号通信を行うものである。そして、特許文献1と同様に、PLLの収束時間といったランダムな数値をベースに、次の第一の周期T3を決定し、当該T3に変更することで、システムの衝突回避を実現するものである。
Further,
また、特許文献4は、自動検針装置において、無線送受信電源を投入しない状態の「スリープモード」、自動検針装置同士の同期合わせを行う「初期同期合わせモード」、定期的な時計合わせやメータからのデータ通信を行う「データ通信モード」の3つのモードを有し、「データ通信モード」において、定期的な同期合わせ通信に失敗した場合に、自動的に「スリープモード」に遷移することで、無駄な電力消費を回避するものである。
また、特許文献5は、自動検針装置において、無線送受信電源を投入しない状態の「スリープモード」、自動検針装置同士の同期合わせを行う「初期同期合わせモード」、定期的な時計合わせやメータからのデータ通信を行う「データ通信モード」の3つのモードを有し、「データ通信モード」において、定期的な同期合わせ通信に失敗した場合に、「須沖同期合わせモード」に自動的に戻ることで、人が介在しなくても、自動的にシステムを復旧させることができるものである。また、同期合わせの失敗情報をセンターに上げることで、システムの異常検知を迅速に把握できるものである。 Patent Document 5 discloses an automatic meter reading device in a “sleep mode” in which wireless transmission / reception power is not turned on, an “initial synchronization mode” in which automatic meter reading devices are synchronized with each other, periodic clock adjustment, There are three modes of “data communication mode” for performing data communication. When periodic synchronization communication fails in “data communication mode”, it automatically returns to “Suoki synchronization mode”. The system can be automatically restored without human intervention. Also, by raising the synchronization failure information to the center, system abnormality detection can be quickly grasped.
また、特許文献6は、主装置が端末装置の状態を把握する為の無線システムにおいて、定期的な同期合わせ通信を行うもので、同期合わせ通信失敗機器を主装置が記憶することで、異常時間帯の検出データの把握が容易となるものである。また、特定機器の通信状況を監視したりもできる。さらに、機器をグルーピングして同期合わせ通信を行うことで、回線の混雑具合を低減させたり、必要最小限の頻度による同期合わせ通信で、機器の省電力化が実現できるものである。
Further,
また、特許文献7は、無線通信システムにおいて、同期合わせ通信や他の通信を行う周波数を定期的に変えることで、ノイズ等の影響を抑制できるものである。また、選択する周波数を予め特定パターンで決定することで、他システムへの妨害を抑制すると共に、再送頻度に低減による、機器の低消費電力化を実現できるものである。
しかしながら、特許文献1の構成では、サーチモードの電文長を短くすることによって、サーチモードの電流を削減する方法が記載されているが、認証モードやアプリモードにおける電流削減の記述は見当たらない。また、認証モードやアプリモードにおける通信タイミングに関する記述も見当たらない。
However, the configuration of
また、特許文献2〜8の構成では、省電力化等の為に「同期通信方式」をとっているものの、その同期通信間隔の実現方法や、その精度に関する記述は見当たらない。
Further, in the configurations of
低消費電力を実現した「同期通信方式」に重要なポイントは、システムにおいて、無線通信を行うタイミングを明確に規定し、当該タイミングを、システムを構成する個々の無線装置が正確に実現することである。ここで、無線装置は、前述のように上記タイミング以外は、低消費電力化の為、動作を停止させる必要がある。この時、低消費電力化の為には、単に無線装置の動作を停止させるだけでなく、無線装置を高速動作させる為の動作クロックをも停止させないと、低消費電力の効果は発揮できない。何故なら、高速動作させる為の動作クロックで消費する電流が大きい為である。 The important point in the “synchronous communication method” that realizes low power consumption is to clearly define the timing of wireless communication in the system, and to accurately realize the timing by the individual wireless devices that make up the system. is there. Here, as described above, the wireless device needs to stop its operation in order to reduce power consumption except for the above timing. At this time, in order to reduce power consumption, not only the operation of the wireless device is stopped, but also the operation clock for operating the wireless device at high speed is not stopped, so that the effect of low power consumption cannot be exhibited. This is because the current consumed by the operation clock for high-speed operation is large.
よって、無線装置は、無線通信時以外は、高速動作させる為の動作クロックを停止させ、自らも動作停止状態とし、無線通信を行うタイミングに合わせて、高速動作させる為の動作クロックを発振させ、無線通信を行う必要がある。ここで、高速動作させる為の動作クロックを停止状態から動作状態にするには、動作、すなわち、発振を開始させた後、発振が安定するまで待ってからでないと、無線装置自体を高速動作にすることができない。 Therefore, the wireless device stops the operation clock for high-speed operation except during wireless communication, and also suspends the operation clock itself, oscillates the operation clock for high-speed operation in accordance with the timing of wireless communication, It is necessary to perform wireless communication. Here, in order to change the operation clock for high-speed operation from the stop state to the operation state, it is necessary to wait for the oscillation to stabilize after starting the operation, that is, oscillation, and then the wireless device itself can be operated at high speed. Can not do it.
ここで、低消費電力を実現した「同期通信方式」に重要なポイントである、無線通信タイミングを正確に実現するには、この高速動作させる為の動作クロックの発振安定時間を考慮して設計せねばならず、無線装置が有するタイマーでの計測が複雑になるという課題があった。 Here, in order to accurately realize the wireless communication timing, which is an important point in the “synchronous communication method” that realizes low power consumption, design it considering the oscillation stabilization time of the operation clock for high-speed operation. There is a problem that the measurement with the timer included in the wireless device becomes complicated.
そして、引用文献1〜8に記載されているものに関しては、この高速動作させる為の動作クロックの発振安定時間が考慮されておらず、非通信時に無線装置を高速動作させる為の動作クロックを止めてしまうと、同期がずれてしまうという課題があった。逆に、同期がずれないように、非通信時に無線装置を高速動作させる為の動作クロックをとめないようにすると、非通信時の低消費電力動作の効果を十分に発揮できず、消費電力を低減できないという課題があった。
For those described in
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、無線装置の時間計測を簡素化した形で、無線装置の消費電流を最低限に抑制しながら、通信タイミングを正確に合わせ、確実な同期通信を実現する無線装置及びそのプログラムを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and in a simplified form of time measurement of a wireless device, while keeping current consumption of the wireless device to a minimum, the communication timing is accurately adjusted and reliable synchronous communication is performed. An object of the present invention is to provide a wireless device that realizes the above and a program thereof.
無線機Aと無線機Bとで構成され、前記無線機Aと前記無線機B間は、お互いの時間的な同期を取らない非同期通信を行う非同期通信モードと、お互い時間的な同期を取った同期通信を行う同期通信モードの少なくとも2つのモードを有するものであって、前記無線機Aは、前記非同期通信モードにおいては、自身を高速動作に維持したまま動作を行い、前記同期通信モードにおいては、自身を高速動作、停止動作の少なくとも2種類の状態のいずれかに遷移させながら動作を行う無線装置において、前記無線機Aは、自身が高速動作する為のクロックを生成する高速クロック生成手段と、自身が前記高速動作の場合に無
線信号を送信する送信手段と、前記非同期通信モードで前記無線機Bからの同期通信モードへの移行信号を受信した時点で起動される、前記同期通信モードにおいて信号を送信する前に前記高速クロック生成手段が安定してクロックを生成するまでの時間分を計測するタイマー手段Aと、前記タイマー手段Aの起動と同じタイミングで起動される、前記同期通信モードで前記無線機Bに対して一定間隔で信号を送信する為の時間を計測するタイマー手段Bと、前記タイマー手段Aが計測を完了した時点で、前記同期通信モードにおいて最初に前記送信手段を起動させる同期開始手段と、前記高速クロック生成手段のON/OFFを行う高速クロック制御手段と、前記高速クロック制御手段を用いて前記高速クロック生成手段の動作をOFFした後、自身を高速動作から停止動作に移行させる停止手段と、前記タイマー手段Bが一定時間を計測完了した場合に、前記高速クロック制御手段を用いて前記高速クロック生成手段の動作をONした後、自身を停止動作から高速動作に移行させる高速移行手段、とで構成される無線装置である。
The wireless device A and the wireless device B are configured, and the wireless device A and the wireless device B are synchronized with each other in an asynchronous communication mode in which asynchronous communication is performed without synchronizing with each other in time. In the asynchronous communication mode, the wireless device A operates while maintaining itself at a high speed operation, and in the synchronous communication mode, the wireless communication device A has at least two modes of synchronous communication mode for performing synchronous communication. In the wireless device that operates while shifting itself to at least two states of high speed operation and stop operation, the wireless device A includes high speed clock generation means for generating a clock for operating at high speed. A transmission means for transmitting a radio signal in the case of the high-speed operation, and a time point when a signal for transition from the radio B to the synchronous communication mode is received in the asynchronous communication mode. The timer unit A that is activated and measures the time until the high-speed clock generation unit stably generates a clock before transmitting a signal in the synchronous communication mode, and at the same timing as the activation of the timer unit A The timer unit B that measures the time for transmitting a signal to the wireless device B at regular intervals in the synchronous communication mode, and the synchronous communication mode when the timer unit A completes the measurement. After the operation of the high-speed clock generation means is turned off using the high-speed clock control means, the synchronization start means for starting the transmission means first, the high-speed clock control means for turning on and off the high-speed clock generation means The stop means for shifting itself from the high speed operation to the stop operation, and the timer means B complete the measurement for a predetermined time, After ON operation of the high-speed clock generating means using a high-speed clock control means, fast transition means for shifting itself from stop operation for high speed operation, a radio apparatus composed of a capital.
そして、無線機Aが、低消費電力動作を維持しながら、正確に所定周期で無線信号を送信することができる為、対向する無線機Bが無線機Aからの無線信号を受信する為に受信電源をONする時間を最小にすることができ、システム全体の消費電力を抑制することが可能となる。 And since the wireless device A can transmit the wireless signal accurately at a predetermined cycle while maintaining the low power consumption operation, the receiving wireless device B receives the wireless signal from the wireless device A. The time for turning on the power can be minimized, and the power consumption of the entire system can be suppressed.
また、送信間隔の正確さが実現できる為、対向する無線機Bとの接続性が向上し、システムの普及拡大を実現することが可能となる。 In addition, since the accuracy of the transmission interval can be realized, the connectivity with the facing wireless device B is improved, and the spread of the system can be realized.
さらに、同期通信モードにおいて、無線機Aで計測しなければならない時間がタイマー手段Bの計測時間のみとなる為、無線機Aの構成が簡素化でき、それに伴い、無線機Aを安価で容易に作ることができるようになる。 Furthermore, in the synchronous communication mode, since the time that must be measured by the wireless device A is only the measurement time of the timer means B, the configuration of the wireless device A can be simplified, and accordingly, the wireless device A can be easily and inexpensively. Can be made.
本発明により、低消費電力動作を維持しながら、正確に所定周期で無線信号を送信することができる為、対向する無線装置が無線信号を受信する為に受信電源をONする時間を最小にすることができ、システム全体の消費電力を抑制することが可能となる。 According to the present invention, since it is possible to transmit a radio signal accurately at a predetermined cycle while maintaining a low power consumption operation, it is possible to minimize the time during which the opposite radio apparatus turns on the reception power source to receive the radio signal. Therefore, it is possible to suppress power consumption of the entire system.
また、送信間隔の正確さが実現できる為、対向する無線装置との接続性が向上する。つまり、本システムが普及し、大勢の利用者が本システムを利用した場合における、無線通信の衝突回避を実現することにもなる。すなわち、無線装置同士が正確に一定時間毎に通信を行うことが実現すれば、他の利用者が使用している本システムの無線電波との衝突を回避できる可能性が高まり、システムの信頼性が向上する。 In addition, since the accuracy of the transmission interval can be realized, the connectivity with the facing wireless device is improved. That is, when this system becomes widespread and many users use this system, wireless communication collision avoidance can also be realized. In other words, if wireless devices communicate with each other accurately at regular intervals, the possibility of avoiding collisions with the radio waves of the system used by other users increases, and the reliability of the system Will improve.
さらに、他社接続性という観点において、対抗する無線装置それぞれを別々のメーカーが製造した場合の相互接続を行う場合、通信間隔が規格として定められていれば、異メーカー製造の無線機同士の通信も可能となる。その際、規格に準拠する為には、通信間隔精度の向上は必須となる。異メーカー製造の無線機同士の接続が保障されれば、本システムの普及拡大を実現することが可能となる。 In addition, in terms of connectivity with other companies, when connecting each other wireless device manufactured by different manufacturers, if the communication interval is defined as a standard, communication between wireless devices manufactured by different manufacturers is also possible. It becomes possible. At that time, in order to comply with the standard, it is essential to improve the communication interval accuracy. If the connection between wireless devices manufactured by different manufacturers is guaranteed, the spread of this system can be realized.
さらに、同期通信モードにおいて、計測しなければならない時間が1つに抑制することができるので、無線装置の構成が簡素化でき、それに伴い、無線装置を安価で容易に作ることができるようになる。 Furthermore, in the synchronous communication mode, the time that must be measured can be suppressed to one, so that the configuration of the wireless device can be simplified, and accordingly, the wireless device can be easily manufactured at low cost. .
第1の発明は、 無線機Aと無線機Bとで構成され、前記無線機Aと前記無線機B間は、お互いの時間的な同期を取らない非同期通信を行う非同期通信モードと、お互い時間的な同期を取った同期通信を行う同期通信モードの少なくとも2つのモードを有するもので
あって、前記無線機Aは、前記非同期通信モードにおいては、自身を高速動作に維持したまま動作を行い、前記同期通信モードにおいては、自身を高速動作、停止動作の少なくとも2種類の状態のいずれかに遷移させながら動作を行う無線装置において、前記無線機Aは、自身が高速動作する為のクロックを生成する高速クロック生成手段と、自身が前記高速動作の場合に無線信号を送信する送信手段と、前記非同期通信モードで前記無線機Bからの同期通信モードへの移行信号を受信した時点で起動される、前記同期通信モードにおいて信号を送信する前に前記高速クロック生成手段が安定してクロックを生成するまでの時間分を計測するタイマー手段Aと、前記タイマー手段Aの起動と同じタイミングで起動される、前記同期通信モードで前記無線機Bに対して一定間隔で信号を送信する為の時間を計測するタイマー手段Bと、前記タイマー手段Aが計測を完了した時点で、前記同期通信モードにおいて最初に前記送信手段を起動させる同期開始手段と、前記高速クロック生成手段のON/OFFを行う高速クロック制御手段と、前記高速クロック制御手段を用いて前記高速クロック生成手段の動作をOFFした後、自身を高速動作から停止動作に移行させる停止手段と、前記タイマー手段Bが一定時間を計測完了した場合に、前記高速クロック制御手段を用いて前記高速クロック生成手段の動作をONした後、自身を停止動作から高速動作に移行させる高速移行手段、とで構成されるものである。
The first invention is composed of a wireless device A and a wireless device B, and the wireless device A and the wireless device B are connected to each other in an asynchronous communication mode for performing asynchronous communication that does not synchronize with each other in time. In the asynchronous communication mode, the wireless device A operates while maintaining itself at a high speed operation. In the synchronous communication mode, in the wireless device that operates while changing itself to at least two states of high speed operation and stop operation, the wireless device A generates a clock for operating at high speed. A high-speed clock generation means for transmitting, a transmission means for transmitting a radio signal when it is in the high-speed operation, and a signal for transition from the wireless device B to the synchronous communication mode in the asynchronous communication mode Timer means A that is activated when receiving the signal, and measures the time until the high-speed clock generation means stably generates a clock before transmitting a signal in the synchronous communication mode, and the timer means A At the same time as the activation, timer means B that measures the time for transmitting a signal to the wireless device B at regular intervals in the synchronous communication mode, and when the timer means A completes the measurement A synchronization start unit that first activates the transmission unit in the synchronous communication mode; a high-speed clock control unit that turns on and off the high-speed clock generation unit; and a high-speed clock generation unit that uses the high-speed clock control unit. After the operation is turned off, the stop means for shifting itself from the high speed operation to the stop operation and the timer means B have completed the measurement for a certain time. If the after ON operation of the high-speed clock generating means by using the high-speed clock control means, fast transition means for shifting itself from stop operation in a high speed operation and is formed in and.
そして、無線機Aが、低消費電力動作を維持しながら、正確に所定周期で無線信号を送信することができる為、対向する無線機Bが無線機Aからの無線信号を受信する為に受信電源をONする時間を最小にすることができ、システム全体の消費電力を抑制することが可能となる。 And since the wireless device A can transmit the wireless signal accurately at a predetermined cycle while maintaining the low power consumption operation, the receiving wireless device B receives the wireless signal from the wireless device A. The time for turning on the power can be minimized, and the power consumption of the entire system can be suppressed.
また、送信間隔の正確さが実現できる為、対向する無線機Bとの接続性が向上し、システムの普及拡大を実現することが可能となる。 In addition, since the accuracy of the transmission interval can be realized, the connectivity with the facing wireless device B is improved, and the spread of the system can be realized.
さらに、同期通信モードにおいて、無線機Aで計測しなければならない時間がタイマー手段Bの計測時間のみとなる為、無線機Aの構成が簡素化でき、それに伴い、無線機Aを安価で容易に作ることができるようになる。 Furthermore, in the synchronous communication mode, since the time that must be measured by the wireless device A is only the measurement time of the timer means B, the configuration of the wireless device A can be simplified, and accordingly, the wireless device A can be easily and inexpensively. Can be made.
第2の発明は、前記無線機Aは、前記同期通信モードにおいて、前記送信手段を用いて無線信号を送信した後、前記無線機Bからの応答信号を受信する場合において、自身が高速動作の場合に前記応答信号を受信し解析する受信手段と、前記受信手段が前記応答信号を正しく受信できなかった場合に、前記タイマー手段Aを起動すると共に、前記タイマーBを再起動するタイマー起動手段と、前記タイマー手段Aが計測を完了した時点で、前記送信手段を用いて前記無線信号を再送する再送手段とで構成されるものである。 According to a second aspect of the present invention, when the wireless device A receives a response signal from the wireless device B after transmitting a wireless signal using the transmitting means in the synchronous communication mode, the wireless device A operates at high speed. Receiving means for receiving and analyzing the response signal, and timer starting means for starting the timer means A and restarting the timer B when the receiving means fails to correctly receive the response signal; When the timer unit A completes the measurement, the transmission unit is configured to retransmit the radio signal using the transmission unit.
そして、同期通信モードにおいて、送信した無線信号に対する応答を正常に受信できない場合に行う再送によって以降の無線信号の送信間隔が変更になっても、無線機Aが、低消費電力動作を維持しながら、正確に所定周期で無線送信することができるようになり、システム全体の消費電力を抑制することができる。 In the synchronous communication mode, even when the transmission interval of the subsequent wireless signal is changed by retransmission performed when a response to the transmitted wireless signal cannot be normally received, the wireless device A maintains the low power consumption operation. Thus, wireless transmission can be accurately performed at a predetermined cycle, and the power consumption of the entire system can be suppressed.
第3の発明は、前記無線機Aは、前記送信手段を用いて無線信号を送信した後で、停止手段を起動させる前、もしくは前記受信手段が前記応答信号を正しく受信できたと判断した後で前記停止手段を起動させる前に、次の送信電文を作成して保存する送信電文作成手段を有し、前記送信手段は前記高速動作移行後に送信電文を作成せずに、保存されている前記送信電文を送信する構成としたものである。 According to a third aspect of the present invention, the wireless device A transmits a wireless signal using the transmitting unit, and before starting the stop unit or after determining that the receiving unit has correctly received the response signal. Before starting the stop means, it has a transmission message creation means for creating and saving the next transmission message, and the transmission means does not create a transmission message after shifting to the high-speed operation and saves the transmission It is configured to transmit a message.
そして、同期通信モードにおいて、無線機Aの無線送信を行う間隔が送信データ作成時間に左右されることがなくなり、より正確に所定周期で送信することができるようになり、システム全体の消費電力を抑制することができる。 In the synchronous communication mode, the wireless transmission interval of the wireless device A is not affected by the transmission data creation time, and can be transmitted more accurately at a predetermined cycle, thereby reducing the power consumption of the entire system. Can be suppressed.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は本発明の第1の実施の形態における無線機Aのブロック図を示すものである。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a block diagram of a wireless device A according to the first embodiment of the present invention.
図1において、1は無線機Aである。2は、アンテナである。3は、制御手段である。4は、高速クロック生成手段である。5は、低速クロック生成手段である。6は、高速クロック制御手段である。7は、停止手段である。8は低速移行手段である。9はタイマー手段Aである。10は、タイマー手段Bである。11は、同期開始手段である。12は、送信手段である。13は受信手段である。なお、無線機Bについては、無線機A1と同様の構成である為、詳細な説明は省略する。
In FIG. 1,
無線機A1は、無線機B(図示せず)と通信を行う。ここで、無線機A1は、例えば、ワイヤレスキーであり、無線機Bが内蔵されている携帯電話と共に、利用者が携行している。ここで、無線機Bは、無線機Aからの電波の電界強度を測定し、当該受信電界強度が弱くなると、携帯電話に使用制限をかける。 The wireless device A1 communicates with a wireless device B (not shown). Here, the wireless device A1 is a wireless key, for example, and is carried by the user together with the mobile phone in which the wireless device B is built. Here, the wireless device B measures the electric field strength of the radio wave from the wireless device A, and if the received electric field strength becomes weak, it restricts the use of the mobile phone.
これは、近年、携帯電話には電子決済機能が搭載されるものがあり、利用者が当該携帯電話を紛失/盗難等にあった場合、当該携帯電話の電子決済機能を悪用される恐れがあり、その対策が必要となってきている。その1つとして、利用者は、携帯電話と共に無線機A1を常時携行し、無線機A1は定期的に携帯電話に内蔵されている無線機Bに対して信号を送信し、無線機Bは当該信号受信時にその電界強度を測定することで、無線機A1と無線機Bの距離を検知し、電界強度が弱くなると携帯電話の紛失/盗難が発生した恐れがあるとして、携帯電話の特定の機能、例えば電子決済機能の制限をかけ、セキュリティ性を高めている。 In recent years, some mobile phones are equipped with an electronic payment function. If a user loses or steals the mobile phone, the electronic payment function of the mobile phone may be abused. Measures are becoming necessary. As one of them, the user always carries the wireless device A1 together with the mobile phone, the wireless device A1 periodically transmits a signal to the wireless device B built in the mobile phone, and the wireless device B By measuring the electric field strength at the time of signal reception, the distance between the wireless device A1 and the wireless device B is detected. If the electric field strength becomes weak, the mobile phone may be lost / stolen. For example, the electronic payment function is restricted to enhance security.
図2は、図3は無線機A1と無線機Bとの間の通信シーケンスを示したものである。図2はサーチモード、初期認証モードの通信シーケンス、図3は認証モードの通信シーケンスである。 FIG. 2 shows a communication sequence between the wireless device A1 and the wireless device B in FIG. FIG. 2 shows a communication sequence in search mode and initial authentication mode, and FIG. 3 shows a communication sequence in authentication mode.
サーチモードとは、無線機A1と無線機Bがお互いの存在を確認しあい、初期認証モードに移行するためのモードである。 The search mode is a mode in which the wireless device A1 and the wireless device B confirm each other's existence and shift to the initial authentication mode.
初期認証モードとは、無線機A1と無線機Bが、お互いに自らの相手かどうかを認証するモードである。無線機A1と無線機Bは、予めペアリング操作によりお互いを登録しており、初期認証モードでは、この登録情報をベースにした暗号化通信を行うことにより、なりすまし、盗み見、改竄等に対して強い強度を保ち、セキュリティ性を高めている。 The initial authentication mode is a mode in which the wireless device A1 and the wireless device B authenticate each other whether or not they are their own counterparts. The wireless device A1 and the wireless device B have previously registered each other by a pairing operation. In the initial authentication mode, by performing encrypted communication based on this registration information, impersonation, snooping, tampering, etc. Maintains strong strength and enhances security.
なお、このサーチモードと初期認証モードは、無線機A1と無線機Bは、お互いの時間的な同期を取らずに、非同期で通信を行う「非同期通信モード」である。 The search mode and the initial authentication mode are “asynchronous communication modes” in which the wireless device A1 and the wireless device B communicate asynchronously without taking time synchronization with each other.
認証モードとは、無線機A1と無線機Bとの間で時間的な同期をとって定期的に通信を
行う「同期通信モード」であり、相手の存在を確認しあうモードである。認証モードで相手の存在を確認し、無線機Bは所定の受信レベル以上で無線機A1からの電波の受信している間は携帯電話の使用制限をかけていない。
The authentication mode is a “synchronous communication mode” in which the wireless device A1 and the wireless device B periodically communicate with each other in time synchronization, and is a mode in which the existence of the other party is confirmed. The presence of the other party is confirmed in the authentication mode, and the wireless device B does not restrict the use of the mobile phone while receiving radio waves from the wireless device A1 at a predetermined reception level or higher.
図2を参照しながらサーチモード、初期認証モードの通信シーケンスを説明する。 A communication sequence in the search mode and the initial authentication mode will be described with reference to FIG.
無線機A1は定期的にサーチ信号14を送信する。サーチ信号14を送信する時間間隔は例えば1秒毎である。サーチ信号14には無線機A1を示すIDの一部が含まれている。
Radio A1 periodically transmits a
無線機Bはサーチ信号14を受信するとサーチ応答15を無線機A1に対して送信する。無線機A1はサーチ応答15受信すると無線機A1の全IDが含まれるID信号(1)16を送信する。無線機BはID信号(1)16と無線機Bの内部に保有している通信相手のIDとを照合し、一致していれば無線機Bの全IDが含まれるID信号(2)17を送信する。以上で、サーチモードは完了となる。
When the wireless device B receives the
次に、初期認証モードについて説明する。 Next, the initial authentication mode will be described.
サーチモードの最後で、無線機A1がID信号(2)17を受信すると、無線機A1は、確認信号(1)18を送信し、無線機Bは確認信号(1)18を受信すると、認証信号(1)19を送信する。ここで、無線機A1は、認証信号(1)19を受信すると、当該認証信号(1)19をベースに暗号化処理を行い、結果として暗号化された認証信号(2)20を無線機Bに対して送信する。 When the wireless device A1 receives the ID signal (2) 17 at the end of the search mode, the wireless device A1 transmits the confirmation signal (1) 18, and the wireless device B receives the confirmation signal (1) 18, and then authenticates. Signal (1) 19 is transmitted. Here, when the wireless device A1 receives the authentication signal (1) 19, the wireless device A1 performs encryption processing based on the authentication signal (1) 19, and as a result, the encrypted authentication signal (2) 20 is transmitted to the wireless device B. Send to.
一方、無線機Bは無線機A1に対して認証信号(1)19を送信した後、送信した認証信号(1)19をベースに無線機A1と同様の方法で暗号化処理を行い、次に無線機A1が無線機Bに対して送信してくるであろう認証信号(2)20を内部で完成させる。そして、実際に無線機A1から認証信号(2)20を受信した際に、受信した信号と内部で事前に暗号化して作成した認証信号(2)20を比較し照合することで、お互いの認証を行う。 On the other hand, after transmitting the authentication signal (1) 19 to the wireless device A1, the wireless device B performs an encryption process in the same manner as the wireless device A1 based on the transmitted authentication signal (1) 19, and then The authentication signal (2) 20 that the wireless device A1 will transmit to the wireless device B is completed internally. Then, when the authentication signal (2) 20 is actually received from the wireless device A1, the received signal is compared with the authentication signal (2) 20 created by previously encrypting in advance, so that mutual authentication can be performed. I do.
そして、受信した認証信号(2)20が正しいと判断した場合、認証は成立し、無線機Bは無線機A1に対して認証応答信号(1)21を送信して、自らは認証モードに遷移する。無線機A1も、認証応答信号(1)21を正しく受信すると無線機Bとの認証が成立したと判定し、認証モードに遷移する。 If it is determined that the received authentication signal (2) 20 is correct, authentication is established, and the wireless device B transmits an authentication response signal (1) 21 to the wireless device A1, and transitions to the authentication mode. To do. When the wireless device A1 also correctly receives the authentication response signal (1) 21, it determines that authentication with the wireless device B has been established, and transitions to the authentication mode.
なお、この説明では、無線機Bは、無線機A1に対して認証信号(1)19を送信した後、無線機A1からの認証信号(2)20を受信する前に、自らが送信した認証信号(1)19をベースに暗号化処理を行い、その結果と無線機A1から受信する認証信号(2)20を比較して認証判断を行っているが、無線機Bは無線機A1から認証信号(2)20を受信した後、当該受信信号を復号化してその結果が正しいか否かで認証判断を行ってもよい。 In this description, the wireless device B transmits the authentication signal (1) 19 to the wireless device A1 and then receives the authentication signal transmitted by itself before receiving the authentication signal (2) 20 from the wireless device A1. The encryption processing is performed based on the signal (1) 19, and the result is compared with the authentication signal (2) 20 received from the wireless device A1, and the authentication determination is made. The wireless device B authenticates from the wireless device A1. After receiving the signal (2) 20, the received signal may be decoded and an authentication determination may be made based on whether the result is correct.
次に図3の認証モードの通信シーケンスについて説明する。 Next, a communication sequence in the authentication mode of FIG. 3 will be described.
認証モードにおいては、無線機A1は、予め定められた周期で、第一の識別信号である簡易ID22を無線機Bに対して送信する。ここで、図3では、予め定められた周期を3秒とする。一方、無線機Bは、無線機A1が送信する簡易ID22のタイミングで受信を行うが、ここでは、受信データの解析は行わずに、受信レベル(電界強度)を測定する。
In the authentication mode, the wireless device A1 transmits a
ここで、電界強度が所定レベル以下である場合が、例えば連続で何回か続いた場合、無線機Bは無線機A1との距離が所定距離以上離れているとして、携帯電話に機能制限をかける。その後、電界強度が所定レベル以上に戻った場合は、携帯電話の機能制限を解除する。 Here, when the electric field strength is below a predetermined level, for example, when it continues several times in succession, the wireless device B imposes a function restriction on the mobile phone, assuming that the distance from the wireless device A1 is a predetermined distance or more. . After that, when the electric field strength returns to a predetermined level or higher, the function restriction of the mobile phone is released.
一方、この簡易ID22とは別に、無線機A1と無線機Bは、例えば、24秒毎に往復通信を行いお互いの認証を行う。これは、図3における確認信号(1)23、認証信号(1)24のペアと、認証信号(2)25、認証応答信号(1)26のペアである。ここで、確認信号(1)23、認証信号(2)25が、第二の識別信号であり、24秒の場合、前述の3秒毎の簡易ID22の整数倍(8倍)の間隔となる。
On the other hand, apart from the
そして、24秒毎の往復通信が成功しなかった場合、無線機A1と無線機Bは、お互いにサーチモードに戻り、改めて通信相手を捕捉する動作から開始する。 If the round-trip communication every 24 seconds is not successful, the wireless device A1 and the wireless device B return to the search mode and start from the operation of capturing the communication partner again.
このようにして、認証モードにおいては、無線機A1と無線機Bが、お互いに時間的な同期を取って通信を行う「同期通信方式」を採用している。 Thus, in the authentication mode, the “synchronous communication method” is employed in which the wireless device A1 and the wireless device B communicate with each other in time synchronization.
このようなシステムにおいて、無線機A1と無線機Bには低消費電力動作が求められる。すなわち、無線機A1であるワイヤレスキーや、無線機Bが内蔵されている携帯電話は、どちらも電池駆動であり、電池寿命を延ばすことにより、電池交換操作や充電操作の頻度を削減し、利用者の使い勝手の向上が非常に重要となる。 In such a system, the wireless device A1 and the wireless device B are required to operate with low power consumption. That is, both the wireless key that is the wireless device A1 and the mobile phone that incorporates the wireless device B are both battery-operated, extending the battery life and reducing the frequency of battery replacement operations and charging operations. Improvement of user convenience is very important.
その為に、図2のサーチモードにおいては、無線機A1のサーチ信号14の一定間隔の送信、無線機Bのサーチ信号14の捕捉において、サーチ信号14の送信動作やサーチ信号14の捕捉動作以外は、無線送受信電源をOFFすると共に、無線機A1や無線機Bの制御機能を担うマイコン部の電力をできるだけ落とす必要がある。
For this reason, in the search mode of FIG. 2, the
また、図3の認証モードにおいては、無線機A1の簡易ID22送信や確認信号(1)23と認証信号(1)24の送受信、認証信号(2)25と認証応答信号(1)26の送受信、無線機Bの簡易ID22の受信や確認信号(1)23と認証信号(1)24の送受信、認証信号(2)25と認証応答信号(1)26の送受信以外は、同様に無線送受信電源をOFFすると共に、無線機A1や無線機Bの制御機能を担うマイコン部の電力をできるだけ落とす必要がある。
In the authentication mode of FIG. 3, the
なぜなら、本システムでは、無線機A1と無線機Bがお互いに相手を捕捉するサーチモードか、お互いの認証を継続する認証モードで使用される時間が殆どを占めるためである。逆に、前述の初期認証モードは、サーチモードから認証モードに遷移するまでの過程のモードであり、頻繁に使用されるモードではない為、動作電流が全体の消費電力に与える影響は小さい。 This is because in this system, most of the time spent in the search mode in which the wireless device A1 and the wireless device B capture each other or in the authentication mode in which the mutual authentication continues is occupied. Conversely, the initial authentication mode described above is a process in the process from the search mode to the authentication mode, and is not a frequently used mode. Therefore, the influence of the operating current on the overall power consumption is small.
一方、図3の認証モードにおいては、前述のように3秒毎の簡易ID22の通信、24秒毎の確認信号(1)23と認証信号(1)25の送受信、認証信号(2)25と認証応答信号(1)26の送受信を確実に行い、お互いの認証精度を上げ、システムの信頼性を向上する必要がある。
On the other hand, in the authentication mode of FIG. 3, as described above, the communication of the
その為には、無線機A1は図3の3秒毎、24秒毎の時間間隔精度を上げ、無線機Bが3秒毎、24秒毎のタイミングにおける必要最小限時間以外は無線部の電源をOFFして超低消費電力モードで動作しても確実に3秒毎、24秒毎の通信が行われるようにしなければいけない。 For this purpose, the wireless device A1 increases the accuracy of the time interval every 3 seconds and every 24 seconds in FIG. 3, and the wireless device B supplies power to the wireless unit except for the necessary minimum time at the timing of every 3 seconds and every 24 seconds. Even if it is turned off and it operates in the ultra low power consumption mode, it must be ensured that communication is performed every 3 seconds and every 24 seconds.
また、無線機A1が3秒毎、24秒毎の時間間隔精度を上げることは、本システムが普及し、大勢の利用者が本システムを利用した場合における、無線通信の衝突回避を実現することにもなる。すなわち、無線機A1と無線機Bが正確に3秒毎、24秒毎に通信を行うことが実現すれば、他の利用者が使用している本システムの無線電波との衝突を回避できる可能性が高まり、システムの信頼性が向上する。 In addition, when the wireless device A1 increases the accuracy of the time interval every 3 seconds and every 24 seconds, this system becomes widespread, and when a large number of users use this system, wireless communication collision avoidance is realized. It also becomes. In other words, if the wireless device A1 and the wireless device B can communicate accurately every 3 seconds and every 24 seconds, it is possible to avoid collision with the radio waves of this system used by other users. And the reliability of the system is improved.
さらに、他社接続性という観点からも、無線機A1が3秒毎、24秒毎の時間間隔精度を上げることは重要である。 Furthermore, from the viewpoint of connectivity with other companies, it is important for the wireless device A1 to increase the time interval accuracy every 3 seconds and every 24 seconds.
すなわち、無線機A1と無線機Bを、別々のメーカーが製造した場合の相互接続を行う場合、3秒毎、24秒毎といった通信間隔が規格として定められていれば、異メーカー製造の無線機同士の通信も可能となる。その際、規格に準拠する為には、3秒毎、24秒毎の時間間隔精度の向上は必須となる。異メーカー製造の無線機同士の接続が保障されれば、本システムの普及拡大を実現することが可能となる。 That is, when the wireless device A1 and the wireless device B are interconnected when manufactured by different manufacturers, if the communication interval such as every 3 seconds or every 24 seconds is defined as a standard, the wireless devices manufactured by different manufacturers Communication between each other is also possible. At that time, in order to comply with the standard, it is essential to improve the time interval accuracy every 3 seconds and every 24 seconds. If the connection between wireless devices manufactured by different manufacturers is guaranteed, the spread of this system can be realized.
以上のように、低消費電力と高い時間間隔精度を両立させる為の、無線機A1の動作について、以下に説明する。 As described above, the operation of the wireless device A1 for achieving both low power consumption and high time interval accuracy will be described below.
図1において、無線機A1の各種制御部は、1つのLSIである。ここで、無線機A1の動作制御は、全て制御手段3が担う。LSIは、その動作の為に、高速クロック生成手段4と低速クロック生成手段5を外部に有する。 In FIG. 1, various control units of the wireless device A1 are one LSI. Here, the control means 3 is responsible for all the operation control of the wireless device A1. The LSI has high-speed clock generation means 4 and low-speed clock generation means 5 outside for the operation.
高速クロック生成手段4と低速クロック生成手段5は、それぞれ「高速クロック」「低速クロック」と呼ばれるもので、無線機A1の制御動作速度のベース時間を作成すると共に、無線機A1が有するタイマー手段A9、タイマー手段B10が計測する時間ベースを生成する。 The high-speed clock generation means 4 and the low-speed clock generation means 5 are called “high-speed clock” and “low-speed clock”, respectively, and create a base time for the control operation speed of the wireless device A1, and timer means A9 included in the wireless device A1. The time base measured by the timer means B10 is generated.
無線機A1は、その動作モードとして、「高速動作モード」「低速動作モード」「動作停止モード」の3つに大別できる。 The radio device A1 can be roughly divided into three operation modes: a “high-speed operation mode”, a “low-speed operation mode”, and an “operation stop mode”.
「高速動作モード」は、高速クロック生成手段4から供給された「高速クロック」をベースに無線機A1の動作を制御するもので、動作速度は速くなるが、その分消費電力も大きい。消費電力の大きさの大半は高速クロック生成手段4の発振子の発振動作によるものである。一方、無線機A1の無線送受信機能も、伝送速度や変復調、周波数調整を行う為、「高速動作モード」でないと動作しない。 The “high-speed operation mode” controls the operation of the wireless device A1 based on the “high-speed clock” supplied from the high-speed clock generation means 4, and the operation speed is increased, but the power consumption is increased accordingly. Most of the power consumption is due to the oscillation operation of the oscillator of the high-speed clock generation means 4. On the other hand, the wireless transmission / reception function of the wireless device A1 does not operate unless it is in the “high-speed operation mode” because it performs transmission speed, modulation / demodulation, and frequency adjustment.
「低速動作モード」は、無線機A1の動作速度を遅くする代わりに、「高速クロック」や無線送受信機能を停止させることで、消費電力を抑制するモードである。動作速度が遅いが為、ソフトウエア命令を実行する際も、1命令時間が長くなる。 The “low-speed operation mode” is a mode in which power consumption is suppressed by stopping the “high-speed clock” and the wireless transmission / reception function instead of reducing the operation speed of the wireless device A1. Since the operation speed is slow, even when executing a software instruction, one instruction time becomes long.
「動作停止モード」は、無線機A1のソフトウエア動作を停止させるモードである。すなわち、プログラミングされたソフトウエアは実行されない。高速クロック生成手段4を停止させることと併用することで、無線機A1の消費電流は極端に小さくなる。 The “operation stop mode” is a mode for stopping the software operation of the wireless device A1. That is, the programmed software is not executed. By using this together with stopping the high-speed clock generation means 4, the current consumption of the wireless device A1 becomes extremely small.
但し、低速クロック生成手段5は動作を継続しており、この低速クロック生成手段5をベースに作った時間を計測するタイマー手段B10は動作を継続する。そして、タイマー手段B10が時間計測を完了した旨で、「動作停止モード」から「低速動作モード」への復帰が可能である。 However, the low-speed clock generation means 5 continues to operate, and the timer means B10 that measures the time created based on the low-speed clock generation means 5 continues to operate. Then, when the timer means B10 has completed the time measurement, it is possible to return from the “operation stop mode” to the “low speed operation mode”.
ここで、「高速動作モード」「低速動作モード」「動作停止モード」の3つの遷移は、中
間に「低速動作モード」を介す。すなわち、「高速動作モード」から「動作停止モード」にする為には、一旦「低速動作モード」にして高速クロック生成手段4を停止させ消費電流を抑制した後、「動作停止モード」に遷移することで、「動作停止モード」の低消費電力性能を発揮させることができる。
Here, the three transitions of “high-speed operation mode”, “low-speed operation mode”, and “operation stop mode” are via the “low-speed operation mode” in the middle. That is, in order to change from the “high-speed operation mode” to the “operation stop mode”, after changing to the “low-speed operation mode”, the high-speed
逆に、「動作停止モード」から「高速動作モード」にする為には、タイマー手段B10の低速クロック生成手段5をベースに作った時間計測完了で、「低速動作モード」に遷移し、そこで停止している高速クロック生成手段4の動作を開始させ、その後「高速動作モード」に移る。 Conversely, in order to change from the “operation stop mode” to the “high speed operation mode”, when the time measurement made based on the low speed clock generation means 5 of the timer means B10 is completed, the transition is made to the “low speed operation mode” and stop there. The operation of the high-speed clock generating means 4 is started, and thereafter, the “high-speed operation mode” is entered.
ここで、高速クロック生成手段4は、前述のように高速発振子で構成される為、その動作開始には安定発振するまで待たなければならない。よって、「低速動作モード」に遷移した後、高速クロック生成手段4の動作を開始させ、発振が安定するまで十分待った後、「高速動作モード」に遷移させる。
Here, since the high-speed clock generation means 4 is composed of a high-speed oscillator as described above, it is necessary to wait for stable oscillation before starting its operation. Therefore, after the transition to the “low-speed operation mode”, the operation of the high-speed
なお、以上の説明において、「低速動作モード」は必ずしも必須ではなく、「高速動作モード」「動作停止モード」の2つのモードでも同様の制御が可能である。 In the above description, the “low-speed operation mode” is not necessarily essential, and the same control is possible in two modes of “high-speed operation mode” and “operation stop mode”.
以上のような構成で、図3の認証モードを実現する方法を図1を用いて説明する。無線機A1は初期認証モードの最後である認証信号(2)20を送信した後、認証応答信号(1)21を受信する。 A method for realizing the authentication mode of FIG. 3 with the above configuration will be described with reference to FIG. The wireless device A1 transmits the authentication signal (2) 20, which is the last of the initial authentication mode, and then receives the authentication response signal (1) 21.
この認証応答信号(1)21が次の認証モードへ移行する為の合図のようなものであり、認証モード移行信号の位置付けとなる。この送受信は、「高速動作モード」で行う必要がある。そして、認証応答信号(1)21を受信した後、「低速動作モード」に遷移し、高速クロック生成手段4を停止させ、「動作停止モード」に遷移する。 This authentication response signal (1) 21 is like a signal for shifting to the next authentication mode, and is positioned as an authentication mode shift signal. This transmission / reception must be performed in the “high-speed operation mode”. Then, after receiving the authentication response signal (1) 21, the state transits to the “low speed operation mode”, stops the high speed clock generation means 4, and transits to the “operation stop mode”.
ここで、「動作停止モード」から復帰するのは、3秒後の簡易ID22の送信タイミングである。すなわち、図3における、初期認証モードの最後の認証信号(2)20の送信タイミングから認証モード最初の簡易ID22の送信までが3秒であり、無線機A1はこの最初の簡易ID20の送信タイミングで簡易ID20を送信しなければならない。
Here, the return from the “operation stop mode” is the transmission timing of the
すなわち、無線機A1は、認証信号(2)20を送信してから正確に3秒後に簡易ID22を送信しなければならない。ここで、前述のように、無線機A1は認証信号(2)20を送信してから、「低速動作モード」を経て「動作停止モード」に移行する。そして、簡易ID22を送信する為には、「動作停止モード」から復帰し、「低速動作モード」で高速クロック生成手段4の発振を開始させ、発振が安定するまで十分待った後、「高速動作モード」に切り替えて簡易ID22を送信しなければならない。
That is, the wireless device A1 must transmit the
つまり、無線機A1は、認証信号(2)20を送信した後、「低速動作モード」を経て「動作停止モード」に移行してから3秒の計測を開始し、3秒を計測完了して時点で「動作停止モード」から「低速動作モード」に復帰して高速クロック生成手段4の動作を開始させ、発振が安定するまで十分待った後、「高速動作モード」に遷移して簡易ID22を送信していたのでは、認証信号(2)20の送信タイミングから認証モード最初の簡易ID22の送信までが3秒を超えてしまう。なぜなら、高速クロック生成手段4の発振子の発振安定待ち時間や、「低速動作モード」での動作時間が考慮されていない為である。
That is, after transmitting the authentication signal (2) 20, the wireless device A1 starts the measurement for 3 seconds after shifting to the “operation stop mode” through the “low speed operation mode”, and completes the measurement for 3 seconds. At this time, the operation is returned from the “operation stop mode” to the “low speed operation mode” to start the operation of the high speed clock generation means 4 and waits for a sufficient period of time for oscillation to stabilize. In this case, the time from the transmission timing of the authentication signal (2) 20 to the transmission of the first
仮に、認証信号(2)20を送信開始する時点で3秒の計測を開始したとしても、3秒の計測完了で「動作停止モード」から復帰していたのでは、その後の「低速動作モード」での動作時間や高速クロック生成手段4の発振子の発振安定待ち時間が考慮されていない
為、同様に3秒間隔での簡易ID22の送信はできない。
Even if the measurement for 3 seconds is started when the transmission of the authentication signal (2) 20 is started, if the measurement is resumed from the “operation stop mode” upon completion of the measurement for 3 seconds, the subsequent “low speed operation mode” Since the operation time and the oscillation stabilization wait time of the oscillator of the high-speed clock generation means 4 are not taken into consideration, the
これに対し、「低速動作モード」での動作時間や高速クロック生成手段4の発振子の発振安定待ち時間を考慮し、その分、3秒より短い時間を計測すれば、認証信号(2)20の送信タイミングから認証モード最初の簡易ID22の送信までを正確に3秒とすることが実現できる。ここで、認証モードにおける最初の簡易ID22の送信から、2番目の簡易ID22の送信までの区間も3秒である。
On the other hand, if the operation time in the “low-speed operation mode” and the oscillation stabilization waiting time of the oscillator of the high-speed
同様に、24秒のタイミングまで、全て3秒間隔で無線機A1は電波を送信するさらに言えば、24秒のタイミング以降も、認証モードが継続する限り、無線機A1は3秒間隔で電波を送信する必要がある。 Similarly, the wireless device A1 transmits radio waves at intervals of 3 seconds until the timing of 24 seconds. More specifically, the wireless device A1 transmits radio waves at intervals of 3 seconds as long as the authentication mode continues after the timing of 24 seconds. Need to send.
しかしながら、初期認証モード後の最初の簡易ID22の送信まで以外は、全て3秒を計測すればよい。これは、図4に示すように、3秒間隔の簡易ID22の送信に対し、無線機A1は、「動作停止モード」から復帰し「低速動作モード」に切り替わるタイミングの間を3秒として正確に計測していれば、簡易ID22の送信間隔は必然的に3秒となる。
However, except for the transmission of the first
すなわち、「低速動作モード」で動作する時間さえ毎回一定であれば、「動作停止モード」から復帰し「低速動作モード」に切り替わるタイミング間をきっかり3秒計測しておけば確実に3秒間隔で簡易ID20の送信が可能となる。
In other words, if even the operating time in the “low-speed operation mode” is constant every time, if you measure exactly 3 seconds between the timing of returning from the “operation stop mode” and switching to the “low-speed operation mode”, it will surely be every 3 seconds. The
このように考えると、前述の初期認証モードの最後の認証信号(2)20の送信タイミングから認証モード最初の簡易ID20の送信間隔を確実に3秒とする為に、「低速動作モード」での動作時間や高速クロック生成手段4の発振子の発振安定待ち時間を考慮し、その分、3秒より短い時間を計測するようにした場合、次回以降は図4のように3秒を計測せねばならず、無線機A1は2つの時間を計測できるように構成しなければならない。
Considering this, in order to ensure that the transmission interval of the first
ここで、無線機A1は、前述のように低消費電力動作が必要で、かつ、システムの普及拡大を図る為に安価で提供しなければならない為、8ビット程度のマイコンで構成されることが多いが、その場合、限られたタイマー資源の中で、2種類の時間を計測することは困難である。 Here, the wireless device A1 needs to be operated with low power consumption as described above, and must be provided at a low cost in order to promote the spread of the system. In many cases, it is difficult to measure two types of time in a limited timer resource.
また、3秒といった、切りのよい時間は内部タイマーで比較的計測しやすいが、3秒より短い端数の時間は、使用できるタイマーが限られる中で困難を極める。さらに、「低速動作モード」の動作プログラムを変更する毎に、前述の3秒より短い端数の計測時間を変えなければ、初期認証モードの最後の認証信号(2)20の送信タイミングから認証モード最初の簡易ID22の送信間隔を確実に3秒とすることができず、修正等が大変であるとともに、実現の困難さが増す。
Also, a good time such as 3 seconds is relatively easy to measure with an internal timer, but a fractional time shorter than 3 seconds is extremely difficult because the timers that can be used are limited. Further, every time the operation program of the “low speed operation mode” is changed, if the measurement time of the fraction shorter than 3 seconds is not changed, the authentication mode first starts from the transmission timing of the last authentication signal (2) 20 in the initial authentication mode. The transmission interval of the
このような問題を解決する為に、本実施の形態では、図5のフローチャートに従い、無線機A1を以下のように動作させる。まず、初期認証モードにおいて無線機A1は、認証信号(1)19を、アンテナ2を介して受信手段13で受け取った(S1)後、暗号化処理を行い、認証信号(2)20を送信するが、認証信号(2)20を送信する前に、予めタイマー手段A9、及びタイマー手段B10を動作させて(S2)、3秒の計測と、認証信号(2)20の送信タイミングの計測を開始する。 In order to solve such a problem, in the present embodiment, the wireless device A1 is operated as follows according to the flowchart of FIG. First, in the initial authentication mode, the wireless device A1 receives the authentication signal (1) 19 by the receiving means 13 via the antenna 2 (S1), performs encryption processing, and transmits the authentication signal (2) 20. However, before transmitting the authentication signal (2) 20, the timer unit A9 and the timer unit B10 are operated in advance (S2), and measurement of 3 seconds and measurement of the transmission timing of the authentication signal (2) 20 are started. To do.
ここで、タイマー手段B10で3秒の計測を開始するタイミングは、図4における高速クロック生成手段4の発振安定待ちを行っている間の「低速動作モード」の時間分、認証信号(2)20の送信タイミングからさかのぼった時間である。 Here, the timing for starting the measurement of 3 seconds by the timer means B10 is the time of the “low speed operation mode” while waiting for the oscillation stabilization of the high speed clock generation means 4 in FIG. It is the time that goes back from the transmission timing of.
この、さかのぼった時間のタイミングを時系列的に計測する為に、タイマー手段A9を動作させ、タイマー手段A9が計測を完了した時点(S3)で、同期開始手段11を動作させ、認証信号(2)20を送信手段12からアンテナ2を介して無線機Bに対して送信する(S4)。 In order to measure the timing of this retroactive time in time series, the timer means A9 is operated, and when the timer means A9 completes the measurement (S3), the synchronization start means 11 is operated, and the authentication signal (2 ) 20 is transmitted from the transmission means 12 to the wireless device B via the antenna 2 (S4).
その後、無線機A1は、無線機Bから認証応答信号(1)21を受信し(S5)、その後、低速移行手段8を動作させて「低速動作モード」に遷移する(S6)。そして、高速クロック生成手段4の発振を、高速クロック制御手段6を利用して停止させ(S7)、停止手段7を動作させて無線機A1の動作を停止させ、「動作停止モード」となる(S8)。 Thereafter, the wireless device A1 receives the authentication response signal (1) 21 from the wireless device B (S5), and then operates the low speed transition means 8 to shift to the “low speed operation mode” (S6). Then, the oscillation of the high-speed clock generation means 4 is stopped using the high-speed clock control means 6 (S7), and the stop means 7 is operated to stop the operation of the wireless device A1 to enter the “operation stop mode” ( S8).
そして、タイマー手段B10が3秒の計測を完了した時点で(S9)、無線機A1は低速移行手段8により「低速動作モード」で動作を開始すると共に(S11)、高速クロック制御手段6を使って、高速クロック生成手段4の発振を開始させる(S10)。 When the timer means B10 completes the measurement for 3 seconds (S9), the wireless device A1 starts operating in the “low speed operation mode” by the low speed transition means 8 (S11) and uses the high speed clock control means 6 Then, the oscillation of the high-speed clock generation means 4 is started (S10).
そして、高速クロック生成手段4の発振安定時間を待つ(S12)。高速クロック生成手段4の発振安定時間を待った後、無線機A1自体を「高速動作モード」に遷移させる(S13)。なお、この「高速動作モード」に遷移させる処理(S10〜S13)は、高速移行手段(図示せず)が行う。 Then, it waits for the oscillation stabilization time of the high-speed clock generation means 4 (S12). After waiting for the oscillation stabilization time of the high-speed clock generation means 4, the wireless device A1 itself is shifted to the “high-speed operation mode” (S13). Note that the processing (S10 to S13) for transitioning to the “high-speed operation mode” is performed by a high-speed transition unit (not shown).
その後、無線機A1は、送信手段12からアンテナ2を介して無線機Bに対して簡易ID22を送信する(S15)。
Thereafter, the wireless device A1 transmits the
無線機A1は、簡易ID22を無線機Bに対して送信した後、低速移行手段8を用いて「低速動作モード」に遷移する(S6)。そして、高速クロック生成手段4の発振を高速クロック制御手段6を利用して停止させ(S7)、停止手段7を動作させて、無線機A1の動作を停止させ、「動作停止モード」となる(S8)。
After transmitting the
なお、タイマー手段B10は、3秒の計測が完了した時点で、計測をやめるのではなく、改めて次の3秒の計測を開始する。そして、3秒が経過すると、先程と同様手順で簡易ID22を送信する。
Note that when the measurement for 3 seconds is completed, the timer means B10 does not stop the measurement, but starts measurement for the next 3 seconds again. When 3 seconds have passed, the
また、24秒のタイミング(S14)では、同様の手順で、確認信号(1)23または認証信号(2)25を送信し(S16)、認証信号(1)24または認証応答信号(1)26を受信する(S17)。 At the timing of 24 seconds (S14), the confirmation signal (1) 23 or the authentication signal (2) 25 is transmitted (S16) by the same procedure, and the authentication signal (1) 24 or the authentication response signal (1) 26. Is received (S17).
以上のような構成とすることで、無線機A1のタイマー手段B10は、予め決められた簡易ID22の送信間隔である3秒のみを継続して計測すれば、24秒毎の確認信号(1)23や認証信号(2)25の送信も含めて、確実に3秒間隔で無線送信を実現することが可能となる。
With the above configuration, the timer unit B10 of the wireless device A1 can continuously measure only 3 seconds, which is a predetermined transmission interval of the
なお、本実施の形態では、「動作停止モード」中は、無線機A1は全く動作しないような説明をしたが、例えば、250ms毎に「動作停止モード」から復帰し、タイマー手段B10が3秒の計測を完了したか確認し、完了していない場合は、再び「動作停止モード」となるような動きでもよい。 In the present embodiment, it has been described that the wireless device A1 does not operate at all during the “operation stop mode”. However, for example, the timer unit B10 returns to the “operation stop mode” every 250 ms and the timer means B10 is set to 3 seconds. It is possible to confirm whether or not the measurement has been completed. If the measurement has not been completed, the movement may again be in the “operation stop mode”.
あるいはまた、タイマー手段B10が250msを計測し、その度に無線機A1は「動作停止モード」から復帰してカウンターをインクリメント(または、デクリメント)して、250ms×12回=3秒で、高速クロック生成手段4の発振を開始させ、発振安定時
間待った後、「高速動作モード」に切り替えて無線送信する構成としてもよい。
Alternatively, the timer unit B10 measures 250 ms, and each time the wireless device A1 returns from the “operation stop mode” and increments (or decrements) the counter, 250 ms × 12 times = 3 seconds, and the high-speed clock The
(実施の形態2)
図6は本発明の第2の実施の形態における無線機A1と無線機B間の認証モードのシーケンスを示すものである。
(Embodiment 2)
FIG. 6 shows an authentication mode sequence between the wireless device A1 and the wireless device B in the second embodiment of the present invention.
図6において、実施の形態1のように、無線機A1と無線機Bは、24秒のタイミング毎に、確認信号(1)23と認証信号(1)24のペア、または認証信号(2)25と認証応答信号(1)26のペアの通信を交互に行うが、例えば、図6に示すように、無線機A1が送信した確認信号(1)23に対して、無線機A1が認証信号(1)24を受信できない場合を考える。 In FIG. 6, as in the first embodiment, the wireless device A1 and the wireless device B have a pair of the confirmation signal (1) 23 and the authentication signal (1) 24 or the authentication signal (2) every 24 seconds. 25 and the authentication response signal (1) 26 are alternately communicated. For example, as shown in FIG. 6, the wireless device A1 transmits an authentication signal to the confirmation signal (1) 23 transmitted by the wireless device A1. (1) Consider a case where 24 cannot be received.
無線機A1が認証信号(1)24を受信できない場合は、図6に示すように、無線機Bが送信した認証信号(1)24が、何らかの理由で無線機A1まで届かない場合もあれば、無線機A1は認証信号(1)24を受信できたが、電文の中身を解析した結果、正しい認証信号(1)24でなかった場合や、無線機A1が送信した確認信号(1)23が無線機Bまで届かなかったり、無線機Bまで届いたが電文の中身が正しい確認信号(1)23ではないと判断して、無線機Bが認証信号(1)24を送信しなかった場合が考えられる。 If the wireless device A1 cannot receive the authentication signal (1) 24, the authentication signal (1) 24 transmitted by the wireless device B may not reach the wireless device A1 for some reason as shown in FIG. The wireless device A1 was able to receive the authentication signal (1) 24. However, as a result of analyzing the contents of the message, if the authentication signal (1) 24 was not correct, or the confirmation signal (1) 23 transmitted by the wireless device A1. Does not reach radio B, or has reached radio B but the contents of the message are not the correct confirmation signal (1) 23 and radio B does not transmit authentication signal (1) 24 Can be considered.
このような場合を考慮して、無線機A1は、正しく認証信号(1)24を受信できない場合は、予め決められた回数分、確認信号(1)の再送27を行う。一方、無線機Bは、無線機A1から再送が来るかもしれないことを想定し、確認信号(1)の再送27を受信待ちする。そして、確認信号(1)の再送27を受信した場合、認証信号(1)の再送28を無線機A1に対して送信する。そして、無線機A1は認証信号(1)の再送28を正常受信した場合、24秒毎の認証通信が成立したとみなす。
Considering such a case, when the wireless device A1 cannot correctly receive the authentication signal (1) 24, it retransmits the confirmation signal (1) 27 for a predetermined number of times. On the other hand, assuming that a retransmission may be received from the wireless device A1, the wireless device B waits to receive the
なお、無線機A1が予め定められた回数分再送を行っても、無線機Bからの認証信号(1)の再送28を正常に受信できなかった場合は、無線機A1、無線機Bともサーチモードに戻り、お互いの相手の捕捉動作からやり直す。
If the wireless device A1 retransmits the predetermined number of times and the
このように、無線機A1と無線機B間の認証モードにおける24秒毎の認証通信において、再送が発生した場合、図6に示すように、認証モードにおける3秒毎、24秒毎の通信タイミングが変更となる。 In this way, when retransmission occurs in the authentication communication every 24 seconds in the authentication mode between the wireless device A1 and the wireless device B, as shown in FIG. 6, the communication timing every 3 seconds and every 24 seconds in the authentication mode. Will be changed.
すなわち、無線機A1は、成功した再送通信における確認信号(1)の再送27の送信タイミングから3秒後に、次の簡易ID22を送信し、成功した再送通信における確認信号(1)の再送27の送信タイミングから24秒後に、次の認証通信を行う。逆に無線機Bも、そのタイミングで簡易ID22を受信したり、認証通信を行ったりする。
That is, the wireless device A1 transmits the next
このような場合においても、実施の形態1と同様に、無線機A1は、成功した再送通信における確認信号(1)の再送27の送信タイミングからきっちり3秒後に簡易ID22を送信しなければならない。
Even in such a case, similarly to the first embodiment, the wireless device A1 must transmit the
ここで、予め定められた回数分の再送通信を行っている間は、実施の形態1と同様に無線機A1は、「高速動作モード」のままである。よって、実施の形態1と同様に、「低速動作モード」での動作時間や高速クロック生成手段4の発振子の発振安定待ち時間を考慮し、その分、3秒より短い時間を計測するようにした場合、次回以降は図4のように3秒を計測せねばならず、無線機A1は2つの時間を計測できるように構成しなければならない。
Here, as long as retransmission communication is performed a predetermined number of times, the wireless device A1 remains in the “high-speed operation mode” as in the first embodiment. Therefore, as in the first embodiment, considering the operation time in the “low-speed operation mode” and the oscillation stabilization waiting time of the oscillator of the high-speed
このような問題を解決する為に、本実施の形態では、図7のフローチャートに従い、無線機A1を以下のように動作させる。 In order to solve such a problem, in the present embodiment, the wireless device A1 is operated as follows according to the flowchart of FIG.
まず、無線機A1は、初送である確認信号(1)23を送信した(S33)後、初送応答である認証信号(1)24の受信待ちを行い(S18)、初送応答である認証信号(1)24を正しく受信できた場合は、従来と同様に、「低速動作モード」に遷移し(S23)、高速クロック生成手段4の発振を停止させ(S24)、「動作停止モード」に遷移する(S25)。 First, after transmitting the confirmation signal (1) 23 that is the initial transmission (S33), the wireless device A1 waits to receive the authentication signal (1) 24 that is the initial transmission response (S18), and is the initial transmission response. If the authentication signal (1) 24 has been correctly received, the process shifts to the “low-speed operation mode” (S23), stops the oscillation of the high-speed clock generation means 4 (S24), and “operation stop mode”. (S25).
そして、初送である確認信号(1)23を送信したタイミングからタイマー手段B10が継続して計測している3秒タイマーがタイムアップした時点(S26)で、「動作停止モード」から「低速動作モード」に復帰し(S28)、高速クロック生成手段4の発振を開始させ(S27)、発振安定時間を十分待った後(S29)、「高速動作モード」に切り替えて(S30)、簡易ID22を送信する(S32)。なお、この「高速動作モード」に遷移させる処理は、高速移行手段(図示せず)が行う。
Then, when the 3-second timer measured by the timer means B10 continues from the timing at which the confirmation signal (1) 23 as the initial transmission is timed up (S26), the "low speed operation" is changed from the "operation stop mode". Mode "(S28), the oscillation of the high-speed clock generation means 4 is started (S27), and after sufficiently waiting for the oscillation stabilization time (S29), the mode is switched to the" high-speed operation mode "(S30), and the
一方、初送応答である認証信号(1)24を正しく受信できなかったと判断した場合は、無線機A1は予め決められた回数だけ、確認信号(1)27の再送を行う。なお、予め決められた回数再送を行っても、認証信号(1)24を正しく受信できなかったと判断した場合は(S19)、無線機A1は「サーチモード」に移行する。 On the other hand, when it is determined that the authentication signal (1) 24, which is the initial transmission response, has not been correctly received, the wireless device A1 retransmits the confirmation signal (1) 27 a predetermined number of times. If it is determined that the authentication signal (1) 24 has not been correctly received even after a predetermined number of retransmissions (S19), the wireless device A1 shifts to the “search mode”.
ここで、無線機A1は、確認信号(1)27の再送を行う為に、3秒継続して計測しているタイマー手段B10をリセットスタートさせる(S20)。リセットスタートするタイミングは、この後、確認信号(1)の再送27を送信するタイミングから、図4における高速クロック生成手段4の発振安定待ちを行っている間の「低速動作モード」の時間分、認証信号(2)20の送信タイミングからさかのぼったタイミングである。
Here, in order to retransmit the confirmation signal (1) 27, the wireless device A1 resets and starts the timer means B10 that is continuously measuring for 3 seconds (S20). The reset start timing is the time of the “low-speed operation mode” while waiting for the oscillation stabilization of the high-speed clock generation means 4 in FIG. 4 from the timing of transmitting the
この、さかのぼった時間のタイミングを時系列的に計測する為に、タイマー手段A9を動作させ(S20)、タイマー手段A9が計測を完了した時点(S21)で、同期開始手段11を動作させ、確認信号(1)の再送27を送信手段12からアンテナ2を介して無線機Bに対して送信する(S22)。
In order to measure the timing of the retroactive time in time series, the timer means A9 is operated (S20), and when the timer means A9 completes the measurement (S21), the synchronization start means 11 is operated and checked. The
この時、無線機A1は、タイマー手段B10をリセットスタートしてから、高速クロック生成手段4の発振安定待ちを行っている間の「低速動作モード」の時間分経過した後、確認信号(1)の再送27を送信するように、確認信号(1)の再送27の送信タイミングは無線機A1と無線機B間にて予め定めておく。
At this time, the wireless device A1 resets the timer means B10 and waits for the time of “low speed operation mode” while waiting for the oscillation stabilization of the high speed clock generation means 4, and then the confirmation signal (1) The transmission timing of the
以上のような構成とすることで、無線機A1は、タイマー手段B10は、予め決められた簡易ID22の送信間隔である3秒のみの計測で、再送が発生した場合にも、確実に決めたれたタイミングでの簡易ID22の通信や、確認信号(1)23と認証信号(1)24のペア、または認証信号(2)25と認証応答信号(1)26のペアの通信を実現することが可能となる。
With the configuration as described above, the wireless device A1 can reliably determine the timer unit B10 even when retransmission occurs by measuring only 3 seconds, which is a predetermined transmission interval of the
(実施の形態3)
図8は本発明の第3の実施の形態における無線機Aと無線機B間の認証モードのシーケンスを示すものである。
(Embodiment 3)
FIG. 8 shows an authentication mode sequence between the wireless device A and the wireless device B in the third embodiment of the present invention.
無線機A1は、無線機Bに対して電文を送信する際、送信電文を作成しなければならない。電文の作成は、電文長にもよるが、予め本システムで定められたデータを作成せねば
ならず、無線機A1が「高速動作モード」で動作している場合においても、各種演算等が伴い、ある程度の時間を要する。
When the wireless device A1 transmits a message to the wireless device B, the wireless device A1 must create a transmission message. The creation of the message depends on the length of the message, but the data determined in advance by this system must be created. Even when the wireless device A1 is operating in the “high-speed operation mode”, various calculations are involved. , Takes some time.
また、本システムでは、無線機A1と無線機B間は無線通信である為、ノイズや妨害の影響を受けやすい。よって、送信電文には、冗長度を増しても、CRCやBCH等の誤り訂正符号を付加し、ノイズや妨害によるデータ化けが発生しても、誤り検出や誤り訂正で通信の確実性や信頼性を高める工夫も必要である。 Further, in this system, since the wireless device A1 and the wireless device B are wireless communication, they are easily affected by noise and interference. Therefore, even if redundancy is increased in the transmitted message, an error correction code such as CRC or BCH is added, and even if data corruption occurs due to noise or interference, the reliability and reliability of communication can be improved by error detection and error correction. It is also necessary to devise ways to improve the performance.
この場合、CRCやBCH等の誤り訂正符号を電文に付加する為には、その誤り訂正符号に応じた特殊演算が必要となり、この場合も、無線機A1が「高速動作モード」で動作している場合においても、相応の時間を要する。 In this case, in order to add an error correction code such as CRC or BCH to the message, a special operation corresponding to the error correction code is required. In this case, the radio A1 operates in the “high-speed operation mode”. Even if it is, it will take some time.
以上のような条件の下で、無線機A1は、3秒のタイミングが来て、「高速動作モード」に復帰した後、送信電文を作成していたのでは、送信電文作成時間分電波の送信が遅れ、実施の形態1や実施の形態2のように、きっちりと3秒間隔で電波を送信することができなくなる。 Under the conditions as described above, the wireless device A1 generates a transmission message after returning to the “high-speed operation mode” at the timing of 3 seconds. Thus, as in the first and second embodiments, radio waves cannot be transmitted exactly at intervals of 3 seconds.
このような問題を解決する為に、本実施の形態では、図9のフローチャートに従い、無線機A1を以下のように動作させる。 In order to solve such a problem, in the present embodiment, the wireless device A1 is operated as follows according to the flowchart of FIG.
図8において、無線機A1は、初期認証モードの最後の認証信号(2)20を送信した後、無線機Bから認証応答信号(1)21を受信すると、認証モードに遷移するが、この時、すぐに「動作停止モード」に遷移するのではなく、まず、認証モードにおいて、最初に送信すべき簡易ID22を作成し、送信バッファに格納しておく。
In FIG. 8, after transmitting the last authentication signal (2) 20 in the initial authentication mode and receiving the authentication response signal (1) 21 from the wireless device B, the wireless device A1 transitions to the authentication mode. Instead of immediately shifting to the “operation stop mode”, first, in the authentication mode, a
そして、簡易ID22を作成し、送信バッファ20に格納した後、「低速動作モード」に遷移し高速クロック生成手段4の発振を止め、「動作停止モード」に遷移する。
Then, after the
このようにしておけば、タイマー手段B10が3秒の計測を完了し、無線機A1が「動作停止モード」から「低速動作モード」に遷移して、高速クロック生成手段4の発振を開始させ、発振安定時間を十分待った後、「高速動作モード」に切り替えると、すでに送信すべき簡易ID22が送信バッファに格納されているので、その時点で簡易ID22の電文を作成することなく、簡易ID22を即座に送信することができる。
In this way, the timer means B10 completes the measurement for 3 seconds, the wireless device A1 transitions from the “operation stop mode” to the “low speed operation mode”, and starts the oscillation of the high speed clock generation means 4, After switching to the “high-speed operation mode” after sufficiently waiting for the oscillation stabilization time, since the
これにより、初期認証モードの最後の認証信号(2)20から、認証モードの最初の簡易ID22の送信間隔をきっちり3秒とすることができる。
Thereby, the transmission interval of the first
次に、24秒の認証通信までの間は、無線機A1は、3秒間隔で簡易ID22の送信を繰り返すが、この時の簡易ID22は全て同じ電文である為、毎回簡易ID22の送信電文を作成する必要はなく、初期認証モードの最後に作成された簡易ID22の電文が送信バッファに保存されたままになっているので、3秒タイミングで「高速動作モード」に切り替えた後、即座に簡易ID22を送信することができる。
Next, until the authentication communication of 24 seconds, the wireless device A1 repeats the transmission of the
なお、本実施の形態とは異なり、簡易ID22の電文内容が3秒毎に異なったシステムや、簡易ID22の送信に対して無線機Bから応答電文を受信するシステムで、メモリ等の制約の関係から送信バッファと受信バッファを共用する為、受信時に送信バッファが書き換えられるようなシステムにおいては、前述と同様に、通信完了後に「動作停止モード」に入る前に、3秒後の送信電文である簡易ID22の電文を作成し送信バッファに格納しておけば(S50)、同様にきっちり3秒毎に簡易ID22を送信することができる。
Unlike the present embodiment, in a system in which the content of the message of the
次に、24秒のタイミングでの無線機A1の動作について図7を用いて説明する。 Next, the operation of the wireless device A1 at the timing of 24 seconds will be described with reference to FIG.
まず、24秒のタイミングの3秒前21秒のタイミングで、無線機A1は7回目の簡易ID22を送信した(S48)後、「動作停止モード」に遷移する前に、次の24秒で送信すべき確認信号(1)23もしくは認証信号(2)25のどちらかを送信バッファにセットしておく(S51)。そして、24秒のタイミングが来た時点で、無線機A1は「高速動作モード」に切り替えて、すでに送信バッファにセットしてある確認信号(1)23もしくは認証信号(2)25を即座に送信する(S52)。
First, at the timing of 21
確認信号(1)23もしくは認証信号(2)25を送信した後、無線機A1は、認証信号(1)24もしくは認証応答信号(1)26のどちらかを受信待ちする(S34)が、認証信号(1)24もしくは認証応答信号(1)26のどちらかを正しく受信できた場合には(S34)、次の3秒後に送信すべき簡易ID22を作成して送信バッファにセットした(S38)後、「低速動作モード」に遷移し(S39)高速クロック生成手段4の発振を停止させ(S40)、「動作停止モード」に遷移して(S41)、3秒の経過を待つ。
After transmitting the confirmation signal (1) 23 or the authentication signal (2) 25, the wireless device A1 waits to receive either the authentication signal (1) 24 or the authentication response signal (1) 26 (S34). If either the signal (1) 24 or the authentication response signal (1) 26 is correctly received (S34), a
認証信号(1)24もしくは認証応答信号(1)26のどちらかを正しく受信できなかった場合(S34)、無線機A1は、実施の形態2のように確認信号(1)の再送27もしくは認証信号(2)の再送(図示せず)を決められた回数行う(S37)。 When either the authentication signal (1) 24 or the authentication response signal (1) 26 cannot be correctly received (S34), the wireless device A1 retransmits the confirmation signal (1) 27 or authentication as in the second embodiment. The signal (2) is retransmitted (not shown) a predetermined number of times (S37).
ここで、前述の簡易ID22の作成の際と同様に、初送と再送で電文が異なる場合や、メモリ等の制約の関係から送信バッファと受信バッファを共用する為、受信時に送信バッファが書き換えられるようなシステムにおいては、認証信号(1)24もしくは認証応答信号(1)26のどちらかを正しく受信できなかったと判明した時点で、無線機A1は、確認信号(1)の再送27もしくは認証信号(2)の再送を送信バッファにセットする(S36)。
Here, as in the case of creating the
以上のような構成とすることで、無線機A1は、送信電文の作成時間に左右されることなく、きっちりと3秒間隔で電波を送信することができるようになる。 With the configuration as described above, the wireless device A1 can transmit radio waves exactly at intervals of 3 seconds without being influenced by the creation time of the transmission message.
なお、本実施の形態で説明した手段は、CPU(またはマイコン)、RAM、ROM、記憶・記録装置、I/Oなどを備えた電気・情報機器、コンピュータ、サーバー等のハードリソースを協働させるプログラムの形態で実施してもよい。プログラムの形態であれば、磁気メディアや光メディアなどの記録媒体に記録したりインターネットなどの通信回線を用いて配信することで新しい機能の配布・更新やそのインストール作業が簡単にできる。 Note that the means described in this embodiment causes hardware resources such as a CPU (or microcomputer), a RAM, a ROM, a storage / recording device, an electrical / information device including an I / O, a computer, a server, and the like to cooperate. You may implement with the form of a program. In the form of a program, new functions can be easily distributed / updated and installed by recording them on a recording medium such as magnetic media or optical media or distributing them via a communication line such as the Internet.
以上のように本発明は、例えばワイヤレスキーの電池寿命と置き忘れ、盗難防止の利便性の両立を図ることができる電子機器を提供できる。また、それ以外にも低消費電力を必要とする無線装置において利用できる。 As described above, the present invention can provide an electronic device that can achieve both the battery life and misplacement of the wireless key and the convenience of preventing theft. In addition, it can be used in a wireless device that requires low power consumption.
例えば、本実施の形態では、携帯電話の認証システムを例に説明をしたが、その他、パソコンの認証システムや、家庭やオフィスの施錠/開錠の認証システム、自動車その他の施錠/開錠システム、ビルやオフィスの入退室管理、位置情報を利用したサービス提供、電気・ガス・水道といったライフラインの供給の開始/停止、給湯機の沸き上げの開始/停止、テレビ、ラジオ、パソコンといったAV機器や、照明、洗濯機、エアコン、冷蔵庫、電子レンジといった家電機器のON/OFF制御、温水洗浄便座の冷暖房ON/OFF制御等、様々な分野の機器やシステムに利用が可能である。 For example, in this embodiment, a mobile phone authentication system has been described as an example, but in addition, a personal computer authentication system, a home / office locking / unlocking authentication system, an automobile or other locking / unlocking system, Entrance / exit management of buildings and offices, provision of services using location information, start / stop of supply of lifelines such as electricity, gas, and water, start / stop of boiling water heaters, AV equipment such as TVs, radios, and personal computers It can be used for devices and systems in various fields such as lighting / washing machine / air conditioner / refrigerator / on / off control of home appliances such as a microwave oven, and heating / cooling ON / OFF control of a hot water washing toilet seat.
1 無線機A
2 アンテナ
3 制御手段
4 高速クロック生成手段
5 低速クロック生成手段
6 高速クロック制御手段
7 停止手段
8 低速移行手段
9 タイマー手段A
10 タイマー手段B
11 同期開始手段
12 送信手段
13 受信手段
1 Radio A
2
10 Timer means B
11 synchronization starting means 12 transmitting means 13 receiving means
Claims (3)
前記無線機Aと前記無線機B間は、お互いの時間的な同期を取らない非同期通信を行う非同期通信モードと、お互い時間的な同期を取った同期通信を行う同期通信モードの少なくとも2つのモードを有するものであって、
前記無線機Aは、前記非同期通信モードにおいては、自身を高速動作に維持したまま動作を行い、前記同期通信モードにおいては、自身を高速動作、停止動作の少なくとも2種類の状態のいずれかに遷移させながら動作を行う無線装置において、
前記無線機Aは、自身が高速動作する為のクロックを生成する高速クロック生成手段と、自身が前記高速動作の場合に無線信号を送信する送信手段と、
前記非同期通信モードで前記無線機Bからの同期通信モードへの移行信号を受信した時点で起動される、前記同期通信モードにおいて信号を送信する前に前記高速クロック生成手段が安定してクロックを生成するまでの時間分を計測するタイマー手段Aと、
前記タイマー手段Aの起動と同じタイミングで起動される、前記同期通信モードで前記無線機Bに対して一定間隔で信号を送信する為の時間を計測するタイマー手段Bと、
前記タイマー手段Aが計測を完了した時点で、前記同期通信モードにおいて最初に前記送信手段を起動させる同期開始手段と、
前記高速クロック生成手段のON/OFFを行う高速クロック制御手段と、
前記高速クロック制御手段を用いて前記高速クロック生成手段の動作をOFFした後、自身を高速動作から停止動作に移行させる停止手段と、
前記タイマー手段Bが一定時間を計測完了した場合に、前記高速クロック制御手段を用いて前記高速クロック生成手段の動作をONした後、前記高速クロック制御手段を用いて前記高速クロック生成手段の動作をONした後、自身を停止動作から高速動作に移行させる高速移行手段、
とで構成される無線装置。 It consists of radio A and radio B,
Between the wireless device A and the wireless device B, at least two modes of an asynchronous communication mode for performing asynchronous communication that does not synchronize with each other in time and a synchronous communication mode for performing synchronous communication with time synchronization with each other Having
In the asynchronous communication mode, the wireless device A operates while maintaining itself at a high speed operation, and in the synchronous communication mode, the wireless device A transitions to at least two states of high speed operation and stop operation. In a wireless device that operates while
The wireless device A includes a high-speed clock generation unit that generates a clock for operating at high speed, and a transmission unit that transmits a radio signal when the wireless device A is in the high-speed operation.
The high-speed clock generation means is stably generated before transmitting a signal in the synchronous communication mode, which is activated when a signal for transition to the synchronous communication mode from the wireless device B is received in the asynchronous communication mode. Timer means A for measuring the time until
Timer means B, which is activated at the same timing as activation of the timer means A, measures time for transmitting a signal at a constant interval to the wireless device B in the synchronous communication mode;
Synchronization start means for starting the transmission means first in the synchronous communication mode when the timer means A completes measurement;
High-speed clock control means for turning ON / OFF the high-speed clock generation means;
A stopping means for shifting itself from a high speed operation to a stopping operation after turning off the operation of the high speed clock generating means using the high speed clock control means;
When the timer means B completes the measurement of a certain time, after the high-speed clock generation means is turned on using the high-speed clock control means, the high-speed clock generation means is operated using the high-speed clock control means. High-speed transition means that shifts itself from stop operation to high-speed operation after being turned on,
A wireless device composed of
自身が高速動作の場合に前記応答信号を受信し解析する受信手段と、前記受信手段が前記応答信号を正しく受信できなかった場合に、前記タイマー手段Aを起動すると共に、前記
タイマー手段Bを再起動するタイマー起動手段と、前記タイマー手段Aが計測を完了した時点で、前記送信手段を用いて前記無線信号を再送する再送手段とで構成される請求項1記載の無線装置。 In the case where the wireless device A receives a response signal from the wireless device B after transmitting a wireless signal using the transmitting means in the synchronous communication mode,
A receiving means for receiving and analyzing the response signal when the device itself operates at high speed, and a timer means A is activated and the timer means B is restarted when the receiving means cannot receive the response signal correctly. The radio apparatus according to claim 1, comprising timer activation means to be activated and retransmission means for retransmitting the radio signal using the transmission means when the timer means A completes measurement.
The wireless device A activates the stopping unit after transmitting a wireless signal using the transmitting unit and before starting the stopping unit or after determining that the receiving unit has correctly received the response signal. A transmission message creating means for creating and storing the next transmission message before, and the transmission means transmits the stored transmission message without creating a transmission message after the transition to the high-speed operation; The radio apparatus according to claim 1 or 2.
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