JPH10290169A - コールドスタート制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低温下で無線装置の電源を投入した場合に、
不必要な電波を送出することなく、短時間で装置内の温
度を適正動作温度に到達させ、無線装置の動作を迅速に
開始させることができるコールドスタート制御装置を提
供する。 【解決手段】 高周波リレー回路１００は、温度センサ
４００による温度検出結果に従い、無線装置内の温度が
設定温度以下であるときには送信アンプ部５００を終端
器に接続し、設定温度を越えているときには送信アンプ
部５００をアンテナ６００に接続する。温度が設定温度
以下であるとき、制御部３００の動作は停止し、送信ア
ンプ部５００は増幅動作を行い、温度が設定温度を越え
ているときには、制御部３００は正規の動作を行い、送
信アンプ部５００の増幅動作の制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、冬季などの低温
の環境下において無線装置あるいは無線通信機能を有す
る電子装置（特許請求の範囲およびこの発明の詳細な説
明では広義に無線装置という。）の動作を開始させる場
合に必要とされるコールドスタート制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知の通り、ＩＣ等の電子デバイスは、
その電気的特性が周囲温度に依存する。従って、これら
の電子デバイスに所期の性能を発揮させるためには、予
め定められた適正動作温度範囲において動作させる必要
がある。

【０００３】一方、ＩＣ等の電子デバイスを搭載した無
線装置を冬季などの低温の環境下において使用する場合
がある。ここで、無線装置に電源を投入した時点におい
て装置内の温度がＩＣ等の電子デバイスの適正動作温度
範囲から外れている場合には、無線装置を動作させたと
しても所期の性能が得られないおそれがある。このよう
な場合において、いわゆるコールドスタート制御が一般
に行われてきた。

【０００４】従来のコールドスタート制御の方法として
は、無線装置の電源投入後、テストプログラム等を実行
することにより装置内部の回路を動作させ、装置内の温
度がＩＣ等の電子デバイスの適正動作温度範囲内になっ
た時点で装置内部の回路に正規の動作を行わせる方法が
あった。

【０００５】また、さらに改善を加えた従来のコールド
スタート制御方法の例として、特開平２−１７１９０６
号公報に開示された技術がある。図５は、同公報に開示
された無線装置の構成を示すものである。この無線装置
は、無線通信機能を営むためのアンテナ６００、送信ア
ンプ部５００、ＲＦ部７００および制御部３００の他、
装置内の温度を測定するための温度センサ４００を有し
ている。そして、装置の電源が投入された場合、制御部
３００は、装置内の温度を温度センサ４００により監視
し、温度が所定温度以下である場合にはリセット状態と
なる。そして、装置の自熱により装置内部に使用されて
いるデバイス及びＩＣが適正動作温度になったものと認
められる時点において制御部３００はその動作を開始す
る。このようなコールドスタートにより、低温時に制御
部３００がテストプログラムを実行することによるプロ
グラム暴走や情報破壊に結びつくなどの問題を回避し、
装置の動作を安定したものとすることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のコールドスタート制御方法においては、電源を投入
してから装置内部の温度が電子デバイスの適正動作温度
範囲内になるまでの間、装置内の電気回路を動作させ
る。しかし、このように適正動作温度範囲から外れた低
温下で電気回路を動作させると、電気回路の誤動作を起
こし、特に無線装置等においては、電波法等に違反した
高周波を出力してしまう可能性があるという問題があっ
た。また、無線装置は、熱の発生量の多いヒータ等の熱
発生源を有していない。このため、従来のコールドスタ
ート制御方法では、制御回路または無線装置内部に使用
している電気回路等の自熱により装置内部の温度が上昇
するのを待つしかなく、無線装置内の温度が適性動作温
度に容易に達しない可能性があり、また、適正動作温度
に達したとしてもその所要時間が長くなってしまうとい
う問題があった。

【０００７】この発明は以上説明した事情に鑑みてなさ
れたものであり、低温下で無線装置の電源を投入した場
合に、不必要な電波を送出することなく、短時間で装置
内の温度を適正動作温度に到達させ、無線装置の動作を
迅速に開始させることができるコールドスタート制御装
置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
アンテナと、ＲＦ信号を出力するＲＦ部と、該ＲＦ信号
を増幅し、高周波信号を該アンテナから送信する送信ア
ンプ部と、該送信アンプ部を制御する制御部とを有する
無線装置を低温時に始動させる制御を行うコールドスタ
ート制御装置において、前記無線装置内の温度が予め設
定された温度以下か否かを検出する温度センサと、終端
器と、前記無線装置内の温度が予め設定された温度以下
であることが前記温度センサにより検出されている期
間、前記送信アンプ部を前記終端器に接続し、前記無線
装置内の温度が予め設定された温度を越えていることが
前記温度センサにより検出されている期間、前記送信ア
ンプ部を前記アンテナに接続する高周波リレー回路と、
前記無線装置内の温度が予め設定された温度以下である
ことが前記温度センサにより検出されている期間、前記
制御部の動作を停止させ、かつ、前記送信アンプ部に増
幅動作を行わせ、前記無線装置内の温度が予め設定され
た温度を越えていることが前記温度センサにより検出さ
れている期間、前記制御部の動作を行わせ、かつ、該制
御部により前記送信アンプ部の増幅動作の制御を行わせ
る強制増幅制御手段とを具備することを特徴とするコー
ルドスタート制御装置を要旨とする。

【０００９】請求項２に係る発明は、前記無線装置内の
温度が予め設定された温度を越えていることが前記温度
センサにより検出されている期間、前記制御部は前記送
信アンプ部に間欠的に増幅動作を行わせ、前記強制増幅
制御手段は、前記無線装置内の温度が予め設定された温
度以下であることが前記温度センサにより検出されてい
る期間、前記送信アンプ部に持続的に増幅動作を行わせ
ることを特徴とする請求項１に記載のコールドスタート
制御装置を要旨とする。

【００１０】請求項３に係る発明は、前記無線装置内の
温度が予め設定された温度以下であることが前記温度セ
ンサにより検出されている期間、前記高周波リレー回路
は、前記送信アンプ部を前記アンテナから切り離して前
記終端器のみに接続することを特徴とする請求項１また
は２に記載のコールドスタート制御装置を要旨とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明の実
施の形態について説明する。図１は本発明の一実施形態
である無線装置の構成を示すブロック図である。また、
図２は図１における高周波リレー回路１００を詳細に示
す図である。

【００１２】図１および図２において、温度センサ４０
０は、無線装置内のデバイスおよびＩＣ等の近傍等に１
個以上配置されている。各温度センサ４００には、無線
装置内の温度または無線装置内に使用されているデバイ
スおよびＩＣ等の動作保証温度の下限値（たとえば０
℃）が設定されている。各温度センサ４００は、この無
線装置に電源が投入されると、取り付けられた場所の温
度が予め設定された温度（たとえば０℃とする。）以上
か否かを判断し、０℃以上の時は出力信号ａをＨＩＧＨ
レベル、０℃以下の時はＬＯＷレベルとする。

【００１３】制御部３００は、この無線装置内の各部を
制御する制御手段である。また、制御部３００は、温度
センサ４００からＬＯＷレベルの出力信号ａが与えられ
ることによりリセット状態となる。制御部３００は、リ
セット状態であるときにはＨＩＧＨレベルの送信アンプ
強制信号ｂを出力し、リセット状態でないときにはＬＯ
Ｗレベルの送信アンプ強制信号ｂを出力する。

【００１４】ＯＲ回路２００は、負論理入力かつ負論理
出力のＯＲ回路であり、制御部３００から出力される送
信アンプ強制信号ｂまたは温度センサ４００から出力さ
れる信号ａのいずれかがＬＯＷレベルであるときにＬＯ
Ｗレベルの信号ｃを送信アンプ５００に供給し、それ以
外の場合にはＨＩＧＨレベルの信号ｃを送信アンプ５０
０に供給する。

【００１５】ＲＦ部７００は、外部へ送信するＲＦ出力
信号ｅを生成する。送信アンプ５００は、ＯＲ回路２０
０から供給される信号ｃによる制御の下、ＲＦ部７００
からのＲＦ出力信号ｅを増幅して高周波出力信号ｄを出
力する。

【００１６】高周波リレー回路１００は、高周波リレー
１２０と終端器１１０を内部に備えている。ここで、終
端器１１０は、高周波リレー１２０を介して入力される
高周波信号を減衰させる役割を担っている。高周波リレ
ー１２０は、温度センサ４００からＬＯＷレベルの信号
ａが供給されるときには送信アンプ部５００を終端器１
１０に接続し、温度センサ４００からＨＩＧＨレベルの
信号ａが供給されるときには送信アンプ部５００をアン
テナ６００に接続する。

【００１７】図３は、ある時刻Ａにおいて無線装置に電
源が投入され、かつ、その時刻Ａにおける温度センサ４
００の取り付け箇所の温度が０℃以下であった場合の無
線装置内の温度変化および無線装置各部の信号波形を示
すものである。以下、この図を参照し、本実施形態の動
作を説明する。

【００１８】まず、時刻Ａにおいて電源が投入される
と、その時点において温度が０℃以下であることが温度
センサ４００によって検出されるため、温度センサ４０
０から制御部３００へＬＯＷレベルの出力信号ａが供給
される。制御部３００は、このＬＯＷレベルの出力信号
ａを受信するとリセット状態になり、その内部のデバイ
スおよびＩＣ等の動作が停止する。そして、リセット状
態となった制御部３００は、ＨＩＧＨレベルの送信アン
プ制御信号ｂを送信アンプ部５００に出力する。

【００１９】ＯＲ回路２００には、このＨＩＧＨレベル
の送信アンプ制御信号ｂの他、温度センサ４００からＬ
ＯＷレベルの出力信号ａが供給される。このため、ＯＲ
回路２００は、温度センサ４００からＬＯＷレベルの出
力信号ａが出力されている期間、ＬＯＷレベルの出力信
号ｃを送信アンプ部５００に供給する。

【００２０】送信アンプ部５００は、消費電力を低減す
るため、通常は送信アンプ制御信号ｂのＨＩＧＨ／ＬＯ
Ｗ切り換えにより間欠的に駆動される。しかし、上記の
ようにＯＲ回路２００からＬＯＷレベルの出力信号ｃが
持続して与えられる場合には、ＲＦ部７００から供給さ
れるＲＦ信号ｅを増幅し続け、このＲＦ信号ｅを増幅し
た高周波出力信号ｄを高周波リレー回路１００へ出力す
る。

【００２１】高周波リレー回路１００内の高周波リレー
１２０は、温度センサ４００からＬＯＷレベルの出力信
号ａが与えられる間、送信アンプ部５００をアンテナ６
００から切り離し、終端器１１０へ接続する。

【００２２】このように、温度センサ４００から制御部
３００へＬＯＷレベルの出力信号ａが出力されている期
間は、制御部３００はリセット状態となり、送信アンプ
部５００によるＲＦ部７００からのＲＦ出力信号ｅの増
幅が持続して行われる。また、この間、送信アンプ５０
０は、高周波リレー１２０により、アンテナ６００から
切り離され、終端器１１０に接続されている。このた
め、送信アンプ部５００から出力される高周波出力信号
ｄは、終端器１１０によって減衰され、無線装置内に熱
として放出される。この結果、終端器１１０が高周波信
号を減衰させる時に発生する熱と、ＲＦ出力信号ｅを増
幅する送信アンプ部５００が発生する熱により、無線装
置内の温度が図示のように次第に上昇してゆく。

【００２３】その後、ある時刻Ｂにおいて、無線装置内
部の温度が０℃より高くなると、温度センサ４００の出
力信号ａはＨＩＧＨレベルとなる。このため、高周波リ
レー回路１００内の高周波リレー１２０は、送信アンプ
部５００を減衰器１１０から切り離し、アンテナ６００
に接続する。一方、制御部３００は、温度センサ４００
からＨＩＧＨレベルの信号ａが与えられることにより、
リセット状態が解除され、初期処理を実行する。その終
了後、制御部３００は、運用状態となり送信アンプ制御
信号ｂにより送信アンプ部５００の間欠駆動の制御を行
う。そして、間欠動作する送信アンプ部５００によりＲ
Ｆ部７００からのＲＦ出力信号ｅの増幅が行われ、高周
波信号ｄがアンテナ６００から送信される。

【００２４】図４は、ある時刻Ａにおいて無線装置に電
源が投入され、かつ、その時刻Ａにおける温度センサ４
００の取り付け箇所の温度が０℃以上であった場合の無
線装置内の温度変化および無線装置各部の信号波形を示
すものである。この場合の本実施形態の動作は次の通り
である。

【００２５】まず、時刻Ａにおいて、無線装置に電源が
投入されると、温度センサ４００はその時点における無
線装置内の温度が０℃よりも高いことを検出し、ＨＩＧ
Ｈレベルの出力信号ａを出力する。

【００２６】このＨＩＧＨレベルの出力信号ａが高周波
リレー回路１００に与えられる結果、送信アンプ部５０
０はアンテナ６００に接続される。一方、制御部３００
は、温度センサ４００からＨＩＧＨレベルの信号ａが与
えられることにより、直ちに初期処理を実行する。その
終了後、制御部３００は、運用状態となり送信アンプ制
御信号ｂにより送信アンプ部５００の間欠駆動の制御を
行う。そして、間欠動作する送信アンプ部５００により
ＲＦ部７００からのＲＦ出力信号ｅの増幅が行われ、高
周波信号ｄがアンテナ６００から送信される。

【００２７】

【発明の効果】この発明によれば、以下の効果が得られ
る。 （１）無線装置に実装されている送信アンプを利用し、
送信アンプが送信する際に発生する大量の熱を利用し無
線装置内部の温度を上昇させることによりコールドスタ
ートを行わせるため、無線装置内部にヒータ等の発熱機
器を持つ必要がない。従って、無線装置の製造コストの
増加を招くことなく、コールドスタート機能を付加する
ことができる。 （２）無線装置の温度を上昇させるために送信アンプを
利用した際は、高周波リレーによって送信アンプが送信
する電波を終端器に供給し、無線装置内部で減衰させる
ため、不必要な送信電波を無線装置外へ発射することが
ない。また、この電波を減衰させるときに発生する終端
器からの熱も、無線装置内部の温度上昇に使用すること
ができる。 （３）無線装置内の温度を、無線装置内に使用している
電機部品が動作可能となるまでに上昇させるための時間
を最小限にできる。何故ならば、無線装置に電源を投入
すると同時に、無線装置内の温度が無線装置内で使用さ
れている電気回路等の動作適性温度であるかを温度セン
サにより測定し、適性温度でない場合のみ無線装置内を
上昇させる動作を実行し、適性温度の場合は無線装置内
の温度を上昇させる動作を実行することなく電源投入と
同時に無線装置の運用を開始するからである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施形態であるコールドスター
ト制御装置を適用した無線装置の構成を示すブロック図
である。

【図２】 同実施形態の高周波リレー回路１００の詳細
を示す図である。

【図３】 同実施形態の動作を示すタイムチャートであ
る。

【図４】 同実施形態の動作を示すタイムチャートであ
る。

【図５】 従来のコールドスタート制御装置を適用した
無線装置の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１００ 高周波リレー回路 ２００ ＯＲ回路 ３００ 制御部 ４００ 温度センサ ５００ 送信アンプ部 ６００ アンテナ ７００ ＲＦ部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アンテナと、ＲＦ信号を出力するＲＦ部
   と、該ＲＦ信号を増幅し、高周波信号を該アンテナから
   送信する送信アンプ部と、該送信アンプ部を制御する制
   御部とを有する無線装置を低温時に始動させる制御を行
   うコールドスタート制御装置において、 前記無線装置内の温度が予め設定された温度以下か否か
   を検出する温度センサと、 終端器と、 前記無線装置内の温度が予め設定された温度以下である
   ことが前記温度センサにより検出されている期間、前記
   送信アンプ部を前記終端器に接続し、前記無線装置内の
   温度が予め設定された温度を越えていることが前記温度
   センサにより検出されている期間、前記送信アンプ部を
   前記アンテナに接続する高周波リレー回路と、 前記無線装置内の温度が予め設定された温度以下である
   ことが前記温度センサにより検出されている期間、前記
   制御部の動作を停止させ、かつ、前記送信アンプ部に増
   幅動作を行わせ、前記無線装置内の温度が予め設定され
   た温度を越えていることが前記温度センサにより検出さ
   れている期間、前記制御部の動作を行わせ、かつ、該制
   御部により前記送信アンプ部の増幅動作の制御を行わせ
   る強制増幅制御手段とを具備することを特徴とするコー
   ルドスタート制御装置。
2. 【請求項２】 前記無線装置内の温度が予め設定された
   温度を越えていることが前記温度センサにより検出され
   ている期間、前記制御部は前記送信アンプ部に間欠的に
   増幅動作を行わせ、前記強制増幅制御手段は、前記無線
   装置内の温度が予め設定された温度以下であることが前
   記温度センサにより検出されている期間、前記送信アン
   プ部に持続的に増幅動作を行わせることを特徴とする請
   求項１に記載のコールドスタート制御装置。
3. 【請求項３】 前記無線装置内の温度が予め設定された
   温度以下であることが前記温度センサにより検出されて
   いる期間、前記高周波リレー回路は、前記送信アンプ部
   を前記アンテナから切り離して前記終端器のみに接続す
   ることを特徴とする請求項１または２に記載のコールド
   スタート制御装置。