JP4588585B2 - 無線通信機の受信電界強度信号測定回路。 - Google Patents

Description

本発明は無線通信機の受信電界強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Indicator）測定回路に関する。

従来における無線通信機の受信電界強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Indicator）測定回路は、入力信号を増幅する複数のリミッタアンプと、該複数のリミッタアンプの出力信号を基準電圧と比較し、検波電流を出力する複数の検波回路と、該複数の検波回路の検波電流を電圧に変換し、平滑する出力回路とによって、信号強度を検出する信号強度検出回路において、基準電流を生成する基準電流源回路と、該基準電流源回路の基準電流より、検波回路で得た検波電流の減算を行なうバイアス電源回路とを設けてなり、基準電流より検波電流を引いた差分の電流出力によって信号強度を検出する受信電界強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Indicator）測定回路が知られている。（例えば、特許文献１参照）。
また、受信信号を中間周波数回路から取り出し、ダイオード検波し、検波出力を積分して受信電界強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Indicator）信号を取り出す方法も知られている。
これらの方法で取り出された受信電界強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Indicator）信号（以降ＲＳＳＩ信号とも記す）を、Ａ／Ｄコンバータによりデジタル値に変換して、例えば１００ｍｓ等の一定周期でチェックし、マイクロコンピュータで読込み、所定以上の強度であれば、希望する信号が受信されているか知ることができる。
実開平７−４２２３５号公報

上記のように構成した受信電界強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Indicator）測定回路によれば、一定周期で受信電界強度を知ることができ、希望する受信波が受信できているか常に知ることができる。しかし受信電界強度（ＲＳＳＩ：Received
Signal Indicator）測定回路のための消費電力については何ら配慮がなされていなかった。

一方、無線通信機の従来の受信機は、図３に示すように、アンテナ１１で受信された信号を受信部１２に供給して、受信部１２において受信信号中から信号を選択し、選択された受信信号を中間周波数に変換のうえ検波し、ＲＳＳＩ信号を受信部１２から出力させる。ＲＳＳＩ信号はＡ／Ｄコンバータ１３に供給して、Ａ／Ｄコンバータ１３においてアナログ値をデジタル値に変換して、マイクロコンピュータからなる制御回路１４に出力する。

このとき、制御回路１４はＲＳＳＩ信号の測定のタイミングを管理する。制御回路１４で管理された測定タイミングになると、制御回路１４はＡ／Ｄコンバータ１３に対してＡ／Ｄ変換開始の指示をする。Ａ／Ｄ変換終了後に、制御回路１４はＡ／Ｄコンバータ１３からＲＳＳＩ信号のデジタル値を読み込む。

受信電界強度測定制御のためのマイクロコンピュータからなる制御回路１４の制御の下に読み込まれたＲＳＳＩ信号のデジタル値は、予め定めた所定値以上であれば、受信信号が存在するとみなす。

上記した図３に示す従来の無線通信機の受信電界強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Indicator）測定回路では、受信信号の有無にかかわらず、マイクロコンピュータからなる制御回路によって一定周期でＡ／Ｄコンバータを制御して、デジタル信号に変換されたＲＳＳＩ信号を読み込むために、マイクロコンピュータからなる制御回路は受信信号の有無にかかわらず動作している必要があり、さらに受信電界強度（ＲＳＳＩ：Received
Signal Indicator）測定のタイミングを管理しているため、低消費電力モードにすることができずその消費電力は大きいという問題点があった。
同様に、Ａ／Ｄコンバータも停止することができず、消費電力を削減できないという問題があった。

本発明は、受信電界強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Indicator）に基づき受信信号の有無を判定して、受信信号がないと判定したとき低消費電力状態に移行させる無線通信機の受信電界強度（ＲＳＳＩ：Received
Signal Indicator）測定回路を提供することを目的とする。

本発明の請求項１にかかる無線通信機の受信電界強度信号測定回路は、受信した受信信号から受信電界強度信号を取り出し、受信電界強度信号をアナログ値からデジタル値に変換しデジタルデータ値として出力するＡ／Ｄコンバータと、前記Ａ／Ｄコンバータからデジタルデータ値を読み込む制御回路からなる無線通信機の受信電界強度信号測定回路において、
前記Ａ／Ｄコンバータはレジスタを有し、受信電界強度信号をアナログ値からデジタル値に変換が終了すると測定結果のデジタルデータ値を前記レジスタに格納し、
前記Ａ／Ｄコンバータの動作／停止を制御するタイミング生成部を設け、
前記制御回路は、前記タイミング生成部で生成する測定タイミングを設定し、
前記タイミング生成部は、前記設定されたタイミングになると前記Ａ／Ｄコンバータに動作開始の信号を出力し、
前記Ａ／Ｄコンバータは、前記動作開始の信号を受けるとＡ／Ｄ変換を開始し、Ａ／Ｄ変換が終了すると測定結果のデジタルデータ値を前記レジスタに格納し、割込要求信号を前記制御回路に出力し、前記タイミング生成部の制御によって動作を終了し、
前記制御回路は、前記割込要求信号を受けると低消費電力モードから通常消費電力モードに切り替わり、前記Ａ／Ｄコンバータのレジスタに格納されたデジタルデータ値を読み出して測定結果を得た後、再び低消費電力モードになる、ことを特徴とする。

本発明の請求項２にかかる無線通信機の受信電界強度信号測定回路は、受信した受信信号から受信電界強度信号を取り出し、受信電界強度信号をアナログ値からデジタル値に変換しデジタルデータ値として出力するＡ／Ｄコンバータと、前記Ａ／Ｄコンバータからデジタルデータ値を読み込む制御回路からなる無線通信機の受信電界強度信号測定回路において、
前記Ａ／Ｄコンバータはレジスタを有し、受信電界強度信号をアナログ値からデジタル値に変換が終了すると測定結果のデジタルデータ値を前記レジスタに格納し、
前記Ａ／Ｄコンバータの動作／停止を制御するタイミング生成部、及び、前記Ａ／Ｄコンバータのレジスタに格納されたデジタルデータ値が予め定めた閾値以上か否かを判定する閾値判定部を設け、
前記制御回路は、前記タイミング生成部で生成する測定タイミングを設定し、
前記タイミング生成部は、前記設定されたタイミングになると前記Ａ／Ｄコンバータに動作開始の信号を出力し、
前記Ａ／Ｄコンバータは、前記動作開始の信号を受けるとＡ／Ｄ変換を開始し、Ａ／Ｄ変換が終了すると測定結果のデジタルデータ値を前記レジスタに格納し、前記タイミング生成部の制御によって動作を終了し、
前記閾値判定部は、前記Ａ／Ｄコンバータのレジスタに格納されたデジタルデータ値が予め定められた閾値以上の場合は、前記制御回路に割込要求信号を出力し、
前記制御回路は、前記割込要求信号を受けると低消費電力モードから通常消費電力モードに切り替わり、前記Ａ／Ｄコンバータのレジスタに格納されたデジタルデータ値を読み出して測定結果を得た後、再び低消費電力モードになる、ことを特徴とする。

さらに、前記Ａ／ＤコンバータのＡ／Ｄ変換後のデジタルデータ値の平均デジタルデータ値を計算する平均値計算部を有し、
前記閾値判定部は、前記平均値計算部の平均デジタルデータ値が予め定めた閾値以上の場合は、前記制御回路に割込要求信号を出力してもよい。

本発明の請求項１にかかる無線通信機の受信電界強度信号測定回路によれば、受信した受信信号を検波し受信電界強度信号を取り出し、受信電界強度信号をアナログ値からデジタル値に変換しデジタルデータ値として出力するＡ／Ｄコンバータと、Ａ／Ｄコンバータからデジタルデータ値を読み込む制御回路からなる無線通信機の受信電界強度信号測定回路において、
Ａ／Ｄコンバータはレジスタを有し、変換したデジタルデータ値をレジスタに格納し、割込要求信号を出力し、制御回路は、Ａ／Ｄコンバータからの割込要求信号で低消費電力モードから通常消費電力モードに移行されると共に受信電界強度信号の測定が開始されるので、消費電力を削減できる。

本発明の請求項２にかかる無線通信機の受信電界強度信号測定回路によれば、受信した受信信号を検波し受信電界強度信号を取り出し、受信電界強度信号をアナログ値からデジタル値に変換しデジタルデータ値として出力するＡ／Ｄコンバータと、Ａ／Ｄコンバータからデジタルデータ値を読み込む制御回路からなる受信電界強度信号測定回路において、
Ａ／Ｄコンバータはレジスタを有し、変換したデジタルデータ値をレジスタに格納し、デジタルデータ値を出力し、Ａ／Ｄコンバータのデジタルデータ値が予め定めた閾値以上か否かを判定する閾値判定部と、閾値判定部は閾値判定に基づいて割込要求信号を出力する。割込要求信号を受けて制御回路では、低消費電力モードから通常消費電力モードに移行される。閾値判定に基づいて制御回路では、確実に受信信号の有無を判定して、低消費電力状態から通常消費電力状態に移行されるので消費電力を削減できる。

本発明の請求項３にかかる無線通信機の受信電界強度信号測定回路によれば、
Ａ／Ｄコンバータはレジスタを有し、変換したデジタルデータ値をレジスタに格納し、デジタルデータ値を出力し、Ａ／Ｄコンバータのデジタルデータ値の平均デジタルデータ値を計算する平均値計算部、平均値計算部の平均デジタルデータ値が予め定めた閾値以上か否かを判定する閾値判定部と、閾値判定部は閾値判定に基づいて割込要求信号を出力するので、平均値計算部に受信電界強度信号が入力されて受信電界強度信号の平均値が演算される。閾値判定部に平均演算の結果による平均受信電界強度信号が入力されて、閾値判定部にて平均受信電界強度信号が予め定めた閾値以上かが判定される。平均受信電界強度信号が閾値以上であると判定されたときのみ割込要求信号が閾値判定部から送出される。この場合に受信電界強度信号の平均値が演算されて平均受信電界強度信号が閾値と比較されるため、受信電界強度信号に変動があっても、平均化されて閾値判定における判定に対する影響は緩和される。

また、割込要求信号を受けて制御回路では、低消費電力モードから通常消費電力モードに移行されると共に受信電界強度信号の測定が開始される。制御回路では受信電界強度信号が閾値以下であれば通常消費電力モードから低消費電力モードに移行される。このように、制御回路では受信電界強度信号が閾値以下であれば通常消費電力モードから低消費電力モードに移行されるために、無線通信機の消費電力を低減させることができる。

以下、本発明かかる無線通信機の受信電界強度信号測定回路を実施の形態によって説明する。

図１は本発明の実施の一形態にかかる無線通信機の受信電界強度信号測定回路を有する受信機の構成を示すブロック図である。

本発明の実施の一形態にかかる無線通信機の受信電界強度信号測定回路を有する受信機３０は図１に示すように構成されている。受信機３０では、アンテナ１１で受信された信号は受信部１２に供給して、受信部１２において受信信号中から希望信号を選択し、選択された受信信号を中間周波数に変換のうえ、ダイオード検波して、検波出力を積分してＲＳＳＩ信号として、受信電界強度に応じたＲＳＳＩ信号を受信部１２から出力させる。

受信部１２から出力されるＲＳＳＩ信号はＡ／Ｄコンバータ１５に供給する。Ａ／Ｄコンバータ１５は、受信部１２から供給されたＲＳＳＩ信号をアナログ信号からデジタル信号に変換の動作を始める。ＲＳＳＩ信号をアナログ信号からデジタル信号に変換の動作完了したＡ／Ｄコンバータ１５は、デジタルデータ値を出力するとともに、割込要求信号をマイクロコンピュータからなる制御回路１６に供給する。制御回路１６は、割込要求信号に従って低消費電力モードから通常消費電力モードに切り替える。制御回路１６は、通常消費電力モードに切り替え、ＲＳＳＩ信号のデジタル値を読み込み、希望受信信号の有無を知ることができる。

さらに受信機３０には受信電界強度信号測定回路制御のためのマイクロコンピュータからなる制御回路１６により測定タイミングを設定されるタイミング生成部１７を備えている。タイミング生成部１７は設定されたタイミングになると、Ａ／Ｄコンバータ１５に測定開始信号である予め定めた周期のサンプリングパルスを出力し、サンプリングパルスを受けたＡ／Ｄコンバータ１５は動作状態となり、Ａ／Ｄコンバータ１５に入力されたＲＳＳＩ信号をサンプリングパルスに基づいてサンプリングしてデジタル信号に変換するための動作を開始する。また、Ａ／Ｄコンバータ１５は、ＲＳＳＩ信号をアナログ信号からデジタル信号の変換が終了すると測定結果をレジスタに格納し、制御回路１６に割込要求信号を出力する。制御回路１６は、割込要求信号に従って低消費電力モードから通常消費電力モードに切り替える。Ａ／Ｄコンバータ１５のレジスタを読み出し、Ａ／Ｄコンバータ１５は、タイミング生成部１７の制御により動作を終了する。制御回路１６は、再び低消費電力モードとなる。

このように、Ａ／Ｄコンバータ１５の動作をタイミング生成部１７により制御し、制御回路１６は、Ａ／Ｄコンバータ１５から割込要求信号に従って低消費電力モードから通常消費電力モードに切り替える。タイミング生成部１７より制御され、Ａ／Ｄコンバータ１５の動作も停止し、タイミング生成部１７の測定タイミング設定を制御回路１６により設定されるので、無線通信機の消費電力が抑制される。

次に、本発明にかかる無線通信機の受信電界強度信号測定回路を実施の他の形態によって説明する。

図２は本発明の実施の他の形態にかかる無線通信機の受信電界強度信号測定回路を有する受信機の構成を示すブロック図である。

本発明の実施の他の形態にかかる無線通信機の受信電界強度信号測定回路を有する受信機４０は図２に示すように構成されている。受信機４０では、アンテナ１１で受信された信号は受信部１２に供給して、受信部１２において受信信号中から信号を選択し、選択された受信信号を中間周波数に変換のうえ、ダイオード検波して、検波出力を積分してＲＳＳＩ信号として、受信電界強度に応じたＲＳＳＩ信号を受信部１２から出力させる。

受信部１２から出力されるＲＳＳＩ信号はＡ／Ｄコンバータ２０に供給する。Ａ／Ｄコンバータ２０は、受信部１２から供給されたＲＳＳＩ信号をアナログ信号からデジタル信号に変換の動作を始める。ＲＳＳＩ信号をアナログ信号からデジタル信号に変換の動作完了したＡ／Ｄコンバータ２０は、デジタルデータ値の出力をマイクロコンピュータからなる制御回路２１及び、閾値判定部２３、平均値計算部２４に供給する。

受信機４０には受信電界強度信号測定回路制御のためのマイクロコンピュータからなる制御回路２１により測定タイミングを設定されるタイミング生成部１７を備えている。タイミング生成部１７は設定されたタイミングになると、Ａ／Ｄコンバータ２０に測定開始信号である予め定めた周期のサンプリングパルスを出力し、サンプリングパルスを受けたＡ／Ｄコンバータ２０は動作状態となり、Ａ／Ｄコンバータ２０に入力されたＲＳＳＩ信号をサンプリングパルスに基づいてサンプリングしてデジタル信号に変換するための動作を開始する。また、Ａ／Ｄコンバータ２０は、ＲＳＳＩ信号をアナログ信号からデジタル信号の変換が終了すると測定結果をレジスタに格納する。

さらに、受信部４０には受信電界強度信号測定回路制御のためのマイクロコンピュータからなる制御回路２１に制御される閾値判定部２３と平均値演算部２４を備えている。閾値判定部２３はＡ／Ｄコンバータ２０からのＲＳＳＩ信号のデジタル値が供給される。閾値判定部２３は、制御回路２１により、予め定めたＲＳＳＩ信号の閾値が設定される。閾値判定部２３は、Ａ／Ｄコンバータ２０からの測定結果ＲＳＳＩ信号のデジタル値と予め設定されている閾値と比較される。閾値判定部２３は、Ａ／Ｄコンバータ２０からの測定結果であるＲＳＳＩ信号のデジタル値が、閾値を越えているか判断し、閾値を越えていない場合は、閾値判定場２３からは制御回路２１に対して割込要求信号を供給せず、Ａ／Ｄコンバータ２０からのＲＳＳＩ信号のデジタル値の供給を待つ。閾値判定部２３は、Ａ／Ｄコンバータ２０からの測定結果であるＲＳＳＩ信号のデジタル値が、閾値を越えているか判断し、閾値を越えている場合、制御回路２１に対して割込要求信号を供給する。
制御回路２１は、割込要求信号に従って低消費電力モードから通常消費電力モードに切り替える。制御回路２１は、Ａ／Ｄコンバータ２０のレジスタを読み出し、Ａ／Ｄコンバータ２０は、タイミング生成部１７の制御により動作を終了する。制御回路２１は、再び低消費電力モードとなる。

平均値計算部２４はＡ／Ｄコンバータ２０から供給されるＲＳＳＩ信号のデジタル値を予め定めた所定回数取り込み平均化する演算を行う。マイクロコンピュータからなる制御回路２１は、平均値計算部２４の演算回数を設定する。閾値判定部２３は平均化演算されたＲＳＳＩ信号のデジタル値を入力して、平均化演算された入力ＲＳＳＩ信号のデジタル値が予め定めた閾値以下になったか否かを判定し、閾値以上であると判定したときのみ制御回路２１に割込要求信号を送出する。

制御回路２１は、閾値判定部２３から出力される割込要求信号を受けたとき受信信号が存在する可能性があるとみなして低消費電力モードから通常消費電力モードに移行すると共に、Ａ／Ｄコンバータ２０から出力されるＲＳＳＩ信号の測定を開始する。制御回路２１は、Ａ／Ｄコンバータ２０のレジスタを読み出し、Ａ／Ｄコンバータ２０は、タイミング生成部１７の制御により動作を終了する。制御回路２１は、再び低消費電力モードとなる。

このように制御回路２３は、ＲＳＳＩ信号が閾値を越える大きさになるまで低消費電力モードにとどまることができるのでさらに消費電力削減できる。
また、平均値計算部２４により、ＲＳＳＩ信号の平均化されるので、何らかの理由によりＲＳＳＩ信号が急変したような場合でも、その影響を緩和することができる。

本発明の実施の一形態にかかる無線通信機の受信電界強度信号測定回路を有する受信機の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の他の形態にかかる無線通信機の受信電界強度信号測定回路を有する受信機の構成を示すブロック図である。 無線通信機の従来の受信電界強度信号測定回路を有する受信機の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１２ 受信部
１３、１５および２０ Ａ／Ｄコンバータ
１４、１６および２１ 制御回路
１７ タイミング生成部
２３ 閾値判定部
２４ 平均値演算部
３０および４０ 受信機

Claims (5)

1. 受信した受信信号から受信電界強度信号を取り出し、受信電界強度信号をアナログ値からデジタル値に変換しデジタルデータ値として出力するＡ／Ｄコンバータと、前記Ａ／Ｄコンバータからデジタルデータ値を読み込む制御回路からなる無線通信機の受信電界強度信号測定回路において、
   前記Ａ／Ｄコンバータはレジスタを有し、受信電界強度信号をアナログ値からデジタル値に変換が終了すると測定結果のデジタルデータ値を前記レジスタに格納し、
   前記Ａ／Ｄコンバータの動作／停止を制御するタイミング生成部を設け、
   前記制御回路は、前記タイミング生成部で生成する測定タイミングを設定し、
   前記タイミング生成部は、前記設定されたタイミングになると前記Ａ／Ｄコンバータに動作開始の信号を出力し、
   前記Ａ／Ｄコンバータは、前記動作開始の信号を受けるとＡ／Ｄ変換を開始し、Ａ／Ｄ変換が終了すると測定結果のデジタルデータ値を前記レジスタに格納し、割込要求信号を前記制御回路に出力し、前記タイミング生成部の制御によって動作を終了し、
   前記制御回路は、前記割込要求信号を受けると低消費電力モードから通常消費電力モードに切り替わり、前記Ａ／Ｄコンバータのレジスタに格納されたデジタルデータ値を読み出して測定結果を得た後、再び低消費電力モードになる、
   ことを特徴とする無線通信機の受信電界強度信号測定回路。
2. 受信した受信信号から受信電界強度信号を取り出し、受信電界強度信号をアナログ値からデジタル値に変換しデジタルデータ値として出力するＡ／Ｄコンバータと、前記Ａ／Ｄコンバータからデジタルデータ値を読み込む制御回路からなる無線通信機の受信電界強度信号測定回路において、
   前記Ａ／Ｄコンバータはレジスタを有し、受信電界強度信号をアナログ値からデジタル値に変換が終了すると測定結果のデジタルデータ値を前記レジスタに格納し、
   前記Ａ／Ｄコンバータの動作／停止を制御するタイミング生成部、及び、前記Ａ／Ｄコンバータのレジスタに格納されたデジタルデータ値が予め定めた閾値以上か否かを判定する閾値判定部を設け、
   前記制御回路は、前記タイミング生成部で生成する測定タイミングを設定し、
   前記タイミング生成部は、前記設定されたタイミングになると前記Ａ／Ｄコンバータに動作開始の信号を出力し、
   前記Ａ／Ｄコンバータは、前記動作開始の信号を受けるとＡ／Ｄ変換を開始し、Ａ／Ｄ変換が終了すると測定結果のデジタルデータ値を前記レジスタに格納し、前記タイミング生成部の制御によって動作を終了し、
   前記閾値判定部は、前記Ａ／Ｄコンバータのレジスタに格納されたデジタルデータ値が予め定められた閾値以上の場合は、前記制御回路に割込要求信号を出力し、
   前記制御回路は、前記割込要求信号を受けると低消費電力モードから通常消費電力モードに切り替わり、前記Ａ／Ｄコンバータのレジスタに格納されたデジタルデータ値を読み出して測定結果を得た後、再び低消費電力モードになる、
   ことを特徴とする無線通信機の受信電界強度信号測定回路。
3. さらに、前記Ａ／ＤコンバータのＡ／Ｄ変換後のデジタルデータ値の平均デジタルデータ値を計算する平均値計算部を有し、
   前記閾値判定部は、前記平均値計算部の平均デジタルデータ値が予め定めた閾値以上の場合は、前記制御回路に割込要求信号を出力する、
   ことを特徴とする請求項２記載の無線通信機の受信電界強度信号測定回路。
4. 前記制御回路は、閾値判定部が判定に用いる閾値を設定することを特徴とする請求項２記載または３記載の無線通信機の受信電界強度信号測定回路。
5. 前記制御回路は、平均値計算部が計算するデータ数を設定することを特徴とする請求項３記載の無線通信機の受信電界強度信号測定回路。

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