JPH03171934A - 無線通信機及びこれを用いた無線通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は基地局を介して、子局間で双方向通信を行う無
線通信システムにおいて、受信が常に確保できる無線通
信システム及びそこで用いられる無線通信機に関するも
のである。

（従来の技術） 携帯電話，自動車電話，ベージャ等に代表される移動無
線システムにおける移動無線端末の小型化、軽鑓化が進
み、それに伴って駆動用のバッテリーの物理的な容量の
要求も非常に厳しいものとなっている。バッテリーの物
理的な容量の小形化は、電気的な容量の減少となるため
、バッテリーのｑ効な活用を図ることは、小型無線機の
開発、強いては無線通信システム全体の開発のためにも
充分に険討されなければならない重大な問題である。

この様な移動端末機器を動作させる際のバッテリーに関
して考慮すべきの点として、設定する動作電圧の問題が
ある。例えば、超小型の受信機の代表であるページャな
どにおいては、受信部（無線部，検波部）が１Ｖ前後の
電圧動作であるのに対して、制御回路はＲＯＭ，マイコ
ンなどを動作させる関係上、３Ｖ前後の電圧が用いられ
ている。

さらに、送信機能を備える場合を想定して考えると、電
波を所定の距離に飛ばす以上、所定の電力を供給する必
要があり、送信の場合には一般に受信回路よりも高い動
作電圧が必要となる。この様に、実際の無線通信機では
動作電圧は複数種類必要となる。一方、電流容量につい
ても、各部によって消費電流は異なり、一般にＣ　Ｍ　
Ｏ　Ｓなどが使用されている制御回路にはほとんど電流
は流れず、受信部のＲＦ回路、そして送信部のＲＦ回路
（パワーアンプ等）の順に消費電流が多くなっていく。

一般に、通常の無線通信機の場合には、所要動作電圧、
所要消費電流共に、送信部が最も大きくなる。

この様に、送信部と受信部では、異なる動作電圧、異な
る消費電流を必要としている回路ブロックに対しても、
通常は取換えの簡便性の為、１種類の電源（電池）を用
い、必要に応じて、昇圧，降圧を行って使用している。

（第３図参照）このような場合に、送受信が１つの電源
でまかなわれていると、まず最も消費電力の大きい送信
部が性能低下となることが多く、そのための送信用電源
を交換するときには、受信も不可能となり、そのために
、丁度その時点で重要な情報が受信されてきた様な場合
には、この情報を受信できないという不都合を生じる。

また、無線通信システムで、子局とおしで通信を行う場
合、長い会話の途中で一方の子局のバッテリーが消耗し
てしまうような場合も考えられるが、この様なとき、一
方の子局側では、基地局を通して一度アクセスすれば、
常に相手局が送受信可能な状態であると思い込んでいる
ことが多く、ＩＩＪ手の子局側のバッテリー状態が把握
出来ていないめ、和手の無線通信機のバッテリー電圧低
下が涼因で途中から送信電力が弱まって、会話が途中で
困難になるような場合に、それが単にフエージングに因
る一侍的なものなのか、それとも電源電圧不足に因るも
のなのかの理由が理解出来ずに、いらいらするなど不快
な思いをする原因となっていた。また、子局の電源が消
耗し、送信機能は一［Ｉ！ｉ的に動作不可能になっても
、動作電源の関係上送信可能電圧と受信可能電圧とは異
なるため、送信可能電圧はなくとも受信可能電圧は電源
に残っている場合もあるが、この様な場合は、実際には
前記子局に対して．一時的にはメッセージ等の送『：を
して、相手の子局で受信することは可能であるのに、前
記子局は完全に動作不可能であると判断して、送信でき
る情報をも送信しないという様に、伝えられるべき情報
も伝えることをせず、使用可能な電源資源を十分に有効
に使用しているとは言えなかった。

（発明が解決しようとする課題） この様に、無線通信システムの移動端末が小型軽量化さ
れてくると、バッテリー容量を有効に活用することが重
要となるが、この様な場合、従来の無線通信機において
は、通常、送信用で同じバッテリーを使用しているため
、会話あるいはメッセージ通信が長い時間行われるとバ
ッテリーが消耗し、通信の途中で特にバッテリーの消費
が大きい送信機能がまず低下し、そのためにバッテリー
を交換するまでの間、受信も不可能になり、一時的に必
要な情報を取り込めなくなるという欠点を有していた。

また、この様な場合、受信機の制御回路用のバッテリー
も同様に機能しなくなるため、ブロックが機能しなくな
り、システムとの同期も保てなくなるという欠点を有し
ていた。

これは、受信用と送信用の電源を単一電源として扱って
いたため、送信機能が一時的に低下していても受信機能
は有しているような子局に対しても、送信機能が使用不
可能なため受信も不可能であると判断して、情報の伝達
も行なわないという様に、無線通信機としての電源を有
効に利用しているとは言えなかった。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものでバッテ
リー電圧をより柔軟に活用し、送信が不可能となった状
態でも、送信用のバッテリーを交換するまでの間、一時
的に、最低限、システムとの同明を保持し、必要な情報
は人手可能な無線通信機、及び、無線通信システムを提
供することを目的とするものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 前記目的を達成するために本発明においては、送信に係
わる部分に電源を供給するための第１の電源と、この送
信に係わる部分以外に電源を供給し、第１の電源によっ
て充電されている第２の電源とを備えたことを特徴とす
るものである。

また、もう一つは、基地局を介して複数の子局とおしが
無線で通信をする無線通信システムにおいて、各子局は
、送信に係わる部分に電源を供給するための第１の電源
と、送信に係わる部分以外に電源を供給し、第１の電源
によって充電されている第２の電源と、第１の電源の電
圧を測定する電圧測定部と、この電圧測定部でＩ則定し
た第１の電源の電圧が基準電圧より低くなった時、子局
固有の情報及び低電圧状態を示す情報を埜地局に送信し
、この後電圧測定部で測定した第１の電源の電圧が基準
電圧より高くなった時に、子局固ａの情報及び標準電圧
状態を示す情報を基地局に送信する送信部とを備え、 基地局は、子局固有の情報及び低電圧状態を示す情報を
受信してから子局固有の情報に対応した子局から標準電
圧状態を示す情報を受信するまでの間に、子局固有の情
報に対応する子局に対して通信要求のある子局には、子
局固有の情報に対応する子局が低電圧状態であることを
示す情報を送信する送信部を備えたことを特徴とするも
のである。

（作　　用） 無線通信機の主たる電源消費部分である送信部用の電源
の他に、少なくとももう１つの受信用の電源を備え、送
信用電源の電圧が低下し送信機能が低下した場合、もし
くは送信用の電源交換時にも、受信用の電源は確保され
ているため、受信のみは可能となり、送信用電源を交換
するまでの間は、受信機として使用することは可能であ
り、送信されてくる重要な情報が受信不可能となること
は無くなる。また、受信状態を確保していられれば、基
地局から送信されてくるシステムとの同期用信号は受信
できるので、システムとの同期はずれを起こすことは無
く、送信機能が回復すれば、すぐにシステムに復帰可能
である。

また、本発明による無線通信システムでは子局が基地局
に対して自局の電源電圧の状態を知らせるので、基地局
が子局の備えている電源の状態を把握して、他の子局と
の接続を行う場合に、この子局が低電圧状態であるとの
情報を送信するため、局とおしで相手の子局のバッテリ
ー状態を把握することができるので、子局どおしでより
柔軟に通信を行える。

（実施例） 以下に、本発明の一実施例を図面に用いて説明する。

第１図は本発明による無線通信鑞の内部｛１′４成を示
した図である。

第３図は従来からある単体の電源から無線通信機全体の
回路ブロックに電源を供給しているような無線通信機の
例である。通常は送信用，受信用クロノク駆動用の動作
電圧は異なり、上昇・降圧回路が備わっているが、第３
図には特に明記していない。基本的には従来例である第
３図で使用されるバッテリーは１つである。

以下、第１図を用いて、従来例である第３図と比較しな
がら、本発明による無線通信機を詳細に説明する。

第３図ではバッテリーは電源２０１一つであり、２０３
に示す部分に電源を供給しているが、本発明による第１
図では電源＃１の１１４、電源＃２の１１１の２電源に
よって、それぞれ１２０，１１０に示す部分に電源を供
給している。

第１図でアンテナ１０１で受信されたＲＦ信号はスイッ
チ１０２を介して受信部１０３にて増幅、問波数変換な
どが施され、検波部１０４に送られる。図示はしていな
いが、本無線通信機においても通常の小型受信機と同様
のバッテリーセーヴイング動作が行われているものとす
る。検波部では復調されたデータ信号が解読され、復調
されたデータが自局に対するものかどうか、ＲＯＭ１０
８の自局のＩＤ内容と比較される。ＲＯＭ１０８には子
局のＩＤの他に、低電圧時の送信可能回数などが記憶さ
れている。復調データは一旦メモリ＃２の１０５に蓄え
られた後、音声生成回路１０６に送られ、スピーカー１
０７を駆動するか、もしくは表示装置１０９に送られ、
メッセージの表示などが行われる。一方、送信の場合に
は、マイク１１８もしくはキーボード１１９から入力さ
れた情報は、一端メモリ１１７に蓄えられた後、変調部
１１６によって変調が施される。なお、このメモリ＃１
の１１７はメモリ＃２の１０５と同じ物であっても良い
。変調された情報は送信部１１５で周波数変換、電力僧
幅などが行われ、スイッチ１０２を介してアンテナから
高周波信号となって送信される。このときはスイッチ１
０２は送信側に切り替えられている。このスイッチ１０
２は送受信時に自動的に切り換えられる。第１図では例
としてＴ　Ｄ　Ｍ　Ａを想定しているのでスイッチが用
いられているが、ＦＤＭＡではダイブレクサに置き換え
られる。このような構成については本発明においては余
り本質的なことではない。

以上、通常の動作は第１図でも第３図でも同様である。

次に、バッテリーが消耗し、電圧電源が下がった場合に
ついて説明する。第３図に示す従来の無線通信機におい
ては、バッテリー２０１の電圧が低下した場合、低電圧
検出回路２０２が動作して、制御回路に制御信号を送る
と制御回路は、例えば、表示装置１０９を用いて、使用
者に現在は低電圧状態であると知らせ、電池の交換を促
していた。しかし、使用者が、バッテリー２０１を交換
するときには受信機能も止まってしまうため、この時に
呼び出しがあっても受信することは出来ず、また、バッ
テリーが電圧低下していることを知っているのは使用者
のみであるため、なかなかバッテリーの交換が出来ない
ときには、この子局の状態を知ることの出来ない相手側
の子局は、この子局にバッテリーがあるものとして対応
していた。

これに対して、第１図に示す本発明による無線通信機で
は、バッテリーが消耗し、電源＃１の１１４の電圧電源
が下がった場合でも、電源＃２の１１１は電源＃１の１
１４によって充電されているため、主電源である電源＃
１の１１４を交換するまでの間、一時的に受信動作は十
分に可能となるだけの電源を受信ブロック１１０に供給
することが出来る。また、本発明では、送信用のブロッ
ク１２０と受信用のブロック１１０で電源がそれぞれ別
なので、主電源＃１の１１４を交換する際にも受信ブロ
ックはＯＦＦとはならず、システムとの同期はずれを起
こすことも無い。

次に、自局の電源電圧が低下したことを基地局に知らせ
る手順について説明する。電源電圧が低下したことを検
出した低電圧検出回路１１２は制？８回路１１３に対し
て制御信号を送る。制御回路はＲＯＭ１０８に書き込ん
である送信可能な残り時間を読み出し、表示装置１０９
によって使用者に現在低電圧状態なので電源を交換する
ように促すメッセージを送出すると共に、あとどのくら
いの時間送信可能かを表示する。ここで、Ｒ　Ｏ　Ｍ１
０８に書き込んである送信可能な残り時間は、例えば、
予め低電圧検出回路が作動する電源で、あとどの位の時
間送信可能かを測定しておいたもので良い。そして、表
示装置に表示される送信可能な残り時間は、その後、使
用者が送信を行うたびに更新されるなどの工夫が成され
ていても良い。

制御回路１１３からの低電圧状態を示す制御信号は変調
部１１６に送られ、送信部１１５を経て、アンテナ１０
１から自動的に基地局に対して送信される。

次に第２図に示す本発明による無線通信システムで用い
られる無線基地局３０１について説明する。アンテナ３
０２から受信されたＲＦ信号は受信部３１１、を経て復
調部３１０で元のデータに復調される。復調データは、
メッセージ（音声情報，画像情報）以外にも、位置登録
が行われているシステムでは子局の位置についてのデー
タなどを含んでおり、位置登録のためのメモリ３０９も
備わっている。子局間での通信が行われる場合には、一
方の子局からのメッセージ（音声情報，画像情報）は一
端メモリ３０６に蓄えられた後、メッセージ作成部３０
５にて所定のスレームフォーマットに構成され、変調部
３０４、送信部３０３を経てアンテナ３０２からもう一
方の子局に対して送信される。また、一方が有線の一般
の加入者の時には、電話機３１３，交換機３１２を経て
接続が行われる。ここで、復調部３１０にて復調された
信号の中に、５ある子局が低電圧状態であることを示す
制御信号が含まれている場合には、制御信号用メモリ３
０８に現在低電圧状態である子局として登録され、低電
圧状態解除の信号を受信するまでの間、その子局に対し
てアクセスを要求してくる子局に対しては、制御信号作
戊部３０７にて生成された制御信号をメッセージと共に
送信する。従って、相手の子局は、例えば、表示装置な
どに“現在、アクセス要求のあった相手局は低電圧状態
”などのメッセージが表示され、ｔｏ手局のバッテリー
状態を知ることが可能となる。この時、相手局の送信可
能な時間などの情報も同時に送信しても良い、こうする
ことによって、相手局が低電圧状態であることを知るこ
とができ、使用者は、適当な処置を採ることが出来るよ
うになる。

本発明においては、バッテリーは複数必要となるが、あ
くまでも、受信用のバッテリーが虐に確保される程度の
大きさの２次電池なので、バソテリーの物理的な大きさ
が全体に占める割合は従来のものとほとんど変わりはな
い。

また、本発明による無線通信システムでは、受信用のバ
ッテリーは２次電池であることを前提としたが、勿論、
実施される無線通信機においては受信用バッテリーとし
て２次電通以外にも１次電泊を用意しても良く、この１
次電地を備えているかいないかは実施される無線通信機
の許容される物理的な容量との兼ね合いによる。

また、本発明による無線通信システムでは基地局が把握
している子局のバッテリー電圧は、送信用のもののみで
あったが、当然、受信用のバッテリーについての情報を
把握していれば、より細かくシステムの制御が可能とな
ることは明らかである。これを実施するためには、送信
用バッテリーが低下した時点で基地局に送信する制御信
号のなかに、現在の受信用バッテリー電圧情報、もしく
は、その情報から得られる、受信可能な時間を含めれば
良い。この様にすることによって、基地局はこの子局に
対しアクセス要求をしてくる子局に対して、ｔ目手の子
局があと何回受信可能であるかの情報を知らせることが
可能となるので、アクセスする側の無線通信磯の使用者
が極力手短に＋；ｊ　９ｆｔの伝達をしようと試みるこ
とが可能となる。

［発明の効果］ 以上詳述してきた様に、本発明は、無線通信機の主たる
電源消費部分である送信に係わる部分に電源を供給する
ための第１の電源の他にこの部分以外に電源を供給する
第２の電源を備えてい・るので、第１の電源の電圧が低
下し送信機能が低下した場合にも、第２の電源は確保さ
れており、最悪の場合でも受信のみは行えるため、第１
の７３．源を交換するまでの間、またこの電源の交換中
でも無線通信機を受信機としては使用することは可能で
あり、送信されてくる大切な情報を受信しそこねるとい
うことは無くなる。

また、一般的に基地局を介して行われる通信にはシステ
ム全体の同期をとる必要があり、最低限、受信状態を確
保していられるので、システムとの同期用信号は常に受
信可能で、システムとの同期はずれを起こすことは無く
、第１の電源が復帰した場合すぐに送信が行なえる。

また、本発明による無線通信システムでは子局の第１の
電源が低電圧状態になった場合、子局が基地局に対して
自局の電源の状態を基地局に送信する。基地局ではこの
子局に備えられている第１の電源が復帰するまでの間は
、この子局との接続要求がある他の子局に対して、この
子局が低電圧状態であるとの情報を送信するため、子局
間で、相手の子局の電源の状態を把握することができ、
必要に応じて片方向通信を行うなど使用者とおしでより
有効にバッテリーを使用するという工夫をすることが出
来るようになり、最低限の情報の伝達は出来るようにな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示した図、第２図は本発明
による無線通信システムで使用される無線基地局の内部
構造を示した図、第３図は従来の無線通信機の内部構造
を示した図である。 １０１・・・送受信用アンテナ、１１１・・・受信部用
電源、１１２・・・低電圧検出回路、１１３・・・制御
回路、１１４・・・送信部用電源、１１５・・・送信部
、３０１・・・無線基地局、３０２・・・送受信用アン
テナ、３０３・・・送信部、３０５・・・メッセージ作
成部、３０７・・・制御信号作成部、３０８・・・制御
信号用メモリ、３１１・・・受信部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）送信に係わる部分に電源を供給するための第１の
   電源と、前記送信に係わる部分以外に電源を供給し、前
   記第１の電源によって充電されている第２の電源とを備
   えたことを特徴とする無線通信機。
2. （２）基地局を介して複数の子局どおしが無線で通信を
   する無線通信システムにおいて、 前記各子局は、送信に係わる部分に電源を供給するため
   の第１の電源と、 前記送信に係わる部分以外に電源を供給し、前記第１の
   電源によって充電されている第２の電源と、 前記第１の電源の電圧を測定する電圧測定部と、この電
   圧測定部で測定した前記第１の電源の電圧が基準電圧よ
   り低くなった時、前記子局固有の情報及び低電圧状態を
   示す情報を前記基地局に送信し、この後前記電圧測定部
   で測定した前記第１の電源の電圧が基準電圧より高くな
   った時に、前記子局固有の情報及び標準電圧状態を示す
   情報を前記基地局に送信する送信部とを備え、 前記基地局は、前記子局固有の情報及び前記低電圧状態
   を示す情報を受信してから前記子局固有の情報に対応し
   た子局から前記標準電圧状態を示す情報を受信するまで
   の間に、前記子局固有の情報に対応する子局に対して通
   信要求のある子局には、前記子局固有の情報に対応する
   子局が低電圧状態であることを示す情報を送信する送信
   部を備えたことを特徴とする無線通信システム。