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図面 (8)

目的

本発明は情報の先頭を伝達するためのフレーム同期信号を正確に検出しかつ合否の判定を迅速に行うことを目的としたものである。

構成

フレーム同期判定手段8は内部の比較差判定手段7により正規の位置からのフレーム同期信号のズレを調べ、そのズレがある範囲にあるかないかでフレーム同期信号取り込み処理を続けるかエラー処理を行うかを判定する。このシステム流量計測装置に応用することもできる。

概要

背景

図5に無線受信機の内容を示したブロック図を示す。1はアンテナであり、2は信号受信手段である。3は入力信号を保存するバッファである。4はサンプリングパルスを作るビット同期検出手段、5はフレーム同期信号が記憶されているフレーム同期記憶手段である。6は信号比較手段である。8は情報の先頭のタイミングを合わせるフレーム同期信号を判定するフレーム同期判定手段、10は制御手段である。11は計測手段であり、ここではタイマーである。

電波をアンテナ1でキャッチすると信号受信手段2を通して復調された信号がバッファ3に入力される。電波に乗せて最初はビット同期信号が送られてくる。ビット同期信号は符号を構成するビット毎の同期を取るためのもので、1010…の信号で構成される。このビット同期信号をビット同期検出手段4で検出し、ビット同期検出手段4は信号のサンプリング位置に合わせてサンプリングパルスを発生する。

次に、フレーム同期信号の検出方法について説明する。ここでは31ビットのM系列符号をフレーム同期信号とする。よって、ビット同期信号が検出された後、あらかじめ決められている31ビットのM系列符号(フレーム同期信号)を検索することになる。フレーム同期信号はフレーム同期記憶手段5にあらかじめ保存されている。信号比較手段6はビット同期検出手段4から出力されるサンプリングパルスに合わせてバッファ3に保存されている信号とフレーム同期記憶手段5にあらかじめ記憶されている31ビットのフレーム同期信号を比較し、その差の信号を出力する。ここで、フレーム同期信号は情報の先頭を認識するためのものなので、いつやってくるか分からない。すなわち、フレーム同期判定手段8が”フレーム同期信号ではない”と判定した場合でもまだフレーム同期が入力されていない場合の方が多い。そこで、ビット同期検出手段4はビット同期信号を検出すると同時にタイマー11を起動する。タイマー11は一定時間を計測するが、計測終了した時点でフレーム同期判定手段8がフレーム同期信号を検出していない場合はタイムアウト(フレーム同期信号受信エラー)として受信動作を終了する。上記一連の動作は制御手段10によって指示される。

次に、従来の流量計測装置について説明する。近年、電話回線等を利用して遠隔よりメータで計測した積算値を吸い上げるいわゆる自動検針システムが導入されてきている。さらに電話回線とメータとの間を小電力等の無線回線により接続するこころみもなされている。図6、図7に今回の判定方式を自動検針システムに応用した場合のブロック図を示し説明する。図6において、14は家庭配管されたガス配管、13はガス配管14の途中に設けられ対象家庭でのガスの使用量を計測するガス流量計(いわゆるガスメータとよばれる)である。12は保存手段である。アンテナ1には流量計測データ要求信号が入ってくる。正確には、流量計測データ要求信号の前にビット同期信号、フレーム同期信号等が付加されている。これらの同期信号は先ほど述べたように一連の同期信号検出方法によって検出される。その後、流量計測データ要求信号に基づいて流量計13はガス配管14を流れる流量を計測し、その計測データを保存手段12に保存する。

次に、図7のブロック図の説明をする。18は公衆電話回線、16は公衆電話回線18に接続されるノーリンギング網制御手段(以下T−NCU:Terminal-Network Control Unitと呼ぶ)、15はインターフェース手段である。ここではインターフェイス手段15やT−NCU16を含む一連の電話回線接続部をデータ収集手段17と呼ぶ。アンテナ1にはビット同期信号、フレーム同期信号等の同期信号に続いて検針データが入ってくる。同期信号は先ほど述べたように一連の同期信号検出方法によって検出される。その後、制御手段10は検針データに基づいてインターフェイス手段15を介してT−NCU16を起動し、電話回線18に検針データを送出する。

概要

本発明は情報の先頭を伝達するためのフレーム同期信号を正確に検出しかつ合否の判定を迅速に行うことを目的としたものである。

フレーム同期判定手段8は内部の比較差判定手段7により正規の位置からのフレーム同期信号のズレを調べ、そのズレがある範囲にあるかないかでフレーム同期信号取り込み処理を続けるかエラー処理を行うかを判定する。このシステムを流量計測装置に応用することもできる。

目的

本発明は上記課題を解決するもので、回路単純化と低電流化を図った同期信号検出装置並びに流量計測装置を提供することを目的としたものである。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
1件

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請求項1

符号を構成するビット毎の同期をとるためのビット同期信号を検出しサンプリングパルスを出力するビット同期検出手段と、前記サンプリングパルスに合わせて入力される信号を取り込み、前記ビット同期信号と前記ビット同期信号後の、情報の先頭を認識するためのフレーム同期信号それぞれの特徴に基づいて入力信号を前記ビット同期信号と前記フレーム同期信号のいずれか、もしくはいずれでもないと判定する信号判定手段とを備えた同期信号検出装置

請求項2

サンプリングパルスに基づいて入力信号をサンプリングし保存するバッファと、情報の先頭を認識するためのフレーム同期信号をあらかじめ記憶しているフレーム同期記憶手段と、前記バッファに保存されている信号と前記フレーム同期記憶手段に保存されているフレーム同期信号を比較しその差の信号を出力する信号比較手段と、前記信号比較手段から出力される差がある規定値内か規定値外かを判定する比較差判定手段を内部に持ち、差がある規定値内ならばフレーム同期信号検出動作を続け、差がある規定値外ならばフレーム同期信号受信エラーと判定し一連受信動作を終了するフレーム同期判定手段とで構成される信号判定手段と、上記一連の動作を制御する制御手段とを備えた請求項1記載の同期信号検出装置。

請求項3

電波により送られてくる信号をアンテナから受信し復調する信号受信手段を有する請求項2記載の同期信号検出装置。

請求項4

入力信号が正しいかどうか判定する信号判定手段と、一連の動作を制御する制御手段とで構成され、前記信号判定手段は、入力信号を保存するバッファと、前記バッファに保存されている信号と符号を構成するビット毎の同期をとるためのビット同期信号を比較し前記バッファの内容がビット同期信号ならばその旨の信号並びに以降の入力信号をサンプリングするためのサンプリングパルスを出力するビット同期検出手段と、情報の先頭を伝達するためのフレーム同期信号をあらかじめ記憶しているフレーム同期記憶手段と、前記バッファの内容と前記フレーム同期記憶手段に記憶されているフレーム同期信号を比較し前記バッファの内容がフレーム同期信号かどうかを判定しバッファの内容が前記フレーム同期信号ならばその旨の信号を出力するフレーム同期比較手段と、前記ビット同期検出手段が出力するビット同期信号を検出した旨の信号を受け取った時点で計測を開始し、予め定めたある一定時間もしくは前記バッファに入力される信号のある一定ビットを計測した時点で計測を終了しその旨の信号を出力する計測手段と、前記フレーム同期比較手段が出力する信号を受信する以前に前記計測手段が出力する信号を受信した場合フレーム同期信号受信エラーと判定し一連の受信動作を終了するフレーム同期判定手段とを有する請求項1記載の同期信号検出装置。

請求項5

電波により送られてくる信号をアンテナから受信し復調する信号受信手段を有する請求項4記載の同期信号検出装置。

請求項6

符号を構成するビット毎の同期をとるためのビット同期信号を検出しサンプリングパルスを出力するビット同期検出手段と、前記サンプリングパルスに合わせて入力される信号を取り込み、前記ビット同期信号と前記ビット同期信号後の、情報の先頭を認識するためのフレーム同期信号それぞれの特徴に基づいて入力信号を前記ビット同期信号と前記フレーム同期信号のいずれか、もしくはいずれでもないと判定する信号判定手段と、流量計測データ要求信号に基づいてメータでの計測データを吸い上げ保存する保存手段とを備えた流量計測装置

請求項7

符号を構成するビット毎の同期をとるためのビット同期信号を検出しサンプリングパルスを出力するビット同期検出手段と、前記サンプリングパルスに合わせて入力される信号を取り込み、前記ビット同期信号と前記ビット同期信号後の、情報の先頭を認識するためのフレーム同期信号それぞれの特徴に基づいて入力信号を前記ビット同期信号と前記フレーム同期信号のいずれか、もしくはいずれでもないと判定する信号判定手段と、流量計での検針データ収集するデータ収集手段とを備えた流量計測装置。

請求項8

電波により送られてくる信号をアンテナから受信し復調する信号受信手段と、サンプリングパルスに基づいて前記信号受信手段で復調された信号をサンプリングし保存するバッファと、情報の先頭を認識するためのフレーム同期信号をあらかじめ記憶しているフレーム同期記憶手段と、前記バッファに保存されている信号と前記フレーム同期記憶手段に保存されているフレーム同期信号を比較しその差の信号を出力する信号比較手段と、前記信号比較手段から出力される差がある規定値内か規定値外かを判定する比較差判定手段を内部に持ち、差がある規定値内ならばフレーム同期信号検出動作を続け、差がある規定値外ならばフレーム同期信号受信エラーと判定し一連の受信動作を終了するフレーム同期判定手段とで構成される信号判定手段と、前記バッファに保存された流量計測データ要求信号に基づいてメータでの計測データを吸い上げ保存する保存手段と、上記一連の動作を制御する制御手段とを備えた請求項6記載の流量計測装置。

請求項9

電波により送られてくる信号をアンテナから受信し復調する信号受信手段と、サンプリングパルスに基づいて前記信号受信手段で復調された信号をサンプリングし保存するバッファと、情報の先頭を認識するためのフレーム同期信号をあらかじめ記憶しているフレーム同期記憶手段と、前記バッファに保存されている信号と前記フレーム同期記憶手段に保存されているフレーム同期信号を比較しその差の信号を出力する信号比較手段と、前記信号比較手段から出力される差がある規定値内か規定値外かを判定する比較差判定手段を内部に持ち、差がある規定値内ならばフレーム同期信号検出動作を続け、差がある規定値外ならばフレーム同期信号受信エラーと判定し一連の受信動作を終了するフレーム同期判定手段とで構成される信号判定手段と、前記バッファに保存された流量計での検針データを収集するデータ収集手段と、上記一連の動作を制御する制御手段とを備えた請求項7記載の流量計測装置。

請求項10

入力信号が正しいかどうか判定する信号判定手段と、流量計測データ要求信号に基づいてメータでの計測データを吸い上げ保存する保存手段と、一連の動作を制御する制御手段とで構成され、前記信号判定手段は、入力信号を保存するバッファと、前記バッファに保存されている信号と符号を構成するビット毎の同期をとるためのビット同期信号を比較し前記バッファの内容がビット同期信号ならばその旨の信号並びに以降の入力信号をサンプリングするためのサンプリングパルスを出力するビット同期検出手段と、情報の先頭を伝達するためのフレーム同期信号をあらかじめ記憶しているフレーム同期記憶手段と、前記バッファの内容と前記フレーム同期記憶手段に記憶されているフレーム同期信号を比較し前記バッファの内容がフレーム同期信号かどうかを判定しバッファの内容が前記フレーム同期信号ならばその旨の信号を出力するフレーム同期比較手段と、前記ビット同期検出手段が出力するビット同期信号を検出した旨の信号を受け取った時点で計測を開始し、予め定めたある一定時間もしくは前記バッファに入力される信号のある一定ビットを計測した時点で計測を終了しその旨の信号を出力する計測手段と、前記フレーム同期比較手段が出力する信号を受信する以前に前記計測手段が出力する信号を受信した場合フレーム同期信号受信エラーと判定し一連の受信動作を終了するフレーム同期判定手段とを有する請求項6記載の流量計測装置。

請求項11

入力信号が正しいかどうか判定する信号判定手段と、流量計での検針データを収集するデータ収集手段と、一連の動作を制御する制御手段とで構成され、前記信号判定手段は、入力信号を保存するバッファと、前記バッファに保存されている信号と符号を構成するビット毎の同期をとるためのビット同期信号を比較し前記バッファの内容がビット同期信号ならばその旨の信号並びに以降の入力信号をサンプリングするためのサンプリングパルスを出力するビット同期検出手段と、情報の先頭を伝達するためのフレーム同期信号をあらかじめ記憶しているフレーム同期記憶手段と、前記バッファの内容と前記フレーム同期記憶手段に記憶されているフレーム同期信号を比較し前記バッファの内容がフレーム同期信号かどうかを判定しバッファの内容が前記フレーム同期信号ならばその旨の信号を出力するフレーム同期比較手段と、前記ビット同期検出手段が出力するビット同期信号を検出した旨の信号を受け取った時点で計測を開始し、予め定めたある一定時間もしくは前記バッファに入力される信号のある一定ビットを計測した時点で計測を終了しその旨の信号を出力する計測手段と、前記フレーム同期比較手段が出力する信号を受信する以前に前記計測手段が出力する信号を受信した場合フレーム同期信号受信エラーと判定し一連の受信動作を終了するフレーム同期判定手段とを有する請求項7記載の流量計測装置。

技術分野

0001

本発明は、受信側に送られてくるデータの先頭を認識させるためのフレーム同期信号を検出する同期信号検出装置とそれを応用した流量計測装置に関するものである。

背景技術

0002

図5無線受信機の内容を示したブロック図を示す。1はアンテナであり、2は信号受信手段である。3は入力信号を保存するバッファである。4はサンプリングパルスを作るビット同期検出手段、5はフレーム同期信号が記憶されているフレーム同期記憶手段である。6は信号比較手段である。8は情報の先頭のタイミングを合わせるフレーム同期信号を判定するフレーム同期判定手段、10は制御手段である。11は計測手段であり、ここではタイマーである。

0003

電波をアンテナ1でキャッチすると信号受信手段2を通して復調された信号がバッファ3に入力される。電波に乗せて最初はビット同期信号が送られてくる。ビット同期信号は符号を構成するビット毎の同期を取るためのもので、1010…の信号で構成される。このビット同期信号をビット同期検出手段4で検出し、ビット同期検出手段4は信号のサンプリング位置に合わせてサンプリングパルスを発生する。

0004

次に、フレーム同期信号の検出方法について説明する。ここでは31ビットのM系列符号をフレーム同期信号とする。よって、ビット同期信号が検出された後、あらかじめ決められている31ビットのM系列符号(フレーム同期信号)を検索することになる。フレーム同期信号はフレーム同期記憶手段5にあらかじめ保存されている。信号比較手段6はビット同期検出手段4から出力されるサンプリングパルスに合わせてバッファ3に保存されている信号とフレーム同期記憶手段5にあらかじめ記憶されている31ビットのフレーム同期信号を比較し、その差の信号を出力する。ここで、フレーム同期信号は情報の先頭を認識するためのものなので、いつやってくるか分からない。すなわち、フレーム同期判定手段8が”フレーム同期信号ではない”と判定した場合でもまだフレーム同期が入力されていない場合の方が多い。そこで、ビット同期検出手段4はビット同期信号を検出すると同時にタイマー11を起動する。タイマー11は一定時間を計測するが、計測終了した時点でフレーム同期判定手段8がフレーム同期信号を検出していない場合はタイムアウト(フレーム同期信号受信エラー)として受信動作を終了する。上記一連の動作は制御手段10によって指示される。

0005

次に、従来の流量計測装置について説明する。近年、電話回線等を利用して遠隔よりメータで計測した積算値を吸い上げるいわゆる自動検針システムが導入されてきている。さらに電話回線とメータとの間を小電力等の無線回線により接続するこころみもなされている。図6図7に今回の判定方式を自動検針システムに応用した場合のブロック図を示し説明する。図6において、14は家庭配管されたガス配管、13はガス配管14の途中に設けられ対象家庭でのガスの使用量を計測するガス流量計(いわゆるガスメータとよばれる)である。12は保存手段である。アンテナ1には流量計測データ要求信号が入ってくる。正確には、流量計測データ要求信号の前にビット同期信号、フレーム同期信号等が付加されている。これらの同期信号は先ほど述べたように一連の同期信号検出方法によって検出される。その後、流量計測データ要求信号に基づいて流量計13はガス配管14を流れる流量を計測し、その計測データを保存手段12に保存する。

0006

次に、図7のブロック図の説明をする。18は公衆電話回線、16は公衆電話回線18に接続されるノーリンギング網制御手段(以下T−NCU:Terminal-Network Control Unitと呼ぶ)、15はインターフェース手段である。ここではインターフェイス手段15やT−NCU16を含む一連の電話回線接続部をデータ収集手段17と呼ぶ。アンテナ1にはビット同期信号、フレーム同期信号等の同期信号に続いて検針データが入ってくる。同期信号は先ほど述べたように一連の同期信号検出方法によって検出される。その後、制御手段10は検針データに基づいてインターフェイス手段15を介してT−NCU16を起動し、電話回線18に検針データを送出する。

発明が解決しようとする課題

0007

しかしながら上記従来の構成では、入力されるビット同期信号の最初の部分で受信側がビット同期信号を検出した場合に問題が生じる。すなわち、ビット同期検出手段4が入力されるビット同期信号の最初の部分でビット同期信号を検出した場合、その時点から信号比較手段6、タイマー11、フレーム同期判定手段8はフレーム同期信号検出のために動作を開始するわけだが、しばらくの間、つまり入力されるビット同期信号が終了するまでの間フレーム同期判定手段8は入力される信号が”フレーム同期信号ではない”という判定を続ける。そして、少なくともその時間以上タイマー11は計測を続けなくてはならない。無線による自動検針システムを利用した装置はノイズ等の影響が大いに考えられ、エラー時の処理はことさら重要である。よって、入力信号がノイズ等の原因で変化し、たまたまビット同期信号と判断してしまった場合、フレーム同期信号は入力されないのに装置はフレーム同期信号の検索を続ける。つまり、最低タイマー11の計測時間中は”フレーム同期信号エラー”と判定することができない。

0008

また、受信側が入力されるビット同期信号の最後の部分でビット同期信号を検出した場合にも問題が生じる。この場合、次に入力されるはずであるフレーム同期信号がノイズ等の影響でビット化けを起こし本来のフレーム同期信号が入力されているにもかかわらず受信側がフレーム同期信号と認識しなかった場合、その時点で受信動作を終了することはできない。これは、受信側ではまだフレーム同期信号が入力されていないと判断してしまうからである。よって、その後の、すなわちフレーム同期信号以降の信号が入力されていても受信側はフレーム同期信号の検索を続けタイマー11によるタイムアウトを待たなくてはならない。

0009

上記いずれの場合にしろ、フレーム同期信号エラー時の受信終了の判定はタイマー11のタイムアウト管理のみである。よって、無線リモコン等の電池で動作する機器の場合、無駄な電流消費することとなる。

0010

また、一般に無線による自動検針システムを利用した流量計測装置は電池駆動であり、10年間の電池寿命が要求される。よって、先ほど述べたように消費電流が重要な問題となり、低電流化は避けられない。ゆえに、タイムアウト時間が長いことは電池寿命の低下につながるという課題があった。

0011

本発明は上記課題を解決するもので、回路単純化と低電流化を図った同期信号検出装置並びに流量計測装置を提供することを目的としたものである。

課題を解決するための手段

0012

上記目的を達成するために本発明の同期信号検出装置は、符号を構成するビット毎の同期をとるためのビット同期信号を検出しサンプリングパルスを出力するビット同期検出手段と、前記サンプリングパルスに合わせて入力される信号を取り込み、前記ビット同期信号と前記ビット同期信号後の、情報の先頭を認識するためのフレーム同期信号それぞれの特徴に基づいて入力信号を前記ビット同期信号と前記フレーム同期信号のいずれか、もしくはいずれでもないと判定する信号判定手段を設けた構成としてある。

0013

また、サンプリングパルスに基づいて入力信号をサンプリングし保存するバッファと、情報の先頭を認識するためのフレーム同期信号をあらかじめ記憶しているフレーム同期記憶手段と、前記バッファに保存されている信号と前記フレーム同期記憶手段に保存されているフレーム同期信号を比較しその差の信号を出力する信号比較手段と、前記信号比較手段から出力される差がある規定値内か規定値外かを判定する比較差判定手段を内部に持ち、差がある規定値内ならばフレーム同期信号検出動作を続け、差がある規定値外ならばフレーム同期信号受信エラーと判定し一連の受信動作を終了するフレーム同期判定手段とで構成される信号判定手段と、上記一連の動作を制御する制御手段を設けた構成とすることもできる。

0014

さらに、入力信号が正しいかどうか判定する信号判定手段と、一連の動作を制御する制御手段とで構成され、前記信号判定手段は、入力信号を保存するバッファと、前記バッファに保存されている信号と符号を構成するビット毎の同期をとるためのビット同期信号を比較し前記バッファの内容がビット同期信号ならばその旨の信号並びに以降の入力信号をサンプリングするためのサンプリングパルスを出力するビット同期検出手段と、情報の先頭を伝達するためのフレーム同期信号をあらかじめ記憶しているフレーム同期記憶手段と、前記バッファの内容と前記フレーム同期記憶手段に記憶されているフレーム同期信号を比較し前記バッファの内容がフレーム同期信号かどうかを判定しバッファの内容が前記フレーム同期信号ならばその旨の信号を出力するフレーム同期比較手段と、前記ビット同期検出手段が出力するビット同期信号を検出した旨の信号を受け取った時点で計測を開始し、予め定めたある一定時間もしくは前記バッファに入力される信号のある一定ビットを計測した時点で計測を終了しその旨の信号を出力する計測手段と、前記フレーム同期比較手段が出力する信号を受信する以前に前記計測手段が出力する信号を受信した場合フレーム同期信号受信エラーと判定し一連の受信動作を終了するフレーム同期判定手段を設けた構成とすることもできる。

0015

一方、上記目的を達成するために本発明の流量計測装置は、符号を構成するビット毎の同期をとるためのビット同期信号を検出しサンプリングパルスを出力するビット同期検出手段と、前記サンプリングパルスに合わせて入力される信号を取り込み、前記ビット同期信号と前記ビット同期信号後の、情報の先頭を認識するためのフレーム同期信号それぞれの特徴に基づいて入力信号を前記ビット同期信号と前記フレーム同期信号のいずれか、もしくはいずれでもないと判定する信号判定手段と、流量計測データ要求信号に基づいてメータでの計測データを吸い上げ保存する保存手段もしくは流量計での検針データを収集するデータ収集手段を設けた構成としてある。

0016

具体的には、電波により送られてくる信号をアンテナから受信し復調する信号受信手段と、サンプリングパルスに基づいて前記信号受信手段で復調された信号をサンプリングし保存するバッファと、情報の先頭を認識するためのフレーム同期信号をあらかじめ記憶しているフレーム同期記憶手段と、前記バッファに保存されている信号と前記フレーム同期記憶手段に保存されているフレーム同期信号を比較しその差の信号を出力する信号比較手段と、前記信号比較手段から出力される差がある規定値内か規定値外かを判定する比較差判定手段を内部に持ち、差がある規定値内ならばフレーム同期信号検出動作を続け、差がある規定値外ならばフレーム同期信号受信エラーと判定し一連の受信動作を終了するフレーム同期判定手段とで構成される信号判定手段と、前記バッファに保存された流量計測データ要求信号に基づいてメータでの計測データを吸い上げ保存する保存手段と、上記一連の動作を制御する制御手段を設けた構成や、電波により送られてくる信号をアンテナから受信し復調する信号受信手段と、サンプリングパルスに基づいて前記信号受信手段で復調された信号をサンプリングし保存するバッファと、情報の先頭を認識するためのフレーム同期信号をあらかじめ記憶しているフレーム同期記憶手段と、前記バッファに保存されている信号と前記フレーム同期記憶手段に保存されているフレーム同期信号を比較しその差の信号を出力する信号比較手段と、前記信号比較手段から出力される差がある規定値内か規定値外かを判定する比較差判定手段を内部に持ち、差がある規定値内ならばフレーム同期信号検出動作を続け、差がある規定値外ならばフレーム同期信号受信エラーと判定し一連の受信動作を終了するフレーム同期判定手段とで構成される信号判定手段と、前記バッファに保存された流量計での検針データを収集するデータ収集手段と上記一連の動作を制御する制御手段を設けた構成とすることもできる。

0017

さらに、入力信号が正しいかどうか判定する信号判定手段と、流量計測データ要求信号に基づいてメータでの計測データを吸い上げ保存する保存手段と、一連の動作を制御する制御手段とで構成され、前記信号判定手段は、入力信号を保存するバッファと、前記バッファに保存されている信号と符号を構成するビット毎の同期をとるためのビット同期信号を比較し前記バッファの内容がビット同期信号ならばその旨の信号並びに以降の入力信号をサンプリングするためのサンプリングパルスを出力するビット同期検出手段と、情報の先頭を伝達するためのフレーム同期信号をあらかじめ記憶しているフレーム同期記憶手段と、前記バッファの内容と前記フレーム同期記憶手段に記憶されているフレーム同期信号を比較し前記バッファの内容がフレーム同期信号かどうかを判定しバッファの内容が前記フレーム同期信号ならばその旨の信号を出力するフレーム同期比較手段と、前記ビット同期検出手段が出力するビット同期信号を検出した旨の信号を受け取った時点で計測を開始し、予め定めたある一定時間もしくは前記バッファに入力される信号のある一定ビットを計測した時点で計測を終了しその旨の信号を出力する計測手段と、前記フレーム同期比較手段が出力する信号を受信する以前に前記計測手段が出力する信号を受信した場合フレーム同期信号受信エラーと判定し一連の受信動作を終了するフレーム同期判定手段とを有する構成や、入力信号が正しいかどうか判定する信号判定手段と、流量計での検針データを収集するデータ収集手段と、一連の動作を制御する制御手段とで構成され、前記信号判定手段は、入力信号を保存するバッファと、前記バッファに保存されている信号と符号を構成するビット毎の同期をとるためのビット同期信号を比較し前記バッファの内容がビット同期信号ならばその旨の信号並びに以降の入力信号をサンプリングするためのサンプリングパルスを出力するビット同期検出手段と、情報の先頭を伝達するためのフレーム同期信号をあらかじめ記憶しているフレーム同期記憶手段と、前記バッファの内容と前記フレーム同期記憶手段に記憶されているフレーム同期信号を比較し前記バッファの内容がフレーム同期信号かどうかを判定しバッファの内容が前記フレーム同期信号ならばその旨の信号を出力するフレーム同期比較手段と、前記ビット同期検出手段が出力するビット同期信号を検出した旨の信号を受け取った時点で計測を開始し、予め定めたある一定時間もしくは前記バッファに入力される信号のある一定ビットを計測した時点で計測を終了しその旨の信号を出力する計測手段と、前記フレーム同期比較手段が出力する信号を受信する以前に前記計測手段が出力する信号を受信した場合フレーム同期信号受信エラーと判定し一連の受信動作を終了するフレーム同期判定手段とを有する構成とすることもできる。

0018

本発明は上記構成によって以下のような作用をもたらす。

0019

ビット同期検出手段がビット同期信号の検出を行い、信号判定手段がビット同期信号検出後に入力される信号についてビット同期信号でもフレーム同期信号でもないという判定を行う。

0020

さらに、バッファが入力信号を保存し、信号比較手段がバッファの内容とフレーム同期記憶手段の内容の比較を行う。その比較結果を比較差判定手段が判定しその結果をフレーム同期判定手段が判定する。

0021

さらに、バッファが入力信号を保存し、ビット同期検出手段がビット同期信号を検出する。そして、信号比較手段がバッファの内容とフレーム同期記憶手段の内容の比較を行う。その比較結果を比較差判定手段が判定する。計測手段は時間を計測し、フレーム同期判定手段は比較差判定手段の判定結果を計測手段の計測時間に基づいて判定する。

0022

さらに、ビット同期検出手段がビット同期信号の検出を行い、信号判定手段がビット同期信号検出後に入力される信号についてビット同期信号でもフレーム同期信号でもないという判定を行う。保存手段は流量計の計測データを保存する。

0023

さらに、ビット同期検出手段がビット同期信号の検出を行い、信号判定手段がビット同期信号検出後に入力される信号についてビット同期信号でもフレーム同期信号でもないという判定を行う。データ収集手段は流量計の計測データを収集する。

0024

さらに、信号受信手段が電波を復調し、バッファが入力信号を保存し、信号比較手段がバッファの内容とフレーム同期記憶手段の内容の比較を行う。その比較結果を比較差判定手段が判定しその結果をフレーム同期判定手段が判定する。保存手段は流量計の計測データを保存する。

0025

さらに、信号受信手段が電波を復調し、バッファが入力信号を保存し、信号比較手段がバッファの内容とフレーム同期記憶手段の内容の比較を行う。その比較結果を比較差判定手段が判定しその結果をフレーム同期判定手段が判定する。データ収集手段は流量計の計測データを収集する。

0026

さらに、信号受信手段が電波を復調し、バッファが入力信号を保存し、ビット同期検出手段がビット同期信号を検出する。そして、信号比較手段がバッファの内容とフレーム同期記憶手段の内容の比較を行う。その比較結果を比較差判定手段が判定する。計測手段は時間を計測し、フレーム同期判定手段は比較差判定手段の判定結果を計測手段の計測時間に基づいて判定する。保存手段は流量計の計測データを保存する。

0027

さらに、信号受信手段が電波を復調し、バッファが入力信号を保存し、ビット同期検出手段がビット同期信号を検出する。そして、信号比較手段がバッファの内容とフレーム同期記憶手段の内容の比較を行う。その比較結果を比較差判定手段が判定する。計測手段は時間を計測し、フレーム同期判定手段は比較差判定手段の判定結果を計測手段の計測時間に基づいて判定する。データ収集手段は流量計の計測データを収集する。

0028

以下本発明の実施例を図1並びに図2のブロック図を参照して説明する。

0029

図1において1はアンテナであり、2は信号受信手段である。3は入力信号を保存するバッファである。4サンプリングパルスを作るビット同期検出手段、5は情報の先頭のタイミングを合わせるフレーム同期信号を保存するフレーム同期記憶手段である。6は信号比較手段である。7は比較差判定手段である。8はフレーム同期判定手段である。9は信号判定手段である。10は一連の動作を制御する制御手段である。

0030

電波をアンテナ1でキャッチすると信号受信手段2を通して復調された信号がバッファ3に入力される。電波に乗せて最初はビット同期信号が送られてくる。ビット同期信号は符号を構成するビット毎の同期を取るためのもので、1010…の信号で構成される。このビット同期信号をビット同期検出手段4で検出し、ビット同期検出手段4は信号のサンプリング位置に合わせてサンプリングパルスを発生する。

0031

次に、フレーム同期信号の検出方法について説明する。ここでは31ビットのM系列符号をフレーム同期信号とする。よって、ビット同期信号が検出された後、あらかじめ決められている31ビットのM系列符号(フレーム同期信号)を検索することになる。フレーム同期信号はフレーム同期記憶手段5にあらかじめ保存されている。信号比較手段6はビット同期検出手段4から出力されるサンプリングパルスに合わせてバッファ3に保存されている信号とフレーム同期記憶手段5にあらかじめ記憶されている31ビットのフレーム同期信号を比較し、その差の信号を出力する。フレーム同期判定手段8はその差に応じてフレーム同期信号の合否を判定する。

0032

ここで、フレーム同期信号の性質について図4を用いて説明する。図4受信信号と実際のフレーム同期信号の差異について表したものである。横軸は受信信号である。先ほど述べたようにフレーム同期信号は1010…のビット同期信号に続いて送られてくる31ビットM系列符号であり、0001101110101000010010110011111である。これは一種疑似ランダム符号である。フレーム同期信号は情報の先頭を表すための同期信号なので、受信側ではビット同期信号に続いていつフレーム同期信号がくるか分からない。よって、ビット同期信号を受信した後はフレーム同期信号を探し続けることになる。図4の横軸は正規のフレーム同期信号の位置から負方向、すなわち、まだビット同期信号が入力されている方向にどれだけずれているかを表したものであり、単位はビットである。図4縦軸はその時の入力信号と正規のフレーム同期信号との異なるビット数を表している。ここで、フレーム同期信号は本来の(31ビット)+(1ビット)、すなわち、頭に”0”を付加した32ビットとなっている。これは、マイクロコンピューターでは”8ビットの倍数”、つまり、バイト単位で扱った方が処理がしやすいためである。頭の1ビットは1010…のビット同期信号の最後の1ビットの”0”と考えればよい。

0033

図4から分かることは、フレーム同期信号、正確には(ビット同期信号1ビット)+(フレーム同期信号)は正規の位置からずれると極端差異ビット数が増えるということである。すなわち、正規の位置からずれると10≦n≦21(n:差異ビット数)となる。図4では39ビット以上の負方向へのズレは表示してないが、ここで扱うフレーム同期信号は32ビットなので、32ビット以上負方向にずれるということはバッファ3に入力されている信号はすべてビット同期信号ということである。よって、32ビット以上の負方向へのズレは図4のようにn=12とn=20の繰り返しである。

0034

先ほど述べたように、ビット同期信号を受信してからフレーム同期信号を受信するまでの間、10≦n≦21である。よって、n≧22または1≦n≦9になった場合は本来受信すべき信号を受信していないことになる。この時、フレーム同期判定手段8は内部の比較差判定手段7によって「フレーム同期受信エラー」と判定し受信動作を終了する。よって、正規のフレーム同期信号がバッファ3に入力されるタイミング以前に「フレーム同期受信エラー」の判定を行うことができる。上記一連の動作は制御手段10によって制御される。

0035

一方、ノイズ等でビット化けを起こすことを考慮して、余裕をみた判定とすることもできる。すなわち、フレーム同期信号を”2ビット誤りまで許可する”という仕様にすると、「フレーム同期受信エラー」の判定基準はn≧22または3≦n≦9になる。また、差異ビット数の方に”2ビット誤りの余裕”を考えると判定基準はn≧24または1≦n≦7となる。また、上記2つの方式を組み合わせることもできる。

0036

さらに、従来方式で利用したタイマーによるタイムアウト処理と組み合わせての利用方法も考えられる。すなわち、図2のようにタイマー11による時間計測と併用することでフレーム同期信号の判定がより信頼性の高い装置を構成することができる。

0037

一方、この判定方式を流量計測装置にも応用できる。近年、電話回線等を利用して遠隔よりメータで計測した積算値を吸い上げるいわゆる自動検針システムが導入されてきている。さらに電話回線とメータとの間を小電力等の無線回線により接続するこころみもなされている。図3(a)、(b)に今回の判定方式を自動検針システムに応用した場合のブロック図を示し説明する。14は家庭に配管されたガス配管、15はガス配管14の途中に設けられ対象家庭でのガスの使用量を計測するガス流量計(いわゆるガスメータとよばれる)である。18は公衆電話回線、16は公衆電話回線18に接続されるノーリンギング網制御手段(以下T−NCU:Terminal-Network Control Unitと呼ぶ)、15はインターフェース手段である。ここではインターフェイス手段15やT−NCU16を含む一連の電話回線接続部をデータ収集手段17と呼ぶ。

0038

図3(a)において、アンテナ1には流量計測データ要求信号が入ってくる。正確には、流量計測データ要求信号の前にビット同期信号、フレーム同期信号等が付加されている。これらの同期信号は先ほど述べたように信号判定手段9によって検出される。その後、流量計測データ要求信号に基づいて流量計13はガス配管14を流れる流量を計測し、その計測データを保存手段12に保存する。

0039

次に図3(b)のブロック図の説明をする。アンテナ1にはビット同期信号、フレーム同期信号等の同期信号に続いて検針データが入ってくる。同期信号は先ほど述べたように信号判定手段9によって検出される。その後、信号判定手段9は検針データに基づいてインターフェイス手段15を介してT−NCU16を起動し、電話回線18に検針データを送出する。

0040

このように、今回の同期信号検出装置を流量計測装置に応用することによりより信頼性の高い流量測定ができるようになる。

0041

以上一連の実施例の構成によれば、正規のフレーム同期信号を受信していない場合の「エラー処理の判定」を早くかつ正確に行うことができるという効果がある。

発明の効果

0042

以上説明したように本発明の同期信号検出装置によれば、以下のような効果を奏する。

0043

現在入力中の信号がビット同期信号でもフレーム同期信号でもないという判定をタイムアウト処理を利用せず素早くでき回路の低電流化を実現できることになる。

0044

また、ビット同期信号を受信した後のフレーム同期信号受信エラーの判定をフレーム同期信号の性質を利用することにより素早くかつ正確に行うことができ、回路の低電流化が実現できることとなる。そして、ノイズ等の影響によるビット同期信号受信エラー処理を迅速に行うことで本来受信したい自らのシステムの同期信号をチャッチできるチャンスが増え、システムの信頼性の向上にも役立つ。さらに、フレーム同期信号検出の際にタイマー等の計測手段を用いる必要がなくなり回路の簡素化を図ることができる。タイマー等をマイクロコンピューターで実現している場合にはマイクロコンピューターの簡素化並びに低価格化を実現することができる。

0045

また、無線通信システム展開することもできる。一般に、無線を利用した機器は電池で動作するものが多いが、回路の低電流化を実現できることにより電池寿命を伸ばすことができ、無線を利用した機器の利用促進におおいに貢献できる。

0046

また、ビット同期信号を受信した後のフレーム同期信号受信エラーの判定をフレーム同期信号の性質を用いて行う方法とタイマー等のタイムアウト処理を行う方法を併用することで、ビット同期信号受信後、例えば10≦n≦21(n:差異ビット数)のフレーム同期信号ではないノイズ等の信号を受信し続けた場合にも確実にエラー処理を行うことができ、より信頼性の高い通信システムを提供できることとなる。

0047

また、無線通信システムに展開することもできる。一般に、無線を利用した機器はノイズ等の影響を受けやすいが、機器の信頼性を高めることにより無線を利用した機器の利用促進におおいに貢献できる。

0048

次に、本発明の流量計測装置によれば、以下のような効果を奏する。同期信号の入力の有無を素早くできる同期信号検出装置を流量計測装置に応用することで、低電流で動作する自動検針システムを実現できる。

0049

また、同期信号の入力の有無を素早くできる同期信号検出装置を流量計測装置に応用することで、低電流で動作する自動検針システムを実現できる。

0050

また、フレーム同期信号の性質を利用した同期信号のエラー処理を行う同期信号検出装置を流量計測装置に応用することで、低電流化による電池寿命の増大を達成することができ、電池1本で10年間動作可能な無線を用いた自動検針システムを実現することができる。また、簡素化された回路の自動検針システムにより商品価値を増大することができる。

0051

また、フレーム同期信号の性質を利用した同期信号のエラー処理を行う同期信号検出装置を流量計測装置に応用することで、低電流化による電池寿命の増大を達成することができ、電池1本で10年間動作可能な無線を用いた自動検針システムを実現することができる。また、簡素化された回路の自動検針システムにより商品価値を増大することができる。

0052

また、信頼性の高い同期信号検出装置を流量計測装置に応用することで、ガス等の課金システムにおいて誤課金を無くした性能の良い自動検針システムが実現できる。また、無線を用いた自動検針システムにおけるノイズ等の影響も減らすことができ商品価値を増大することができる。

0053

また、信頼性の高い同期信号検出装置を流量計測装置に応用することで、ガス等の課金システムにおいて誤課金を無くした性能の良い自動検針システムが実現できる。また、無線を用いた自動検針システムにおけるノイズ等の影響も減らすことができ商品価値を増大することができる。

図面の簡単な説明

0054

図1本発明の一実施例における同期信号検出装置のブロック図
図2本発明の一実施例における同期信号検出装置のブロック図
図3本発明の一実施例における流量計測装置のブロック図
図4フレーム同期信号(ここでは32ビット)の位置ズレによる差異ビット数特性を示す図
図5従来の同期信号検出装置のブロック図
図6従来の流量計測装置のブロック図
図7従来の流量計測装置のブロック図

--

0055

1アンテナ
2信号受信手段
3バッファ
4ビット同期検出手段
フレーム同期検出手段
6信号比較手段
7 比較差判定手段
8フレーム同期判定手段
9信号判定手段
10 制御手段
12 保存手段
13流量計
17データ収集手段

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