JP5292232B2 - 無線機 - Google Patents
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Description
また、下記の特許文献2(特開平11-317678公報)には、無線受信機の電波状態を判別し、強電界では連続受信状態とし、弱電界では休止時間及び周期が短い間欠受信とし、無電界では休止時間及び周期が長い間欠受信として、頭切れなく受信し、パワーセービング効果を得ることが開示されている。
本発明の目的は、送信後、又は受信後の経過時間等に応じて、間欠受信動作の消費電力を低減することができる無線機を提供することにある。
本発明の代表的な構成は、次のとおりである。
外部から送信された音声信号又はデータ信号を受信する受信部と、外部へ音声信号又はデータ信号を送信する送信部と、受信可能な受信タイミングを間欠的に生成する間欠受信タイミング生成部と、受信部からのベースバンド信号、又は送信部へのベースバンド信号の処理を行う制御部とを備えた無線機において、
前記間欠受信タイミング生成部は、受信可能な受信タイミングの間隔を変更する受信間隔変更部と、前記受信間隔変更部で変更された間隔に基づいて受信タイミングを生成する受信タイミング生成部と、受信終了後、又は送信終了後の経過時間を計測するタイマー部とを備え、
前記受信間隔変更部は、タイマー部で計測する前記経過時間が第1の時間以内の状態において、受信タイミングが来る度に受信タイミング間隔を第2の時間分長くし、前記経過時間が第1の時間より大きい状態において、受信タイミングが来る度に受信タイミング間隔を第3の時間分長くすることを特徴とする無線機。
なお、上記構成において、前記送信部の機能を削除した無線受信機の構成とすることも可能である。
(無線送受信機1の構成例)
図1は、本発明に係る無線送受信機1の構成例を示す図である。図1において、2は、他の無線送受信機との間で無線信号を送受信するための空中線(アンテナ)である。3は、送信時と受信時で空中線を切換え接続する空中線スイッチ、又は共用器である。10は、音声が入力されるマイクや、音声信号を音声として出力するスピーカを含む音声入出力部である。8は、マイクから入力された音声の音声増幅処理や、復調信号の音声信号への変換、音声増幅等の処理を行う制御部である。15は、送信信号を変調処理する変調部である。5は、変調信号を高周波信号に高周波変換する送信周波数変換部である。4は、高周波信号を電力増幅する電力増幅部である。変調部15、送信周波数変換部5、電力増幅部4等から送信部が構成される。
11は、間欠受信タイミング信号を発生する間欠受信タイミング生成部である。本実施例では、間欠受信タイミング生成部11は、受信タイミングを短い間隔のタイミングから次第に長い間隔のタイミングとし、所定の間隔になると、その所定の間隔を保つ。13は、キャリア検出や受信レベル検出など、受信信号が入力されているか否かを検出する受信信号検出部である。
無線送受信機1の受信、送信動作について、図1を用いて説明する。
送信する場合は、音声入出力部10(マイク等)から入力された音声が、制御部8にて音声増幅処理等され、変調部15で変調された後、送信周波数変換部5で高周波信号に周波数変換され、電力増幅部4で電力増幅されたあと、空中線スイッチ(又は共用器)3を介して、空中線2から他の無線送受信機1等に対し送信される。
受信する場合は、他の無線送受信機1等からの無線信号が空中線2で受信され、空中線スイッチ3を介して受信部の高周波増幅部6で高周波増幅され、受信周波数変換部7で中間周波信号に周波数変換される。周波数変換された信号24は、復調部14に送られデータが復調される。復調部14からの復調信号25は、制御部8で音声信号等に信号処理され、あるいは音声増幅処理され、音声入出力部10(スピーカ等)に出力される。
本実施例の間欠受信タイミング生成部11の構成について、図2を用いて説明する。図2は、本発明の間欠受信タイミング生成部11の構成ブロック例を示す図である。121は、後述する受信間隔変更部122からの間欠タイミング信号21に基づいて、受信タイミング信号22を生成する受信タイミング生成部である。122は、受信可能な受信タイミングの間隔を設定、変更する受信間隔変更部であり、本実施例では、前記間欠タイミング信号21の間隔を、受信タイミング毎に、間欠タイミング信号21の出力回数に応じて変更し、更に、前記間欠タイミング信号21の間隔が、予め定めた値に達すると、以降、その値を前記間欠タイミング信号21の間隔として維持する受信間隔変更部である。123は、受信終了後、又は送信終了後の経過時間を計測するタイマー部(時間計測部)である。124は、制御部8からの信号81に基づき、受信タイミング生成部121、受信間隔変更部122、タイマー部123を初期状態にする等の処理を行うリセット部である。制御部8からの信号81には、後述する基準タイミング信号32、リセット信号31、送信タイミング信号26が含まれる。
本実施例の間欠受信タイミング生成部11の動作概要について、図3を用いて説明する。図3は、本発明の間欠受信タイミング生成部11の動作概要を示すフローチャートである。
まず、ステップS31において、無線機1の電源起動時等に、初期設定が自動的に行われる。初期設定では、受信間隔が初期値dに設定され、受信間隔の最大値eが設定される。また、タイマー部123のタイマー時間が設定される。次に、ステップS32において、無線機1が受信中、又は送信中であるか否かが判断される。無線機1が受信中、又は送信中である場合は(ステップS32でYes)、ステップS39において受信間隔とタイマーが初期値に設定された後、ステップS40において、無線機1が待受け中であるか否かが判断される。待受け中とは、受信中でも送信中でもない状態である。無線機1が待受け中でない場合は(ステップS40でNo)、待受け中になるまで待つ。無線機1が待受け中になると(ステップS40でYes)、ステップS32に戻り、無線機1が受信中、又は送信中であるか否かが判断される。
ステップS35において、受信終了後、又は送信終了後の経過時間が、所定の時間内でない場合は(ステップS35でNo)、ステップS37において、第2の受信間隔変更処理が行われる。この第2の受信間隔変更処理においては、当該受信タイミングの直前の受信間隔に、所定の第2の時間cを加算した時間を次の受信間隔とする。ステップS37の後、ステップS32に戻る。
本実施例では、b<cとしているので、送信直後の待ち受け状態の場合、つまり、相手の無線機から応答が返信される可能性が高い場合は、間欠受信間隔が短くなり、相手からの応答がないまま、ある一定時間が経ち、相手からの応答が来る可能性が低くなると、間欠受信間隔が長くなる。
間欠受信タイミング生成部11の詳細構成について、図4を用いて説明する。図4は、本発明の間欠受信タイミング生成部11の詳細構成例を示す図である。図4では、間欠受信タイミング生成部11をハードウエア回路により実現している。
間欠受信タイミング生成部11は、OR回路111と、タイマー112と、OR回路113と、カウンタ114と、切換え器115と、加算器116と、比較器117と、受信タイミング生成部120と、制御情報入力部20とを備えている。
OR回路111は、後述する制御部8からのリセット信号31と、受信信号検出部13からの受信信号検出信号23と、制御部8からの送信タイミング信号26のうち、何れかの信号が入力された場合にクリア信号34を出力する。タイマー112は、クリア信号34によりタイマー値aが設定され、一定間隔毎に発生する基準タイミング信号32によりカウントダウンし、タイマー値が0になったら切換え信号33を出力する。OR回路113は、間欠タイミング信号21とクリア信号34のうち、何れかの信号が入力された場合にカウンタ114にイネイブル信号38を出力する。カウンタ114は、OR回路113から出力されたイネイブル信号38によりカウンタ値をクリアし、一定間隔に発生する基準タイミング信号32によりカウントアップし、その値を出力信号35として出力する。切換え器115は、タイマー112からの切換え信号33が入力されてないときに加算値bを出力し、切換え信号33が入力されているときに加算値cを出力する。加算器116は、クリア信号34により加算値出力36を初期値dとし、間欠タイミング信号21のタイミングで入力Aと入力Bに入力された値を加算し、その加算値出力信号36を出力する。また、加算値出力36を入力Bに接続している。比較器117は、入力Aと入力Bに入力された値を比較し、入力A>入力Bのときに間欠タイミング信号21を出力する。カウンタ114、切換え器115、加算器116、比較器117等により、前記受信間隔変更部122が構成される。
制御情報入力部20は、間欠受信方式の時間的なパラメータを、無線送受信機1の内外部から収集し、受信信号検出部13には、キャリア検出時間を定めるキャリア検出時間情報を、また、間欠受信タイミング生成部11内の切換え器115には、間欠受信間隔を定める加算値b及び加算値cの情報を設定値として出力する。
無線送受信機1の操作者は、表示操作部9のボタンなどの入力手段を用いて、キャリア検出時間情報や間欠受信間隔を定める加算値b及び加算値cの情報等のパラメータを、無線送受信機1に対して入力することができる。入力される設定値は、直接的な数値であっても、間接的なコマンドのような値であってもよい。入力された設定値は、伝送路などを経由して、制御部8の記憶素子などの保持手段(メモリ)に格納される。無線送受信機1に電源が投入されている間だけ保持してもよいし、不揮発性メモリなどに格納することにより、無線送受信機1の電源が投入されていないときにも保持してもよい。間欠受信間隔等を自由に設定できる前記パラメータは、表示操作部9のボタンやボリュームつまみなどの入力手段や、PC(パソコン)経由またはネットワークを経由するなど、多様な手段で設定制御することができる。
制御情報入力部20は、動作パラメータとして、制御部8の記憶素子などの保持手段(メモリ)から、操作者が設定した設定値を読み出し使用する。このパラメータを読み出すタイミングは、電源起動時の初期設定のときでも、パラメータが変更されたときでも、制御情報入力部20の動作に依存したタイミングでも、間欠受信動作に支障をきたさなければいつでもよい。
次に、図4の間欠受信タイミング生成部11の動作を、図5を用いて説明する。図5は、図4の間欠受信タイミング生成部11の動作を示すフローチャートである。
まず、無線機1の電源投入後等におけるステップS51において、初期設定が自動的に行われる。初期設定では、受信間隔が初期値d、例えば20msに設定され、受信間隔の最大値eが、例えば1.5sに設定され、受信間隔の第1の加算値bが、例えば10msに設定され、受信間隔の第2の加算値cが、例えば40msに設定される。また、タイマー112の設定値aが、例えば20sに設定され、カウンタ114が初期値0(ゼロ)に設定される。
なお、本実施例では、上記の受信間隔の初期値d、最大値e、受信間隔の加算値bやc、タイマー112の設定値a等は、予め、前記表示操作部9から操作者により入力され、制御情報入力部20を経て制御部8のメモリに格納されるようになっており、該メモリに格納された設定値を用いて、ステップS51において初期設定が行われる。上記の受信間隔の初期値d、最大値e、受信間隔の加算値bやc、タイマー112の設定値a等は、操作者により適宜変更可能である。
ステップS55において、加算器116の加算値出力36が、加算器116の最大値eより小さい場合は(ステップS55でYes)、ステップS56において、タイマー112のタイマー値が0(ゼロ)であるか否か、つまり、受信終了後又は送信終了後の経過時間が、所定の時間内であるか否かが判断される。タイマー112のタイマー値が0(ゼロ)である場合は、タイマー112から切換え信号33が出力される。切換え器117は、切換え信号33がある場合は加算値bを出力し、切換え信号33がない場合は加算値cを出力する。
また、ステップS56において、タイマー112のタイマー値が0(ゼロ)である場合(ステップS56でYes)、つまり、受信終了後又は送信終了後の経過時間が、所定の時間内でない場合は、ステップS61において、加算器116の加算値出力36にcが加算される。したがって、次の受信間隔は、現在の受信間隔にcを加算したものになる。その後、ステップS52に戻る。
次に、図4の間欠受信タイミング生成部11のタイミングチャートを、図4、及び図6、図7、図8、図9を用いて説明する。
まず、間欠タイミング信号21が生成される過程を、図4、及び図6を用いて説明する。図6は、間欠タイミング信号21の生成過程を示すタイミングチャートである。図4、及び図6に示すように、電源起動時等に制御部8において発生するリセット信号31が、OR回路111に入力され、クリア信号34として出力される。このクリア信号34がOR回路113を通ってカウンタ114に入力された状態において、一定間隔で発生する基準タイミング信号32のタイミング(図6では、立ち上がりエッジのタイミング)で、カウンタ114のカウンタ値が‘0’(ゼロ)にクリアされる。このカウンタ値‘0’が、比較器117の入力Aに出力される。
次にカウンタ114において、基準タイミング信号32のタイミングで(図6では立ち上がりエッジのタイミング)カウンタ値35を‘0’から‘1’へカウントアップし、比較器117でこのカウンタ値35の‘1’と加算器116からの加算値36の‘d’を比較する。この場合も、加算値‘d’が大きいので、間欠タイミング信号を出力しない。このように、カウンタ114において、基準タイミング信号32のタイミングでカウンタ値35を2、3、4・・とカウントアップして行き、カウンタ値35が加算値36である‘d’より大きくなったときに、比較器117より間欠タイミング信号21が出力される。
以上の一連の動作を繰り返すことで、間欠タイミング信号21が発生する度に、間欠タイミング信号21の間隔が、カウンタ114における加算値‘b’のカウント時間分増加する。また、加算器116において加算値36が最大値の‘e’になり、一定値になると、間欠タイミング信号21の間隔が一定となる。
切換え信号33と間欠タイミング信号21の関係について、図7を用いて説明する。図7は、間欠タイミング信号21のタイミングチャートである。間欠タイミング信号21の間隔時間は、基準タイミング信号32の間隔をt(sec)とすると、d×tから始まり、(d+b)×t、(d+2b)×t、(d+3b)×tと間隔が広がっていく。しばらくして、タイマー112より切換え信号33が出力されると、(d+nb+c)×t、(d+nb+2c)×t、(d+nb+3c)×tというふうに、間欠時間の増加分が、bからcへと変わる。更に時間が経過し、d+nb+(m+1)c>eになると、それ以降の間隔時間は、e×tで固定される。
図8において、間欠間隔(間欠タイミング信号21の間隔)時間の増加分がbからcに変わる時間は、タイマー112の設定値がaであるので、a×t(sec)となる。図8において、81は、間欠間隔時間の増加分がbの場合である。82は、間欠間隔時間の増加分がcの場合である。83は、間欠間隔時間が固定された場合である。具体例としては、間欠間隔時間の増加分がbからcに変わる時間であるa×tを20s、a×tにおける間欠間隔時間を600ms、間欠間隔時間が固定される時間(82から83へ移る時間)を40s程度、間欠間隔時間が固定されるときの間欠間隔時間を1400ms程度に設定することができる。図8の例では、b<cとしているため、81よりも82の方が、間欠タイミング信号21の間隔の増加の度合いが大きいことがわかる。
上記の第1の休止モード、第2の休止モードを有するように無線機を構成すると、送信直後の待ち受け状態などにおいて、すなわち、相手からの応答が来る可能性が高い状態において、通常処理モードへの復帰が早い第1の休止モードとし、所定の時間が経過した状態において、通常処理モードへの復帰が遅い第2の休止モードとすることができるので、待ち受け状態において効果的に応答することができる。
このようにすると、送信直後の待ち受け状態などにおいて、すなわち、相手からの応答が来る可能性が高い状態において、通常処理モードの機能を制限する第1の休止モードとし、所定の時間(前記第1の時間)が経過した状態において、第1の休止モードの機能を制限し、第1の休止モードより消費電力の小さい第2の休止モードとして、無線機の消費電力を低減することができる。
受信信号検出部13では、通常停止しているキャリア検出処理や受信レベル検出処理などの受信信号検出処理を、間欠受信タイミング生成部11からの受信タイミング信号22のタイミングで開始する。このとき受信信号24が検出された場合は、検出されている間中、復調部14へ受信信号検出信号23を出力する。また、受信信号24が検出されない場合は、再び受信信号検出処理を停止する。復調部14では、通常停止している受信信号の復調処理を、受信信号検出部13からの受信信号検出信号23が入力されている間行い、復調信号25を出力する。
また、本発明の無線機を使用する無線システムにてデータ通信を行う場合、データの先頭に最大間欠受信間隔時間分のダミーデータを付加すると、データの受信漏れが抑制でき、データ通信が容易となる。
外部から送信された音声信号又はデータ信号を受信する受信部と、
外部へ音声信号又はデータ信号を送信する送信部と、
受信可能な受信タイミングを間欠的に生成する間欠受信タイミング生成部と、
受信部からのベースバンド信号、又は送信部へのベースバンド信号の処理を行う制御部とを備えた無線機において、
前記間欠受信タイミング生成部は、
受信可能な受信タイミングの間隔を変更する受信間隔変更部と、
前記受信間隔変更部で変更された間隔に基づいて受信タイミングを生成する受信タイミング生成部と、
受信終了後、又は送信終了後の経過時間を計測するタイマー部とを備え、
前記受信間隔変更部は、タイマー部で計測する前記経過時間が第1の時間以内の状態において、受信タイミングが来る度に受信タイミング間隔を第2の時間分長くし、前記経過時間が第1の時間より大きい状態において、受信タイミングが来る度に受信タイミング間隔を第3の時間分長くすることを特徴とする無線機。
このように無線機を構成すると、受信終了後、又は送信終了後の状態に応じて受信タイミング間隔を設定することができ、受信への支障を抑制しつつ、無線機の消費電力を低減することができる。
前記受信間隔変更部は、受信タイミング間隔が第4の時間に達すると、受信タイミング間隔を該第4の時間に維持することを特徴とする無線機。
このように無線機を構成すると、受信タイミング間隔が長くなりすぎることを防止できるので、受信に支障をきたすことなく、無線機の消費電力を低減することができる。
前記第2の時間よりも第3の時間が長いことを特徴とする無線機。
このように無線機を構成すると、送信直後の待ち受け状態などにおいて、すなわち、相手からの応答が来る可能性が高い状態において、受信タイミング間隔を短くして応答性を高め、所定の時間(前記第1の時間)が経過した状態において、受信タイミング間隔を長くして、無線機の消費電力を低減することができる。
前記受信部は、通常処理モードへの復帰が早い第1の休止モードと、通常処理モードへの復帰が第1の休止モードより遅い第2の休止モードとを備え、
前記経過時間が前記第1の時間以内の状態において、前記受信部は第1の休止モードとなり、前記経過時間が第1の時間より大きい状態において、前記受信部は第2の休止モードとなることを特徴とする無線機。
このように無線機を構成すると、送信直後の待ち受け状態などにおいて、すなわち、相手からの応答が来る可能性が高い状態において、通常処理モードへの復帰が早い第1の休止モードとし、所定の時間(前記第1の時間)が経過した状態において、通常処理モードへの復帰が遅い第2の休止モードとすることができるので、待ち受け状態において効果的に応答することができる。
前記第2の休止モードでは、第1の休止モードより消費電力が小さいことを特徴とする無線機。
このように無線機を構成すると、送信直後の待ち受け状態などにおいて、すなわち、相手からの応答が来る可能性が高い状態において、第1の休止モードとし、所定の時間(前記第1の時間)が経過した状態において、消費電力の小さい第2の休止モードとして、無線機の消費電力を低減することができる。
前記受信部は、通常処理モードの機能を制限する第1の休止モードと、第1の休止モードの機能を制限し、第1の休止モードより消費電力の小さい第2の休止モードとを備え、
前記経過時間が前記第1の時間以内の状態において、前記受信部は第1の休止モードとなり、前記経過時間が第1の時間より大きい状態において、前記受信部は第2の休止モードとなることを特徴とする無線機。
このように無線機を構成すると、送信直後の待ち受け状態などにおいて、すなわち、相手からの応答が来る可能性が高い状態において、通常処理モードの機能を制限する第1の休止モードとし、所定の時間(前記第1の時間)が経過した状態において、第1の休止モードの機能を制限し、第1の休止モードより消費電力の小さい第2の休止モードとして、無線機の消費電力を低減することができる。
外部から送信された音声信号又はデータ信号を受信する受信部と、
受信可能な受信タイミングを間欠的に生成する間欠受信タイミング生成部と、
受信部からのベースバンド信号の処理を行う制御部とを備えた無線機において、
前記間欠受信タイミング生成部は、
受信可能な受信タイミングの間隔を変更する受信間隔変更部と、
前記受信間隔変更部で変更された間隔に基づいて受信タイミングを生成する受信タイミング生成部と、
受信終了後、又は送信終了後の経過時間を計測するタイマー部とを備え、
前記受信間隔変更部は、タイマー部で計測する前記経過時間が第1の時間以内の場合は、受信タイミングが来る度に受信タイミング間隔を第2の時間分長くし、前記経過時間が第1の時間より大きい場合は、受信タイミングが来る度に受信タイミング間隔を第3の時間分長くすることを特徴とする無線機。
このように無線機を構成すると、受信終了後の状態に応じて受信タイミング間隔を設定することができ、受信への支障を抑制しつつ、無線機の消費電力を低減することができる。
外部から送信された音声信号を受信する受信部と、
外部へ音声信号を送信する送信部と、
受信可能な受信タイミングを間欠的に生成する間欠受信タイミング生成部と、
受信部からのベースバンド信号、又は送信部へのベースバンド信号の処理を行う制御部とを備えた音声通信可能な無線機において、
前記間欠受信タイミング生成部は、
受信可能な受信タイミングの間隔を変更する受信間隔変更部と、
前記受信間隔変更部で変更された間隔に基づいて受信タイミングを生成する受信タイミング生成部と、
音声送信終了後の経過時間を計測するタイマー部とを備え、
前記受信間隔変更部は、タイマー部で計測する前記経過時間が第1の時間以内の場合は、受信タイミング間隔を第5の時間とし、前記経過時間が第1の時間より大きい場合は、受信タイミング間隔を第5の時間より長くすることを特徴とする無線機。
このように無線機を構成すると、音声送信直後の待受け状態の場合、すなわち、相手からの音声応答が来る可能性が高い場合に、受信タイミング間隔を短くして応答性を高め、所定の時間(前記第1の時間)が経過した後は、受信タイミング間隔を長くして、無線機の消費電力を低減することができる。
Claims (2)
- 外部から送信された音声信号又はデータ信号を受信する受信部と、
外部へ音声信号又はデータ信号を送信する送信部と、
受信可能な受信タイミングを間欠的に生成する間欠受信タイミング生成部と、
受信部からのベースバンド信号、又は送信部へのベースバンド信号の処理を行う制御部とを備えた無線機において、
前記間欠受信タイミング生成部は、
受信可能な受信タイミングの間隔を変更する受信間隔変更部と、
前記受信間隔変更部で変更された間隔に基づいて受信タイミングを生成する受信タイミング生成部と、
受信終了後、又は送信終了後の経過時間を計測するタイマー部とを備え、
前記受信間隔変更部は、タイマー部で計測する前記経過時間が第1の時間以内の状態において、受信タイミングが来る度に受信タイミング間隔を第2の時間分長くし、前記経過時間が第1の時間より大きい状態において、受信タイミングが来る度に受信タイミング間隔を第3の時間分長くすることを特徴とする無線機。 - 前記受信間隔変更部は、受信タイミング間隔が第4の時間に達すると、受信タイミング間隔を該第4の時間に維持することを特徴とする請求項1に記載の無線機。
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