JP2002064392A - 自動節電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 信号受信手段に供給される電力を信号受信手
段自身で調整することができる自動節電装置を提供す
る。 【解決手段】 信号を受信する信号受信手段６と、信号
受信手段に電力を供給する電源手段９と、電源手段から
信号受信手段への給電を間欠的に制御するクロック発生
手段５とを備えており、信号のオンオフタイミングと同
じタイミングで増幅器３および復調器４に電力が供給さ
れる。このように増幅器および復調器の間欠動作を行う
ことで無線受信機全体の低消費電流化が達成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、受信機における待
機状態の低消費電力化を図るための自動節電装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】受信した信号を復調する復調器と復調さ
れた信号を処理する信号処理手段とを備える従来の無線
受信機において、信号が受信されない待機期間における
消費電流を低減するためには、待機状態に入るように命
令する制御信号を信号処理手段から復調器に対して発す
ることで復調器が通常の連続動作ではなく、給電状態で
復調動作可能なオン状態と非給電状態で復調動作不可能
なオフ状態とを繰り返す間欠動作を行っていた。それに
より、連続して復調動作を行っている連続動作よりも受
信機における待機状態の消費電力を低減させる間欠動作
を実現できた。

【０００３】例えば、図５に示す従来の無線受信機にお
いて、ＣＰＵ（図示せず）を備えた信号処理手段６は復
調器４からの信号入力の処理を行うべく、通常の連続動
作を実行するための動作タイミングを与えるメインクロ
ック７（例えば、４ＭＨｚ）と、復調器４からの信号が
入力されるまでの待機期間において低消費電力モードで
復調器４を間欠動作させるための動作タイミングの出力
処理を実行するためのサブクロック８（例えば、３２．
７６８ｋＨｚ）とを切り換え可能に備えている。信号処
理手段６はメインクロック７とサブクロック８とを用い
て、電源手段９から復調器４へ供給される電力を制御
し、復調器４を効率的な動作タイミングで動作させるこ
とで受信機全体のの低消費電力化を図っていた。例え
ば、外部からの信号が一定期間受信されないことを考慮
して復調器４の電力消費を低減させる場合には、サブク
ロック８の動作タイミングに基づいたタイミングで復調
器４へ電力が供給される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、復調器
の間欠的な動作タイミングが信号処理手段のサブクロッ
クによって調整されている場合、間欠動作を行っている
復調器における消費電力は低減されているが、信号処理
手段は復調器に供給される電力線にサブクロックを常時
供給することで、常時電力を消費していることになるた
め、無線受信機全体としての消費電力はそれほど低減さ
れていなかった。

【０００５】例えば、復調器を常時動作させた場合に必
要な受信機全体の電流が約４ｍＡであるとすると、復調
器を間欠動作（オン期間：オフ期間＝１：３）させた場
合に消費される復調器の電流は約１ｍＡとなる。しか
し、信号処理手段のサブクロックを常時動作させておく
必要があるために、サブクロックの動作において消費さ
れる約０．０６ｍＡの電流が必要となる。従って、復調
器の間欠動作を行った場合に消費される受信機全体の電
流は約１．０６ｍＡ（１ｍＡ＋０．０６ｍＡ）となり、
さらに改善の余地がある。

【０００６】本発明は上記の問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、信号受信手段に供給される電力
を信号受信手段自身で調整することができる構成とされ
た自動節電装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る自動節電装置の第一の特徴構成は、特許
請求の範囲の欄の請求項１に記載した如く、信号を受信
する信号受信手段と、前記信号受信手段に電力を供給す
る電源手段と、前記電源手段から前記信号受信手段への
給電を間欠的に制御するクロック発生手段とを備える点
にある。

【０００８】上記目的を達成するための本発明に係る自
動節電装置の第二の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の
請求項２に記載した如く、上記第一の特徴構成に加え
て、前記信号受信手段で受信された信号を処理する信号
処理手段を備え、前記信号処理手段が、前記信号受信手
段からの信号入力により停止モードから動作モードへ切
り換え可能に構成されている点にある。

【０００９】以下に作用並びに効果を説明する。本発明
に係る自動節電装置の第一の特徴構成によれば、信号受
信手段を待機状態に移行させて自動節電装置の消費電力
を連続動作状態に比べて低減させることを目的とする場
合、信号受信手段の後段に設けられた他の手段を動作さ
せる必要はなく、信号受信手段への給電をクロック発生
手段によって制御するのに必要な電力だけが消費される
という効果がある。従って、従来、信号受信手段とその
後段に設けられていた他の手段とを動作させて、自動節
電装置の消費電力を低減させていた場合に比べて、さら
に少ない電力で自動節電装置の待機状態の運転を行うこ
とができる。ここで自動節電装置の待機状態とは、外部
からの信号を受信しない期間が一定期間連続した場合
に、給電を間欠的に行って信号の受信を間欠的に行うこ
とで消費電力を低減することを目的とした状態のことで
ある。

【００１０】同第二の特徴構成によれば、信号処理手段
が停止モードにある場合でも、信号受信手段から信号処
理手段へ信号を送信するだけで停止モードから動作モー
ドへ切り換えられる。従って、信号処理手段を起動させ
るための特別な手段を設ける必要はない。ここで信号処
理手段の停止モードは、自動節電装置が待機状態にある
場合のモードであり、信号受信手段から信号が入力され
ない限りは動作せず、それにより消費電力が低減され
る。信号処理手段の動作モードとは、信号処理手段がメ
インクロックにしたがって連続的に動作している状態の
ことである。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明に係る自動節電装置を含む
無線受信機１の構成図を図１を参照して説明する。本発
明に係る自動節電装置は、信号を受信する信号受信手段
と、上記信号受信手段に電力を供給する電源手段９と、
上記電源手段９から上記信号受信手段への給電を間欠的
に制御するクロック発生手段５とを備える。

【００１２】自動節電装置を含む無線受信機１は、外部
の送信機（図示せず）側から送信された信号を捕らえる
アンテナ２と、アンテナ２によって捕らえられた信号を
増幅するための増幅器３と、外部の送信機側で変調され
て送信されてきた信号を復調するための復調器４と、Ｃ
ＰＵ（図示せず）を備えることで復調された信号を処理
し、その信号に基づいた命令を発することのできる信号
処理手段６と、増幅器３と復調器４と信号処理手段６と
に電力を供給する電源手段９と、電源手段９から増幅器
３および復調器４への給電を間欠的に制御するためのク
ロックを発生することのできる間欠駆動手段（クロック
発生手段）５とを備えるてなる。信号処理手段６はメイ
ンクロック７を備えており、それにより信号のタイミン
グを計ることができる。ここで、間欠駆動手段５は論理
回路で構成され、その論理回路図を図２に示す。

【００１３】図２に示す論理回路１０は、２ビットのＤ
フリップフロップ（Ｄ−ＦＦ）、ＡＮＤゲート、インバ
ータ、抵抗（Ｒ）、コンデンサ（Ｃ）等から構成され
る。論理回路１０から出力された信号φ₁ は電源手段９
から増幅器３および復調器４への電力線に提供され、そ
れにより信号φ₁ のオンオフタイミングと同じタイミン
グで増幅器３および復調器４に電力が供給される。自動
節電装置を含む無線受信機１が待機状態にあり、消費電
力を低減させる必要がある場合は、このように、電力の
オンオフ状態を設定し、増幅器３および復調器４の間欠
動作を行うことで無線受信機全体の低消費電流化が達成
される。復調器４はＩＣとして構成されてもよく、その
場合は論理回路１０をその復調器ＩＣに内蔵することも
可能である。

【００１４】図３に論理回路１０におけるクロックパル
スＣＫと論理回路１０の出力φ₁ とのタイミング図の例
を示す。Ｄ−ＦＦに入力されるクロックパルスＣＫは、
２５０（ｍｓ）のオン期間と２５０（ｍｓ）のオフ期間
とが交互に繰り返されている。ここでクロックパルスＣ
Ｋは、抵抗およびコンデンサの値によって決定される時
定数τ＝ＲＣに基づいた発振周波数が用いられるが、汎
用のＩＣを別途設けて、所定の周波数のクロックパルス
を生成してもよい。

【００１５】本発明に係る自動節電装置を含む無線受信
機１の動作について説明する。外部の送信機側からの信
号を常時受信している場合、増幅器３、復調器４および
信号処理手段６には電源手段９から連続的に電力が供給
され、それらは常に復調動作と信号処理動作を行ってい
る。以下に、増幅器３、復調器４および信号処理手段６
が常に動作している場合における自動節電装置を含む無
線受信機１の動作について説明する。

【００１６】外部の送信機側から送信された送信信号は
アンテナ２で捕らえられる。次に、その送信信号は増幅
器３で増幅され、復調器４に伝達される。復調器４は常
に動作しているため、伝達された送信信号はすぐに復調
され、信号処理手段６に伝達される。動作モードにある
信号処理手段６は、復調された信号を解析し、外部の送
信機側からどのような情報が送信されてきたのかを判定
する。信号処理手段６は信号に基づいて、受信機に接続
された機器を動作させるような命令信号を発することが
できるため、復調された信号を判定後、信号処理手段６
は外部の送信機側が意図する命令を受信機の出力として
外部に伝達する。

【００１７】一方で、外部の送信機側からの信号が長期
間受信されない場合は、増幅器３、復調器４および信号
処理手段６に対して電力を常時供給することは無駄であ
る。自動節電装置を含む無線受信機１が外部の送信機側
からの信号を一定期間受信しない状態が継続すると、自
動節電装置を含む無線受信機１は待機状態に入り、信号
処理手段６は動作モードから停止モードへ移行する。待
機状態においては自動節電装置を含む無線受信機１で消
費される電流を低減させることに主眼が置かれる。以下
に、増幅器３、復調器４および信号処理手段６が停止モ
ードにある場合における自動節電装置を含む無線受信機
１の動作について説明する。

【００１８】停止モードでは、信号処理手段６はメイン
クロック７の動作を停止して自身の消費電力を低減させ
る。増幅器３および復調器４にはいつ信号が入力される
か分からないためにその動作を完全に停止することはで
きず、間欠駆動手段５によって間欠的に電力が供給され
ることで消費電力が低減される。間欠駆動手段５は、上
述したようにクロックパルスＣＫを発生し、論理回路１
０の出力パルスを電源手段９からの電力線に重畳して増
幅器３および復調器４に供給する。その結果、増幅器３
および復調器４は間欠動作を行いながら信号を待つこと
ができる。間欠動作中の増幅器３および復調器４に外部
の送信機側から送信信号が入った場合、復調器４は増幅
器３によって増幅された送信信号を復調して信号処理手
段６に伝達すると共に、停止モードにある信号処理手段
６を起動させるための起動信号を信号処理手段６に伝達
する。停止モードにある信号処理手段６は復調器４から
起動信号を受信すると通常の動作モードに移行し、メイ
ンクロック７の動作を開始して、復調された信号の処理
を開始する。尚、増幅器３と復調器４とへの給電を共に
制御する必要はなく、一方に供給される電力のみを制御
するような構成としても構わない。

【００１９】図４には、図２に示した論理回路１０の改
変例を示す。図４に示す論理回路２０は論理回路１０と
は異なり、４つのＮＡＮＤゲートとＤ−ＦＦとで構成さ
れている。このため、４つのＮＡＮＤゲートを備えたＩ
ＣおよびＤ−ＦＦを備えたＩＣの２つのＩＣから論理回
路２０を構成することができ、低コストで論理回路を構
成することができる。尚、論理回路は上記のものに限定
されることものではなく、求めるクロックパルスを発生
させることができるならば、他の回路構成でも構わな
い。論理回路１０をクロック発生手段として用いた場
合、停止モードとして間欠動作を行った無線受信機１の
消費電流は約１ｍＡとなり、上述した従来の無線受信機
よりも消費電流を低減することができた。また、停止モ
ードにおいて、信号処理手段６が備えるＣＰＵの消費電
流は約１μＡ以下であった。

【００２０】無線受信機を低消費電流にさせることにつ
いて説明してきたが、本願発明はそれに限定されるもの
ではなく、間欠動作を行うすべての装置またはＩＣにつ
いて応用が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る自動節電装置の構成図である。

【図２】間欠動作を行うための論理回路図である。

【図３】クロックパルスと論理回路出力とのタイミング
図である。

【図４】間欠動作を行うための論理回路図である。

【図５】従来の自動節電装置の構成図である。

【符号の説明】

１ 無線受信機 ２ アンテナ ３ 増幅器 ４ 復調器 ５ 間欠駆動手段（クロック発生手段） ６ 信号処理手段 ７ メインクロック ８ サブクロック １０、２０ 論理回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 信号を受信する信号受信手段と、前記信
   号受信手段に電力を供給する電源手段と、前記電源手段
   から前記信号受信手段への給電を間欠的に制御するクロ
   ック発生手段とを備える自動節電装置。
2. 【請求項２】 前記信号受信手段で受信された信号を処
   理する信号処理手段を備え、前記信号処理手段が、前記
   信号受信手段からの信号入力により停止モードから動作
   モードへ切り換え可能に構成されていることを特徴とす
   る請求項１に記載の自動節電装置。