JP2007124834A - 外部電源監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外部電源の誤選択、誤操作及び誤作動に対してこれを検知し、電源電圧の分配を停止することで無線通信機器のトラブルを回避する外部電源監視装置の提供を目的とする。
【解決手段】無線通信機器１００は、内部電源生成部１０３と小規模マイコン部１０１と大規模マイコン部１０２と外部機器接続部１０４と、内部電源生成部１０３と小規模マイコン部１０１及び大規模マイコン部１０２とを接続するスイッチ３０〜３２とを有し、小規模マイコン部１０１は、電源監視信号生成部１１と、内部電源制御部１２及び無線制御部を備える小規模マイコンとを有し、電源監視信号生成部１１と、内部電源制御部１２とにより、スイッチ３０〜３２を制御し、小規模マイコン部１０１及び大規模マイコン部１０２に内部電源電圧を供給する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、無線通信に用いられる外部電源監視装置に係り、詳しくは、外部から電源電圧の供給を受ける無線通信機器類の外部電源監視装置に関する。

外部電源から電源電圧の供給を受ける無線通信機器において、外部電源の印加電圧は、仕様書や取扱説明書などにおいて規定電圧を記載するのみで、実際の印加電圧はユーザに委ねられていた。また、このような無線通信機器の内部回路動作のＯＮ／ＯＦＦ制御は、外部電源をＯＮ／ＯＦＦするパワースイッチのみであり、無線通信機器側には特に設置されていなかった。このためユーザが、外部電源電圧のセットを間違えたり、外部電源本体の出力が表示通りでなかった場合、これら無線通信機器は不安定な動作をするばかりでなく、破壊、発煙、発火等の危険な状態になることが予想される。また過電圧の場合は、接続されている全ての系統に破壊がおよぶ恐れもある。

図３は、従来の外部電源と無線通信機器との電源の接続系統を示す電源系統図である。図３において無線通信機器２００は、小規模マイコン部１０１と大規模マイコン部１０２と内部電源生成部１０３と外部機器接続部１０４とを有する。破線矢印は、電源線の接続系統を示す。小規模マイコン部１０１は、小規模マイコン１２、フラッシュメモリ１８、ＤＳＰ１９、高周波部２０、ＬＥＤ２１、ＫＥＹ２２、マイク２３、及びスピーカ２４を有している。

内部電源生成部１０３は、外部電源１１０のスイッチ５０がオンされることで供給される電源電圧を、所定の内部電源電圧に変換し、小規模マイコン１２、フラッシュメモリ１８、ＤＳＰ１９、及び高周波部２０へ供給し活性化している。活性化された小規模マイコン１２は、マイク２３から入力されるアナログ信号、及びＫＥＹ２２の操作により入力されるディジタル信号を基に、ＤＳＰ１９を制御する無線制御部として動作する。ＤＳＰ１９は、小規模マイコン１２から指令されるアナログ信号及びディジタル信号の制御命令に応じ、フラッシュメモリのプログラムに従って、高周波部２０との信号の授受を行うためのＭＯＤＥＭ処理を実行する。

また大規模マイコン部１０２は、大規模マイコン４０、フラッシュメモリ４１、ＳＲＡＭ４２、及びＳＤＲＡＭ４３を有している。内部電源生成部１０３は、小規模マイコン部１０１の揚合と同様に、フラッシュメモリ４１、ＳＲＡＭ４２、及びＳＤＲＡＭ４３へ所定の内部電源電圧を供給し活性化している。活性化された大規模マイコン４０は、フラッシュメモリ４１、ＳＲＡＭ４２、及びＳＤＲＡＭ４３を駆使し、外部機器接続部１０４に接続される外部機器類と小規模マイコン１０１とのインタフェース処理を行っている。

このように、無線通信機器１００は、小規模マイコン部で無線通信機器本来の機能を行うと共に、大規模マイコン部１０２を介して外部機器類と接続され、特定のシステムを構成している。従って、外部電源電圧のセットを間違えたり外部電源本体の出力が表示通りでなかった揚合、これら無線通信機器は不安定な動作をするばかりでなく、危険な状態になることが予想され、また過電圧の揚合は、接続されている全てのシステム系統にその影響が波及する恐れがある。特許文献１には、電源電圧が降下したときに発生する警報信号に関して記載されている。
特開２００３−２５９５４３号公報

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、外部電源の誤選択、誤操作及び誤作動に対してこれを検知し、電源電圧の分配を停止することで無線通信機器のトラブルを回避する外部電源監視装置の提供を目的とする。

本発明の外部電源監視装置は、外部電源から電源電圧の供給を受ける無線通信機器の外部電源監視装置であって、
前記無線通信機器は、内部電源生成部と、小規模マイコン部と、大規模マイコン部と、外部機器接続部と、前記内部電源生成部と前記小規模マイコン部及び前記大規模マイコン部とを接続するスイッチと、を有し、
前記小規模マイコン部は、電源監視信号生成部と、内部電源制御部及び無線制御部を備える小規模マイコンと、を有し、
前記電源監視信号生成部と、前記小規模マイコンの前記内部電源制御部とにより、前記スイッチを制御し、前記小規模マイコン部及び前記大規模マイコン部に内部電源電圧を供給することを特徴とする。

本路明の外部電源監視装置の前記電源監視信号生成部は、第１抵抗と第２抵抗と電圧検出器とを宥し、
前記外部電源から供給された前記電源電圧を前記第１抵抗の一端に加え、前記第２抵抗の一端を接地し、前記第１抵抗と前記第２抵抗の他端同士を接続したノードで得られる前記電源電圧の分圧である第１電源監視信号を前記内部電源制御部と前記電圧検出器とに入力し、前記電圧検出器の出力である第２電源監視信号を前記内部電源制御部に入力し、
前記内部電源制御部は、前記第１電源監視信号と前記第２電源監視信号とを基に、前記スイッチの制御信号を生成することを特徴とする。

本発明の外部電源監視装置の前記電源監視信号生成部は、さらに第３抵抗と第４抵抗とを有し、前記第１電源監視信号に替えて、前記第１抵抗と前記第２抵抗と同様の接続により得られるノードの第３電源監視信号を前記内部電源制御部に入力し、前記スイッチの制御信号を生成することを特徴とする。

本発明によれば、外部電源の誤選択、誤操作及び誤作動に対してこれを検知し、電源電圧の分配を停止することで無線通信機器のトラブルを回避することができる。さらに、動作中に外部電源が故障するなどして動作保証電圧よりも下回った場合に、電圧の低下を検出し、メモリーなどの破壊やシステムの誤動作などを発生することなく、安全に動作を停止することが可能となる。

本発明による外部電源監視装置の実施の形態について、図を用いて説明する。図１は、本発明による外部電源監視装置の回路ブロック図である。以下、図３との共通の部分は省略して説明する。図１における無線通信機器１００は、小規模マイコン部１０１の外部電源監視装置１０とスイッチ３０〜３２とを有する。外部電源監視装置１０は、電源監視信号生成部１１と小規模マイコンである内部電源制御部１２とを有する。小規模マイコンは、図３における無線制御部と、外部電源監視装置１０の内部電源制御部１２として動作し、無線制御部としての動作は図３で説明した動作と同じ動作である。

また、スイッチ３０は、内部電源生成部１０３と小規模マイコン部１０１のフラッシュメモリ１８及びＤＳＰ１９とに接続されている。スイッチ３１は、内部電源生成部１０３と小規模マイコン部１０１の高周波部２０とに接続されている。スイッチ３２は、内部電源生成部１０３と大規模マイコン部１０２の大規模マイコン４０、ブラッシュメモリ４１、ＳＲＡＭ４２、及びＳＤＲＡＭとに接続されている。

図１において、内部電源生成部１０３は、外部電源１１０のスイッチ５０がオンされて供給される電源電圧から、小規模マイコン部１０１のフラッシュメモリ１８とＤＳＰ１９とへ供給する内部電源電圧、高周波部２０へ供給する内部電源電圧、及び大規模マイコン部１０２へ供給する内部電源電圧を生成する。電源監視信号生成部１１も同様に、外部電源１１０から電源電圧の供給を受け、これを基に電源監視信号を生成し、内部電源制御部１２へ出力する。内部電源制御部１２は、この電源監視信号を基に、スイッチ３０〜３２を制御する制御信号を生成する。各スイッチ３０〜３２は、制御信号に制御されて、生成された内部電源電圧を小規模マイコン部１０１及び大規模マイコン部１０２の各接続部所に分配している。

図２は、外部電源監視装置１０を構成する電源監視信号生成部１１の回路ブロック図である。図２ａにおいて、電源監視信号生成部１１は、第１抵抗１３と第２抵抗１４と電圧検出器１５とを有する。第１抵抗１３と第２抵抗１４とは直列接続され、第１抵抗１３の開放端は外部電源１１０に接続され、第２抵抗１４の開放端は接地されている。直列に接続されたノードには、外部電源１１０から供給された電源電圧の分圧である第１電源監視信号が生じる。

第１電源監視信号は、内部電源制御部１２のＡ／Ｄ変換器（図示されず）に入力されるため、正常電源電圧時における入力可能範囲の所定の設定値に抵抗分割されている。したがって、内部電源制御部１２は、第１電源監視信号が設定値の範囲を超えた場合は、過電圧が供給されたと判断する。電源投入時において、第１電源監視信号が設定値の範囲にあり、正常と判断すれば、正常を示す制御信号を生成し、設定された順序に従ってスイッチ３０〜３２を次々にオンにする。第１電源監視信号が設定値の範囲から外れており、異常と判断すれば、異常を示す制御信号を生成し、スイッチ３０〜３２がオンしないよう制御する。またオン状態を維持している動作時に、異常を示す制御信号が発生すると、全スイッチを一斉にオフする。この操作により、無線通信機器の不安定な動作ばかりでなく、破壊などの危険な状態になることを回避し、さらに接続されている全てのシステム系統にその影響が波及するリスクを回避することができる。このような過電圧の異常検出及び制御は、Ａ／Ｄ変換器のポーリングによる定期的な監視間隔（数十〜数百ミリ秒）で十分対応できるため、第１電源監視信号は、Ａ／Ｄ変換器に入力される。

また第１電源監視信号は、電圧検出器１５に入力され、電圧検出器１５は第２電源監視信号を生成し、内部電源制御部１２のＡ／Ｄ変換の開始を指示するポート（図示せず）に出力する。内部電源制御部１２は、電圧検出器１５の第２電源監視信号が動作保証最低電圧を下回っていると、Ａ／Ｄ変換の開始を停止し、異常を示す制御信号を生成してスイッチ３０〜３２がオンしないよう制御する。またオン状態を維持している動作時に、動作保証最低電圧を下回っていると判断された異常を示す制御信号が発生すると、全スイッチを一斉にオフする。この操作により、電源電圧の低下状態を検出し、メモリーなどの破壊やシステムの誤動作などを発生することなく、安全に動作を停止することが可能となる。メモリー破壊等を回避するためには、システムの即停止が要求されるため、第１電源監視信号は、低電圧に対し高速応答する電圧検出器１５に入力され、即座に第２電源監視信号が生成されている。

図２ｂにおいて、電源監視信号生成部１１は、さらに第３抵抗１６と第４抵抗１７とを有する、第３抵抗１６と第４抵抗１７とを用いて、例えば、第１抵抗１３と第２抵抗１４とによる電源監視信号を電圧検出器１５に入力し、同じ接続構成の第３抵抗１６と第４抵抗１７とによる電源監視信号を内部電源制御部１２のＡ／Ｄ変換器に入力する構成とする。これにより、Ａ／Ｄ変換器および電圧検出器１５の入力特性に適合する最適電源監視信号が、それぞれの電源電圧の抵抗分割により自由に設定することが可能となる。特に単独に第１抵抗１３と第２抵抗１４との分割比を精度良く設定できるため、電圧検出器１５は、動作保証最低電圧を精度良く検出することができ、高い安全制御が可能となる。

以上説明したように、本発明によると、外部電源の誤選択、誤操作及び誤作動に対してこれを検知し、電源電圧の分配を停止することで無線通信機器のトラブルを回避することができる。さらに、動作中に外部電源が故障するなどして動作保証電圧よりも下回った揚合においても、電圧の低下を検出し、メモリーなどの破壊やシステムの誤動作などを発生することなく、安全に動作を停止することが可能となる。

本発明による外部電源監視装置の回路ブロック図。 本発明による電源監視信号生成部の回路ブロック図。 従来の外部電源監視装置の回路ブロック図。

符号の説明

１０ 外部電源監視装置
１１ 電源監視信号生成部
１２ 内部電源制御部／無線制御部（小規模マイコン）
１３ 第１抵抗
１４ 第２抵抗
１５ 電圧検出器
１６ 第３抵抗
１７ 第４抵抗
１８ フラッシュメモリ
１９ ＤＳＰ
２０ 高周波部
２１ ＬＥＤ
２２ ＫＥＹ
２３ マイク
２４ スピーカ
３０〜３２ スイッチ
４０ 大規模マイコン
４１ フラッシュメモリ
４２ ＳＲＡＭ
４３ ＳＤＲＡＭ
１００ 無線通信機器
１０１ 小規模マイコン部
１０２ 大規模マイコン部
１０３ 内部電源生成部
１０４ 外部機器接続部

Claims (3)

1. 外部電源から電源電圧の供給を受ける無線通信機器の外部電源監視装置であって、
   前記無線通信機器は、内部電源生成部と、小規模マイコン部と、大規模マイコン部と、外部機器接続部と、前記内部電源生成部と前記小規模マイコン部及び前記大規模マイコン部とを接続するスイッチと、を有し、
   前記小規模マイコン部は、電源監視信号生成部と、内部電源制御部及び無線制御部を備える小規模マイコンと、を有し、
   前記電源監視信号生成部と、前記小規模マイコンの前記内部電源制御部とにより、前記スイッチを制御し、前記小規模マイコン部及び前記大規模マイコン部に内部電源電圧を供給することを特徴とする外部電源監視装置。
2. 前記電源監視信号生成部は、第１抵抗と第２抵抗と電圧検出器とを有し、
   前記外部電源から供給された前記電源電圧を前記第１抵抗の一端に加え、前記第２抵抗の一端を接地し、前記第１抵抗と前記第２抵抗の他端同士を接続したノードで得られる前記電源電圧の分圧である第１電源監視信号を前記内部電源制御部と前記電圧検出器とに入力し、前記電圧検出器の出力である第２電源監視信号を前記内部電源制御部に入力し、
   前記内部電源制御部は、前記第１電源監視信号と前記第２電源監視信号とを基に、前記スイッチの制御信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の外部電源監視装置。
3. 前記電源監視信号生成部は、さらに第３抵抗と第４抵抗とを有し、前記第１電源監視信号に替えて、前記第１抵抗と前記第２抵抗と同様の接続により得られるノードの第３電源監視信号を前記内部電源制御部に入力し、前記スイッチの制御信号を生成することを特徴とする請求項１又は２に記載の外部電源監視装置。

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