(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信電波の強さに応じた信号を出力する出力端子を有する受信手段と、
この受信手段の出力端子から出力される信号レベルが所定のスレッショールドレベル以上であるか否かを識別する識別手段と、
この識別手段の出力を所定の期間監視する監視手段と、
この監視手段にて監視した所定の期間内における上記識別手段の出力にハイレベルとローレベルの両方が含まれた場合には、含まれる前記ハイレベルと前記ローレベルとの割合により、上記出力端子から出力された信号が、雑音か、キャリア性信号かを判定する判定手段とを含むことを特徴とする無線装置。
【請求項２】
請求項１に記載の無線装置において、
上記識別手段は、上記出力端子に接続された、所定の時定数を有するローパスフィルタを含み、このローパスフィルタの出力に応じて、自身のスレッショールドレベルを可変させることを特徴とする無線装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の無線装置において、
上記判定手段にてキャリア性信号がないと判定されることを条件として、送信を開始する送信手段を含むことを特徴とする無線装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電波を受信し、希望電波があるかどうかを検出するキャリア検出機能が付与された無線装置に関し、特に、電池で駆動され、電池の消耗を防ぐために、間欠的に受信を行う無線装置にかかる。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、無線装置としては、キャリア信号の有無を判定する際に、復調出力に含まれる信号成分より周波数の高い成分を抜き出し、所定のレベル以上であれば、雑音が大きくてキャリア信号はないと判定するスケルチ方式を用いたものや、特開平７−３２１６８７号公報に開示されているように、電波の強さに応じてレベルが変化する中間周波数の信号レベルを検出する方式を用いるものがある。
【０００３】
上記公開公報にて提案された無線装置のブロック図を図４に示す。
図４において、１００はアンテナ、２００は受信手段、３００は復調信号を出力する第１の出力端子、４００は電波の強さに応じた直流電圧を出力する第２の出力端子、５００は波形整形手段、６００は復調データ出力端子、７００はコンパレータ、８００はキャリア検出端子である。
【０００４】
ここで、上記公開公報にかかる無線装置の動作を説明する。
アンテナ１００に入力したＦＭ電波は、受信手段２００で、希望周波数付近の信号が選択増幅される。そうすると、第１の出力端子３００には、ＦＭ復調されたアナログ信号が出力される。一方、第２の出力端子４００には、電波の強さに応じた直流電圧が出力される。
【０００５】
第１の出力端子３００に生じたアナログ信号は、波形整形手段５００で、波形整形されて矩形波に変換され、復調データとして出力端子６００に出力される。一方、第２の出力端子４００に生じた、電波の強さに応じた直流電圧は、コンパレータ７００で、所定のスレッショールドレベル以上かどうかを識別される。
【０００６】
希望電波が強いと、直流電圧は上昇し、コンパレータ７００にキャリア有りを示す出力が発生する。例えば、コンパレータ７００は、−１１０ｄＢｍ以上の信号がアンテナ１００に入力した場合に、所定のスレッショールドレベル以上と識別し、キャリア有りの出力を生じる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公開公報にて提案された無線装置では、パーソナルコンピュータ等から発生するランダムな雑音が−１１０ｄＢｍ以上のレベルでアンテナ１００に入力した場合、コンパレータ７００は、キャリア有りと識別し、出力端子８００にキャリア有りの信号を出力することとなり、結果的に誤って雑音をキャリア有りとして検出してしまう。そのため、特に、電池による駆動で、間欠的に受信を行いつつ、キャリア有りと検出したときのみ受信動作を続けるシステムに上記無線装置を適用した場合には、雑音によって、電池が消耗されるという事態に陥るのが実情である。
【０００８】
また、キャリアセンスを行いつつ、キャリアがないときのみ電波の送信が可能なシステムに、上記無線装置を適用した場合には、雑音により誤ってキャリア有りと判定してしまい、結果的に電波を送信できないという事態に陥るのが実情である。
【０００９】
一方、復調出力に含まれる信号成分より周波数の高い成分を抜き出し、所定のレベル以上であれば、雑音が大きくてキャリア信号はないと判定するスケルチ方式を用いたものでは、雑音を整流して平滑した後、雑音レベルを検出するようにするが、雑音を平滑するためには、大きな時定数のローパスフィルタが必要であり、キャリア検出回路が安定したキャリア検出出力を生じるまでの立ち上がり時間が長くなる。そのため、特に、電池による駆動で間欠的に受信を行いつつ、キャリア有りと検出したときのみ受信動作を続けるシステムに、上記スケルチ方式を採用した無線装置を適用した場合には、キャリア検出に時間がかかり、結果的に電池の消耗を誘発するのが実情である。
【００１０】
かかる現状に対処するため、本発明者等は、立ち上がり時間の早い中間周波数のレベルを検出する出力端子によりキャリア検出を行い、キャリアが無いと判定したときには、すぐに受信部の電源をオフし、キャリアがあると判定したときのみ、所定の期間内における上記出力端子の状態を監視し、雑音と希望電波との識別を行い、雑音が大きいと判定したときには、キャリアなしとするようにすればよいのではないかと着想した。
【００１１】
本発明は、上記着想に基づきなされたもので、電池の消耗を防止するとともに、誤判定に起因する送信不能状態を抑制することができる無線装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明にかかる無線装置は、受信電波の強さに応じた信号を出力する出力端子を有する受信手段と、この受信手段の出力端子から出力される信号レベルが所定のスレッショールドレベル以上であるか否かを識別する識別手段と、この識別手段の出力を所定の期間監視する監視手段と、この監視手段にて監視した所定の期間内における上記識別手段の出力にハイレベルとローレベルの両方が含まれた場合には、含まれる前記ハイレベルと前記ローレベルとの割合により、上記出力端子から出力された信号が、雑音か、キャリア性信号かを判定する判定手段とを含むことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項２に記載の発明にかかる無線装置は、請求項１に記載の無線装置において、上記識別手段は、上記出力端子に接続された、所定の時定数を有するローパスフィルタを含み、このローパスフィルタの出力に応じて、自身のスレッショールドレベルを可変させることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項３に記載の発明にかかる無線装置は、請求項１または２に記載の無線装置において、上記判定手段にてキャリア性信号がないと判定されることを条件として、送信を開始する送信手段を含むことを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明する。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１にかかる無線装置の構成を示すブロック図である。
図１において、１はアンテナ、２は受信手段、３は復調信号を出力する第１の出力端子、４は電波の強さに応じた直流電圧を出力する第２の出力端子、５は波形整形手段、６は復調データ出力端子、７はコンパレータ、８はキャリア検出端子、９，１０は抵抗、１１は監視手段、１２は判定手段である。
抵抗９の一端には、直流電源が印加されており、抵抗９，１０により、コンパレータ７のスレッショールドレベルが設定されている。
【００１７】
ここで、上記無線装置の動作について説明する。
なお、図４に示した従来の無線装置と同一の機能部品の動作については、その説明を省略する。
【００１８】
希望信号であるＦＭ変調された信号は、振幅が変化しない。一方、雑音を受信した場合には、振幅は、時間とともにランダムに変化する。したがって、第２の出力端子４には、希望信号を受信した場合、ほとんど変動のない直流電圧が生じる。一方、雑音を受信した場合、雑音レベルにより生じる直流成分にランダムな電圧変動が重畳した信号が生じる。
【００１９】
コンパレータ７のスレッショールドレベルをわずかに越えるＦＭ信号を受信した場合には、コンパレータ７は、安定してキャリア有り（例えば、ローレベル）を出力する。一方、雑音を受信した場合には、第２の出力端子４の信号は、電圧変動が大きくなる。そのため、平均電圧がコンパレータ７のスレッショールドレベルを大きく越えた場合であっても、コンパレータ７の出力は、ローレベルになったり、ハイレベルになったりして変動する。
【００２０】
監視手段１１によって、キャリア検出動作の開始から予め指定された所定の時間の間、上記コンパレータ７の出力状態を監視する。そして、判定手段１２で、監視手段１１によって監視した指定された所定時間の間におけるコンパレータ７の出力に含まれるローレベルとハイレベルとの割合をチェックする。このチェックの結果、所定の割合よりもローレベルの割合が小さい場合には、判定手段１２は、第２の出力端子から出力された信号が雑音であると判定する。この判定基準の一例として、指定された所定の時間の間に、ハイレベルが検出されれば、その時点で雑音であると判定し、判定手段１２は、キャリア無しを出力端子８に出力する。
【００２１】
すなわち、本実施の形態１において、受信手段２の出力端子４は、受信電波の強さに応じた信号を出力する。コンパレータ７は、受信手段２の出力端子４から出力される信号レベルが所定のスレッショールドレベル以上であるかどうかを識別する。具体的には、雑音は振幅変動が大きいため、スレッショールドレベルよりかなり大きな雑音が入力した場合であっても、コンパレータ７の出力はキャリア有りと、キャリア無しとを繰り返す。そのため、監視手段１１は、所定の期間の間、コンパレータ７の出力を監視する。判定手段１２は、監視手段１１で監視した所定の期間内におけるコンパレータ７の出力に含まれるハイレベルとローレベルとの割合により、出力端子４から出力された信号が、雑音か、キャリア性信号かを判定する。具体的には、所定の期間の間で、コンパレータ７の出力がハイレベルとなった瞬間にキャリア無しと判定する。
【００２２】
このように、本実施の形態１によれば、ある期間の間、コンパレータの出力を監視することにより、雑音とキャリア性信号とを区別することができるので、雑音により誤ってキャリア有りと判定してしまうことがなくなる結果、電波を送信できないという事態に陥るのを防止できるとともに、キャリア検出時間を短縮できる結果、電池の消耗を防ぐことができる。
【００２３】
（実施の形態２）
実施の形態１においては、コンパレータ７のスレッショールドレベルより非常に大きい平均レベルを有する雑音が受信手段２に入力した場合、監視手段１１で、規定される時間の間に、コンパレータ７の出力が一度もハイレベルにならず、判定手段１２により、キャリア有りと判定されてしまう可能性がある。
【００２４】
かかる課題を解決するべく、実施の形態２を提案する。
【００２５】
図２は本発明の実施の形態２にかかる無線装置の構成を示すブロック図である。
図２を参照して、本実施の形態２の無線装置の特徴は、出力端子４の出力を抵抗１３とコンデンサ１４とで構成されるローパスフィルタ２６で平均化した後、ダイオード１５を介してコンパレータ７のスレッショールドレベルを規定する端子に接続している点にあり、その他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００２６】
ここで、雑音が受信手段２に入力した場合を想定して、上記無線装置の動作について説明する。
【００２７】
出力端子４に生じる電圧変動成分は、抵抗１３とコンデンサ１４とで構成されるローパスフィルタ２６で平均化される。
【００２８】
そして、抵抗９，１０で規定されるスレッショールドレベルに対してダイオード１５での電圧降下分を加算した大きさの平均電圧が出力端子４に生じると、スレッショールドレベルは、出力端子４に生じる平均電圧に引っ張られ、上昇することになる。これにより、受信手段２に入力する雑音レベルが非常に大きい場合であっても、出力端子４の平均電圧とスレッショールドレベルとは、ダイオード１５の電圧降下分の電位差になる。一方、雑音による平均電圧に重畳している電圧変動成分は、ダイオード１５の電圧降下分に比べ大きな値である。そのため、コンパレータ７の出力は、ハイレベルとローレベルとの間で変動する。
【００２９】
判定手段１２は、監視手段１１で指定されるキャリア検出動作の開始から所定時間の間におけるコンパレータ７の出力を取り込む。そして、判定手段１２は、コンパレータ７の出力がハイレベルとなった時点で、キャリア無しと判定し、出力端子８にキャリア無しの信号を出力する。
【００３０】
すなわち、本実施の形態２において、コンパレータ７は、受信手段２の出力端子４に所定の時定数を有するローパスフィルタ２６を接続し、このローパスフィルタ２６の出力に応じて、自身のスレッショールドレベルを可変させるようになっている。そのため、雑音レベルが大きい場合でも、確実に雑音とキャリア性信号とを区別することができることとなる結果、雑音とキャリア性信号とを区別するための判定精度が向上する。
【００３１】
（実施の形態３）
図３は本発明の実施の形態３にかかる無線装置の構成を示すブロック図である。
図３を参照して、本実施の形態３の特徴は、判定手段１１にてキャリア性信号がないと判定されることを条件として、送信を開始する送信手段１６を設けた点にあり、その他の構成は、実施の形態２と同様である。
【００３２】
ここで、上記無線装置を、送信手段１６に電波の送信が必要になったとき、受信手段２を起動して、送信チャンネルに電波があるかどうかのキャリア検出動作を行い、電波がない場合にのみ、電波を送信できるといったシステムに適用したした際の動作について説明する。
【００３３】
送信手段１６に電波の送信が必要になったとき、受信手段２は、動作を開始し、コンパレータ７に対して、アンテナ１で受信した電波の強さに応じた信号を出力する。
【００３４】
そうすると、監視手段１１は、予め設定された時間経過後（この時間は、受信手段２の出力端子４に安定した信号が出力するまでの待ち時間である。）、キャリア検出の開始を判定手段１２に指示する。
【００３５】
そして、実施の形態２と同様にして、キャリア無しと、判定手段１２が判定した場合、判定手段１２は、送信手段１６を起動し、アンテナ１より電波を送信する。
【００３６】
このように、本実施の形態３によれば、送信手段１６は、判定手段１２でキャリア性信号が無いと判定した場合に、送信を開始するので、雑音に妨害されることなく、電波を送信することができる結果、通信の信頼性を向上させることができる。
【００３７】
なお、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、例えば、上記各実施の形態において、判定手段を、コンパレータ出力を監視する監視手段で監視した全期間にわたってコンパレータ入力がスレッショールドレベル以上である場合にのみ、キャリア性信号が有ると判定するよう構成してもよい。この場合、キャリア無しの判定を短時間に行うことができる結果、より電池の消耗を防ぐことができる。
【００３８】
また、実施の形態２、および実施の形態３では、ダイオード１５を用いて加算しているが、抵抗を介して加算してもかまわない。要は、ローパスフィルタの出力に応じて、コンパレータのスレッショールドレベルを可変させる構成であればよいのである。
【００３９】
その他、本発明の請求の範囲内での種々の設計変更、および修正を加え得ることは勿論である。
【００４０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、請求項１に記載の発明によると、ある期間の間、識別手段の出力を監視することにより、雑音とキャリア性信号とを区別することができるので、雑音により誤ってキャリア有りと判定してしまうことがなくなる結果、電波を送信できないという事態に陥るのを防止できるとともに、キャリア検出時間を短縮できる結果、電池の消耗を防ぐことができる。
【００４１】
請求項２に記載の発明によると、認識手段は、受信手段の出力端子に接続された、所定の時定数を有するローパスフィルタの出力に応じて、自身のスレッショールドレベルを可変させるので、雑音レベルが非常に大きい場合でも、確実に雑音とキャリア性信号とを区別することができる結果、雑音とキャリア性信号とを区別するための判定精度が向上する。
【００４２】
請求項３に記載の発明によると、キャリア性信号が無いと判定したことを条件として、送信を開始するので、雑音に妨害されることなく電波を送信することができる結果、通信の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる無線装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態２にかかる無線装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態３にかかる無線装置の構成を示すブロック図である。
【図４】従来の無線装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  アンテナ
２  受信手段
５  波形整形手段
７  コンパレータ
１１  監視手段
１２  判定手段
１３  抵抗
１４  コンデンサ
１５  ダイオード
１６  送信手段
２６  ローパスフィルタ
【図１】
0003672281.tif 000002
【図２】
0003672281.tif 000003
【図３】
0003672281.tif 000004
【図４】
0003672281.tif 000005