JP2006211622A - 充電機能付無線機 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来例に比較して簡単であって、安価でかつ確実に２次電池充電時に音声通信が出来る充電機能付無線機を提供する。
【解決手段】 ２次電池１０が充電中の送信動作状態において、受信復調手段３とノイズフィルタ１２とノイズアンプ１３を用いて商用電源ノイズを抽出し、ノイズ成分が存在する時のみＦＥＴ１５を非導通状態として２次電池１０の充電を停止し、それ以外はＦＥＴ１５を導通状態にして２次電池１０の充電を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、２次電池を主電源としている無線機に、付加機能としてある２次電池充電機能の充電中における送信動作時の回り込み防止の改良に関するものである。

２次電池は、アマチュア無線機や業務無線機等の携帯型無線機の電源として多用されている。特許文献１によれば、２次電池の充電方法として専用充電器を使用する物の他に、汎用性とコスト面重視の観点から専用充電器を使用せずに外付けＡＣアダプタを無線機に接続することにより充電できる充電機能付無線機が開示されている。
２次電池を使用した充電機能付無線機は、小型化及び携帯化という面で益々、重要視され移動通信にとって必要なものとなっている。また、近年の情報化社会の中では情報端末としての役割を持ち、その用途は、ますます増加の一途をたどっている。
特開２００３−１８９４８１号公報。

しかしながら、従来の充電機能付無線機では２次電池を充電中に送信状態に至ると、商用電源のノイズが充電回路を通じて送信部の変調回路に流入し、搬送波がノイズによりＦＭ変調され、送信手段により本搬送波が増幅されアンテナより送信された信号が再び変調回路に流入してノイズ増幅のループができる。また、アンテナより送信された信号がプリント基板上の配線を通じて再び変調回路に流入してノイズ増幅のループができる。このため、ノイズ成分の増幅の繰り返しにより、本来の音声信号よりノイズ成分が強調され本無線機の信号を別の無線機で受信するとノイズ音により送信者の音声がマスキングされ音声がまったく聞き取れず、ノイズ音のみがスピーカーから聞こえてくるという（通称：回り込みと呼ばれる）問題を生じていた。

本発明の目的は上記の問題点を解決し、従来例に比較して簡単であって、安価でかつ確実に２次電池充電時に音声通信が出来る充電機能付無線機を提供するものである。

問題を解決するための手段

上記問題を解決するために本発明の充電機能付無線機は、２次電池充電時に送信動作に至った場合は、音声変調手段からの出力に商用電源ノイズが含まれているかを受信動作部の受信復調手段とフィルタを用いて監視する。商用電源ノイズが含まれている場合は、ＦＥＴが非導通となり充電回路部と無線機部の接続が切り離され充電を一且停止する。商用電源ノイズがなくなるとＦＥＴが導通状態となり充電回路部と無線機部が再接続され２次電池が充電される。受信動作状態に移行した場合は、常にＦＥＴを導通状態にして充電回路部と無線機部の接続することで充電を再開する。

又、２次電池充電時に送信動作に至った場合は、音声変調手段からの出力に商用電源ノイズが含まれているかを受信動作部の受信復調手段とフィルタを用いて監視する。商用電源ノイズが含まれている場合は、トランジスタが非導通となり充電回路部と無線機部の接続が切り離され充電を一旦停止する。商用電源ノイズがなくなるとトランジスタが導通状態となり、充電回路部と無線機部が再接続され２次電池が充電される。受信動作状態に移行した場合は、常にトランジスタを導通状態にして充電回路部と無線機部の接続することで充電を再開する。

２次電池充電時に送信動作に至った場合は、２次電池に流入する電流に商用電源ノイズが含まれているかをフィルタで監視する。商用電源ノイズが含まれている場合は、ＦＥＴが非導通となり充電回路部と無線機部の接続が切り離され充電を一且停止する。商用電源ノイズがなくなると、ＦＥＴが導通状態となり充電回路部と無線機部が再接続され２次電池が充電される。受信動作状態に移行した場合は、常にＦＥＴを導通状態にして充電回路部と無線機部の接続することで充電を再開する。

又、２次電池充電時に送信動作に至った場合は、２次電池に流入する電流に商用電源ノイズが含まれているかをフィルタで監視する。商用電源ノイズが含まれている場合は、トランジスタが非導通となり充電回路部と無線機部の接続が切り離され充電を一旦停止する。商用電源ノイズがなくなるとトランジスタが導通状態となり、充電回路部と無線機部が再接続され２次電池が充電される。受信動作状態に移行した場合は、常にトランジスタを導通状態にして充電回路部と無線機部の接続することで充電を再開する。

２次電池充電時に送信動作に至った場合は、受信動作部の電源電圧がＯＦＦになった時点で、トランジスタを非導通状態にして充電回路部と無線機部とを切り離し充電を一旦停止する。受信動作状態に移行した場合は、受信動作部の電源電圧がＯＮになった時点で、トランジスタを導通状態にして充電回路部と無線機部の接続することで充電を再開する。

又、２次電池充電時に送信動作に至った場合は、受信動作部の電源電圧がＯＦＦになった時点で、ＦＥＴを非導通状態にして充電回路部と無線機部とを切り離し充電を一旦停止する。受信動作状態に移行した場合は、受信動作部の電源電圧がＯＮになった時点で、ＦＥＴを導通状態にして充電回路部と無線機部の接続することで充電を再開する。

発明の効果

本発明によれば充電中に送信動作に至った際、充電を一旦停止することにより、商用電源のノイズが充電回路を通じて送信部の変調回路に流入し、搬送波がノイズによりＦＭ変調され、送信手段により本搬送波が増幅されアンテナより送信された信号が再び変調回路に流入してノイズ増幅のループができることを防げる。また、アンテナより送信された信号がプリント基板上の配線を通じて再び変調回路に流入してノイズ増幅のループができることを防げる。このため、ノイズ成分の増幅の繰り返しにより、本来の音声信号よりノイズ成分が強調されることなく送信者の音声を聞き取ることができる。
これにより従来、回り込み対策のために必要としていたノイズ除去のためのシールド板の追加及び設計時の配慮を必要とせず、無線機を安価で提供し、かつ無線機設計の労力の低減により開発コストの削減となる。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、同様の構成要素については同一の符号を付与している。

〈第一の実施形態〉
図１は、本発明の第一の実施例に係る充電機能付無線機の構成を示すブロック図である。本ブロックは大きく、無線機部分と充電回路部に分かれる。無線機部分について説明する。
図１において、アンテナ１は電波の送受信する装置である。送受信切換スイッチ２−１乃至２−３は送信動作状態と受信動作状態の動作の切換えを行うスイッチである。送受信切換スイッチ２−１乃至２−３は連動しており、送受信切換スイッチ２−１の共通端子ｃが接点ａに接続されれば、送受信切換スイッチ２−２及び送受信切換スイッチ２−３も共通端子ｃが接点ａに接続される。また、送受信切換スイッチ２−１の共通端子ｃが接点ｂに接続されれば、送受信切換スイッチ２−２及び送受信切換スイッチ２−３も共通端子ｃが接点ｂに接続される。
送受信切換スイッチ２−１の共通端子ｃはアンテナ１に、接点ａは受信復調手段３に接続され、接点ｂは送信手段８に接続されている。送受信切換スイッチ２−２の共通端子ｃは電源スイッチ９と受信復調手段３に、接点ａはノイズアンプ１２と音声信号増幅手段４に接続され、接点ｂは音声変調手段７と送信手段８に接続されている。送受信切換スイッチ２−３の共通端子ｃは受信復調手段３に、接点ａは音声信号増幅手段４に接続され、接点ｂはノイズフィルタ１１に接続されている。

図１において、受信復調手段３は、受信した被変調信号から音声信号を取り出す目的のものである。音声信号増幅手段４は、音声信号を必要なレベルまで増幅するものである。スピーカー５は、音声信号を音声として出力する。マイク６は、音声を音声信号に変換する装置である。音声変調手段７は、音声信号により高周波信号に変調をかける目的のものである。送信手段８は、変調された高周波信号を必要なレベルまで増幅する目的のものである。電源スイッチ９は無線機の電源の開閉を行う。２次電池１０は無線機の電源供給源となる。抵抗１７は充電時の２次電池の充電電流を決定する抵抗である。充電回路接続ジャック１８は充電回路部を接続するために設けられている。

ノイズフィルタ１１は、２次電池充電中に送信動作に至った際に送信される電波に回りこみの要因となるノイズを検出する目的に使用される。ノイズアンプ１２は検出されたノイズを一定の大きさまで増幅するためのものである。半導体スイッチ１３は、検出されたノイズがあれば非導通となり、ノイズが検出されなければ導通となる。

図１の充電回路部について説明する。充電回路接続プラグ１９は、無線機の２次電池を充電する際に充電回路接続ジャック１８に接続し使用するものである。充電手段２０は、商用電源を直流の一定電圧に変換する部分である。電源プラグ２１は、商用電源に接続することにより電源供給を目的として使用する。

図２は半導体スイッチ１３の詳細構成を示すブロック図である。トランジスタ１４−１は、ノイズアンプから出力を検出すると導通状態になり、ノイズアンプからの出力が検出されなくなると非導通状態になる。ＦＥＴ１５は、抵抗１７から２次電池１０に流入する電流の入り切りを行なうスイッチの働きをする。ＦＥＴ１５はトランジスタ１４−１が導通状態で非導通状態となり、通常は導通状態である。バイアス抵抗１６は、ＦＥＴ１５のバイアス抵抗である。

半導体スイッチ１３が非導通状態とは、図２のトランジスタ１４−１が導通状態となり、ＦＥＴ１５が非導通状態である。この状態では、図１の抵抗１７と２次電池１０が切り離された状態となる。
半導体スイッチ１３が導通状態とは、図２のトランジスタ１４−１が非導通状態となり、ＦＥＴ１５が導通状態である。この状態では、図１の抵抗１７と２次電池１０が接続された状態となる。

以上のように構成されている充電機能付無線機について、以下その動作について説明する。
まず、送受信切換スイッチ２の共通端子ｃが接点ｂに接続されている場合は、送信手段８と音声変調手段７に２次電池１０の入力電流が供給され、さらに、送信手段８とアンテナ１が接続される。電流が供給されるために、音声変調手段７と送信手段８が動作する。本状態が送信状態である。
本状態において、マイク６に音声を加えると音声変調手段７により音声信号で高周波信号（通称：搬送波）に変調が加えられ、送信手段８により変調された高周波信号が増幅される。送受信切換スイッチ２−１通じて変調された高周波信号がアンテナ１に送られる。アンテナ１より変調された高周波信号が電波として送信される。

送受信切換スイッチ２の共通端子ｃが接点ａに接続されている場合は、音声信号増幅手段４と受信復調手段３に２次電池１０の入力電流が供給され、さらに、受信復調手段３とアンテナ１が接続される。電流が供給されるために、受信復調手段３と音声信号増幅手段４が動作する。本状態が受信状態である。
本状態において、アンテナ１より受信した被変調信号が、送受信切換スイッチ２−１通じて受信復調手段３に送られる。受信復調手段３にて被変調信号から音声信号を取り出す。取り出された音声信号は音声信号増幅手段４にて必要レベルまで増幅された後、スピーカー５より音声信号が音声に変換され出力される。

２次電池１０の充電時は、充電回路接続プラグ１９を充電回路接続ジャック１８に接続し、尚且つ、電源プラグ２１を商用電源に接続する。充電手段２０で商用電源が一定電圧に変化され、一定電流が抵抗１７を通じて２次電池１０に供給され充電される。２次電池の非充電の場合は、充電回路接続プラグ１９と充電回路接続ジャック１８の接続を切り離すことで、充電回路部と２次電池１０が完全に切り離され充電は行われない。

２次電池１０の充電中における送信動作では、受信復調手段３により送信手段８に加えられている変調された高周波信号から音声信号を取り出し、ノイズフィルタ１１により商用電源からのノイズ成分の抽出を行う。ノイズアンプ１２により抽出されたノイズ成分を一定の大きさまで増幅する。増幅されたノイズ成分が基準値以上になると、半導体スイッチ１３を非導通状態、つまり、図２のトランジスタ１４−１が導通状態でＦＥＴ１５が非導通状態となる。増幅されたノイズ成分が基準値以下になると半導体スイッチ１３を導通状態、つまり、図２のトランジスタ１４−１が非導通状態でＦＥＴ１５が導通状態となる。半導体スイッチ１３が非導通状態になると、２次電池１０が抵抗１７から切り離され充電されない。また、半導体スイッチ１３が導通状態になると、２次電池１０が抵抗１７に接続され充電される。

上記実施形態においては、音声変調手段７と受信復調手段３を経路ｅ−ｆにて直接接続されているが、本発明はこれに限らず、アンテナ１より送信される高周波信号がプリント基板上の配線を通じて受信されるため、経路ｅ−ｆにより音声変調手段７と受信復調手段３は直接接続されてなくてもよい。

上記実施形態においては、受信復調手段３を通じてノイズ監視手段に接続されていたが、本発明はこれに限らず、図３のように抵抗１７を通じてノイズ監視手段に接続されてもよい。

２次電池１０の充電中における送信動作では、ノイズフィルタ１１により２次電池１０に流入する商用電源ノイズ成分の抽出を行う。ノイズアンプ１２により抽出されたノイズ成分を一定の大きさまで増幅する。増幅されたノイズ成分が基準値以上になると、半導体スイッチ１３を非導通状態となり、２次電池１０が抵抗１７から切り離され充電されない。増幅されたノイズ成分が基準値以下になると半導体スイッチ１３を導通状態なり、２次電池１０が抵抗１７に接続され充電される。

上記実施形態においては、半導体スイッチ１３の構成にＦＥＴ１５が使用されているが、本発明はこれに限らず、ノイズフィルタ１１により抽出された商用電源ノイズ成分をノイズアンプ１２により増幅し、商用電源ノイズ成分が基準値の以上または以下により非導通または導通動作を行なえばよいためトランジスタを用いてもよい。

〈第二の実施形態〉
図４は本発明の第２の実施形態に係る充電機能付無線機の構成を示すブロック図である。第２の実施形態に係る充電機能付無線機は、第一の実施形態に比較して以下の点が異なる。
（１） ２次電池１０が充電中の送信動作状態において、商用電源ノイズを監視する受信復調手段３とノイズフィルタ１２とノイズアンプ１３を使用しないこと。
（２） ２次電池１０が充電中の受信状態または送信状態において、２次電池と充電回路部の接続または切り離しを行なうトランジスタ１４−２を設けたこと。

２次電池１０の充電中における受信動作では、送受信切換スイッチ２の共通端子ｃが接点ａに接続されているため、トランジスタ１４−２のベースに電圧が供給されトランジスタ１４−２が導通状態となる。抵抗１７と２次電池１１が接続状態となり、２次電池１１が充電状態となる。

２次電池１０の充電中における送信動作では、送受信切換スイッチ２の共通端子ｃが接点ｂに接続されているため、トランジスタ１４−２のベースに電圧が供給されなくなりトランジスタ１４−２が非導通状態となる。このため、抵抗１７と２次電池１１が非接続状態となり２次電池１１の充電が中断される。

上記実施形態においては、トランジスタ１４−２が使用されているが、本発明はこれに限らず、２次電池１０の充電中における送信動作または受信動作において非導通または導通動作を行なえばよいためＦＥＴを用いてもよい。

本発明の第１の実施形態に係る充電機能付無線機の構成を示す第１のブロック図である。 図１の半導体スイッチ１３の詳細構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る充電機能付無線機の構成を示す第２のブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係る充電機能付無線機の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ …アンテナ
２−１乃至２−３…送受信切換スイッチ
３ …受信復調手段
４ …音声信号増幅手段
５ …スピーカー
６ …マイク
７ …音声変調手段
８ …送信手段
９ …電源スイッチ
１０…二次電池
１１…ノイズフィルタ
１２…ノイズアンプ
１３…半導体スイッチ
１４−１乃至１４−２…トランジスタ
１５…ＦＥＴ
１６…バイアス抵抗
１７…抵抗
１８…充電回路接続ジャック
１９…充電回路接続プラグ
２０…充電手段
２１…電源プラグ

Claims (3)

1. 送信動作に至った場合は、音声変調手段からの出力に商用電源ノイズが含まれているかを受信動作部の受信復調手段とフィルタを用いて監視し、商用電源ノイズが含まれている場合は、半導体スイッチが非導通となり充電回路部と無線機部の接続が切り離され充電を一旦停止する。商用電源ノイズがなくなると半導体スイッチが導通状態となり充電回路部と無線機部が再接続され２次電池が充電される。受信動作状態に移行した場合は、常に半導体スイッチを導通状態にして充電回路部と無線機部の接続することで充電を再開することを特徴とする充電機能付無線機。
2. 送信動作に至った場合は、２次電池に流入する電流に商用電源ノイズが含まれているかをフィルタで監視し、商用電源ノイズが含まれている場合は、半導体スイッチが非導通となり充電回路部と無線機部の接続が切り離され充電を一旦停止する。商用電源ノイズがなくなると半導体スイッチが導通状態となり充電回路部と無線機部が再接続され２次電池が充電される。受信動作状態に移行した場合は、常に半導体スイッチを導通状態にして充電回路部と無線機部の接続することで充電を再開することを特徴とする充電機能付無線機。
3. 送信動作に至った場合は、受信動作部の電源電圧がＯＦＦになった時点で、半導体スイッチを非導通状態にして充電回路部と無線機部とを切り離し充電を一旦停止する。受信動作状態に移行した場合は、受信動作部の電源電圧がＯＮになった時点で、半導体スイッチを導通状態にして充電回路部と無線機部の接続することで充電を再開することを特徴とする充電機能付無線機。

Images