JP2008211827A - 通信システムおよび通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本体アンテナからの電波の放射を抑制しつつ通信装置から送信信号を出力可能であるとともに、その送信電力の低下を抑制できる通信システムおよび通信装置を提供する。
【解決手段】中継装置２０のコネクタ２０４と接続可能なコネクタ１０６が通信装置１０に設けられており、通信装置１０の選択部１０３において、送信信号の出力先として、通信装置１０の本体アンテナ１０３またはコネクタ１０６の何れか一方が選択される。コネクタ１０６および２０４が接続された状態で、選択部１０３においてコネクタ１０６が送信信号の出力先として選択されると、通信装置１０の送信信号は中継装置２０を介し外部アンテナ３０から出力される。このとき、送信信号は、中継装置２０の増幅部２０３において、コネクタ２０４と外部アンテナ３０との間における伝送損失に応じた増幅率をもって増幅される。
【選択図】図２

Description

本発明は通信システムに係り、特に、携帯電話などの通信装置から発せられる電波がその周辺の電子機器に与える影響を低減するための通信システムおよび通信装置に関するものである。

近年、携帯電話の利用者の増加に伴って通信環境の整備が進み、屋外屋内を問わず、あらゆる場所で携帯電話の利用が可能になっている。その結果、携帯電話の電波が至るところで放射されるようなり、電波の干渉によって生じる電子機器の誤動作が社会的な問題になっている。

特に、医療用の電子機器や航空機の電子制御システムなど、誤動作の発生が取り返しのつかない事故を引き起こす機器の周囲では、携帯電話の電源を切るか、少なくとも電波の送受信を停止させた状態に設定することが求められている。

したがって、携帯電話の利用者は、その使用が禁じられている施設や乗り物などにおいて、公衆電話などの代替の通信手段を利用する必要がある。しかしながら、多くの利用者は、通話相手の電話番号を携帯電話のメモリーに記憶させているため、携帯電話の電源を切った状態ではこれを参照することができない。そのため、携帯電話に入力した電話帳を紙の電話帳に書き写すなどの手間が必要となり、利用者にとって著しく不便である。

また、公衆電話には電子メールの送受信機能がないため、これを利用することができないという不利益もある。

携帯電話の利用を可能にしつつ、その本体アンテナから放射される電波の影響を低減する方法として、例えば、特許文献１に記載された無線通信装置におけるアンテナの切り替え機能を利用する方法が考えられる。

すなわち、携帯電話の本体アンテナとは別に、携帯電話の使用禁止区域の外に外部アンテナを設置しておき、この使用禁止区域内で携帯電話を使用する場合は、携帯電話と外部アンテナとを有線で接続し、送受信に利用するアンテナを、本体アンテナから外部アンテナへ切り替えるものである。これにより、携帯電話の利用を可能にしつつ、電波の放射による電子機器の誤動作を防止することができる。
特開平１１−２８４５５５号公報

ところで、上記のように携帯電話と外部アンテナとの間を有線で接続すると、その接続経路上の電線やコネクタにおいて損失が生じる。しかしながら、上述の方法ではこの損失が考慮されていないため、特に送信電力の低下によって通信品質が劣化してしまうという不利益がある。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、通信装置の本体アンテナから電波を放射させることなく通信装置から送信信号を出力させることが可能であるとともに、その送信電力の低下を抑えることができる通信システムおよび通信装置を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る通信システムは、外部アンテナと、通信装置と、上記通信装置より出力される送信信号を上記外部アンテナへ中継可能な中継装置とを有し、上記通信装置は、本体アンテナと、第１のコネクタと、上記本体アンテナまたは上記第１のコネクタの何れか一方を送信信号の出力先として選択する選択手段とを含み、上記中継装置は、上記第１のコネクタと接続可能な第２のコネクタと、上記第２のコネクタより入力される上記送信装置の送信信号を、上記第２のコネクタと上記外部アンテナとの間における伝送損失に応じた増幅率をもって増幅し、上記外部アンテナへ出力する増幅手段とを含むことを特徴とする。

上記通信装置は、送信信号の周波数帯域に関連する第１の情報を上記第１のコネクタへ出力する第１の情報出力手段を含み、上記増幅手段は、上記第２のコネクタより入力される上記第１の情報に応じて上記送信信号の増幅率を設定しても良い。

また、上記通信装置は、上記本体アンテナより出力される送信信号に対して上記第１のコネクタおよび上記第２のコネクタを経由して出力される送信信号が減衰する度合いに関連する第２の情報を上記第１のコネクタへ出力する第２の情報出力手段を含み、上記増幅手段は、上記第２のコネクタより入力される上記第１の情報および上記第２の情報に応じて送信信号の増幅率を設定しても良い。

また、上記中継装置は、送信信号の周波数帯域を検出する帯域検出手段を含み、上記増幅手段は、上記帯域検出手段の検出結果に応じて送信信号の増幅率を設定しても良い。

本発明の第２の観点に係る通信装置は、本体アンテナと、中継装置を備えた外部アンテナに接続されるコネクタと、上記本体アンテナと上記コネクタの何れか一方を送信信号の出力先として選択する選択手段と、送信信号の周波数帯域に関連する第１の情報を上記コネクタに出力する第１の情報出力手段と、本体アンテナより出力される送信信号に対して上記コネクタを経由して出力される送信信号が減衰する度合いに関連する第２の情報を上記コネクタへ出力する第２の情報出力手段とを備え、上記第１の情報および上記第２の情報に応じた増幅率をもって送信信号を増幅する制御を行うよう上記中継装置に要求することを特徴とする。

本発明によれば、通信装置の本体アンテナから電波を放射させることなく通信装置から送信信号を出力させることが可能であるとともに、その送信電力の低下を抑えることができる。

以下、本発明の３つの実施形態について、図面を参照しながら説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の実施形態に係る通信システムの構成例を図解した図である。

図１に例示する通信システムは、携帯電話等の通信装置１０と、通信装置１０の使用が禁止された建物の外に設置される外部アンテナ３０と、この建物の各部屋に設置された中継装置２０とを有する。

なお、通信装置１０は、本発明の通信装置の一実施形態である。

中継装置２０は、本発明の中継装置の一実施形態である。

外部アンテナ３０は、本発明の外部アンテナの一実施形態である。

図１に示すように、通信装置１０は、中継装置２０と接続可能であり、この中継装置２０とケーブル４０とを介して外部アンテナ３０に接続される。

通信装置１０と中継装置２０とが接続された状態において、通信装置１０の送信信号は外部アンテナ３０から送出されるとともに、外部アンテナ３０の受信信号は通信装置１０へ入力される。

図２は、図１に示す通信装置１０および中継装置２０の構成例を示すブロック図である。

図２に例示する通信装置１０は、制御部１０１と、通信処理部１０２と、選択部１０３と、本体アンテナ１０４と、入出力部１０５と、コネクタ１０６と、記憶部１０７と、表示制御部１０８と、キー制御部１０９とを有する。

また、図２に例示する中継装置２０は、制御部２０１と、入出力部２０２と、増幅部２０３と、コネクタ２０４と、記憶部２０５と、電源供給部２０６とを有する。

なお、選択部１０３は、本発明の選択手段の一実施形態である。

本体アンテナ１０４は、本発明の本体アンテナの一実施形態である。

コネクタ１０６は、本発明の第１のコネクタの一実施形態である。

増幅部２０３は、本発明の増幅手段の一実施形態である。

コネクタ２０４は、本発明の第２のコネクタの一実施形態である。
［制御部１０１］
制御部１０１は、通信装置１０の全体的な動作に係わる種々の処理を行う。

例えば、制御部１０１は、入出力部１０５において中継装置２０から所定の信号が入力されるか否かを監視することにより、通信装置１０と中継装置２０との接続を検知し、この検知結果に応じて、選択部１０３におけるアンテナの選択を制御する。

すなわち、通信装置１０と中継装置２０とが接続されることにより、中継装置２０からの所定の信号が入出力部１０５に入力された場合、制御部１０１は、送信信号の出力先および受信信号の入力先を本体アンテナ１０４からコネクタ１０６へ切り替えるように、選択部１０３を制御する。また、通信装置１０と中継装置２０とが切り離されることにより、中継装置２０からの信号入力が途絶えた場合、制御部１０１は、送信信号の出力先および受信信号の入力先をコネクタ１０６から本体アンテナ１０４へ切り替えるように、選択部１０３を制御する。

以降の説明では、送信信号の出力先および受信信号の入力先としてコネクタ１０６が選択される動作モードを有線モード、本体アンテナ１０４が選択される動作モードを無線モードと呼ぶことにする。

制御部１０１は、上記のようにして動作モードを有線モードに設定した場合、中継装置２０の増幅部２０３における増幅率を設定するための情報を生成し、生成した情報を入出力部１０５からコネクタ１０６へ出力させる。

例えば、制御部１０１は、送受信信号の周波数帯域に関連する情報を生成し、これを第１の情報として入出力部１０５からコネクタ１０６へ出力させる。

第１の情報は、中継装置２０の制御部２０１において、コネクタ２０４から外部アンテナ３０までの伝送損失を求めるために用いられる。

また、制御部１０１は、有線モードにおける通信装置１０内部の伝送損失に関連する情報を生成し、これを第２の情報として入出力部１０５からコネクタ１０６へ出力させる。

例えば、制御部１０は、本体アンテナ１０４において入出力される送受信信号に対してコネクタ１０６および２０４を経由して入出力される送受信信号が減衰する度合いに関連する情報を、第２の情報として生成する。この場合、第２の情報は、主として選択部１０３からコネクタ１０６および２０４の接続部にかけての伝送損失に関連する。

なお、上述した第２の情報は送信装置１０に固有の情報であり、後述するように、予め記憶部１０７に記憶されている。制御部１０１は、第１の情報に応じた適切な第２の情報を記憶部１０７から読み出して、入出力部１０５から出力させる。

以上のような処理の他に、制御部１０１は、動作モードを有線モードに設定した場合、通信装置１０の移動に伴う通信環境の変動を補償するための所定の通信処理（ダイバシティ受信処理など）を停止させるように、後述の通信処理部１０２を制御する。

また、制御部１０１は、表示制御部１０８やキー制御部１０９などのユーザーインターフェース部を制御して、利用者の操作に応じた種々の処理を行う。
［通信処理部１０２］
通信処理部１０２は、音声や画像、文字などの送信すべき情報を所定の変調方式で変調し、送信信号を生成する。また、受信信号を所定の復調方式で復調し、音声、画像、文字などの受信情報を再生する。

また、通信処理部１０２は、通信装置１０の移動に伴う通信環境の変動を補償するための所定の通信処理を行う。例えば、フェージング現象による受信性能の劣化を抑えるため、ダイバシティ受信処理などを行う。

なお、こうした通信処理は、通信装置１０が移動することを前提とした処理であり、固定された外部アンテナ３０により通信を行う有線モードでは不要であるため、通信処理部１０２は、制御部１０１によって有線モードに設定された場合、こうした通信処理を停止させる。これにより、処理内容が簡略化され、消費電力が削減される。
［選択部１０３］
選択部１０３は、通信処理部１０２において生成される送信信号の出力先、および、通信処理部１０２において処理される受信信号の入力先として、本体アンテナ１０４またはコネクタ１０６の何れか一方を選択する。

選択部１０３は、例えば半導体スイッチやリレーを有しており、通信処理部１０２における送受信信号の入出力端子と、本体アンテナ１０４またはコネクタ１０６の何れか一方とを電気的に接続し、他方を電気的に切り離す。
［本体アンテナ１０４］
本体アンテナ１０４は、通信装置１０の本体に付属するアンテナであり、無線モードにおいて送受信信号の入出力に使用される。
［入出力部１０５］
入出力部１０５は、制御部１０１の制御に基づいて、コネクタ１０６における制御信号の入出力処理を行う。
［コネクタ１０６］
コネクタ１０６は、中継装置２０のコネクタ２０４と接続可能であり、両者が接続された状態において、選択部１０３において入出力される送受信信号や、入出力部１０５において入出力される各種の制御信号を伝送する。
［記憶部１０７］
記憶部１０７は、通信装置１０の処理動作に必要な種々の情報を記憶する。

例えば、記憶部１０７は、有線モードにおいて通信装置１０から中継装置２０へ出力する上述した第１の情報と第２の情報とを関連付けて記憶する。

以下に示す表１は、記憶部１０７に記憶されるこれらの情報の一例である。

表１において、「方式」の欄には第１の情報が示されており、「通信装置内部のロス」の欄には第２の情報が示されている。

表１によると、例えば１．５ＧＨｚのＰＤＣ（personal digital cellular）
方式の場合、本体アンテナ１０４において入出力される送受信号に対し、コネクタ１０６および２０４を経由して入出力される送受信信号は３ｄＢｍの損失を生じる。
［表示制御部１０８］
表示制御部１０８は、ＬＣＤ等の図示しない表示部において画像を表示させるための処理を行う。
［キー制御部１０９］
キー制御部１０９は、ボタンスイッチ等の図示しないキー入力部に対して行なわれる利用者のキー入力操作に応じた信号を生成する。

なお、図２の例において、通信処理部１０２、入出力部１０５、記憶部１０７、表示制御部１０８、およびキー制御部１０９は、共通のバスＢ１に接続されている。これらのユニットと制御部１０１との間における制御信号やデータの受け渡しは、このバスＢ１を介して行なわれる。
［制御部２０１］
制御部２０１は、中継装置２０の全体的な動作に係わる種々の処理を行う。

例えば、制御部２０１は、コネクタ２０４から入出力部２０２を介して入力される上述した第１の情報および第２の情報に応じて、増幅部２０３における送信信号および受信信号の増幅率をそれぞれ設定する。

すなわち、制御部２０１は、通信装置１０から第１の情報として与えられる送受信信号の周波数帯域の情報に基づいて、その周波数帯域におけるコネクタ２０４から外部アンテナ３０までの伝送損失（主として中継装置１０から外部アンテナ３０までのケーブルによって生じる伝送損失）に関する情報を記憶部２０５から読み出す。そして、この読み出した伝送損失の情報と、通信装置１０から第２の情報として与えられる通信装置１０内部の伝送損失に関する情報とに基づいて、増幅部２０３における増幅率を設定する。
［入出力部２０２］
入出力部２０２は、制御部２０１の制御に基づいて、コネクタ２０４における制御信号の入出力処理を行う。

また、入出力部２０２は、通信装置１０においてコネクタ１０６および２０４の接続を検知させるための所定の信号をコネクタ２０４から出力させる。
［増幅部２０３］
増幅部２０３は、コネクタ２０４と外部アンテナ３０との間で伝送される送受信信号を、制御部２０１によって設定される増幅率で増幅する。
［コネクタ２０４］
コネクタ２０４は、通信装置１０のコネクタ１０６と接続可能であり、両者が接続された状態において、外部アンテナ３０において入出力される送受信信号や、入出力部２０２において入出力される各種の制御信号を伝送する。
［記憶部２０５］
記憶部２０５は、中継装置２０の処理動作に必要な種々の情報を記憶する。

例えば、中継装置２０から外部アンテナ３０までの伝送損失に関する情報と上述した第１の情報とを関連付けて記憶する。

以下に示す表２は、記憶部２０５に記憶されるこれらの情報の一例である。

表２において、「方式」の欄には第１の情報が示されており、「外部アンテナのロス」の欄には第２の情報が示されている。

表２によると、例えば１．５ＧＨｚのＰＤＣ方式の場合、中継装置２０から外部アンテナ３０までの伝送損失は２ｄＢｍである。
［電源供給部２０６］
電源供給部２０６は、中継装置２０の各構成ユニットに電源を供給する。

電源供給部２０６は、例えば、図示しないケーブルを介して入力される交流ライン電圧を直流電圧に変換することにより生成した電源電圧を各構成ユニットに供給しても良いし、あるいは、コネクタ１０６および２０４を介して入力される通信装置１０のバッテリ電圧を各構成ユニットに供給しても良い。

なお、図１の例において、入出力部２０２、増幅部２０３、および記憶部２０５は、共通のバスＢ２に接続されている。これらのユニットと制御部２０１との間における制御信号やデータの受け渡しは、このバスＢ２を介して行なわれる。

次に、上述した構成を有する本実施形態に係る通信システムの動作について、図３および図４のフローチャートを参照して説明する。

図３は、本実施形態に係る通信装置１０における処理の流れを図解したフローチャートである。

通信装置１０と中継装置２０とが切り離されている状態において、通信装置１０は無線モードで動作する（ステップＳＴ１００）。すなわち、選択部１０３において本体アンテナ１０４と通信処理部１０２とが接続され、送受信信号は本体アンテナ１０において入出力される。

この無線モードにおいて、制御部１０１は、入出力部１０５に中継装置２０からの所定の信号が入力されるか否かを監視する（ステップＳＴ１１０）。所定信号の入力が確認された場合、制御部１０１は、送受信信号の入出力先を本体アンテナ１０４からコネクタ１０６へ切り替える（ステップＳＴ１２０）。

また、制御部１０１は、送受信信号の周波数帯域を示す第１の情報を入出力部１０５からコネクタ１０６へ出力させるとともに、この第１の情報に対応した第２の情報を記憶部１０７から読み出して入出力部１０５からコネクタ１０６へ出力させる（ステップＳＴ１３０）。

以降、通信装置１０は、有線モードにおいて通信を行う（ステップＳＴ１４０）。

有線モードにおいても、無線モードと同様に、制御部１０１は、入出力部１０５に中継装置２０からの所定の信号が入力されるか否かを監視する（ステップＳＴ１５０）。中継装置２０からの信号入力が途絶えた場合、制御部１０１は、送受信信号の入出力先をコネクタ１０６から本体アンテナ１０４へ切り替えて（ステップＳＴ１６０）、再び無線モードの処理に戻る（ステップＳＴ１００）。

図４は、本実施形態に係る中継装置２０における処理の流れを図解したフローチャートである。

制御部２０１は、コネクタ２０４から入出力部２０２へ上述した第１の情報および第２の情報が入力されると（ステップＳＴ２１０）、この入力した情報に基づいて、増幅部２０３の増幅率を設定する（ステップＳＴ２２０）。

例えば、送信信号に関して表１および表２に示す情報が記憶部１０７および記憶部２０５に記憶されており、このうち第１の情報として方式ＮＯ．１（ＰＤＣ １．５ＧＨｚ）が、第２の情報として３ｄＢｍの伝送損失を示す情報が、それぞれコネクタ２０４から入力されるものとする。

この場合、制御部２０１は、記憶部２０５に記憶される表２の情報から、方式ＮＯ．１に対応する伝送損失として２ｄＢｍを取得する。

これにより、通信装置１０内部の伝送損失が３ｄＢｍ、中継装置２０から外部アンテナ３０までの伝送損失が２ｄＢｍとなり、合計で５ｄＢｍの損失を生じることが分かるため、制御部２０１は、この５ｄＢｍの合計損失が補われるように増幅部２０３の増幅率を設定する。

仮に、無線モードにおいて本体アンテナ１０４から１０ｄＢｍの送信信号が出力されるものとすると、増幅部２０３の増幅率が０ｄＢの場合、外部アンテナ３０から出力される送信信号の電力は５ｄＢｍ（＝１０［ｄＢｍ］−（２＋３）［ｄＢｍ］）まで減衰してしまう。この場合、制御部２０１は、外部アンテナ３０から出力される送信信号の電力が本体アンテナ１０４と同じ１０ｄＢｍとなるように、増幅部２０３の増幅率を設定する。

受信信号の増幅率についても、上述した送信信号と同様に増幅率を設定する。
すなわち、表１および表２に示すような情報が受信信号についても記憶部１０７および記憶部２０５にそれぞれ記憶されており、制御部２０１は、コネクタ２０４から入力される第１および第２の情報と、記憶部２０５に記憶される伝送損失の情報とに基づいて、受信信号に対する増幅部２０３の増幅率を設定する。

以上説明したように、本実施形態に係る通信システムによると、中継装置２０のコネクタ２０４と接続可能なコネクタ１０６が通信装置１０に設けられており、通信装置１０の選択部１０３において、送信信号の出力先として、通信装置１０の本体アンテナ１０３またはコネクタ１０６の何れか一方が選択される。コネクタ１０６および２０４が接続された状態で、選択部１０３においてコネクタ１０６が送信信号の出力先として選択されると、通信装置１０の送信信号は、中継装置２０を介し外部アンテナ３０から出力される。このとき、送信信号は、中継装置２０の増幅部２０３において、コネクタ２０４と外部アンテナ３０との間における伝送損失に応じた増幅率をもって増幅される。

したがって、通信装置１０を中継装置２０に接続して使用することにより、通信装置１０の周囲に電波を放射することなく、通信装置１０から信号を送信することが可能になるとともに、増幅部２０３における信号の増幅作用によってコネクタ２０４と外部アンテナ３０との間における伝送損失を補償することにより、外部アンテナ３０における送信電力の低下を抑えることができる。

また、送信信号の周波数帯域に関連する第１の情報が制御部１０１の制御によってコネクタ１０６から出力され、コネクタ２０４および入出力部２０２を介して制御部２０１に入力される。そして、この第１の情報に応じて、増幅部２０３における増幅率が設定される。

したがって、送信信号の周波数帯域に応じた伝送損失の変化も補償することが可能になり、外部アンテナ３０における送信電力の補償精度を向上させることができる。

さらに、本体アンテナ１０４より出力される送信信号に対してコネクタ１０６およびコネクタ２０４を経由して出力される送信信号が減衰する度合いに関連する第２の情報が制御部１０１の制御によってコネクタ１０６から出力され、コネクタ２０４および入出力部２０２を介して制御部２０１に入力される。そして、この第２の情報と第１の情報とに応じて、増幅部２０３における増幅率が設定される。

これにより、コネクタ２０４と外部アンテナ３０との間における伝送損失に加えて、送信装置１０内部で生じる伝送損失についても補償することができるため、外部アンテナ３０における送信電力の補償精度をさらに向上させることができる。

また、通信装置１０と中継装置２０との接続状態が制御部１０１において監視されており、この監視結果に応じて、選択部１０３における選択が自動的に切り替えられるため、利用者が手動で選択を切り替える必要がなくなり、操作を簡易化することができる。

加えて、上述した実施形態によると、送信信号の出力先のみならず受信信号の入力先についても、本体アンテナ１０４またはコネクタ１０６の何れか一方が選択部１０３において選択される。そして、増幅部２０３において、外部アンテナ３０からの受信信号が増幅されてコネクタ２０４に出力され、コネクタ１０６および選択部１０３を介して通信処理部１０２に入力される。

このように、外部アンテナ３０において受信された信号が増幅されて通信処理部１０２に入力されるため、より安定した受信信号を得ることが可能になり、通信品質が向上する。

なお、上述した実施形態では、送信装置１０が接続されていない場合でも、中継装置２０の制御部２０１が常に送信装置１０からの情報入力を待ち受けているため、この待ち受け状態を維持するための電力が消費されている。

図５は、こうした消費電力の削減を可能とする中継装置２０Ａの構成例を示すブロック図であり、図２と図５の同一符号は同一の構成要素を示す。

図６は、この中継装置２０Ａにおける処理の流れを図解したフローチャートであり、図３と図６の同一符号は同一内容のステップを示す。

図５に示す中継装置２０Ａは、図２における制御部２０１を制御部２０１Ａに置き換えたものである。

制御部２０１Ａは、コネクタ１０６と２０４との接続状態に応じて動作モードを変化させる点において制御部２０１と異なる。

すなわち、制御部２０１Ａは、コネクタ１０６と２０４との接続状態を監視しており、両者が接続された場合、動作モードを通常モードへ移行させる（ステップＳＴ２００，ＳＴ２０２）。通常モードにおいて、制御部２０１Ａは制御部２０１と同様な処理を行う（ステップＳＴ２１０，ＳＴ２２０）。

また、制御部２０１Ａは、コネクタ１０６と２０４とが切り離された場合、動作モードをスリープモードへ移行させる（ステップＳＴ２３０，ＳＴ２４０）。
スリープモードでは、例えばクロック信号の周波数が低下した状態、あるいはクロック信号が停止した状態となり、電力の無駄な消費が抑えられる。
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について述べる。

第２の実施形態は、送信信号の帯域を検出する手段を中継装置に設けたものである。

図７は、本発明の第２の実施形態に係る中継装置２０Ｂの構成の一例を示すブロック図であり、図７と図２の同一符号は同一の構成要素を示す。

図７に例示する中継装置２０Ｂは、図２に例示する中継装置２０における制御部２０１の代わりとして制御部２０１Ｂを有するとともに、本発明の帯域検出手段の実施形態である帯域検出部２０７を有する。その他の構成については、中継装置２０と同じである。

帯域検出部２０７は、増幅部２０３において増幅される送信信号および受信信号の周波数帯域を検出する。

例えば、帯域検出部２０７は、送信信号および受信信号を検波した結果に基づいて、これらの信号が表１や表２に示す方式の何れに対応する信号であるかを検出する。

図８は、中継装置２０Ｂにおける処理の流れを図解したフローチャートである。

制御部２０１Ｂは、入出力部１０５より出力される所定の信号がコネクタ１０６および２０４を介して入出力部２０２に入力されるか否かを監視し、この監視結果に基づいて、コネクタ１０６とコネクタ２０４との接続を検知する（ステップＳＴ２００）。

両者が接続されたことを検知すると、制御部２０１Ｂは、送信装置１０から出力される情報を入出力部２０２から入力し（ステップＳＴ２１０）、この入力情報に第１の情報が含まれているか否かを判定する（ステップＳＴ２１２）。

第１の情報が含まれていない場合、制御部２０１Ｂは、帯域検出部２０７において送受信信号の帯域を検出させ（ステップＳＴ２１６）、この検出結果に応じた伝送損失（コネクタ２０４から外部アンテナ３０までの伝送損失）を記憶部２０５から取得する。そして、この取得した伝送損失に基づいて、増幅部２０３の増幅率を設定する（ステップＳＴ２２０）。

ステップＳＴ２１２において第１の情報が含まれていると判定した場合、制御部２０１Ｂは、この第１の情報に応じた伝送損失を記憶部２０５から取得し、この伝送損失に基づいて、増幅部２０３の増幅率を設定する（ステップＳＴ２２０）。

なお、入出力部２０２から入力した情報に第２の情報が含まれる場合、制御部２０１Ｂは、この第２の情報と、記憶部２０５から取得した伝送損失とに基づいて、増幅部２０３の増幅率を設定する。

以上説明した中継装置２０Ｂを有する通信システムによれば、通信装置１０において第１の情報が生成されない場合であっても、帯域検出部２０７において検出された周波数帯域に応じて、送受信信号の増幅率が設定される。

したがって、中継装置２０Ｂの記憶部２０５に登録されていない未知の通信方式の通信装置が接続された場合でも、中継装置２０Ｂにおいて適切な増幅率を設定することが可能になる。これにより、さまざまな種類の通信装置を本通信システムで使用することが可能になり、利用者の利便性を高めることができる。
＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態について述べる。

第３の実施形態は、通信システムの利用者を認証し、その利用状況を記録して課金処理を行う手段を設けたものである。

図９は、本発明の実施形態に係る通信装置１０Ｃおよび中継装置２０Ｃの構成例を示すブロック図であり、図９と図２の同一符号は同一の構成要素を示す。

図９に例示する通信装置１０Ｃは、図２に例示する通信装置１０における制御部１０１の代わりとして制御部１０１Ｃを有する。その他の構成については、通信装置１０と同じである。

図９に例示する中継装置２０Ｂは、図２に例示する中継装置２０における制御部２０１の代わりとして制御部２０１Ｃを有するとともに、入出力部２０８を有する。その他の構成については、中継装置２０と同じである。

制御部２０１Ｃは、コネクタ１０６とコネクタ２０４とが接続されたことを検知した場合、予め記憶部１０７に記録された認証情報を読み出して、入出力部１０５からコネクタ１０６へ出力させる。すなわち、図３のステップＳＴ１３０において、上述した第１の情報および第２の情報に加えて、記憶部１０７から読み出した認証情報を、入出力部１０５からコネクタ１０６へ出力させる。

その他の処理については、制御部２０１と同様である。

入出力部２０８は、制御部２０１Ｃと後述する認証処理装置５０および利用状況記録装置６０との間で信号をやり取りするための処理を行う。入出力部２０８と認証装置５０および利用状況記録装置６０とは、ケーブル４２を介して接続される。

図１０は、本実施形態に係る認証処理装置５０、利用状況記録装置６０および課金処理装置７０と中継装置２０Ｃ−１〜２０Ｃ−ｎ（ｎは２以上の整数を示す）との接続関係を図解した図である。

図１０の例において、中継装置２０Ｃ−１〜２０Ｃ−ｎにはそれぞれ通信装置１０Ｃ−１〜１０Ｃ−ｎが接続されている。

なお、通信装置１０Ｃ−１〜１０Ｃ−ｎは図９に示す通信装置１０Ｃと同等の構成を有し、中継装置２０Ｃ−１〜２０Ｃ−ｎは図９に示す中継装置２０Ｃと同等の構成を有する。

認証処理装置５０は、中継装置２０Ｃ−ｉ（ｉは１からｎまでの整数を示す）と通信装置１０Ｃ−ｉとの接続を通知する通知信号が入力された場合に、この通知信号とともに入力される認証情報が予め登録された情報に合致するか否かを検査し、この検査結果に基づいて、通信システムの使用を許可するか否かを決定する。

また、認証処理装置５０は、上記の検査の際に、入力される認証情報に対応する認証処理装置５０の認証対象が課金処理装置７０において通信システムの使用を許可されているか否か調査し、使用が許可されている場合に限り、当該認証対象による通信システムの使用を許可する。

利用状況記録装置６０は、認証処理装置５０において通信システムの使用が許可された場合、この使用許可を受けた認証処理装置５０の認証対象を識別する情報（利用者のＩＤ番号など）に関連付けて、通信システムの所定の利用状況を示す情報を記録する。

例えば、利用状況記録装置６０は、利用状況を示す情報として、中継装置２０Ｃ−ｉと通信装置１０Ｃ−ｉとの接続回数や接続時間、中継装置２０Ｃ−ｉにおける送受信信号の中継時間を記録する。これらの情報を記録する場合、利用状況記録装置６０は、中継装置２０Ｃ−ｉより出力される通知信号を参照する。

課金処理装置７０は、利用状況記録装置６０によって記録された利用状況に基づいて、認証処理装置６０の認証対象ごとに所定の課金処理を行う。

例えば、課金処理装置７０は、利用状況記録装置６０において記録された接続回数や接続時間、中継時間などの数値に基づいて、通信システムの使用料金を利用者ごとに算出し、その支払予定日を設定する。また、使用料金の支払いの有無に関する情報を入力し、上記の支払予定日を過ぎて支払いが未了の利用者については、通信システムの利用禁止を示す情報を設定する。この利用禁止情報が設定された利用者（認証処理装置５０の認証対象）は、認証処理装置５０において通信システムの使用が禁止される。

次に、上述した構成を有する本実施形態に係る通信システムの動作について、図１１のフローチャートを参照して説明する。

図１１は、中継装置２０Ｃ−ｉにおける処理の流れを図解したフローチャートである。

制御部２０１Ｃは、入出力部１０５より出力される所定の信号がコネクタ１０６および２０４を介して入出力部２０２に入力されるか否かを監視し、この監視結果に基づいて、コネクタ１０６とコネクタ２０４との接続を検知する（ステップＳＴ２００）。

両者が接続されたことを検知すると、制御部２０１Ｃは、送信装置１０Ｃ−ｉから出力される上述した第１の情報および第２の情報を入出力部２０２より入力する。また、コネクタ１０６とコネクタ２０４とが接続されたことを通知する通知信号を生成し、これを入出力部２０８から認証処理装置５０および利用状況記録装置６０へ出力させる。さらに、送信装置１０Ｃ−ｉから出力される認証情報を入出力部２０８から認証処理装置５０へ転送させる（ステップＳＴ２０４）。

接続の通知信号とともに認証情報が入力されると、認証処理装置５０は、入力された認証情報が予め登録された情報に合致するか否かを検査するとともに、この認証情報に対応する認証対象が課金処理装置７０において通信システムの使用を許可されているか否か調査する。そして、認証処理装置５０は、これらの検査や調査の結果に基づいて、接続された通信装置１０Ｃ−ｉによる通信システムの使用を許可するか否か決定し、この決定を認証処理結果として認証情報の出力元の中継装置２０Ｃ−ｉならびに利用状況記録装置６０へ出力する。

認証処理装置５０における上述した認証処理結果が入出力部２０８において受信されると（ステップＳＴ２０６）、制御部２０１Ｃは、その認証処理結果において通信システムの使用が許可されているか否かを調べ（ステップＳＴ２０８）、使用が許可されている場合、上述した第１の情報および第２の情報に基づいて増幅部２０３における増幅率を設定する（ステップＳＴ２２０）。

また、認証処理結果において通信システムの使用が禁止された場合、制御部２０１Ｃは、送信装置１０Ｃ−ｉと外部アンテナ３０との間における送受信信号の中継を切断する。例えば、増幅部２０３における増幅信号の出力レベルを一定レベルに保持させたり、通信処理が不能になる程度まで増幅率を下げたりすることにより、送受信信号の中継を切断する（ステップＳＴ２２２）。

さらに、制御部２０１Ｃは、コネクタ１０６および２０４の接続後も両者の接続状態を監視し、コネクタ１０６とコネクタ２０４との接続が開放された場合、その開放を通知する通知信号を入出力部２０８から利用状況記録装置６０へ出力させる（ステップＳＴ２３０，ＳＴ２３２）。

利用状況記録装置６０は、認証処理装置５０において通信システムの使用が許可された場合、この使用許可を受けた認証対象の識別情報に関連付けて、通信システムの利用状況を示す情報を記録する。例えば、中継装置２０Ｃ−ｉから出力される通知信号を監視し、接続の開始時刻と終了時刻を記録する。

課金処理装置７０は、利用状況記録装置６０によって記録された利用状況の情報を例えば一定期間ごとに読み出して、認証処理装置６０の認証対象ごとに所定の課金処理を行う。

以上説明したように、本実施形態に係る通信システムによれば、中継装置２０Ｃに接続された通信装置１０Ｃによる通信システムの使用の許可／禁止を認証情報に基づいて決定することが可能であり、予め登録されていない者による通信システムの利用を制限することができる。

また、認証対象ごとに利用状況が記録されるため、通信システムの利用状況を人手に依らず自動的に記録することができる。

さらに、記録した利用状況に基づいて、認証対象ごとに課金を行うことが可能であり、通信システムの課金に関する管理を人手に依らず自動化することができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、例えば次に述べるような種々の改変が可能である。

通信装置と中継装置との接続検知方法は、上述した実施形態の方法に限定されない。例えば、通信装置と中継装置との接続／開放に応じた信号を発生する装置を、通信装置や中継装置の内部に設けて、これを制御部に認識させても良い。

上述した実施形態において、選択部１０３における切り替えは、通信装置と中継装置との接続を検知した結果に応じて自動的に行なわれているが、この例に限らず、例えば通信装置１０のユーザーインターフェース部を操作することにより利用者が手動でこの選択を切り替えても良い。

上述した実施形態では、受信信号と送信信号とでそれぞれ個別に増幅率が設定されているが、この例に限らず、通信性能が許容される範囲内であれば、両者の増幅率を同一にしても良い。この場合、記憶部１０７および２０５に記憶させる情報を送信信号用と受信信号用とで兼用しても良い。

上述した実施形態では、受信信号の増幅を行っているが、受信性能が許容される範囲内であれば、受信信号の増幅を行わなくても良い。

また、有線モードにおいては、少なくとも送信信号の本体アンテナからの放射が防止されれば良いので、通信装置において受信信号用と送信信号用の本体アンテナがそれぞれ別に設けられている場合には、本通信システムにおいて受信信号の中継を行わなくても良い。

上述した実施形態では、通信装置の使用禁止区域の外に外部アンテナを設置する例が説明されているが、こうした外部アンテナの代わりに、通信装置の基地局との接続手段を設けても良い。

上述した実施形態において、認証情報は通信装置１０から自動的に入力されるが、この例に限らず、例えばＩＣカード・リーダやキーボードなどの入力装置によって認証情報を認証処理装置に入力しても良い。

図１０の例では、認証処理装置５０、利用状況処理装置６０、および課金処理装置７０がそれぞれ別の装置として描かれているが、これらの一部または全部を同一の処理装置に収容しても良い。また、これらの装置における機能の一部または全部をコンピュータ上で動作するソフトウェアによって実現しても良い。

本発明の実施形態に係る通信システムの構成例を図解した図である。 本発明の第１の実施形態に係る通信装置および中継装置の構成例を示すブロック図である。 図２に示す通信装置における処理の流れを図解したフローチャートである。 図２に示す中継装置における処理の流れを図解したフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係る中継装置の他の構成例を示すブロック図である。 図５に示す中継装置における処理の流れを図解したフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る中継装置の構成例を示すブロック図である。 図７に示す中継装置における処理の流れを図解したフローチャートである。 本発明の第３の実施形態に係る通信装置および中継装置の構成例を示すブロック図である。 認証処理装置、利用状況記録装置および課金処理装置と中継装置との接続関係を図解した図である。 図９に示す中継装置における処理の流れを図解したフローチャートである。

符号の説明

１０，１０Ｃ…通信装置、２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ…中継装置、３０…外部アンテナ、４０，４２…ケーブル、５０…認証処理装置、６０…利用状況記録装置、７０…課金処理装置、１０１，１０１Ｃ，２０１，２０１Ａ，２０１Ｂ，２０１Ｃ…制御部、１０２…通信処理部、１０３…選択部、１０４…本体アンテナ、１０５，２０２，２０８…入出力部、１０６，２０４…コネクタ、１０７，２０５…記憶部、１０８…表示制御部、１０９…キー制御部、２０３…増幅部、２０６…電源供給部、２０７…帯域検出部

Claims (14)

1. 外部アンテナと、
   通信装置と、
   上記通信装置より出力される送信信号を上記外部アンテナへ中継可能な中継装置と、
   を有し、
   上記通信装置は、
   本体アンテナと、
   第１のコネクタと、
   上記本体アンテナまたは上記第１のコネクタの何れか一方を送信信号の出力先として選択する選択手段と、を含み、
   上記中継装置は、
   上記第１のコネクタと接続可能な第２のコネクタと、
   上記第２のコネクタより入力される上記送信装置の送信信号を、上記第２のコネクタと上記外部アンテナとの間における伝送損失に応じた増幅率をもって増幅し、上記外部アンテナへ出力する増幅手段と、を含むことを特徴とする
   通信システム。
2. 上記通信装置は、送信信号の周波数帯域に関連する第１の情報を上記第１のコネクタへ出力する第１の情報出力手段を含み、
   上記増幅手段は、上記第２のコネクタより入力される上記第１の情報に応じて上記送信信号の増幅率を設定することを特徴とする
   請求項１に記載の通信システム。
3. 上記通信装置は、上記本体アンテナより出力される送信信号に対して上記第１のコネクタおよび上記第２のコネクタを経由して出力される送信信号が減衰する度合いに関連する第２の情報を上記第１のコネクタへ出力する第２の情報出力手段を含み、
   上記増幅手段は、上記第２のコネクタより入力される上記第１の情報および上記第２の情報に応じて送信信号の増幅率を設定することを特徴とする
   請求項２に記載の通信システム。
4. 上記中継装置は、送信信号の周波数帯域を検出する帯域検出手段を含み、
   上記増幅手段は、上記帯域検出手段の検出結果に応じて送信信号の増幅率を設定することを特徴とする
   請求項１から３の何れか一に記載の通信システム。
5. 上記通信装置は、上記中継装置との接続を検知する第１の接続検知手段を含み、
   上記選択手段は、上記第１の接続検知手段において接続が検知された場合、送信信号の出力先として上記第１のコネクタを選択することを特徴とする
   請求項１から４の何れか一に記載の通信システム。
6. 上記選択手段は、上記本体アンテナまたは上記第１のコネクタの何れか一方を受信信号の入力先として選択し、
   上記増幅手段は、上記外部アンテナからの受信信号を増幅して上記第２のコネクタへ出力することを特徴とする
   請求項１から５の何れか一に記載の通信システム。
7. 上記通信装置は、フェージング現象による受信性能の劣化を抑える所定の受信処理を行い、上記選択手段において上記第１のコネクタが受信信号の入力先として選択された場合に当該受信処理を停止する通信処理手段を有することを特徴とする
   請求項６に記載の通信システム。
8. 上記中継装置と上記通信装置とが接続されたことを通知する通知信号が入力された場合に、入力される認証情報が予め登録された情報に合致するか否かを検査し、当該検査結果に基づいて、上記通信システムの使用を許可するか否かを決定する認証処理装置を有し、
   上記中継装置は、
   上記通信装置との接続を検知し、当該検知結果に応じて上記通知信号を出力する第２の接続検知手段と、
   上記認証処理装置において使用が禁止された場合に、上記送信装置と上記外部アンテナとの間における信号の中継を切断する中継切断手段と、を含むことを特徴とする
   請求項１から７の何れか一に記載の通信システム。
9. 上記通信装置は、上記選択手段において上記第１のコネクタが送信信号の出力先として選択された場合、予め設定された上記認証情報を上記第１のコネクタへ出力する認証情報出力手段を含み、
   上記第２の接続検知手段は、上記通信装置との接続を検知した場合、上記第２のコネクタより入力される上記認証情報を上記認証処理装置へ出力することを特徴とする
   請求項８に記載の通信システム。
10. 上記認証処理装置において上記通信システムの使用が許可された場合、当該使用許可を受けた上記認証処理装置の認証対象を識別する情報に関連付けて、通信システムの所定の利用状況を示す情報を記録する利用状況記録装置を有することを特徴とする
    請求項８または９に記載の通信システム。
11. 上記利用状況記録装置は、上記利用状況を示す情報として、少なくとも、上記中継装置と上記通信装置の接続回数もしくは接続時間、または、上記中継装置における送信信号の中継時間を記録することを特徴とする
    請求項１０に記載の通信システム。
12. 上記利用状況記録装置に記録された上記利用状況を示す情報に基づいて、上記認証処理装置の認証対象ごとに所定の課金処理を行う課金処理装置を有することを特徴とする
    請求項１０または１１に記載の通信システム。
13. 本体アンテナと、
    中継装置を備えた外部アンテナに接続されるコネクタと、
    上記本体アンテナと上記コネクタの何れか一方を送信信号の出力先として選択する選択手段と、
    送信信号の周波数帯域に関連する第１の情報を上記コネクタに出力する第１の情報出力手段と、
    本体アンテナより出力される送信信号に対して上記コネクタを経由して出力される送信信号が減衰する度合いに関連する第２の情報を上記コネクタへ出力する第２の情報出力手段とを備え、
    上記第１の情報および上記第２の情報に応じた増幅率をもって送信信号を増幅する制御を行うよう上記中継装置に要求することを特徴とする
    通信装置。
14. 上記中継装置における上記制御のオンとオフを所定の入力操作に応じて切り替えるユーザーインターフェース手段を有し、
    上記選択手段は、上記ユーザーインターフェース手段による上記切り替えに連動して、送信信号の出力先の選択を切り替えることを特徴とする
    請求項１３に記載の通信装置。