JP7398270B2

JP7398270B2 - 送信装置、受信装置、送信方法、受信方法、送信プログラム及び受信プログラム

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Publication number: JP7398270B2
Application number: JP2019232131A
Authority: JP
Inventors: 雄貴石田
Original assignee: 株式会社トヨタプロダクションエンジニアリング
Priority date: 2019-12-23
Filing date: 2019-12-23
Publication date: 2023-12-14
Anticipated expiration: 2039-12-23
Also published as: JP2021100223A

Description

本発明は、送信装置、受信装置、送信方法、受信方法、送信プログラム及び送信プログラムに関する。

従来から、送信装置の消費電力を低減する技術が発明されている。特許文献１に記載された技術は、無線制御部から出力される中間周波信号と、局部発振回路から出力されるローカル信号とを混合回路によって混合してＲＦ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号を生成し、アンプによって無線制御部からさらに出力される振幅情報信号の包絡線を示す信号に応じてＲＦ信号を増幅して、外部に出力する。

特開２００８－２５２７６５号公報

特許文献１に記載された技術では、振幅信号の包絡線を示す信号に係る電力をアンプに供給することにより、消費電力が低減されるとしている。しかし、送信装置には種々のタイプがあり、個々の無線装置に応じて消費電力を低減する技術を適用すべきと考えられる。

本発明は、消費電力を低減することが可能な送信装置、受信装置、送信方法、受信方法、送信プログラム及び受信プログラムを提供することを目的とする。

一態様の送信装置は、データの数をＮとし、データの平均値の表現に利用されるビット数としての第１ビット数をｒとし、Ｎ＝２^ｒの関係を満たすように、データ数Ｎ及び第１ビット数ｒを設定する第１設定部と、サンプリング数として必要な所要数を整数倍した数を、サンプリングレートとして設定する第２設定部と、第２設定部によって設定されたサンプリングレートでサンプリングして、第２ビット数で表現されるデータ（Ｄ１）を整数倍の数だけ取得する取得部と、取得部によって取得された第２ビット数で表現される複数のデータから、その複数のデータの中で上位の値を取るデータ（Ｄ２）の所定数と下位の値を取るデータ（Ｄ３）の所定数とを取り除き、第１設定部によって設定されるデータ数Ｎ以下のデータ数にする除去部と、除去部によって除去された後の複数のデータ（Ｄ４）の平均値を算出し、平均値を所定のビット数で表す算出部と、算出部によって算出された所定のビット数で表現される平均値を外部に送信する送信部と、を備える。

一態様の送信装置では、算出部は、算出された平均値を、第２ビット数に第１設定部によって設定された第１ビット数ｒを加算した第３ビット数で表し、送信部は、第３ビット数で表現される平均値を外部に送信することとしてもよい。

一態様の送信装置は、物理量を測定して測定データを生成するセンサ部を備え、取得部は、センサ部によって生成される測定データを、第２設定部によって設定されたサンプリングレートでサンプリングすることとしてもよい。

一態様の受信装置は、上述した送信装置から送信されたデータを受信する受信装置であって、送信部から送信された平均値を受信する受信部と、受信部によって受信された平均値をデータ数Ｎで除算する除算部と、除算部によって除算された結果を出力する出力部と、を備える。

一態様の送信方法では、コンピュータが、データの数をＮとし、データの平均値の表現に利用されるビット数としての第１ビット数をｒとし、Ｎ＝２^ｒの関係を満たすように、データ数Ｎ及び第１ビット数ｒを設定する第１設定ステップと、サンプリング数として必要な所要数を整数倍した数を、サンプリングレートとして設定する第２設定ステップと、第２設定ステップで設定されたサンプリングレートでサンプリングして、第２ビット数で表現されるデータ（Ｄ１）を整数倍の数だけ取得する取得ステップと、取得ステップで取得された第２ビット数で表現される複数のデータから、その複数のデータの中で上位の値を取るデータ（Ｄ２）の所定数と下位の値を取るデータ（Ｄ３）の所定数とを取り除き、第１設定ステップで設定されるデータ数Ｎ以下のデータ数にする除去ステップと、除去ステップによって除去された後の複数のデータ（Ｄ４）の平均値を算出し、平均値を所定のビット数で表す算出ステップと、算出ステップで算出された所定のビット数で表現される平均値を外部に送信する送信ステップと、を実行する。

一態様の送信プログラムは、コンピュータに、データの数をＮとし、データの平均値の表現に利用されるビット数としての第１ビット数をｒとし、Ｎ＝２^ｒの関係を満たすように、データ数Ｎ及び第１ビット数ｒを設定する第１設定機能と、サンプリング数として必要な所要数を整数倍した数を、サンプリングレートとして設定する第２設定機能と、第２設定機能によって設定されたサンプリングレートでサンプリングして、第２ビット数で表現されるデータ（Ｄ１）を整数倍の数だけ取得する取得機能と、取得機能によって取得された第２ビット数で表現される複数のデータから、その複数のデータの中で上位の値を取るデータ（Ｄ２）の所定数と下位の値を取るデータ（Ｄ３）の所定数とを取り除き、第１設定機能によって設定されるデータ数Ｎ以下のデータ数にする除去機能と、除去機能によって除去された後の複数のデータ（Ｄ４）の平均値を算出し、平均値を所定のビット数で表す算出機能と、算出機能によって算出された所定のビット数で表現される平均値を外部に送信する送信機能と、を実現させる。

一態様の送信装置は、Ｎ＝２^ｒの関係を満たすようにデータ数Ｎ及び第１ビット数ｒを設定すると共に、サンプリング数として必要な所要数を整数倍した数をサンプリングレートとして設定し、そのサンプリングレートでサンプリングして、第２ビット数で表現されるデータを上記整数倍の数だけ取得し、第２ビット数で表現される複数のデータから上位のデータと下位のデータとを取り除くことにより上記データ数Ｎ以下のデータ数にし、除去後の複数のデータの平均値を算出して、第２ビット数に第１ビット数ｒを加算した第３ビット数でその平均値を表現し、その平均値を外部に送信するので、消費電力を低減することができる。
一態様の受信装置、送信方法、受信方法、送信プログラム及び受信プログラムは、上述した一態様の送信装置と同様の効果を奏することができる。

一実施形態に係る送受信システムについて説明するためのブロック図である。（Ａ）～（Ｄ）は、データについて説明するための第１～４図である。除去部の動作について説明するための図である。所定のビット数で表現されるデータ（値）について説明するための図である。（Ａ）は、１２ビットで表現される測定データ（値）の一例を示し、（Ｂ）は、第３ビット数で表現される平均値の一例を示す。一実施形態に係る送信方法について説明するためのフローチャートである。一実施形態に係る受信方法について説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、一実施形態に係る送受信システム１について説明するためのブロック図である。

送受信システム１は、送信装置１０及び受信装置３０を備える。送受信システム１は、無線又は有線により送信装置１０と受信装置３０との間で通信を行うことが可能である。送受信システム１は、例えば、データを送信装置１０から受信装置３０に送信するためのシステムである。例えば、送受信システム１は、物理量を測定するセンサで測定された結果である測定データを送信装置１０から受信装置３０に送信する。送受信システム１は、上述した一例のように、測定データを送信装置１０から受信装置３０に送信するばかりでなく、種々のデータを送信装置１０から受信装置３０に送信することができる。

［送信装置１０］
まず、送信装置１０について説明する。
送信装置１０は、センサ部１８、第１設定部１２、第２設定部１３、取得部１４、除去部１５、算出部１６及び送信部１７を備える。第１設定部１２、第２設定部１３、取得部１４、除去部１５及び算出部１６は、送信装置１０の制御部１１（例えば、演算処理装置）の一機能として実現することもできる。

センサ部１８は、物理量を測定して測定データを生成する。センサ部１８は、一例として、圧力、加速度、速度、温度、光及び磁気等の物理量を測定して、測定結果である測定データをアナログで出力する。なお、センサ部１８は、上述した一例の物理量を測定するばかりでなく、種々の物理量を測定することとしてもよい。

第１設定部１２は、データの数をＮとし、データの平均値の表現に利用されるビット数（第１ビット数）をｒとすると、Ｎ＝２^ｒの関係を満たすように、データ数Ｎ及び第１ビット数ｒを設定する。データ数Ｎは、送信装置１０から受信装置３０に送信されるデータ（平均値）を取得するための算出基準となるデータの数である。第１ビット数ｒは、上述した平均値を表現するために追加されるビット数である。

具体的な一例として、データ数Ｎが１６の場合、第１ビット数ｒは４になる。ここで、測定データを１２ビットで表現する場合、１６個（データ数Ｎ）の測定データに基づいて算出される平均値を、測定データを表現する１２ビットに４ビット（第１ビット数ｒ）を加算した１６ビットで表現することになる。なお、詳細については、後述する。

また、データ数Ｎ及び第１ビット数ｒそれぞれの値は、上述した一例に限定されることはない。第１設定部１２は、例えば、データ数Ｎを８とし、第１ビット数ｒを３として設定してもよい。また、第１設定部１２は、例えば、データ数Ｎを３２とし、第１ビット数を５として設定してもよい。また、第１設定部１２は、例えば、データ数Ｎを６４とし、第１ビット数を６として設定してもよい。

第２設定部１３は、サンプリング数として必要な所要数を整数倍（Ａ）した数を、サンプリングレートＳ１として設定する。第２設定部１３は、測定データを取得（サンプリング）するのに必要な値（所要量）を整数倍（Ａ）した値をサンプリングレートＳ１として設定する。例えば、センサ部１８によって生成された測定データをサンプリングする際に必要な数（所要量）が周期１ｍｓ（サンプリングレートＳ０）の場合、第２設定部１３は、その数を整数倍（Ａ）した数（サンプリングレートＳ１）でサンプリングを行う。上述した整数倍（Ａ）の数は、送受信システム１の仕様等に応じて適宜設定することができる。具体的な一例として、その整数倍（Ａ）の数は、２０倍であってもよいし、これ以外の数値であってもよい。第２設定部１３は、整数倍（Ａ）の数として２０倍が設定され、所要数としての周期１ｍｓ（サンプリングレートＳ０）が設定されていると、周期５０μｓをサンプリングレートＳ１として設定する。

取得部１４は、第２設定部１３によって設定されたサンプリングレートＳ１でサンプリングして、第２ビット数で表現されるデータＤ１を上述した整数倍（Ａ）の数だけ取得する。取得部１４は、センサ部１８によって生成される測定データを、第２設定部１３によって設定されたサンプリングレートＳ１でサンプリングする。すなわち、取得部１４は、通常であれば所要数（サンプリングレートＳ０）でサンプリングを行うところ、所要数を整数倍（Ａ）したサンプリングレートＳ１でサンプリングを行う。上述した一例の場合では、サンプリング周期を１ｍｓとし、整数倍（Ａ）を２０倍としているので、取得部１４は、１回のサンプリングで２０個のデータを取得する。
一例として、取得部１４は、センサ部１８によって測定された結果（測定データ）が常時出力される場合には、測定データの値をサンプリングレートＳ１で取得することとしてもよい。また、取得部１４は、上記の一例の他に、送信装置１０の仕様に応じて測定データの値をサンプリングレートＳ１で適宜取得することとしてもよい。

また、取得部１４は、測定データについてアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換を行い、測定データを第２ビット数で表現する。この場合、第２ビット数で表現される測定データを、データＤ１とする。第２ビット数は、任意のビット数であってもよい。具体的な一例として、第２ビット数は、８ビット、１０ビット、１２ビット、１４ビット及び１６ビット等であってもよく、これ以外のビット数であってもよい。

除去部１５は、取得部１４によって取得された第２ビット数で表現される複数のデータから、その複数のデータの中で上位の値を取るデータＤ２の所定数と下位の値を取るデータＤ３の所定数とを取り除き、第１設定部１２によって設定されるデータ数Ｎ以下のデータ数にする。除去部１５は、上述した一例のように取得部１４によって２０個のデータを取得し、データ数Ｎとして１６が設定されている場合、取得部１４よって取得された２０個のデータから、上位及び下位それぞれの２つのデータＤ２，Ｄ３を除去することにより、１６個のデータを取得することとしてもよい。すなわち、除去部１５は、取得部１４によって取得された２０個のデータから、最上位（第１位）の値、及び、最上位に対して次に上位（第２位）の値を示すデータＤ２を除去することとしてもよい。同様に、除去部１５は、取得部１４によって取得された２０個のデータから、最下位（第２０位）の値、及び、最下位に対して次に下位（第１９位）の値を示すデータＤ３を除去することとしてもよい。
なお、除去部１５は、除去するデータとして、上位及び下位それぞれから同数のデータを除去してもよく、上位のみのデータを除去してもよく、又は、下位のみのデータを除去してもよい。また、除去部１５は、上位及び下位それぞれからデータを除去する際に、上位（又は、下位）の数を下位（又は、上位）の数よりも多く除去することとしてもよい。

算出部１６は、除去部１５によって除去された後の複数のデータＤ４の平均値を算出し、その平均値を所定のビット数で表現する。所定のビット数は、第２ビット数であってもよく、後述する第３ビット数であってもよく、又は、第２ビット数よりも大きく且つ第３ビット数未満のビット数（第２ビット数に第１ビット数ｒよりも少ないビット数を加算したビット数）であってもよい。
算出された平均値を第２ビット数で表現する場合には、後述する送信部１７によって送信される平均値も第２ビット数になるため、第３ビット数で表される平均値を送信する場合に比べて、送信パケットが縮小でき、消費電力をより抑制することができる。
また、算出された平均値を第２ビット数よりも大きく且つ第３ビット数未満のビット数で表現する場合、具体的な一例として、送信装置１０は、取得部１４によって１２ビットのデータを１００回取得し、除去部１５によって合計３２個の上位又は下位の値を除去する処理をして６４個のデータセットを生成し、算出部１６によって１８ビットのデータを作成した後に下位２ビットを打ち切って１６ビットのデータを生成する処理を行うこととしてもよい。この場合でも、送信装置１０は、第３ビット数で表される平均値を送信する場合に比べて、送信パケットが縮小でき、消費電力をより抑制することができる。

上述したように、算出部１６は、除去部１５によって除去された後の複数のデータＤ４の平均値を算出し、第２ビット数に第１設定部１２によって設定された第１ビット数ｒを加算した第３ビット数で平均値を表現することとしてもよい。具体的な一例として、上述したように、データ数Ｎとして１６が設定されることにより、除去部１５によって複数のデータから上位及び下位のデータが除去された後のデータ数が１６個の場合、算出部１６は、その１６個のデータの値の平均値を算出する。この場合、算出部１６は、例えば、１６個のデータの相加平均を算出することとしてもよい。
なお、算出部１６は、平均値として、１６個のデータを加算した値を算出することとしてもよい。
ここで、具体的な一例として、第１ビット数ｒとして４が設定されると共に、測定データを表現するビット数として１２が設定されている場合、算出部１６は、１６ビット（第３ビット数）で上述した平均値を表現する。

送信部１７は、算出部１６によって算出された第３ビット数で表現される平均値を外部に送信する。すなわち、送信部１７は、算出部１６で算出された平均値のデータを受信装置３０に送信する。この場合、送信部１７は、一例として、上述した１６ビット１値を、サンプリングレートＳ１の基準となる所要数のサンプリングレートＳ２で受信装置３０に送信する。

［受信装置３０］
次に、受信装置３０について説明する。
受信装置３０は、上述した送信装置１０から送信されたデータを受信する。
受信装置３０は、受信部３４、除算部３２、出力制御部３３及び出力部３５を備える。除算部３２及び出力制御部３３は、受信装置３０の制御部３１（例えば、演算処理装置）の一機能として実現することもできる。

受信部３４は、送信部１７から送信された平均値を受信する。受信部３４は、平均値のデータを受信すると、そのデータを除算部３２に提供する。

除算部３２は、受信部３４によって受信された平均値をデータ数Ｎで除算する。具体的な一例として、データ数Ｎとして１６が設定されている場合、除算部３２は、受信部３４によって受信された平均値（算出部１６によって１６個のデータを加算することにより得られた値）を１６で除算して、平均値を取得する。
なお、除算部３２は、算出部１６によって１６個のデータの平均値（相加平均値）が算出されている場合には、その平均値（相加平均値）をデータ数Ｎで除算しない。算出部１６によって算出された相加平均値（平均値）が送信部１７によって送信される場合には、受信装置３０には除算部３２が配されなくともよい。

出力制御部３３は、出力部３５を制御する。出力部３５は、例えば、表示部である。このため、出力制御部３３は、表示制御部と言い換えてもよい。出力制御部３３は、平均値が２進数で表現される場合、２進数で表現される平均値を１０進数に変換して出力することとしてもよい。
なお、出力制御部３３は、除算部３２で算出された平均値（受信部３４で受信された平均値）を、受信装置３０に配される又は外部に配される記憶部（図示せず）に記憶することとしてもよい。

出力部３５は、出力制御部３３の制御に基づいて、除算部３２によって除算された結果を出力する。すなわち、出力部３５（表示部）は、平均値を表示する。

次に、上述した送受信システム１の具体的な一例について説明する。
図２は、データについて説明するための図である。すなわち、図２（Ａ）～（Ｄ）は、データについて説明するための第１～４図である。図３は、除去部１５の動作について説明するための図である。図４は、所定のビット数で表現されるデータ（値）について説明するための図である。図４（Ａ）は、１２ビットで表現される測定データ（値）の一例を示し、図４（Ｂ）は、第３ビット数で表現される平均値の一例を示す。

サンプリング周期を１ｍｓとし、整数倍（Ａ）を２０倍としている場合、取得部１４は、１回のサンプリングで２０個のデータを取得する。図２（Ａ）に一例を示すように、取得部１４によって取得される２０個のデータ（値）は、９，８，６，６…３，１である。
この場合、取得部１４は、図４（Ａ）に例示するようにデータ（値）を１２ビットで表現する場合、１０進数で「５」は２進数で「０００００００００１０１」で表現される。

除去部１５は、図２（Ａ）に例示する複数のデータから、上位の値を取るデータＤ２と、下位の値を取るデータＤ３とを除去する。この場合、除去部１５によって複数のデータから上位２つのデータＤ２と下位２つのデータＤ３とを除去する際には、図２（Ｂ）に例示するような１６個のデータが得られる。

除去部１５は、例えば、サンプリングが行われる毎に、測定データ（値）のランク付けを行う。すなわち、除去部１５は、最初に測定データ（値）として「５」を取得した場合には、「ＲＡＮＫ１」に「５」を関連付ける。除去部１５は、次の測定データ（値）として「６」が入力された場合には、「ＲＡＮＫ１」に関連付けられた「５」と、新たに入力された値「６」との大小関係とに基づいて、「ＲＡＮＫ１」に関連付けられた「５」よりも「６」の方が大きいと判断する。この場合、「５」を「ＲＡＮＫ１」に対して下位の「ＲＡＮＫ２」に関連付け、「ＲＡＮＫ１」に「６」を関連付ける。

また、図３（Ａ）に例示するように、「ＲＡＮＫ１」に「８」が、「ＲＡＮＫ２」に「６」が、「ＲＡＮＫ３」に「５」が関連付けられている場合、新たな測定データ（値）として「９」が取得された場合には、除去部１５は、まず「ＲＡＮＫ１」の「８」と新たな測定データ（値）としての「９」とを比較し、「９」の方が大きいので、図３（Ｂ）に例示するように、「ＲＡＮＫ１」に「９」を、「ＲＡＮＫ２」に「８」を、「ＲＡＮＫ３」に「６」を関連付ける。

上述した一例のように、除去部１５は、ランク付けされているデータ（値）と、新たに入力されたデータ（値）との大小関係を上位ランクから順次比較することに基づいて、複数のデータ（値）の大小関係（ランク付け）を取得する。除去部１５は、その大小関係（ランク付け）に基づいて、複数のデータから上位のデータＤ２と下位のデータＤ３とを除去する。

算出部１６は、図２（Ｂ）に例示する１６個のデータの値を加算する。加算した結果（値）は、図２（Ｃ）に例示するように「８１」になる。
取得部１４は、図３（Ｂ）に例示するようにデータ（値）を１６ビットで表現する場合、１０進数で「８１」を２進数で「０００００００００１０１０００１」で表現する。

また、算出部１６は、図２（Ｃ）に例示する結果に基づいて、図２（Ｂ）に例示する複数のデータ（値）の平均値（例えば、相加平均値）を算出する。平均値は、図２（Ｄ）に例示するように「５．０６２５」になる。

送信部１７は、図２（Ｃ）に例示する値「８１」、及び、図２（Ｄ）に例示する平均値「５．０６２５」のうちのいずれか一方を受信装置３０に送信する。

次に、一実施形態に係る送受信方法について説明する。
まず、一実施形態に係る送信方法について説明する。
図５は、一実施形態に係る送信方法について説明するためのフローチャートである。

ステップＳＴ１０１において、第１設定部１２は、データ数Ｎ及び第１ビット数ｒを設定する。この場合、第１設定部１２は、データ数Ｎ及びビット数ｒをＮ＝２^ｒの関係を満たすように設定する。

ステップＳＴ１０２において、センサ部１８は、物理量を測定して測定データを生成する。

ステップＳＴ１０３において、取得部１４は、ステップＳＴ１０２で生成される測定データをサンプリングしてディジタルデータを取得する。この場合、第２設定部１３によって、サンプリング数として必要な所要数を整数倍（Ａ）した数がサンプリングレートＳ１として予め設定されているため、取得部１４は、サンプリングレートＳ１に基づいてサンプリングを行う。また、取得部１４は、上述した整数倍（Ａ）の数だけ、第２ビット数で表現されるデータＤ１を取得する。

ステップＳＴ１０４において、除去部１５は、ステップＳＴ１０３によって取得された第２ビット数で表現される複数のデータＤ１から、上位の値を取るデータＤ２の所定数と、下位の値を取るデータＤ３の所定数とを取り除き、ステップＳＴ１０１で設定されたデータ数Ｎ以下のデータ数にする。データＤ２の所定数及びデータＤ３の所定数は、それぞれ適宜設定することができる。

ステップＳＴ１０５において、算出部１６は、ステップＳＴ１０４によって除去された後の複数のデータＤ４の平均値を算出し、所定のビット数、例えば、第２ビット数に第１設定部１２によって設定された第１ビット数ｒを加算した第３ビット数で平均値を表現する。この場合、算出部１６は、図２（Ｃ）に一例を示すように、平均値として、複数のデータＤ４の値を加算した値を取得することとしてもよい。また、算出部１６は、図２（Ｄ）に一例を示すように、平均値として、複数のデータＤ４の値の相加平均値を取得することとしてもよい。

ステップＳＴ１０６において、送信部１７は、ステップＳＴ１０５で算出された平均値を外部に送信する。すなわち、送信部１７は、第３ビット数で表現される平均値１値を、サンプリングレートＳ１の基準となる上述した所要数のサンプリングレートＳ２で受信装置３０に送信する。

次に、一実施形態に係る受信方法について説明する。
図６は、一実施形態に係る受信方法について説明するためのフローチャートである。

ステップＳＴ２０１において、受信部３４は、図５に示すステップＳＴ１０５で送信された平均値を受信する。

ステップＳＴ２０２において、除算部３２は、ステップＳＴ２０２で受信された平均値を図５に示すステップＳＴ１０１で設定されたデータ数Ｎで除算する。すなわち、除算部３２は、ステップＳＴ２０１で受信した平均値を、送信装置１０の除去部１５で除去された後の複数のデータのデータ数で除算する。この場合の平均値は、送信装置１０の算出部１６によって複数のデータの値が加算されることにより得られた値である。具体的な一例として、算出部１６によって、図２（Ｂ）に例示する１６個のデータの値が加算され、加算の結果（値）として図２（Ｃ）に例示するように「８１」が得られている場合には、除算部３２は、値「８１」を値「１６」で除算して平均値を取得する。なお、第１設定部１２によってデータ数Ｎ等が設定された場合には、設定されたデータ数Ｎの情報は、除算部３２にも提供される。
なお、送信装置１０の算出部１６によって相加平均値が算出され、その相加平均値が送信装置１０から受信装置３０に送信された場合には、ステップＳＴ２０２の処理は行わない。

ステップＳＴ２０３において、出力部３５は、ステップＳＴ２０２で算出された平均値（又は、ステップＳＴ２０１で受信された平均値（相加平均値））を出力する。出力部３５は、例えは、表示部である。このため、出力部３５（表示部）は、出力制御部３３の制御に基づいて、平均値を出力（表示）する。
なお、出力制御部３３は、平均値を記憶部（図示せず）に記憶することとしてもよい。

次に、本実施形態の効果について説明する。
送信装置１０は、Ｎ＝２^ｒの関係を満たすようにデータ数Ｎ及び第１ビット数ｒを設定する第１設定部１２と、サンプリング数として必要な所要数を整数倍した数をサンプリングレートとして設定する第２設定部１３と、第２設定部１３によって設定されたサンプリングレートでサンプリングして、第２ビット数で表現されるデータ（Ｄ１）を整数倍の数だけ取得する取得部１４と、取得部１４によって取得された第２ビット数で表現される複数のデータから、その複数のデータの中で上位の値を取るデータ（Ｄ２）の所定数と下位の値を取るデータ（Ｄ３）の所定数とを取り除き、第１設定部１２によって設定されるデータ数Ｎ以下のデータ数にする除去部１５と、除去部１５によって除去された後の複数のデータ（Ｄ４）の平均値を算出し、その平均値を所定のビット数で表す算出部１６と、算出部１６によって算出された所定のビット数で表現される平均値を外部に送信する送信部１７と、を備える。
これにより、送信装置１０は、第２設定部１３によって設定されたサンプリングレートでサンプリングされた複数のデータから、上位の値を取る１又は複数のデータ（Ｄ１）、及び、下位の値を取る１又は複数のデータ（Ｄ２）の少なくとも一方を除去するので、サンプリングの際に異常だったデータ（ノイズ）を除去することができる。これにより、送信装置１０は、ノイズを含んだデータを受信装置３０に送ることを抑制できるので、データの正確性を向上させることができる。
また、送信装置１０は、サンプリングされたデータの全てを受信装置３０に送ることはなく、平均値を受信装置３０に送るので、データの送信量を抑制することができる。これにより、送信装置１０は、データを送信する際の起動時間を、全てのデータを送信する場合に比べて少なくすることができ、起動している際に消費される電力を削減することができる。
また、送信装置１０は、センサ部１８によって生成された測定データについてアナログ／ディジタル変換を行う場合、平均値を算出するので、アナログ／ディジタル変換を行う際に生じるノイズも抑制することができる。

送信装置１０では、算出部１６は、算出された平均値を、第２ビット数に第１設定部１２によって設定された第１ビット数ｒを加算した第３ビット数で表すこととしてもよい。この場合、送信部１７は、第３ビット数で表現される平均値を外部に送信することとしてもよい。
これにより、送信装置１０は、平均値の分解能を高めることができる。

送信装置１０は、物理量を測定して測定データを生成するセンサ部１８を備える。この場合、取得部１４は、センサ部１８によって生成される測定データを、第２設定部１３によって設定されたサンプリングレートでサンプリングすることとしてもよい。
これにより、送信装置１０は、センサ部１８によって測定される測定データについて、ノイズを取り除いた後、低消費電力で送信することができる。

受信装置３０は、上述した送信装置１０から送信されたデータを受信する。そのような受信装置３０は、送信部１７から送信された平均値を受信する受信部３４と、受信部３４によって受信された平均値をデータ数Ｎで除算する除算部３２と、除算部３２によって除算された結果を出力する出力部３５と、を備える。
これにより、受信装置３０は、ノイズが含むことを抑制されたデータを受信するので、受信側でデータの利用の際に、ノイズに起因するデータ処理の不具合を抑制することができる。

送信方法では、コンピュータが、Ｎ＝２^ｒの関係を満たすようにデータ数Ｎ及び第１ビット数ｒを設定する第１設定ステップと、サンプリング数として必要な所要数を整数倍した数をサンプリングレートとして設定する第２設定ステップと、第２設定ステップで設定されたサンプリングレートでサンプリングして、第２ビット数で表現されるデータ（Ｄ１）を整数倍の数だけ取得する取得ステップと、取得ステップで取得された第２ビット数で表現される複数のデータから、その複数のデータの中で上位の値を取るデータ（Ｄ２）の所定数と下位の値を取るデータ（Ｄ３）の所定数とを取り除き、第１設定ステップで設定されるデータ数Ｎ以下のデータ数にする除去ステップと、除去ステップによって除去された後の複数のデータ（Ｄ４）の平均値を算出し、その平均値を所定のビット数で表す算出ステップと、算出ステップで算出された所定のビット数で表現される平均値を外部に送信する送信ステップと、を実行する。
これにより、送信方法は、第２設定ステップによって設定されたサンプリングレートでサンプリングされた複数のデータから、上位の値を取る１又は複数のデータ（Ｄ１）、及び、下位の値を取る１又は複数のデータ（Ｄ２）の少なくとも一方を除去するので、サンプリングの際に異常だったデータ（ノイズ）を除去することができる。これにより、送信方法は、ノイズを含んだデータを受信装置３０に送ることを抑制できるので、データの正確性を向上させることができる。
また、送信方法は、サンプリングされたデータの全てを受信装置３０に送ることはなく、平均値を受信装置３０に送るので、データの送信量を抑制することができる。これにより、送信方法は、データを送信する際の起動時間を、全てのデータを送信する場合に比べて少なくすることができ、起動している際に消費される電力を削減することができる。
また、送信方法は、センサ部１８によって生成された測定データについてアナログ／ディジタル変換を行う場合、平均値を算出するので、アナログ／ディジタル変換を行う際に生じるノイズも抑制することができる。

送信プログラムは、コンピュータに、Ｎ＝２^ｒの関係を満たすようにデータ数Ｎ及び第１ビット数ｒを設定する第１設定機能と、サンプリング数として必要な所要数を整数倍した数をサンプリングレートとして設定する第２設定機能と、第２設定機能によって設定されたサンプリングレートでサンプリングして、第２ビット数で表現されるデータ（Ｄ１）を整数倍の数だけ取得する取得機能と、取得機能によって取得された第２ビット数で表現される複数のデータから、その複数のデータの中で上位の値を取るデータ（Ｄ２）の所定数と下位の値を取るデータ（Ｄ３）の所定数とを取り除き、第１設定機能によって設定されるデータ数Ｎ以下のデータ数にする除去機能と、除去機能によって除去された後の複数のデータ（Ｄ４）の平均値を算出し、その平均値を所定のビット数で表す算出機能と、算出機能によって算出された所定のビット数で表現される平均値を外部に送信する送信機能と、を実現させる。
これにより、送信プログラムは、第２設定機能によって設定されたサンプリングレートでサンプリングされた複数のデータから、上位の値を取る１又は複数のデータ（Ｄ１）、及び、下位の値を取る１又は複数のデータ（Ｄ２）の少なくとも一方を除去するので、サンプリングの際に異常だったデータ（ノイズ）を除去することができる。これにより、送信プログラムは、ノイズを含んだデータを受信装置３０に送ることを抑制できるので、データの正確性を向上させることができる。
また、送信プログラムは、サンプリングされたデータの全てを受信装置３０に送ることはなく、平均値を受信装置３０に送るので、データの送信量を抑制することができる。これにより、送信プログラムは、データを送信する際の起動時間を、全てのデータを送信する場合に比べて少なくすることができ、起動している際に消費される電力を削減することができる。
また、送信プログラムは、センサ機能によって生成された測定データについてアナログ／ディジタル変換を行う場合、平均値を算出するので、アナログ／ディジタル変換を行う際に生じるノイズも抑制することができる。

なお、上述した送受信システム１の受信方法は、受信装置３０を実現するためのコンピュータが、送信装置１０から送信されたデータを受信するために、送信部１７から送信された平均値を受信する受信ステップと、受信ステップによって受信された平均値をデータ数Ｎで除算する除算ステップと、除算ステップによって除算された結果を出力する出力ステップと、を実行することとしてもよい。
また、上述した送受信システム１の受信プログラムは、受信装置３０としてのコンピュータに、送信装置１０から送信されたデータを受信するために、送信部１７から送信された平均値を受信する受信機能と、受信機能によって受信された平均値をデータ数Ｎで除算する除算機能と、除算機能によって除算された結果を出力する出力機能と、を実現させることとしてもよい。
本実施形態の受信方法及び受信プログラムについても、受信装置３０と同様の効果を奏することができる。

上述した送信装置１０の各部は、コンピュータの演算処理装置等の機能として実現されてもよい。すなわち、送信装置１０の第１設定部１２、第２設定部１３、取得部１４、除去部１５及び算出部１６は、コンピュータの演算処理装置等による、第１設定機能、第２設定機能、取得機能、除去機能及び算出機能としてそれぞれ実現されてもよい。
送信プログラムは、上述した各機能をコンピュータに実現させることができる。送信プログラムは、外部メモリ又は光ディスク等の、コンピュータで読み取り可能な非一時的な記録媒体に記録されていてもよい。
また、上述したように、送信装置１０の各部は、コンピュータの演算処理装置等で実現されてもよい。その演算処理装置等は、例えば、集積回路等によって構成される。このため、送信装置１０の各部は、演算処理装置等を構成する回路として実現されてもよい。すなわち、送信装置１０の第１設定部１２、第２設定部１３、取得部１４、除去部１５及び算出部１６は、コンピュータの演算処理装置等を構成する、第１設定回路、第２設定回路、取得回路、除去回路及び算出回路として実現されてもよい。
また、送信装置１０のセンサ部１８及び送信部１７は、例えば、演算処理装置等の機能を含む、センサ機能及び送信機能として実現されもよい。また、送信装置１０のセンサ部１８及び送信部１７は、例えば、集積回路等によって構成されることにより、センサ回路及び送信回路として実現されてもよい。

上述した受信装置３０の各部は、コンピュータの演算処理装置等の機能として実現されてもよい。すなわち、受信装置３０の除算部３２及び出力制御部３３は、コンピュータの演算処理装置等による、除算機能及び出力制御機能としてそれぞれ実現されてもよい。
受信プログラムは、上述した各機能をコンピュータに実現させることができる。受信プログラムは、外部メモリ又は光ディスク等の、コンピュータで読み取り可能な非一時的な記録媒体に記録されていてもよい。
また、上述したように、受信装置３０の各部は、コンピュータの演算処理装置等で実現されてもよい。その演算処理装置等は、例えば、集積回路等によって構成される。このため、受信装置３０の各部は、演算処理装置等を構成する回路として実現されてもよい。すなわち、受信装置３０の除算部３２及び出力制御部３３は、コンピュータの演算処理装置等を構成する、除算回路及び出力制御回路として実現されてもよい。
また、受信装置３０の受信部３４及び出力部３５は、例えば、演算処理装置等の機能を含む、受信機能及び出力機能として実現されもよい。また、受信装置３０の受信部３４及び出力部３５は、例えば、集積回路等によって構成されることにより、受信回路及び出力回路として実現されてもよい。

１送受信システム
１０送信装置
１２第１設定部
１３第２設定部
１４取得部
１５除去部
１６算出部
１７送信部
１８センサ部
３０受信装置
３２除算部
３３出力制御部
３４受信部
３５出力部

Claims

物理量を測定して測定データを生成するセンサ部と、
データの数をＮとし、前記データの平均値の表現に利用されるビット数としての第１ビット数をｒとし、Ｎ＝２ｒの関係を満たすように、データ数Ｎ及び第１ビット数ｒを設定する第１設定部と、
サンプリング数として必要な所要数を整数倍した数を、サンプリングレートとして設定する第２設定部と、
前記第２設定部によって設定されたサンプリングレートでサンプリングして、第２ビット数で表現されるデータ（Ｄ１）を前記整数倍の数だけ取得する取得部と、
前記取得部によって取得された第２ビット数で表現される複数のデータから、その複数のデータの中で上位の値を取るデータ（Ｄ２）の所定数と下位の値を取るデータ（Ｄ３）の所定数とを取り除き、前記第１設定部によって設定されるデータ数Ｎ以下のデータ数にする除去部と、
前記除去部によって除去された後の複数のデータ（Ｄ４）の平均値を算出し、前記平均値を所定のビット数で表す算出部と、
前記算出部によって算出された所定のビット数で表現される前記平均値を外部に送信する送信部と、を備え、
前記取得部は、前記センサ部によって生成される測定データを、前記第２設定部によって設定されたサンプリングレートでサンプリングする
送信装置。
前記算出部は、算出された前記平均値を、第２ビット数に前記第１設定部によって設定された第１ビット数ｒを加算した第３ビット数で表し、
前記送信部は、第３ビット数で表現される前記平均値を外部に送信する
請求項１に記載の送信装置。
物理量を測定して測定データを生成するセンサ部と、
データの数をＮとし、前記データの平均値の表現に利用されるビット数としての第１ビット数をｒとし、Ｎ＝２ｒの関係を満たすように、データ数Ｎ及び第１ビット数ｒを設定する第１設定部と、
サンプリング数として必要な所要数を整数倍した数を、サンプリングレートとして設定する第２設定部と、
前記センサ部によって生成される測定データを、前記第２設定部によって設定されたサンプリングレートでサンプリングして、第２ビット数で表現されるデータ（Ｄ１）を前記整数倍の数だけ取得する取得部と、
前記取得部によって取得された第２ビット数で表現される複数のデータから、その複数のデータの中で上位の値を取るデータ（Ｄ２）の所定数と下位の値を取るデータ（Ｄ３）の所定数とを取り除き、前記第１設定部によって設定されるデータ数Ｎ以下のデータ数にする除去部と、
前記除去部によって除去された後の複数のデータ（Ｄ４）の平均値を算出し、前記平均値を所定のビット数で表す算出部と、
前記算出部によって算出された所定のビット数で表現される前記平均値を外部に送信する送信部と、
を備える送信装置から送信されたデータを受信する受信装置であって、
前記送信部から送信された前記平均値を受信する受信部と、
前記受信部によって受信された前記平均値を前記データ数Ｎで除算する除算部と、
前記除算部によって除算された結果を出力する出力部と、
を備える受信装置。
コンピュータが、
センサ部により物理量を測定して測定データを生成するステップと、
データの数をＮとし、前記データの平均値の表現に利用されるビット数としての第１ビット数をｒとし、Ｎ＝２ｒの関係を満たすように、データ数Ｎ及び第１ビット数ｒを設定する第１設定ステップと、
サンプリング数として必要な所要数を整数倍した数を、サンプリングレートとして設定する第２設定ステップと、
前記第２設定ステップで設定されたサンプリングレートでサンプリングして、第２ビット数で表現されるデータ（Ｄ１）を前記整数倍の数だけ取得する取得ステップと、
前記取得ステップで取得された第２ビット数で表現される複数のデータから、その複数のデータの中で上位の値を取るデータ（Ｄ２）の所定数と下位の値を取るデータ（Ｄ３）の所定数とを取り除き、前記第１設定ステップで設定されるデータ数Ｎ以下のデータ数にする除去ステップと、
前記除去ステップによって除去された後の複数のデータ（Ｄ４）の平均値を算出し、前記平均値を所定のビット数で表す算出ステップと、
前記算出ステップで算出された所定のビット数で表現される前記平均値を外部に送信する送信ステップと、を実行し、
前記取得ステップは、前記センサ部によって生成される測定データを、前記第２設定ステップによって設定されたサンプリングレートでサンプリングする
送信方法。
物理量を測定して測定データを生成するセンサ部と、
データの数をＮとし、前記データの平均値の表現に利用されるビット数としての第１ビット数をｒとし、Ｎ＝２ｒの関係を満たすように、データ数Ｎ及び第１ビット数ｒを設定する第１設定部と、
サンプリング数として必要な所要数を整数倍した数を、サンプリングレートとして設定する第２設定部と、
前記センサ部によって生成される測定データを、前記第２設定部によって設定されたサンプリングレートでサンプリングして、第２ビット数で表現されるデータ（Ｄ１）を前記整数倍の数だけ取得する取得部と、
前記取得部によって取得された第２ビット数で表現される複数のデータから、その複数のデータの中で上位の値を取るデータ（Ｄ２）の所定数と下位の値を取るデータ（Ｄ３）の所定数とを取り除き、前記第１設定部によって設定されるデータ数Ｎ以下のデータ数にする除去部と、
前記除去部によって除去された後の複数のデータ（Ｄ４）の平均値を算出し、前記平均値を所定のビット数で表す算出部と、
前記算出部によって算出された所定のビット数で表現される前記平均値を外部に送信する送信部と、
を備える送信装置から送信されたデータを受信する受信装置を実現するためのコンピュータが、
前記送信装置から送信されたデータを受信するために、前記送信部から送信された前記平均値を受信する受信ステップと、
前記受信ステップによって受信された前記平均値をデータ数Ｎで除算する除算ステップと、
前記除算ステップによって除算された結果を出力する出力ステップと、
を実行する受信方法。
コンピュータに、
センサ部により物理量を測定して測定データを生成する機能と、
データの数をＮとし、前記データの平均値の表現に利用されるビット数としての第１ビット数をｒとし、Ｎ＝２ｒの関係を満たすように、データ数Ｎ及び第１ビット数ｒを設定する第１設定機能と、
サンプリング数として必要な所要数を整数倍した数を、サンプリングレートとして設定する第２設定機能と、
前記第２設定機能によって設定されたサンプリングレートでサンプリングして、第２ビット数で表現されるデータ（Ｄ１）を前記整数倍の数だけ取得する取得機能と、
前記取得機能によって取得された第２ビット数で表現される複数のデータから、その複数のデータの中で上位の値を取るデータ（Ｄ２）の所定数と下位の値を取るデータ（Ｄ３）の所定数とを取り除き、前記第１設定機能によって設定されるデータ数Ｎ以下のデータ数にする除去機能と、
前記除去機能によって除去された後の複数のデータ（Ｄ４）の平均値を算出し、前記平均値を所定のビット数で表す算出機能と、
前記算出機能によって算出された所定のビット数で表現される前記平均値を外部に送信する送信機能と、を実現させ、
前記取得機能は、前記センサ部によって生成される測定データを、前記第２設定機能によって設定されたサンプリングレートでサンプリングする
送信プログラム。
物理量を測定して測定データを生成するセンサ部と、
データの数をＮとし、前記データの平均値の表現に利用されるビット数としての第１ビット数をｒとし、Ｎ＝２ｒの関係を満たすように、データ数Ｎ及び第１ビット数ｒを設定する第１設定部と、
サンプリング数として必要な所要数を整数倍した数を、サンプリングレートとして設定する第２設定部と、
前記センサ部によって生成される測定データを、前記第２設定部によって設定されたサンプリングレートでサンプリングして、第２ビット数で表現されるデータ（Ｄ１）を前記整数倍の数だけ取得する取得部と、
前記取得部によって取得された第２ビット数で表現される複数のデータから、その複数のデータの中で上位の値を取るデータ（Ｄ２）の所定数と下位の値を取るデータ（Ｄ３）の所定数とを取り除き、前記第１設定部によって設定されるデータ数Ｎ以下のデータ数にする除去部と、
前記除去部によって除去された後の複数のデータ（Ｄ４）の平均値を算出し、前記平均値を所定のビット数で表す算出部と、
前記算出部によって算出された所定のビット数で表現される前記平均値を外部に送信する送信部と、
を備える送信装置から送信されたデータを受信する受信装置としてのコンピュータに、
前記送信装置から送信されたデータを受信するために、前記送信部から送信された前記平均値を受信する受信機能と、
前記受信機能によって受信された前記平均値をデータ数Ｎで除算する除算機能と、
前記除算機能によって除算された結果を出力する出力機能と、
を実現させる受信プログラム。