JP2001211114A - 携帯電話システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の携帯電話端末の通信方法では、近くに
公衆電話ボックスがあっても公衆電話を使用しないで直
接端末を使用して相手側と発着信を行なうので、公衆電
話回線が有効利用されず、特に端末の加入者が多い都市
部では携帯電話システムの無線チャネルが不足し、相手
側との接続が困難になっていた。 【解決手段】 本発明は上述の課題を解決するもので、
公衆電話ボックス内に赤外線等を用いたアクセスポイン
トを設置し、ボックス内に持ち込んだ端末はこのアクセ
スポイントからの制御信号を受信して電波を用いる通信
方式から赤外線等を用いる通信方式へ自動的に切り替
え、また、公衆電話回線をアクセスポイント側へ接続す
ることにより、公衆電話回線を有効利用し、併せて、携
帯電話システムの都市部での無線チャネル不足の緩和を
可能としたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光または赤外線（以
下、赤外線等）を用いて通信するための手段を有する複
数モードのパーソナルハンディホン（以下、ＰＨＳ）や
デジタル携帯電話（以下、ＰＤＣ）等（以下、携帯電話
端末）の通信方式に関し、詳しくは公衆電話ボックスに
赤外線等のアクセスポイントを設置し、携帯電話端末を
前記公衆電話ボックスの近傍で使用する場合は端末を電
波による無線通信方式から赤外線等による通信方式に切
替え、通信路を無線回線から公衆電話回線へ切替えて通
信することを可能とする携帯電話端末システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の携帯電話端末は無線通信方式であ
るため、端末所有者は比較的公衆電話ボックスが多い都
市部の市街地等の地域であっても、通話料金の安価な公
衆電話を使用せず、つい携帯電話端末を使用して通信す
る。この理由として、公衆電話を利用する際に硬貨やテ
レホンカードが必要であり煩雑なこと、携帯電話端末で
は電話番号を短縮ダイヤル等に登録しておけば簡易な走
査でダイヤル出来るのに対し、公衆電話では電話番号を
全桁新たにダイヤルしなければならないこと、さらに公
衆電話の場合は送受話器がワイヤレスでなく端末に比べ
て移動の自由度がないこと等携帯電話端末に比べて通信
の即時性と取扱いの簡便性に欠けるためである。

【０００３】図３は、従来の携帯電話端末を使用した通
信の一例を示すシステム概念図であり、図４は携帯電話
端末のブロック図を示す。図３に示すように、このシス
テムは公衆電話機４を備える公衆電話ボックス１と、ア
ンテナ２を備える携帯電話端末３と、アンテナ５を備え
る無線基地局６と、アンテナ７を備える携帯電話端末８
と、アンテナ９を備える無線基地局１０と、固定電話機
１１とから成り、前記公衆電話機４と無線基地局６およ
び１０と固定電話機１１とをそれぞれ公衆電話交換網１
２に接続して構成されている。また無線基地局６および
１０はそれぞれ携帯電話端末３および８のサービスエリ
アである無線ゾーンＡおよびＢを形成している。また、
図４に示すように携帯端末３および８は、アンテナ２と
アンテナ結合器２０のそれぞれの入出力端を接続し、前
記アンテナ結合器２０の出力端と高周波受信部２１と復
調部２２と制御部２３と変調器２５と高周波送信部２４
と前記アンテナ結合器２０の入力端とをループ状に接続
し、前記制御部２３の入力および出力端にそれぞれ音声
またはデータ入力および音声またはデータ出力を接続し
て成る。

【０００４】端末３の所持者は無線ゾーンＡ内にある
時、無線ゾーンＢ内にある端末８を呼出して通信する場
合、端末３を操作して音声またはデータ入力を制御部２
３に供給し、制御部２３はこの入力から端末８の呼出し
信号を生成して変調器２５で変調した無線周波信号を送
信部２４で増幅したものをアンテナ結合器２０を通して
アンテナ２から送信する。無線基地局６はアンテナ５を
介してこの呼出し信号を受信し、公衆電話交換網１２を
通して無線ゾーンＢ内の無線基地局１０へ供給する。無
線基地局１０はこの信号をアンテナ９からアンテナ７を
介して端末８へ送信すると、端末８アンテナ７でこの呼
出し信号を受信し、アンテナ結合器２０の出力端から高
周波受信部２１へ入力したものを所定のレベルに増幅
し、復調部２２によりデジタル信号に復調後制御部２３
にて、呼出し信号を解読し、音声またはデータ信号出力
として呼出し信号を出力する。ここで、端末８の所有者
が端末のフックをオフすると、端末３と無線基地局６と
の間および端末８と無線基地局１０との間に無線回線が
確立され、相互に音声またはデータの通信が可能とな
る。同様に、端末３は固定電話機１１の呼出し信号を無
線基地局６、公衆電話交換網１２を通して送出し、端末
３と無線基地局６との間を無線回線で接続し、固定電話
機１１と通信することが出来る。また、端末８および固
定電話機１１から端末３を呼出す時は、それぞれの呼出
し信号は無線基地局１０と公衆電話交換網１２および固
定電話機１１と公衆電話交換網１２とを通して無線基地
局６のアンテナ５から無線周波信号で送信され、端末３
はアンテナ２でこの信号を受信し、同様に、それぞれ端
末８と無線基地局１０との間と端末３と無線基地局６と
の間および端末３と無線基地局６との間の無線回線が確
立され、相互間通信が可能となる。このように、端末３
と端末８または固定電話機１１との間で直接通信するた
めには、必ず端末３と無線基地局６との間を無線回線で
接続しなければならない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上説
明したような従来の携帯電話端末を使用する通信方式で
は、端末所有者は近くに公衆電話ボックスがあっても通
信料金が安いにもかかわらず公衆電話を使用せず、携帯
電話端末を使用して通信するためにシステムの無線チャ
ネルを占有するので、同一無線基地局と同時にアクセス
する携帯電話端末が多い地域、特に、多数の加入者がい
る都市部では無線チャネルが不足し、端末に対する接続
率が低下する、という問題点があった。本発明は上述し
たような公衆電話ボックスが多数設置されている都市部
で携帯電話端末を使用するに係わる諸問題を解決するた
めになされたものであって、アクセスポイントから発射
される赤外線等がカバーするエリア内に端末があれば、
その端末は通常の電波による発着信モードから赤外線等
による通信モードに切替え可能とした携帯電話システム
を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め本発明においては、光または赤外線を用いて通信する
ための手段を備えた携帯電話端末と、光または赤外線を
用いて通信するためのアクセスポイントとを備える携帯
電話システムにおいて、前記端末は前記アクセスポイン
トの通信可能エリア内にある時、通常の電波による通信
モードから光または赤外線による通信モードへ通信路を
切替えて通信可能としたことを特徴とする携帯電話シス
テムの手段である。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図示した実施の形態に基づ
いて本発明を詳細に説明する。図１は、本発明に係わる
携帯電話システムの一実施例を示す概念図であり、図２
（ａ）および（ｂ）はそれぞれ本発明に係わる携帯電話
端末およびアクセスポイントのブロック図を示す。尚、
従来例の図３および図４に示す構成および信号と同じも
のには以下においても同じ符号および名称を付すものと
する。図１に示すように、このシステムはアンテナ２を
備える携帯電話端末１４と、公衆電話機４と赤外線等の
アクセスポイント１５とこの両者の出力端を切替えるス
イッチ１６と、アンテナ５を備える無線基地局６とから
成る。前記切替えスイッチ１６の共通端側と無線基地局
６が公衆電話交換網１２に接続されている。また無線基
地局６および１０はそれぞれ携帯電話端末１４および携
帯電話端末８のサービスエリアである無線ゾーンＡおよ
びＢを形成している。また、携帯電話端末１４は図２
（ａ）に示すように、アンテナ２とアンテナ結合器２０
のそれぞれの入出力端を接続し、前記アンテナ結合器２
０の出力端と高周波受信部２１と復調部２２と通信方式
切替部３８と変調器２５と高周波送信部２４と前記アン
テナ結合器２０の入力端および、送受光する赤外線等を
透過させるための赤外線フィルタ等から成る光学系送受
光部３１の出力端と光センサ３２と光検出器３３と光復
調部３４と前記通信方式切替部３８と光変調部３７と光
駆動部３６と発光ダイオード３５と前記光学系送受光部
３１の入力端をそれぞれループ状に接続し、前記通信方
式切替部３８の出力端および入力端とをそれぞれ制御部
２３の入力端および出力端とに接続し、前記制御部２３
の入力および出力端にそれぞれ音声またはデータ入力お
よび音声またはデータ出力を接続している。アクセスポ
イント１５は図２（ｂ）に示すように、送受光する赤外
線等を透過させるための同様な光学系送受光部４１の出
力端と光センサ４２と光検出器４３と光復調部４４と制
御部４８と光変調部４７と光駆動部４６と発光ダイオー
ド４５と前記光学系送受光部４１の入力端をそれぞれル
ープ状に接続し、前記制御部４８と前記公衆電話器４の
それぞれの出力端および入力端をそれぞれ切替スイッチ
１６の入力端および出力端とに接続し、前記切替スイッ
チ１６で切替えた音声またはデータ入力および音声また
はデータ出力を公衆電話交換網に接続して成る。以下、
図示した実施例についてその動作を詳細に説明する。

【０００８】この実施例の本携帯電話端末が図４の携帯
電話端末と違っている点は、新たに赤外線等による音声
およびデータの送信手段と、アクセスポイントからの赤
外線等による制御信号の受信復号化手段と、受信復号化
手段の出力により電波による通信方式と赤外線等による
通信方式との切替を行なう切替手段とを備え、両通信方
式間の自動切替を可能としていることである。

【０００９】本携帯電話端末１４は当初電源オンした時
は通信方式切替部３８の切替スイッチ３９および４０は
それぞれａ−ｅ間およびｃ−ｆ間に接続されており、公
衆電話ボックス１に近づいていない時は無線ゾーンＡ内
にあるので、従来例の図４で説明した通り、本端末１４
は無線基地局６と無線回線により接続されている。一
方、公衆電話ボックス１では、切替スイッチ１６は公衆
電話４の入出力側を公衆電話交換網１２に接続するよう
に設定されており、公衆電話４が使用出来るようになっ
ている。一方、この時、例えばボックス１内の天井に設
置されたアクセスポイント１５は制御部４８から制御信
号を生成し、光変調部４７で赤外線等に変調し、光駆動
部４６でこの被変調赤外線等を所定レベルに増幅し、発
光ダイオード４５から光学系送受光部４１を通して常時
発射されている。この時端末１４が公衆電話ボックス１
内に持ち込まれると、端末１４は光学系送受信部３１で
赤外線の制御信号を受信し、光センサ３２でこの信号を
検知し光検出器３３で光電変換を行いデジタルの制御信
号列を生成する。この信号列を光復調部３４に入力し、
光復調部３４はその復調出力を通信方式切替部３８に供
給すると通信方式切替部３８は切替スイッチ３９および
４０をそれぞれｂ−ｅ間およびｄ−ｆ間に切替えるの
で、制御部２３は端末１４が電波による通信方式から赤
外線等による通信方式に切り替えられたことを示す応答
信号を光変調部３７により赤外線等に変調し、この変調
した赤外線等を光駆動部３６で所定レベル迄増幅し発光
ダイオード３５で発光させ、光学系送受光部３１からア
クセスポイント１５へ送信する。アクセスポイント１５
はこの赤外線等の変調波を光学系送受光部４１で端末１
４からの応答信号を受信し、光センサ４２でこの信号を
検知し光検出器４３で光電変換を行いデジタルの応答信
号列を生成する。この信号列を光復調部４４に入力し、
光復調部４４はその復調出力を制御部４８に供給すると
制御部４８は切替スイッチ１６に切替信号を供給し、切
替スイッチ１６は制御部４８の入出力側を公衆電話交換
網１２に切替えて接続する。これにより、端末１４と無
線基地局６との間の無線回線がアクセスポイント１５と
の間の赤外線等による回線に切替わり、端末１４は公衆
電話ボックス１に使用されている公衆電話回線を利用し
て公衆電話交換網１２に接続され、固定電話機１１また
は無線ゾーンＢ内の端末８等と通信することが出来る。

【００１０】端末１４から無線ゾーンＢ内の携帯電話端
末８を呼出して通信する場合、端末１４の制御部２３は
音声またはデータ入力を制御部２３に供給し、制御部２
３はこの入力から端末８の呼出し信号を生成して光変調
器３７で変調した赤外線等を光駆動部３６で増幅したも
のを発光ダイオード３５で発光し、光学的送受光部３１
を通してアクセスポイント１５へ送信する。アクセスポ
イント１５は同様にこの呼出し信号を受信し、公衆電話
交換網１２を通して無線ゾーンＢ内の無線基地局１０へ
供給する。以下、従来例で説明したと同様な手順で無線
基地局１０と端末８との間で無線回線が確立され、本端
末１４および端末８相互に音声またはデータの通信が可
能となる。同様に、本端末１４は固定電話機１１の呼出
し信号を公衆電話交換網１２を通して送出し、固定電話
機１１と通信することが出来る。また、端末８から端末
１４を呼出す時は、端末８からの呼出し信号は無線基地
局１０と公衆電話交換網１２とを通してアクセスポイン
ト１５から赤外線等で送信され、本端末１４は光学的送
受光部３１でこの信号を受信し、同様に、端末８と無線
基地局１０との間の無線回線が確立され、相互間通信が
可能となる。固定電話機１１から端末１４を呼出す場合
は、固定電話機１１からの呼出し信号は公衆電話交換網
１２を介して直接公衆電話ボックス１の公衆電話回線に
接続され、本端末１４とアクセスポイント間は赤外線等
によりリンクされ相互に通信を行なう。このように、端
末１４と端末８または固定電話機１１との間で通信する
には、端末１４と無線ゾーンＡ内の無線基地局６を無線
回線で接続することなく、公衆電話４の電話回線を使用
して直接公衆電話交換網１２を介して接続すればよい。

【００１１】尚、端末１４がボックス１の外へ出ると、
アクセスポイント１５からの赤外線等による制御信号が
受信出来なくなり、本端末１４の光復調部３４にも制御
信号が復調されないので、通信方式切替部３８は切替ス
イッチ３９および４０をそれぞれａ−ｅ間およびｃ−ｆ
間に切替えて、元の電波による通信方式に自動的に復帰
させる。また、公衆電話ボックス１内のアクセスポイン
ト１５は端末１４からの応答信号が受信出来なくなるの
で、切替スイッチ１６を復旧させ、公衆電話４の回線を
元通り公衆電話交換網１２側に接続する。以上、実施例
においては、電話ボックス１内にアクセスポイント１５
を設け、ボックス１内に端末を持ち込んだ場合に電波か
ら赤外線等に切替わるものを説明したが、本発明はこれ
に限定するものではなく、予めボックス内の公衆電話用
と赤外線等のアクセスポイント用の２回線を用意してお
けば、切替スイッチ１６は不要となる。さらに、アクセ
スポイント１５をボックス１の外からも利用可能な位置
に配置すれば、ボックス１内で公衆電話４を利用する人
がいても、ボックス１近傍でアクセスポイント１５を介
して赤外線モードによる通信が可能となるなど種々の変
形が可能である。また、端末１４に通信モードの切替ス
イッチを設けて手動により切替わるようにしてもよいこ
とは言うまでもない。

【００１２】

【発明の効果】本発明は公衆電話ボックス内に赤外線等
のアクセスポイントを設置し、ボックス内に持ち込んだ
本発明に係わる複数モード携帯電話端末を電波による通
信方式から赤外線等を用いた通信方式へ自動的に切替え
ることにより、本端末の通信路を無線回線から公衆電話
回線へ切替えて相手側と通信することを可能とするもの
で、本端末を普通通り使用しながら通信料金の安価な公
衆電話回線の有効利用を図れると共に、特に携帯電話の
加入者の多い都市部では端末の発着信が一度に集中した
時に無線チャネルの使用頻度を緩和して接続率を向上す
ることが出来るので、従来の電波を用いた通信方式と比
較してその効果は大である。また、携帯電話システムの
サービスエリア外にある電話ボックスや地下街、トンネ
ルおよびビル内等にこのアクセスポイントを設置すれ
ば、カードやコインの持合わせがなく公衆電話が使用出
来ない時でも、本発明の携帯電話を使用すれば同様な効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる公衆電話ボックス内における携
帯電話端末の通信方法の一実施例を示す概念図である。

【図２】本発明に係わる携帯電話端末の実施例を示すブ
ロック図である。

【図３】従来の公衆電話ボックス内における携帯電話端
末の通信方法の一例を示す概念図である。

【図４】従来の携帯電話端末の一例を示すブロック図で
ある。

【符号の説明】

１ 公衆電話ボックス、２，５，７，９，１３ アンテ
ナ、３、８ 携帯電話端末、 １４ 本発明に係わる複
数モード携帯電話端末、４ 公衆電話機、 ６、１０
無線基地局、 １１ 固定電話機、１２ 公衆電話交換
網、 １５ アクセスポイント、１６、３９、４０ 切
替スイッチ、 １７〜１９ 欠番、２０ アンテナ結合
器、 ２１ 高周波受信部、 ２２ 復調部、２３、４
８ 制御部、 ２４ 高周波送信部、 ２５ 変調部、
２６〜３０ 欠番、 ３１，４１ 光学系送受信部、３
２，４２ 光センサ、３３、４３ 光検出器、 ３４、
４４ 光復調部、３５、４５ 発光ダイオード、 ３
６、４６ 光駆動部、３７、４７ 光変調部、 ３８
通信方式切替部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光または赤外線を用いて通信するための手
   段を備えた携帯電話端末と、光または赤外線を用いて通
   信するためのアクセスポイントとを備える携帯電話シス
   テムにおいて、前記端末は前記アクセスポイントの通信
   可能エリア内にある時、通常の電波による通信モードか
   ら光または赤外線による通信モードへ通信路を切替えて
   通信可能としたことを特徴とする携帯電話システム。