專利名稱：通信系統(tǒng)、通信裝置及通信控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)、通信裝置及通信控制方法，優(yōu)選地，將它們與各種要求連續(xù)監(jiān)視很多小時的監(jiān)視系統(tǒng)一起使用。
背景技術(shù)：
近年來，對諸如無線LAN和藍(lán)牙(注冊商標(biāo))的開放無線通信系統(tǒng)的開發(fā)很活躍。在通信系統(tǒng)中，提供了完全是無線的從站。
然而，通信系統(tǒng)假設(shè)在某一時候從站的使用時間是短的(大約幾小時)；當(dāng)使用從站時，如果從站不進(jìn)行通信，則它消耗大約10mA的功率。因此，對于連續(xù)地使用從站很長時間的應(yīng)用場合，例如要求長時間進(jìn)行監(jiān)視的監(jiān)視系統(tǒng)領(lǐng)域，這樣的通信系統(tǒng)不適用。
另一方面，已經(jīng)提供了用于監(jiān)視系統(tǒng)的無線通信系統(tǒng)來作為單獨(dú)的系統(tǒng)(封閉的無線通信系統(tǒng))。已經(jīng)進(jìn)行了一些努力來提供完全是無線的從站，但是功率消耗成為了實(shí)現(xiàn)完全是無線的從站的瓶頸；僅僅實(shí)現(xiàn)了這樣的系統(tǒng)，其中，通信發(fā)起方向是單向的，即僅僅允許將通信開始請求自從站發(fā)送到主站。
然而，為了將來提高監(jiān)視系統(tǒng)的功能，使它可能在從站或主站任何時候做出通信開始請求時建立從站和主站之間的通信則變得很重要。也就是說，上面介紹的僅僅允許單向的通信開始請求的系統(tǒng)阻礙了將來提高監(jiān)視系統(tǒng)的功能，這就是問題所在。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種能夠響應(yīng)主站發(fā)出的開始請求來啟動從站且同時降低從站中的功率消耗的通信系統(tǒng)，提供了作為與通信系統(tǒng)一起使用的從站的通信裝置以及通信控制方法。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種包括能夠相互通信的主站和從站的通信系統(tǒng)，主站包括用于將開始請求信號發(fā)射到從站的第一通信部分，從站包括用于接收主站發(fā)射的開始請求信號的第二通信部分。從站可以采用它能夠與主站通信的開始狀態(tài)、至少一個從站能夠接收主站發(fā)射的開始請求信號并且在接收到開始請求信號時轉(zhuǎn)移到開始狀態(tài)的通信控制狀態(tài)、或功率消耗比開始狀態(tài)或通信控制狀態(tài)中小的備用狀態(tài)中的任何狀態(tài)。從站進(jìn)一步包括用于重復(fù)地工作的第二控制部分，使得處于備用狀態(tài)的從站被在預(yù)定時間切換到通信控制狀態(tài)，并且當(dāng)通信控制狀態(tài)持續(xù)了預(yù)定時間周期而沒有接收到開始請求信號時它被切換到備用狀態(tài)。
在所述配置中，從站可以采用開始狀態(tài)、通信控制狀態(tài)或備用狀態(tài)中的任何狀態(tài)。
開始狀態(tài)是從站可以與主站通信的狀態(tài)。例如，它是這樣的一種狀態(tài)，其中，可以這樣的方式來執(zhí)行通信的處理隊(duì)列(processingsequence)，在這種方式中，根據(jù)預(yù)定的協(xié)議來將數(shù)據(jù)從主站傳輸?shù)綇恼净蛘咦詮恼緜鬏數(shù)街髡?，并且?shù)據(jù)被傳輸?shù)狡渲械膹恼净蛑髡靖鶕?jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)來執(zhí)行預(yù)定的處理，且對傳輸要求的數(shù)據(jù)的主站或從站進(jìn)行響應(yīng)。
通信控制狀態(tài)是這樣的一種狀態(tài)，其中，至少一個從站可以接收主站發(fā)射的開始請求信號，并且當(dāng)接收到開始請求信號時轉(zhuǎn)移到開始狀態(tài)。這意味著通信控制狀態(tài)是這樣的狀態(tài)，其中，從站監(jiān)視自主站發(fā)送的開始請求，且當(dāng)接收到開始請求時轉(zhuǎn)移到開始狀態(tài)。
備用狀態(tài)中功率消耗小于開始狀態(tài)或通信控制狀態(tài)。例如，它是這樣的一種狀態(tài)，其中，停止將電源供給第二通信部分、控制第二通信部分中的成員等，且?guī)缀鮾H將電源用作為要求用于控制后面所介紹的狀態(tài)控制部分的電源。
從站包括狀態(tài)控制部分。從站控制部分以預(yù)定的時間將從站從備用狀態(tài)切換到通信控制狀態(tài)。當(dāng)通信控制狀態(tài)持續(xù)了預(yù)定時間周期而沒有接收到開始請求信號時，狀態(tài)控制部分將從站切換到備用狀態(tài)。而且，狀態(tài)控制部分將從站切換到通信控制狀態(tài)，且在超過了預(yù)定的時間周期之后，將從站切換到備用狀態(tài)。狀態(tài)控制部分重復(fù)這種操作程序，例如周期地進(jìn)行。
因此，當(dāng)在從站和主站之間不進(jìn)行通信時，基本上可以將從站置于備用狀態(tài)以減少功耗。例如，在狀態(tài)控制部分的控制下，處于備用狀態(tài)的從站被以預(yù)定的周期切換到通信控制狀態(tài)，且可以監(jiān)視自主站發(fā)出的開始請求。因此，如果主站需要與從站通信，主站也可以與從站無關(guān)的時限(timing)發(fā)射一開始請求，以使從站切換到開始狀態(tài)來在它們之間進(jìn)行通信。
因此，根據(jù)上述的配置，可提供一種通信系統(tǒng)，其可以響應(yīng)主站做出的開始請求來啟動從站，同時降低從站的功耗。
根據(jù)本發(fā)明第二方面的通信系統(tǒng)，在本發(fā)明的第一方面的通信系統(tǒng)中，主站和從站之間的通信可以是無線通信，第一通信部分可以利用無線通信來發(fā)射開始請求信號，且第二通信部分可以用無線通信來接收開始請求信號。
在上述的配置中，主站和從站之間的通信為無線通信，因此不需要用通信線來將主站和從站連接起來。如上所述，由于通信系統(tǒng)可以降低從站中的功耗，如果電源線沒有連接到從站，且從站由電池供電，從站可以工作很多個小時。
因此，可以提供一種通信系統(tǒng)，其中，可以操作既沒有連接通信線也沒有連接電源線的完全無線的從站。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面的通信系統(tǒng)，具有本發(fā)明的第一或第二方面的通信系統(tǒng)可包括多個從站，其中主站可以按照順序來切換與從站通信的分配時間周期，從而與從站通信，且當(dāng)主站發(fā)射開始請求信號時，主站可以在與開始請求信號被發(fā)射到的從站進(jìn)行通信的分配時間周期中發(fā)射開始請求信號發(fā)射。
在上述的配置中，主站按照順序切換與從站通信的分配時間周期，從而例如按照主站啟動的輪詢過程來與從站進(jìn)行通信。例如，作為輪詢過程的一部分，主站可以在與目標(biāo)從站通信的分配時間周期內(nèi)發(fā)射開始請求信號。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面的通信系統(tǒng)，具有本發(fā)明第一或第二方面的通信系統(tǒng)可包括多個從站，其中，主站可以按照順序切換與從站通信的分配時間周期，從而與從站進(jìn)行通信，且當(dāng)主站發(fā)射開始請求信號時，主站可以利用在與從站通信的分配時間周期之間的時間周期來發(fā)射開始請求信號。
在上述的配置中，其中，開始請求信號被在與開始請求信號所發(fā)射到的從站通信的分配時間周期內(nèi)發(fā)射，隨著從站數(shù)目的增多，不可避免地擴(kuò)大(enlarge)開始請求信號傳輸時限間隔。對于要立即接收在長的時間間隔中發(fā)射的開始請求信號的從站，需要在從站中設(shè)定長的通信控制狀態(tài)的時間周期。這導(dǎo)致降低了在從站中的功耗降低效果。
于是，在配置中，主站利用與從站通信的分配時間周期之間的時間周期來發(fā)射開始請求信號。因此，如果從站增多，可以抑制對開始請求信號傳輸時限間隔的擴(kuò)大。因而，當(dāng)從站中的通信控制狀態(tài)的時間周期被設(shè)定為較短的時間周期時，從站可以立即接收開始請求信號，且立即響應(yīng)來自主站的開始請求。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面的通信系統(tǒng)，在具有本發(fā)明的第四方面的通信系統(tǒng)中，開始請求信號可為這樣的一種信號，其使兩個或多個從站從通信控制狀態(tài)轉(zhuǎn)變到開始狀態(tài)。
在上述配置中，當(dāng)主站使兩個或多個從站轉(zhuǎn)變到開始狀態(tài)時，它可以通過公共開始請求信號來使兩個或多個從站轉(zhuǎn)變到開始狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面的通信系統(tǒng)，在具有本發(fā)明的第四或第五方面的通信系統(tǒng)中，優(yōu)選地，每一從站的狀態(tài)控制部分將從站切換到通信控制狀態(tài)和然后將從站切換到備用狀態(tài)之間的時間周期為這樣的時間周期，其可以包括在主站中對從站的分配時間周期和主站要求用于發(fā)射開始請求信號的時間中之一。
在上述配置中，當(dāng)從站轉(zhuǎn)變到通信控制狀態(tài)時，如果主站處于與每一個從站的分配時間周期，當(dāng)分配時間周期結(jié)束且發(fā)射開始信號時，從站仍然處于通信控制狀態(tài)。因此，可以避免從站中的未能接收開始請求信號，且可響應(yīng)主站發(fā)出的開始請求來可靠地啟動從站。
根據(jù)本發(fā)明的第七方面的通信系統(tǒng)，在具有本發(fā)明的第四或第五方面的通信系統(tǒng)中，當(dāng)主站發(fā)射開始請求信號時，優(yōu)選地，主站比要求的時間更長地重復(fù)發(fā)射開始請求信號，直到一個從站的狀態(tài)控制部分將從站切換到通信控制狀態(tài)之后，狀態(tài)控制部分將從站切換到備用狀態(tài)且進(jìn)一步切換到通信控制狀態(tài)。
在上述的配置中，當(dāng)從站在主站開始發(fā)射開始請求信號后首先轉(zhuǎn)變到通信控制狀態(tài)時，主站仍然重復(fù)發(fā)射開始請求信號。因此，當(dāng)從站在主站開始發(fā)射開始請求信號后首先轉(zhuǎn)變到通信控制狀態(tài)時，可能使從站轉(zhuǎn)變到開始狀態(tài)。因此，如果主站做出開始請求，可能促使從站盡可能塊地轉(zhuǎn)變到開始狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明的第八方面，提供了一種通信裝置，作為從站與主站進(jìn)行通信，其包括通信部分，當(dāng)主站發(fā)射開始請求信號到通信裝置時，用于接收開始請求信號。通信裝置采用它能夠與主站通信的開始狀態(tài)、至少一個通信裝置能夠接收主站發(fā)射的開始請求信號并且在接收到開始請求信號時轉(zhuǎn)移到開始狀態(tài)的通信控制狀態(tài)、或功率消耗比開始狀態(tài)或通信控制狀態(tài)中小的備用狀態(tài)中的任何狀態(tài)。通信裝置進(jìn)一步包括用于重復(fù)地工作的狀態(tài)控制部分，使得處于備用狀態(tài)的通信裝置被在預(yù)定時間切換到通信控制狀態(tài)，并且當(dāng)通信控制狀態(tài)持續(xù)了預(yù)定時間周期而沒有接收到開始請求信號時它被切換到備用狀態(tài)。通信控制部分可用無線通信接收開始請求信號。
通信裝置可以用作通信系統(tǒng)中的從站，使得提供了一種通信系統(tǒng)，其響應(yīng)主站做出的開始請求來啟動從站，同時降低從站中的功耗。
根據(jù)本發(fā)明的第九方面，提供了一種在可與主站通信的從站中的通信控制方法，該方法包括使從站處于它能夠與主站通信的開始狀態(tài)；使從站處于通信控制狀態(tài)，其中至少從站可以接收主站發(fā)射的開始請求信號，且當(dāng)接收到開始請求信號時轉(zhuǎn)變到開始狀態(tài)；使從站處于備用狀態(tài)，其中，功耗低于開始狀態(tài)或通信控制狀態(tài)，并且重復(fù)地進(jìn)行這樣的操作以預(yù)定時間從備用狀態(tài)切換到通信控制狀態(tài)，且當(dāng)通信控制狀態(tài)持續(xù)預(yù)定時間周期而沒有接收到開始請求信號時切換到備用狀態(tài)。從站可用無線通信接收開始請求信號。
通信控制方法可以被用來控制通信系統(tǒng)中的從站，使得提供了一種通信系統(tǒng)，其可響應(yīng)主站作出的開始請求來啟動從站，同時降低從站中的功耗。


圖1為一方框圖，示出了使用本發(fā)明的一個實(shí)施例中的通信系統(tǒng)的監(jiān)視系統(tǒng)的一般配置；圖2為圖1中的通信系統(tǒng)的主站和從站的狀態(tài)轉(zhuǎn)移框圖；圖3為時序圖，示出在主站和從站之間的通信中的一個分組的傳輸/接收狀態(tài)；圖4為時序圖，示出在主站和從站之間的通信中的一個分組的傳輸/接收狀態(tài)；圖5為另一時序圖，示出在主站和從站之間的通信中的一個分組的傳輸/接收狀態(tài)；圖6A和6B示出在圖3和5中的方案中之間的關(guān)于功耗降低效果的比較；圖7為一流程圖，示出圖1的通信系統(tǒng)的處于備用狀態(tài)的從站的工作流程；圖8為一流程圖，示出圖1的通信系統(tǒng)的處于通信鏈路控制狀態(tài)的從站的工作流程；圖9為一流程圖，示出圖1的通信系統(tǒng)的處于通信狀態(tài)的從站的流程圖；圖10為一流程圖，示出使用圖1的通信系統(tǒng)中的圖3的方案的、處于通信狀態(tài)的主站的工作流程；圖11為一流程圖，示出使用圖1的通信系統(tǒng)中的圖5的方案的、處于通信狀態(tài)的主站的工作流程。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參見附圖(圖1-11)，圖中示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
(通用配置)圖1示出了一種監(jiān)視系統(tǒng)10的通用配置，其使用實(shí)施中要求的連接類型(通信系統(tǒng))的完全的無線通信系統(tǒng)。監(jiān)視系統(tǒng)10包括主站控制器11，通信系統(tǒng)12，傳感器13。通信系統(tǒng)12包括主站12A和從站12b。主站控制器11連接到主站12a，傳感器13連接到從站12b，在主站12a和從站12b之間進(jìn)行無線通信。
監(jiān)視系統(tǒng)10是使用通信12的一個示例系統(tǒng)，本發(fā)明的通信系統(tǒng)也可以用到其它系統(tǒng)中。
圖1僅僅示出單個從站12a和單個傳感器12，但是，假設(shè)監(jiān)視系統(tǒng)10包括多個從站12b和傳感器13，用于成對的主站控制器11和主站12a。從站12b和傳感器12的數(shù)目可以都是一個。
圖1中，虛線表示提供電源的電源線，另一個長短虛線表示饋電開始線，實(shí)線表示電路-電路連接線(總線等)。
監(jiān)視系統(tǒng)10用傳感器12來監(jiān)視異常。當(dāng)傳感器檢測到異常時，監(jiān)視系統(tǒng)10經(jīng)從站12b和主站12a將出現(xiàn)異常報告給主站控制器11。監(jiān)視系統(tǒng)10經(jīng)主站12a和從站12b將控制指令從主站控制器發(fā)送到傳感器13。
主站12a包括無線通信部分21(第一通信部分)、CPU(中央處理單元)22、存儲器23和電源部分24。
如下所述，無線通信部分21與從站12b進(jìn)行無線通信來發(fā)射和接收分組，也將開始信號發(fā)射到從站12b。CPU 22控制無線通信部分21的通信，控制向/從主站控制器的數(shù)據(jù)傳輸?shù)鹊?。存儲?3存儲數(shù)據(jù)和要求用來處理CPU 22的程序；例如，存儲器23存儲用于無線通信部分21的通信的通信協(xié)議。電源部分24從市電獲得要求用于主站控制器11和主站12a的電源，并且將電源供給控制器11和主站12a。當(dāng)通信系統(tǒng)12工作時，電源部分24基本上一直給這些部分供電。
從站12b包括無線通信部分31(第二通信部分)、CPU 32、電池單元34(其可以是蓄電池單元)、電源控制部分35、定時器36和傳感器I/F(接口)37。
無線通信部分31與主站12a無形通信來發(fā)射和接收分組，也接收來自主站12a的開始信號。CPU 32控制無線通信部分31的通信，且控制通過傳感器I/F37向/自傳感器12的傳輸數(shù)據(jù)等等。存儲器33存儲數(shù)據(jù)和要求用來處理CPU 32的程序；例如，存儲器存儲用于無線通信部31的通信的通信協(xié)議。
從站12b以內(nèi)部電池單元34來工作。因此，外部電源線沒有連接到從站12b。由于從站12b與主站12a進(jìn)行無線通信，外部通信線也不連接到從站12b。因此，從站12b完全是無線的，且通信系統(tǒng)12是完全無線的通信系統(tǒng)。主站12a從市電獲得電源，因而具有饋電線。然而，在說明書中，通信系統(tǒng)包括完全無線的從站12b，即沒有連接饋電線、與主站12a的通信線等的從站12b為稱為“完全無線的通信系統(tǒng)”。
電池單元34包括主電源34a和備用電源34b。主電源34a提供電源以操作無線通信部分31、CPU 32和存儲器33。主電源34a在電源控制部分34a的控制下被開和關(guān)閉，從而向無線通信部分31、CPU 32和存儲器33供電和停止供電。這意味著響應(yīng)從站12b的工作狀態(tài)、在電源控制部分35的控制下，適當(dāng)?shù)卦谙驘o線通信部分31、CPU 32和存儲器33供電和停止供電之間進(jìn)行切換。
傳感器13是包含諸如電池的唯一的電源的節(jié)能傳感器，可以獨(dú)立于主電源34a的電源進(jìn)行工作。傳感器I/F 37也可以獨(dú)立于主電源，34a的電源工作。
另一方面，當(dāng)從站12b工作時，一直將來自備用電源34b的電源供給定時器36。因此，定時器36總是工作，與從站12b的工作狀態(tài)無關(guān)，除非從站12b處于停止?fàn)顟B(tài)。
如后面所述，定時器36執(zhí)行計數(shù)操作，以預(yù)定時間將從站12b從備用狀態(tài)切換到通信控制狀態(tài)，并且以預(yù)定時間將從站12b從通信控制狀態(tài)切換到備用狀態(tài)。定時器36以預(yù)定的時間超時，當(dāng)定時器超時時，它將電源啟動指令或電源停止指令提供給電源控制部分35。
傳感器I/F 37起到與傳感器13接口的作用，當(dāng)傳感器13檢測到異常時，傳感器I/F 37將電源啟動指令供給電源控制部分365以將異常報告給主站控制器。
當(dāng)用戶操作放置在從站12b或傳感器13的外部開關(guān)(未示出)時，電源控制部分35可以開/關(guān)主電源34。
(狀態(tài)轉(zhuǎn)移)圖2是主站12a和從站12b的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。主站12a可以采用停止?fàn)顟B(tài)(STOP狀態(tài))和通信狀態(tài)(COM狀態(tài))，從站12b可以采用停止?fàn)顟B(tài)(STOP狀態(tài))、備用狀態(tài)(SBB狀態(tài))、通信鏈路控制狀態(tài)(通信控制狀態(tài)、SCAN狀態(tài))、和通信狀態(tài)(開始狀態(tài)，COM狀態(tài))。下面將介紹狀態(tài)以及狀態(tài)間的關(guān)系。
首先，介紹主站12a。停止?fàn)顟B(tài)是這樣的一種狀態(tài)，其中，電源部分24關(guān)閉，且主站12a不工作。當(dāng)用戶等打開電源部分24時，主站12a轉(zhuǎn)移到通信狀態(tài)，并且進(jìn)入主站12a可以與從站12b通信的狀態(tài)。在主站12a的通信狀態(tài)中，對應(yīng)于通信狀態(tài)和后面介紹的通信鏈路控制狀態(tài)，輪詢分組被發(fā)射到從站12b，并且自從站12b接收到應(yīng)答分組，從而執(zhí)行與從站12b和通信鏈路控制的通信。當(dāng)用戶等關(guān)掉電源部分24時，主站12a轉(zhuǎn)移到停止?fàn)顟B(tài)。
接下來將介紹從站12b。停止?fàn)顟B(tài)是這樣的一種狀態(tài)，其中，主電源34a和備用電源34b被關(guān)掉，并且從站12b不工作。當(dāng)用戶等打開備用電源34b時，從站12b轉(zhuǎn)移到備用狀態(tài)，并且定時器36啟動。在備用狀態(tài)中，主電源34a被關(guān)掉，且對無線通信部分31、CPU 32和存儲器的供電被停止。在下面的說明中，關(guān)掉主電源34a的電源控制部分35是電源控制部分35“關(guān)”，打開主電源34a的電源控制部分35是電源控制部分35“開”。
備用狀態(tài)是時間限制狀態(tài)，且當(dāng)定時器36超時時，電源控制部分36被打開，且從站12b轉(zhuǎn)移到通信鏈路控制狀態(tài)。在備用狀態(tài)下，當(dāng)傳感器I/F 37作出通信開始請求(開始請求)時，電源控制部分35也被打開，且從站12b轉(zhuǎn)移到通信鏈路控制狀態(tài)。
備用狀態(tài)是這樣一種狀態(tài)，其中，功耗小于通信狀態(tài)或通信鏈路控制狀態(tài)；例如，它是功耗為大約200μA的狀態(tài)。
通信鏈路控制狀態(tài)是從站12b可以與主站12a通信的狀態(tài)。然而，通信鏈路控制狀態(tài)與通信狀態(tài)不同它是一種時間限制的狀態(tài)，并且當(dāng)定時器36超時或在CPU 32控制下，從站基本上轉(zhuǎn)移到備用狀態(tài)。
如果當(dāng)定時器36超時時，從站12b從備用狀態(tài)轉(zhuǎn)移到通信鏈路控制狀態(tài)，當(dāng)無線通信部分31在通信鏈路控制狀態(tài)中接收到來自從站12b的開始信號，停止定時器36的計數(shù)操作，并且釋放時間限制狀態(tài)，因此從站12b轉(zhuǎn)移到通信狀態(tài)。
當(dāng)傳感器I/F 37作出通信開始請求時如果從站12b轉(zhuǎn)移到通信鏈路控制狀態(tài)，當(dāng)開始信號被發(fā)射到從站12b并且在通信鏈路控制狀態(tài)中檢測到對開始信號的響應(yīng)時，停止定時器36的計數(shù)操作，并且釋放時間限制狀態(tài)，因此從站12b轉(zhuǎn)移到通信狀態(tài)。
這里，定義通信鏈路控制狀態(tài)為這樣一種狀態(tài)，其中，象在通信狀態(tài)中一樣從站12b可以與主站12a進(jìn)行通信。然而，通信鏈路控制狀態(tài)不需要一定是從站12b可完全與主站12a進(jìn)行通信的這樣一種狀態(tài)，可以是這樣一種狀態(tài)其中，從站12b可以接收主站12a發(fā)射的開始信號，且當(dāng)接收到開始信號時，從站12b可以轉(zhuǎn)移到通信狀態(tài)。
通信狀態(tài)是從站12b可以與主站12a進(jìn)行通信的一種狀態(tài)。在通信狀態(tài)中，與通信鏈路控制狀態(tài)不一樣，當(dāng)通信結(jié)束過程被根據(jù)與主站12a通信的通信協(xié)議來執(zhí)行時，從站12b轉(zhuǎn)移到通信鏈路控制狀態(tài)，并且開放與主站12a的通信鏈路。通信結(jié)束過程是基于來自主站12a的指令或者來自傳感器I/F 37的、通過高層協(xié)議(通信高層協(xié)議)的指令。因此，通信狀態(tài)一直持續(xù)，直到完成與主站12a的通信。
在通信狀態(tài)中，來自主站12a的通信分組被重疊在來自主站12a的輪詢分組上。通信分組被發(fā)射到主站12a作為對來自主站12a的輪詢分組的應(yīng)答分組。
如上所述，從站12b可以采用它能夠與主站12a通信的通信狀態(tài)(開始狀態(tài))、至少一個從站12b能夠接收主站12a發(fā)射的開始信號(開始請求信號)并且在接收到開始信號時轉(zhuǎn)移到通信狀態(tài)的通信鏈路控制狀態(tài)(通信控制狀態(tài))、或功率消耗比通信狀態(tài)或通信控制狀態(tài)小的備用狀態(tài)中的任何狀態(tài)。
從站12b可以重復(fù)地工作，使得處于備用狀態(tài)的從站12b被以預(yù)定時間切換到通信鏈路控制狀態(tài)，且當(dāng)通信鏈路控制狀態(tài)持續(xù)預(yù)定時間而沒有接收到來自主站12a的開始信號時，從站12b被切換到備用狀態(tài)。重復(fù)的工作由組成狀態(tài)控制部分的定時器36、電源控制部分35和CPU32來執(zhí)行。
當(dāng)主站12a和從站12b沒有相互通信時，從站12b基本上處于備用狀態(tài)且可以降低從站12b中的功耗。處于備用狀態(tài)的從站12b在狀態(tài)控制部分的控制下被以預(yù)定周期切換到通信鏈路控制狀態(tài)，并且監(jiān)視來自主站12a的開始信號。因此，如果主站12a需要與從站12b進(jìn)行通信，主站12a可以與從站12b無關(guān)的時間發(fā)射開始信號，以促使從站12b切換到通信狀態(tài)來進(jìn)行它們之間的通信。
主站12a基本上一直處于通信狀態(tài)，因此可以在任何時候接收來自從站12b的通信請求。
因此，通信系統(tǒng)12使得當(dāng)在接收到來自主站12a的通信開始請求時啟動從站12b并且降低從站12b中的功耗成為可能。也就是，可以提供了一種節(jié)能從站12b，其可利用電池單元34來工作很多個小時，同時使主站12a和從站12b每一個都能作出通信開始請求。
(通信方案1)圖3示出了主站12a和從站12b之間的通信中的分組發(fā)射/接收狀態(tài)。假設(shè)通信系統(tǒng)12包括作為從站12b的從站1，2和3，根據(jù)來自主站12a的輪詢與從站1，2和3進(jìn)行通信的主站12a。輪詢周期是主站12a按照順序輪詢從站1，2和3的周期。
已經(jīng)處于通信狀態(tài)(COM狀態(tài))的從站1和3接收通信分組作為來自主站12a的輪詢分組(POLL-PKT)，并且各自發(fā)射應(yīng)答分組到主站12a。
從站12b開始時處于備用狀態(tài)(SBY狀態(tài))。在備用狀態(tài)中，即使利用來自主站12a的輪詢來發(fā)射開始信號，開始信號不能夠被檢測到，且響應(yīng)信號也不能被發(fā)射。
然而，從站2以與主站12a無關(guān)的預(yù)定時間轉(zhuǎn)變到通信鏈路控制狀態(tài)。當(dāng)從站2處于通信鏈路控制狀態(tài)時，如果主站12a將開始信號發(fā)射到從站2，從站2可檢測開始信號并且發(fā)射響應(yīng)信號。因此，從站2可以轉(zhuǎn)變到通信狀態(tài)，且從下一個輪詢周期開始，從站2接收來自主站12a的通信分組，且發(fā)射響應(yīng)分組。
從站2可以最大限度地僅僅保持在通信鏈路控制狀態(tài)α個輪詢周期，且當(dāng)超過α個輪詢周期時，轉(zhuǎn)變到備用狀態(tài)。α是為2或更大的適當(dāng)數(shù)目，并且被設(shè)定為初始值。
不管每一個從站的狀態(tài)如何，主站12a輪詢所有的從站1-3。為了輪詢從站，主站12a將通信分組(通信PKT)發(fā)射到處于通信狀態(tài)的從站，并且當(dāng)接收到通信開始請求時發(fā)射開始信號到處于不是通信狀態(tài)的任何狀態(tài)的從站，或當(dāng)沒有接收到通信開始請求時發(fā)射空分組(NULL-PKT)到處于不是通信狀態(tài)的任何狀態(tài)的從站。
當(dāng)主站12a輪詢每一個從站并且沒有接收到來自從站的應(yīng)答分組(應(yīng)答PKT)時，響應(yīng)于從站的狀態(tài)，執(zhí)行下述過程如果在給定的時間內(nèi)沒有從被輪詢的、處于通信狀態(tài)的從站返回應(yīng)答分組，確定從站處于失效的異常情形等。
另一方面，為了發(fā)射輪詢處于不是通信狀態(tài)的任何狀態(tài)的從站的開始信號，最小在兩個輪詢周期中發(fā)射開始信號，并且給定時間內(nèi)沒有返回作為應(yīng)答信號的響應(yīng)信號時，確定從站處于失效的異常情形等。為了發(fā)射輪詢處于不是通信狀態(tài)的任何狀態(tài)的從站的空分組，如果沒有返回應(yīng)答分組，不確定從站處于異常情形，且繼續(xù)正常的過程。
因此，主站12a切換與從站1-3通信的分配時間周期，從而與從站1-3進(jìn)行通信，且發(fā)射開始信號，主站12a在與開始信號被發(fā)射到其中的從站通信的分配時間周期中發(fā)射開始信號。因此，主站12a在與目標(biāo)從站通信的分配時間周期中發(fā)射開始信號，作為輪詢過程的一部分。
當(dāng)從站12b作出通信開始請求時，在主站12a和從站12b之間的通信中的分組發(fā)射/接收狀態(tài)變成如圖4所示。
例如，如果從站2作出通信開始請求，從站2從主站12a接收到空分組，且將開始信號發(fā)射到主站12a作為響應(yīng)分組。在下一個輪詢周期，主站12a將對開始信號的響應(yīng)信號發(fā)射到從站2，從站2檢測響應(yīng)信號，且相應(yīng)地從通信鏈路控制狀態(tài)轉(zhuǎn)變到通信狀態(tài)。
(通信方案2)在圖3的方案中，當(dāng)主站12a輪詢從站12b時，將開始信號從主站12a發(fā)射到從站12b。另一方面，從站12b在獨(dú)立于輪詢周期的周期內(nèi)從備用狀態(tài)轉(zhuǎn)變到通信鏈路控制狀態(tài)，并且被主站12a輪詢。因此，在圖3的方案中，不檢測來自主站12a的開始信號，直到取決于從站12b從備用狀態(tài)到通信鏈路控制狀態(tài)的轉(zhuǎn)變時限的下一個輪詢周期。
這促使在檢測來自主站12a的通信開始請求的從站12b中發(fā)生時滯(開始信號檢測延遲)。
而且，在圖3的方案中，為了使從站12b最遲在下一個輪詢周期中檢測來自主站12a的開始信號，需要將從站12b的備用狀態(tài)持續(xù)時間設(shè)定為小于輪詢周期，且需要將從站12b的通信鏈路控制狀態(tài)持續(xù)時間設(shè)定為大于輪詢周期。因此，使通信鏈路控制狀態(tài)的持續(xù)時間與備用狀態(tài)的持續(xù)時間的比率充分小變得很困難，且在從站12b中的功耗降低效果相當(dāng)小。特別地，如果輪詢周期隨著從站12b的數(shù)目的增加而被延長，并且備用狀態(tài)的持續(xù)時間被縮短以減少從站12b中的開始信號檢測延遲，則降低功耗降低效果。
為了更可靠地最遲在下一個輪詢周期檢測來自主站12a的開始信號，考慮到要求用于從站12b從備用狀態(tài)轉(zhuǎn)變到通信控制鏈路狀態(tài)的時間(直到使從站12b實(shí)際地工作在通信鏈路控制狀態(tài)的時間，從機(jī)器運(yùn)行出現(xiàn)，軟件周期等等)，也考慮將從站12b的通信鏈路控制狀態(tài)的持續(xù)時間設(shè)定為輪詢周期的兩倍或更多倍，在這種情況下，功耗降低效果被進(jìn)一步降低。
為了修正這種缺點(diǎn)，理想地應(yīng)當(dāng)采用圖5中示出的方案。在這種方案中，主站12a發(fā)射一開始信號，作為要被同時發(fā)射到所有從站的輪詢分組(廣播輪詢分組)而不是要被單獨(dú)地發(fā)射到每一個從站的輪詢分組(用戶說明輪詢分組)。當(dāng)主站12a將通信開始請求發(fā)送到從站1-3中的任何從站時，立即開始傳輸廣播輪詢分組，并且重復(fù)地發(fā)射廣播輪詢分組，直到確認(rèn)來自通信開始請求被發(fā)送到其中的從站12b的響應(yīng)信號。因此，最長時間的重復(fù)傳輸廣播輪詢分組，該時間自將預(yù)定的邊界(margin)加到從站12b中的備用狀態(tài)的持續(xù)時間上得到。這種邊界是考慮到要求用來使從站12b從備用狀態(tài)轉(zhuǎn)變到通信鏈路控制狀態(tài)的時間(該時間為直到使從站12b可能實(shí)際地工作在通信鏈路控制狀態(tài)中的時間，出現(xiàn)在機(jī)器運(yùn)行中，軟件周期等等)而設(shè)定的。
因此，為了發(fā)射開始信號，希望主站12a重復(fù)地發(fā)射開始信號，持續(xù)比要求的時間更長的時間，直到轉(zhuǎn)變到備用狀態(tài)后，從站12b轉(zhuǎn)變到備用狀態(tài)，且進(jìn)一步轉(zhuǎn)變到通信鏈路控制狀態(tài)。在這種情況下，當(dāng)在主站12a開始發(fā)射開始信號后從站12b首先轉(zhuǎn)變到通信鏈路控制狀態(tài)時，主站12a仍然重復(fù)發(fā)射開始信號。因此，當(dāng)從站12b在主站12a開始發(fā)射開始信號后首先轉(zhuǎn)變到通信鏈路控制狀態(tài)時，使從站12b可能轉(zhuǎn)變到通信狀態(tài)。因此，如果主站12a作出開始請求，其使得從站12b盡快地轉(zhuǎn)變到開始狀態(tài)成為可能。
為了也象一般的通信分組一樣發(fā)射用戶說明輪詢分組，主站12a在發(fā)射用戶說明輪詢分組的時間和另一個時間之間的其間(meanwhile)發(fā)射廣播輪詢分組。
因此，可以降低在從站12b中的開始信號檢測延遲?？梢猿浞值亟档蛷恼?2b的通信鏈路控制狀態(tài)的持續(xù)時間與備用狀態(tài)的持續(xù)時間的比率，并且可以顯著地降低從站12b中的功耗。
參見圖6A和6B，比較圖3和5的方案中關(guān)于功耗降低效果。這里，假設(shè)備用狀態(tài)中的功耗為200μA，通信鏈路控制狀態(tài)中的功耗為50mA。
如圖6A所示，圖3的方案中的業(yè)務(wù)模型如下輪詢周期Tp為1秒，在從站12b中發(fā)生的從備用狀態(tài)轉(zhuǎn)變到通信鏈路控制狀態(tài)的周期(轉(zhuǎn)變周期)為3秒，從站12b的通信鏈路控制狀態(tài)的持續(xù)時間(要求用來在轉(zhuǎn)變到通信鏈路控制狀態(tài)后檢測來自主站12a的開始信號的最差時間值(延遲時間))Ts為1秒。
此時，不處于通信狀態(tài)的從站12b的平均功耗為(200μAx(3-1)秒+50mAx1秒)÷3秒＝16.8mA另一方面，如圖6B所示，圖5中的方案的業(yè)務(wù)模型如下輪詢周期Tp為1秒，轉(zhuǎn)移周期為3秒，從站12b的通信鏈路控制狀態(tài)的持續(xù)時間Ts為0.1秒。
Ts＝0.1秒的原因如下需要將從站12b的通信鏈路控制狀態(tài)的持續(xù)時間設(shè)定為一時間，以允許如果自主站12a的發(fā)射的用戶說明輪詢分組正好重疊通信鏈路控制狀態(tài)的持續(xù)時間，可接收來自另一個主站12a發(fā)射的另一個開始信號。假設(shè)用戶說明輪詢分組的分組長度為2KB(千字節(jié))，傳輸速度為1Mbps(兆/秒)，當(dāng)用戶說明輪詢分組被發(fā)射時不能發(fā)射開始信號的時間為(2000×8)÷1000000＝16毫秒。
因此，由于從站12b的通信鏈路控制狀態(tài)的持續(xù)時間Ts被設(shè)定為0.1秒，如果來自主站12a的用戶說明輪詢分組的傳輸正好重疊了通信鏈路控制狀態(tài)的持續(xù)時間，可以充分地接收自主站12a發(fā)射的另一個開始信號。因此，將Ts設(shè)定為0.1。
因此，希望直到在被切換到通信鏈路控制狀態(tài)后的從站12b被切換到備用狀態(tài)的時間周期應(yīng)當(dāng)是足夠長的時間周期(例如，持續(xù)的時間周期大約為分配周期的6倍)以能夠包括在主站12a中發(fā)射用戶說明輪詢分組的一個分配時間周期和要求用來發(fā)射開始信號的時間。因此，當(dāng)從站12b轉(zhuǎn)變到通信鏈路控制狀態(tài)時，如果主站12a處于發(fā)射用戶說明輪詢分組的分配時間周期，當(dāng)分配時間周期結(jié)束且發(fā)射開始信號時，從站12b仍然處于通信鏈路控制狀態(tài)。因此，可以避免從站12b沒有接收到開始信號，且可以立即啟動從站12b，響應(yīng)主站12a作出的開始請求。
此時，不處于通信狀態(tài)的從站12b的平均功耗為(200μAx(3-0.1)秒+50mAx0.1秒)÷3秒＝1.86mA因此，在與圖3的方案相反的圖5的方案中，可以相對于從站12b轉(zhuǎn)變到通信鏈路控制狀態(tài)和轉(zhuǎn)變到備用狀態(tài)之間的時間周期，將備用狀態(tài)的持續(xù)時間設(shè)定為充分長的時間周期。將備用狀態(tài)的持續(xù)時間設(shè)定為從站12b轉(zhuǎn)變到通信鏈路控制狀態(tài)和轉(zhuǎn)變到備用狀態(tài)之間的時間周期的20倍或更多倍將是所希望的。例如，如上所述，從站12b轉(zhuǎn)變到通信鏈路控制狀態(tài)和轉(zhuǎn)變到備用狀態(tài)之間的時間周期為0.1秒，備用狀態(tài)的持續(xù)時間為3-0.1＝2.9秒。因此，可以使處于通信鏈路控制狀態(tài)的從站12b的時間周期的比率充分小，且可以顯著地降低不處于通信狀態(tài)的從站12b的平均功耗。
因此，主站12a根據(jù)與從站1-3通信的分配順序來與從站1-3進(jìn)行通信，同時當(dāng)需要主站12a發(fā)射開始信號時，主站12a立即開始發(fā)射開始信號，并重復(fù)開始信號的發(fā)射。當(dāng)重復(fù)開始信號發(fā)射時，如果從主站12a到從站12b發(fā)射用戶說明輪詢分組的發(fā)射時間正好重疊了開始信號發(fā)射，則用戶說明輪詢分組和開始信號被交替地發(fā)射，從而可以減少用戶說明輪詢分組的發(fā)射延遲。因此，如果處于通信狀態(tài)的從站12b數(shù)目增多，用戶說明輪詢分組的數(shù)目增多，可以降低開始信號的發(fā)射延遲。當(dāng)沒有來自主站12a的用戶說明輪詢分組時，僅僅重復(fù)地發(fā)射開始信號，在這種情況下，通信線是空閑的，因此沒有發(fā)生問題。
如上所述，在圖5的方案中，主站12a按照順序切換與從站1-3通信的分配時間周期，從而與從站1-3通信，且發(fā)射開始信號，主站12a使用與從站1-3通信的分配時間周期之間的時間周期來發(fā)射開始信號。因此，如果從站數(shù)目增多，可以抑制開始信號發(fā)射時間間隔的擴(kuò)大。因此，當(dāng)將從站中的通信鏈路狀態(tài)的持續(xù)時間設(shè)定為較短的時間周期時，從站可以接收迅速地接收開始信號，且迅速地響應(yīng)來自主站12a的傳送開始請求。
作為廣播輪詢分組發(fā)射的開始信號可能向一個從站發(fā)射，但是可以向兩個或更多從站發(fā)射，使得它可促使兩個或更多從站同時轉(zhuǎn)變到通信狀態(tài)。在這種情況下，當(dāng)主站促使兩個或更多從站轉(zhuǎn)變到開始狀態(tài)時，它可用公共開始請求信號來促使兩個或更多從站轉(zhuǎn)變到開始狀態(tài)。例如，可以由主站12a和從站12b之間的通信協(xié)議來確定是將開始信號發(fā)射到一個從站或兩個或更多個從站。
(從站的工作流程)圖7示出處于備用狀態(tài)的從站12b的工作流程。在備用狀態(tài)中，定時器36讀計數(shù)T(步驟S11)，且確定T是否為0(S12)。如果T不是0，定時器36遞減計數(shù)T(S13)，如果傳感器I/F 37沒有作出通信開始請求(S14，S15)，控制返回到步驟S11。
如果在步驟S12 T是0即發(fā)生了超時，或者如果在步驟S15傳感器I/F 37作出通信開始請求，定時器36將計數(shù)T設(shè)定為缺省值N(S16)，且打開電源控制部分35，從站12b轉(zhuǎn)變到通信鏈路控制狀態(tài)。
圖8示出處于通信鏈路控制狀態(tài)的從站12b的工作流程。這里，假設(shè)將開始信號發(fā)射到主站12a，只要還在α個輪詢周期的時間內(nèi)，從站12b保持在通信鏈路控制狀態(tài)以等待在發(fā)射開始信號后的、來自主站12a的響應(yīng)信號。這個操作基本上由CPU 32執(zhí)行，CPU 32作為狀態(tài)控制部分，用于執(zhí)行存儲在存儲器33中的通信鏈路控制程序。圖8中的步驟22，24和29由無線通信部分31執(zhí)行。
首先，將輪詢周期計數(shù)器設(shè)定為1(S21)。當(dāng)主站12a發(fā)射輪詢分組到從站12b時，從站12b接收輪詢分組(S22)。如果接收到的輪詢分組是開始信號(S23)，從站12b發(fā)射一個響應(yīng)信號作為應(yīng)答分組(S24)，建立與主站12a的通信鏈路(S25)，且轉(zhuǎn)變到通信狀態(tài)(S26)。
如果在步驟S22接收到的輪詢分組是對后面介紹的步驟S29中發(fā)射的開始信號的響應(yīng)信號(S27)，從站12b建立與主站12a的通信鏈路(S25)，且轉(zhuǎn)變到通信狀態(tài)(S26)。
如果在步驟S22接收到的輪詢分組是除了上述的分組以外的任何分組，諸如空分組等等，并且從站12b發(fā)射開信號(S28)，從站12b發(fā)射開信號作為應(yīng)答分組(S29)。要從從站12b發(fā)送的通信開始請求被根據(jù)傳感器12或從站12b中的高層協(xié)議來設(shè)定，并且被保持在存儲器33等中，直到流程進(jìn)行到步驟S28。
步驟30的目的如下當(dāng)將開始信號發(fā)射到主站12a時，從站12b保持在通信鏈路控制狀態(tài)中，直到接收到來自主站12a的響應(yīng)信號(最大保持時間＝αx輪詢周期)，且當(dāng)接收到響應(yīng)信號時，設(shè)定用于使從站轉(zhuǎn)變到通信狀態(tài)的路徑(步驟S27，S26，S25)。
如果在步驟S28不發(fā)射開始信號，確定輪詢周期數(shù)是否超過輪詢周期計數(shù)器值(S31)。如果輪詢周期數(shù)超過所述值，從站12b從通信鏈路控制狀態(tài)轉(zhuǎn)變到備用狀態(tài)(S32)；如果輪詢周期數(shù)不超過所述值，遞減輪詢周期計數(shù)(S33)，且控制返回到步驟S22。
圖9示出處于通信狀態(tài)的從站12b的工作流程。這個操作基本上由CPU 32執(zhí)行，CPU 32作為狀態(tài)控制部分，用于執(zhí)行存儲在存儲器33中的通信分組發(fā)射/接收程序。圖9中的步驟41，47和48由無線通信部分31執(zhí)行。
當(dāng)接收到輪詢分組時(S41)，從站12b確定輪詢分組是否發(fā)向從站12b。如果輪詢分組是發(fā)向從站12b，確定來自主站12a的通信分組是否被加到輪詢分組上(S43)。如果通信分組被加到輪詢分組上，來自主站12a的通信分組被取出，并且被傳輸?shù)礁邔訁f(xié)議(S44)。從高層協(xié)議中讀出要被發(fā)射的通信分組(S45)。如果存在要被發(fā)射的通信分組(S46)，將通信分組作為應(yīng)答分組發(fā)射到主站12a(S47)；如果不存在要被發(fā)射的通信分組，發(fā)射空分組作為應(yīng)答分組(S48)。
來自高層協(xié)議的通信結(jié)束指示被讀出(S49)。為了結(jié)束通信(S50)，從站12b從通信狀態(tài)轉(zhuǎn)變到通信鏈路控制狀態(tài)(S51)。為了繼續(xù)通信，控制返回步驟S41，重復(fù)工作流程。
(主站的工作流程)圖10示出了處于通信狀態(tài)的主站12a的工作流程。這個工作流程對應(yīng)于前面介紹的圖3的方案。該流程基本上由CPU 22執(zhí)行，CPU22作為通信控制部分，用于執(zhí)行存儲在存儲器23中的通信分組發(fā)射/接收程序。圖10中的步驟63，67，75和71由無線通信部分21執(zhí)行。
首先，準(zhǔn)備到從站n(從站n是圖3中的從站1-3中的任何一個)的輪詢分組(S61)，并且確定是否存在要從主站12a發(fā)送的通信開始請求(S62)。如果存在通信開始請求，發(fā)射作為輪詢分組的開始信號(S63)。主站12a等待接收來自從站n的響應(yīng)信號，作為時間限制狀態(tài)(S64)。當(dāng)接收到響應(yīng)信號時，主站12a建立與從站n的通信鏈路(S65)。
由存儲在存儲器23中的參考響應(yīng)信號發(fā)射請求存在指示來確定是否自從站預(yù)先接收到開始信號并且需要發(fā)送響應(yīng)信號到從站(S65’)。如果需要發(fā)送響應(yīng)信號，響應(yīng)信號被加到輪詢分組上(S66)，輪詢分組被發(fā)送到從站n(S67)，且主站12a建立與從站n的通信鏈路(S68)。如果在步驟S65’確定不需要將響應(yīng)信號發(fā)送到從站n，確定是否需要將清除信號發(fā)射到從站n(S69)。如果需要發(fā)射清除信號，將清除信號加到輪詢分組上(S70)，將輪詢分組發(fā)送到從站n(S71)，且主站12a開放與從站12n的通信鏈路(S72)。
如果在步驟S69確定不需要將清除信號發(fā)射到從站n，檢查是否存在向從站n的通信分組發(fā)射請求(S73)。將來自高層協(xié)議的通信分組加到輪詢分組上(S74)，發(fā)射輪詢分組(S75)。
在步驟S68或S75之后，主站12a等待接收來自從站n的應(yīng)答分組，作為時間限制狀態(tài)(S76)。當(dāng)發(fā)生超時時，主站12a輪詢下一個從站n+1(S77)，并確定是否在輪詢周期中結(jié)束輪詢所有的從站(S84)。如果沒有結(jié)束輪詢所有從站，控制返回到步驟S61，重復(fù)工作流程；如果結(jié)束輪詢所有從站，主站12a進(jìn)入開始等待狀態(tài)，直到從站n的下一個輪詢周期(S85)。
如果在步驟S76接收到來自從站n的應(yīng)答分組，確定應(yīng)答分組是否是清除信號(S78)，確定應(yīng)答分組是否是通信分組(S80)，確定應(yīng)答分組是否是開始信號(S81)。如果應(yīng)答分組是清除信號，開放與從站n的通信鏈路(S79)。如果應(yīng)答分組是通信分組，將通信分組傳輸?shù)礁邔訁f(xié)議(s81)。如果應(yīng)答分組是開始信號，將在步驟S65中所指的、存儲在存儲器23中的響應(yīng)信號傳輸請求存在指示設(shè)定為ON(存在)(S83)。然后，控制轉(zhuǎn)到步驟S77。
圖11示出對應(yīng)前面參考圖5介紹的方案的、處于通信狀態(tài)的主站12a的工作流程。該流程基本上由CPU 22執(zhí)行，CPU 22作為通信控制部分，用于執(zhí)行存儲在存儲器23中的通信分組發(fā)射/接收程序。圖11中的步驟63，67，92和94由無線通信部分21執(zhí)行。
在流程中，基本上執(zhí)行與圖10中的相同的過程，并且圖11中增加了步驟S91-S95。圖11中，參照圖10在前面介紹的一些步驟在圖11中有相同標(biāo)記表示，以示出步驟S91-S95和圖10中的步驟之間的關(guān)系。
在流程中，響應(yīng)高層協(xié)議的請求，執(zhí)行步驟S91-S95。當(dāng)高層協(xié)議作出請求時，首先，請求的時間是在開始等待狀態(tài)，直到確定下一個輪詢周期(S91)。如果時間位于開始等待狀態(tài)中，開始信號被發(fā)射到從站n(S92)，且開始信號的發(fā)射被重復(fù)預(yù)定的次數(shù)(S93)，然后控制轉(zhuǎn)到步驟S65。
如果在步驟S91直到下一個輪詢周期前請求時間不在開始等待狀態(tài)，到從站n的開始信號以及在那時由主站12a實(shí)際發(fā)射的輪詢信號被交替地發(fā)射(S94)，且重復(fù)該發(fā)射預(yù)定次數(shù)(S95)，然后控制轉(zhuǎn)到步驟S65。
主站12a總是跟蹤從站1-3，確定從站1-3是否處于通信狀態(tài)。因此，主站12a管理一個管理表，該表存儲在存儲器23中，指出從站1-3中的每一個是否處于通信狀態(tài)。管理表是被動態(tài)地更新的表；當(dāng)建立與從站n的通信鏈路時，對應(yīng)于從站n的表入口被設(shè)定為ON(通信狀態(tài))，當(dāng)通信鏈路開放時，對應(yīng)于從站n的表入口被設(shè)定為OFF(非通信狀態(tài))。
如上所述，利用通信系統(tǒng)12，有來自高層協(xié)議的激勵信號來建立或開放通信鏈路。也就是，由來自高層協(xié)議的激勵信號(請求操作)啟動通信鏈路的設(shè)定或開放。特別地，當(dāng)主站12a啟動從站12b時，當(dāng)主站12a接收到來自從站12b的響應(yīng)信號時建立通信鏈路；當(dāng)從站12b啟動主站12a時，當(dāng)主站12a發(fā)射響應(yīng)信號到從站12b時建立通信鏈路。當(dāng)主站12a發(fā)射清除信號到從站或當(dāng)主站12a接收來自從站12b的清除信號時，開放通信鏈路。
如上所述，通信系統(tǒng)12是一種完全無線的通信系統(tǒng)，其包括由從站和主站組成的局域無線網(wǎng)絡(luò)，以使從站或主站能夠啟動通信，并且它可以連續(xù)地使用很多個小時。因此，通信系統(tǒng)12可以優(yōu)選低與要求連續(xù)監(jiān)視很多個小時的各種監(jiān)視系統(tǒng)一起使用。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的通信系統(tǒng)中，從站可以采用它能夠與主站通信的開始狀態(tài)、至少一個從站能夠接收主站發(fā)射的開始請求信號并且在接收到開始請求信號時轉(zhuǎn)移到開始狀態(tài)的通信控制狀態(tài)、或功率消耗比開始狀態(tài)或通信控制狀態(tài)中小的備用狀態(tài)中的任何狀態(tài)。從站進(jìn)一步包括用于重復(fù)地工作的狀態(tài)控制部分，使得處于備用狀態(tài)的從站被在預(yù)定時間切換到通信控制狀態(tài)，并且當(dāng)通信控制狀態(tài)持續(xù)了預(yù)定時間周期而沒有接收到開始請求信號時它被切換到備用狀態(tài)。
在上述的配置中，當(dāng)從站和主站之間的通信不進(jìn)行時，基本上可以將從站置于備用狀態(tài)中以降低功耗。例如，在狀態(tài)控制部分的控制下，處于備用狀態(tài)的從站被以預(yù)定時間周期切換到通信控制狀態(tài)，并且它可以監(jiān)視自主站發(fā)送的開始請求。因此，如果主站需要與從站通信，主站也可以與從站無關(guān)的時間發(fā)射開始請求信號，以促使從站切換到開始狀態(tài)來在它們之間進(jìn)行通信。
因此，根據(jù)上述的配置，提供了一種通信系統(tǒng)，其可以響應(yīng)主站作出的開始請求來啟動從站，同時降低從站中的功耗。
如根據(jù)本發(fā)明第二方面的通信系統(tǒng)，在具有本發(fā)明的第一方面的通信系統(tǒng)中，主站和從站之間的通信可以是無線通信，第一通信部分可以用無線通信發(fā)射開始請求信號，第二通信部分可以用無線通信接收開始請求信號。
在上述的配置中，可以提供一種通信系統(tǒng)，其中，即沒有連接通信線也沒有連接電源線的完全無線的從站可以運(yùn)行。
如根據(jù)本發(fā)明的第三方面的通信系統(tǒng)，具有本發(fā)明的第一或第二方面的通信系統(tǒng)包括多個從站，其中，主站可按照順序切換與從站通信的分配時間周期，從而與從站進(jìn)行通信，且主站發(fā)射開始請求信號，主站可以在與開始請信號被發(fā)射到其中的從站通信的分配之間周期內(nèi)發(fā)射開始請求信號。
在上述的配置中，主站按照順序切換與從站通信的分配時間周期，從而在(例如)由主站啟動的輪詢過程中時與從站進(jìn)行通信。主站可在(例如)與目標(biāo)從站通信的分配時間周期中發(fā)射開始請求信號，作為部分輪詢處理。
如根據(jù)本發(fā)明第四方面的通信系統(tǒng)，具有本發(fā)明的第一或第二方面的通信系統(tǒng)可包括多個從站，其中，主站可按照順序切換與從站通信的分配時間周期，從而與從站進(jìn)行通信，且主站發(fā)射開始請求信號，主站可以利用在與從站通信的分配時間周期之間的時間周期來發(fā)射開始請求信號。
在上述配置中，主站利用與從站通信的分配之間周期之間的時間周期來發(fā)射開始請求信號。因此，如果從站增多，可以抑制對開始請求信號傳輸時限間隔的擴(kuò)大。因而，當(dāng)從站中的通信控制狀態(tài)的時間周期被設(shè)定為較短的時間周期時，從站可以立即接收開始請求信號，且立即響應(yīng)來自主站的開始請求。
如根據(jù)本發(fā)明的第五方面的通信系統(tǒng)，在具有本發(fā)明的第四方面的通信系統(tǒng)中，開始請求信號可以是這樣的一種信號，其促使兩個或更多從站從通信控制狀態(tài)轉(zhuǎn)移到開狀態(tài)。
在上述配置中，當(dāng)主站促使兩個或更多從站轉(zhuǎn)移到開狀態(tài)時，可以用公共開始請求信號來促使兩個或更多從站轉(zhuǎn)移到開狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面的通信系統(tǒng)，在具有本發(fā)明的第四或第五方面的通信系統(tǒng)中，優(yōu)選地，每一從站的狀態(tài)控制部分將從站切換到通信控制狀態(tài)和然后將從站切換到備用狀態(tài)之間的時間周期為這樣的時間周期，其可以包括在主站中對從站的分配時間周期和主站要求用于發(fā)射開始請求信號的時間中之一。
在上述配置中，從站轉(zhuǎn)變到通信控制狀態(tài)時，如果主站處于與每一個從站的分配時間周期，當(dāng)分配時間周期結(jié)束且發(fā)射開始信號時，從站仍然處于通信控制狀態(tài)。因此，可以避免從站中的未能接收開始請求信號，且可響應(yīng)主站發(fā)出的開始請求，可靠地啟動從站。
根據(jù)本發(fā)明的第七方面的通信系統(tǒng)，在具有本發(fā)明的第四或第五方面的通信系統(tǒng)中，當(dāng)主站發(fā)射開始請求信號時，優(yōu)選地，主站比要求的時間更長地重復(fù)發(fā)射開始請求信號，直到一個從站的狀態(tài)控制部分將從站切換到通信控制狀態(tài)之后，狀態(tài)控制部分將從站切換到備用狀態(tài)且進(jìn)一步切換到通信控制狀態(tài)。
在上述的配置中，當(dāng)從站在主站開始發(fā)射開始請求信號后首先轉(zhuǎn)變到通信控制狀態(tài)時，主站仍然重復(fù)發(fā)射開始請求信號。因此，當(dāng)從站在主站開始發(fā)射開始請求信號后首先轉(zhuǎn)變到通信控制狀態(tài)時，可能使從站轉(zhuǎn)變到開始狀態(tài)。因此，如果主站做出開始請求，可能促使從站盡可能快地轉(zhuǎn)變到開始狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明的第八方面的通信裝置，其可采用它能夠與主站通信的開始狀態(tài)、至少一個通信裝置能夠接收主站發(fā)射的開始請求信號并且在接收到開始請求信號時轉(zhuǎn)移到開始狀態(tài)的通信控制狀態(tài)、或功率消耗比開始狀態(tài)或通信控制狀態(tài)中小的備用狀態(tài)中的任何狀態(tài)。通信裝置進(jìn)一步包括用于重復(fù)地工作的狀態(tài)控制部分，使得處于備用狀態(tài)的通信裝置被在預(yù)定時間切換到通信控制狀態(tài)，并且當(dāng)通信控制狀態(tài)持續(xù)了預(yù)定時間周期而沒有接收到開始請求信號時它被切換到備用狀態(tài)。
通信裝置可以用作通信系統(tǒng)中的從站，使得提供了一種通信系統(tǒng)，其響應(yīng)主站做出的開始請求來啟動從站，同時降低從站中的功耗。
根據(jù)本發(fā)明的第九方面的通信控制方法是一種在可以與主站通信的從站中的通信控制方法，其中，從站可以采用它能夠與主站通信的開始狀態(tài)、至少一個從站能夠接收主站發(fā)射的開始請求信號并且在接收到開始請求信號時轉(zhuǎn)移到開始狀態(tài)的通信控制狀態(tài)、或功率消耗比開始狀態(tài)或通信控制狀態(tài)中小的備用狀態(tài)中的任何狀態(tài)。備用狀態(tài)被在預(yù)定時間切換到通信控制狀態(tài)、并且當(dāng)通信控制狀態(tài)持續(xù)了預(yù)定時間周期而沒有接收到開始請求信號時被切換到備用狀態(tài)的操作被重復(fù)地進(jìn)行。
通信控制方法可以被用來控制通信系統(tǒng)中的從站，使得提供了一種通信系統(tǒng)，其可響應(yīng)主站作出的開始請求來啟動從站，同時降低從站中的功耗。
權(quán)利要求
1.一種通信系統(tǒng)，其包括能夠相互通信的主站和從站，所述主站包括用于將開始請求信號發(fā)射到所述從站的第一通信部分，所述從站包括用于接收所述主站發(fā)射的開始請求信號的第二通信部，其中，所述從站可以采用其能夠與所述主站通信的開始狀態(tài)、至少所述從站能夠接收所述主站發(fā)射的開始請求信號并且在接收到所述開始請求信號時轉(zhuǎn)移到所述開始狀態(tài)的通信控制狀態(tài)、或功耗比所述開始狀態(tài)或通信控制狀態(tài)中小的備用狀態(tài)中的任何狀態(tài)，和其中，所述從站進(jìn)一步包括狀態(tài)控制部分，其用于重復(fù)地工作使得處于備用狀態(tài)的所述從站被在預(yù)定時間切換到通信控制狀態(tài)，且當(dāng)所述通信控制狀態(tài)持續(xù)了預(yù)定時間周期而沒有接收到所述開始請求信號時將所述從站切換到所述備用狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的通信系統(tǒng)，其中，所述主站和所述從站之間的通信為無線通信，第一通信部分利用無線通信發(fā)射所述開始請求信號，第二通信部分利用無線通信接收所述開始請求信號。
3.如權(quán)利要求1或2所述的通信系統(tǒng)，其包括多個所述從站，其中，所述主站按照順序來切換與所述從站通信的分配時間周期，從而與所述從站通信，且當(dāng)所述主站發(fā)射開始請求信號時，所述主站在與所述開始請求信號被發(fā)射到其中的從站進(jìn)行通信的分配時間周期中發(fā)射所述開始請求信號。
4.如權(quán)利要求1或2所述的通信系統(tǒng)，其包括多個所述從站，其中，所述主站按照順序切換與所述從站通信的分配時間周期，從而與所述從站進(jìn)行通信，當(dāng)所述主站發(fā)射開始請求信號時，所述主站利用與所述從站通信的分配時間周期之間的時間周期來發(fā)射開始請求信號。
5.如權(quán)利要求4所述的通信系統(tǒng)，其中，所述開始請求信號時這樣一種信號，其可促使兩個或更多從站從通信控制狀態(tài)轉(zhuǎn)變到開始狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求4所述的通信系統(tǒng)，其中，在將所述從站切換到通信控制狀態(tài)的每一個從站的狀態(tài)控制部分和然后切換所述從站到備用狀態(tài)之間的時間周期是可以包括在所述主站中對所述從站的分配時間周期和要求用于所述主站發(fā)射開始請求信號的時間中之一的一時間周期。
7.如權(quán)利要求5所述的通信系統(tǒng)，其中，在將所述從站切換到通信控制狀態(tài)的每一個從站的狀態(tài)控制部分和然后切換所述從站到備用狀態(tài)之間的時間周期是可以包括在所述主站中對所述從站的分配時間周期和要求用于所述主站發(fā)射開始請求信號的時間中之一的一時間周期。
8.如權(quán)利要求4所述的通信系統(tǒng)，其中，所述主站發(fā)射開始請求信號，所述主站比要求的時間更長地重復(fù)地發(fā)射開始請求信號，直到一個所述從站的狀態(tài)控制部分將所述從站切換到通信控制狀態(tài)之后，所述狀態(tài)控制部分將所述從站切換到備用狀態(tài)且進(jìn)一步切換到通信控制狀態(tài)。
9.如權(quán)利要求5所述的通信系統(tǒng)，其中，所述主站發(fā)射開始請求信號，所述主站比要求的時間更長地重復(fù)地發(fā)射開始請求信號，直到一個所述從站的狀態(tài)控制部分將所述從站切換到通信控制狀態(tài)之后，所述狀態(tài)控制部分將所述從站切換到備用狀態(tài)且進(jìn)一步切換到通信控制狀態(tài)。
10.一種作為可與主站通信的從站的通信裝置，其包括通信部分，當(dāng)主站發(fā)射開始請求信號到所述通信裝置時，用于接收開始請求信號，其中，所述通信裝置可采用其能夠與主站通信的開始狀態(tài)、至少一個通信裝置能夠接收主站發(fā)射的開始請求信號并且在接收到開始請求信號時轉(zhuǎn)移到開始狀態(tài)的通信控制狀態(tài)、或功率消耗比開始狀態(tài)或通信控制狀態(tài)中小的備用狀態(tài)中的任何狀態(tài)，和其中，所述通信裝置進(jìn)一步包括狀態(tài)控制部分，用于重復(fù)地工作以使得處于備用狀態(tài)的通信裝置被在預(yù)定時間切換到通信控制狀態(tài)，并且當(dāng)通信控制狀態(tài)持續(xù)了預(yù)定時間周期而沒有接收到開始請求信號時通信裝置被切換到備用狀態(tài)。
11.如權(quán)利要求10所述的通信裝置，其中，所述通信部分利用無線通信接收開始請求信號。
12.一種在可以與主站通信的從站中的通信控制方法，該方法包括使從站處于開始狀態(tài)，其中，從站可以與主站進(jìn)行通信；使從站處于通信控制狀態(tài)，其中，至少所述從站能夠接收主站發(fā)射的開始請求信號，并且在接收到開始請求信號時轉(zhuǎn)移到開始狀態(tài)；使從站處于備用狀態(tài)，在所述備用狀態(tài)中的功率消耗比開始狀態(tài)或通信控制狀態(tài)中的功耗?。缓椭貜?fù)地進(jìn)行操作以預(yù)定時間從備用狀態(tài)切換到通信控制狀態(tài)、并且當(dāng)通信控制狀態(tài)持續(xù)了預(yù)定時間周期而沒有接收到開始請求信號時切換到備用狀態(tài)。
13.如權(quán)利要求12所述的通信控制方法，其中，所述從站利用無線通信接收開始請求信號。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種從站，其可以采用它能夠與主站通信的開始狀態(tài)、至少一個從站能夠接收主站發(fā)射的開始請求信號并且在接收到開始請求信號時轉(zhuǎn)移到開始狀態(tài)的通信控制狀態(tài)、或功率消耗比開始狀態(tài)或通信控制狀態(tài)中小的備用狀態(tài)中的任何狀態(tài)。從站進(jìn)一步包括用于重復(fù)地工作的狀態(tài)控制部分，使得處于備用狀態(tài)的從站被在預(yù)定時間切換到通信控制狀態(tài)，并且當(dāng)通信控制狀態(tài)持續(xù)了預(yù)定時間周期而沒有接收到開始請求信號時將從站切換到備用狀態(tài)。
文檔編號H04B1/16GK1487710SQ0317877
公開日2004年4月7日 申請日期2003年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月18日
發(fā)明者金山憲司, 鈴木俊宏, 宏 申請人:歐姆龍株式會社