(57)【要約】【課題】送信系統回路の異常を自己診断すると共に異常時の再調整を行うこと。【解決手段】内部コードのデータを無線信号に変換して無線送信する送信系回路と、無線信号を受信して内部コードの受信データに変換すると共に、自己診断時には送信系回路の異常を、送信系回路の出力に基づいて診断し、送信系回路の再調整を行う受信系回路とを備える。【選択図】図１
2014158147.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部コードのデータを無線信号に変換して無線送信する送信系回路と、
無線信号を受信して内部コードの受信データに変換すると共に、自己診断時には前記送信系回路の異常を、前記送信系回路の出力に基づいて診断し、前記送信系回路の再調整を行う受信系回路と
を備える無線端末装置。
【請求項２】
前記送信系回路は、送信ベースバンド、送信無線回路及び送信機用シンセサイザーを含み、
前記受信系回路は、受信ベースバンド、受信無線回路及び受信機用シンセサイザーを含む
請求項１に記載の無線端末装置。
【請求項３】
前記自己診断時には、前記送信系回路の異常を、前記受信系回路の内、前記受信無線回路のみを使用して自己診断する
請求項２に記載の無線端末装置。
【請求項４】
前記自己診断時には、前記受信機用シンセサイザーの出力に代えて、前記送信機用シンセサイザーの出力が前記受信無線回路に入力されるように制御する
請求項２又は３に記載の無線端末装置。
【請求項５】
前記自己診断時には、前記送信無線回路の出力信号が無線送信されないように制御する
請求項２から４のいずれか一項に記載の無線端末装置。
【請求項６】
内部コードのデータを無線信号に変換して無線送信する送信段階と、
無線信号を受信して内部コードの受信データに変換する受信段階と、
自己診断時には前記送信段階の実施結果に基づいて、前記送信段階に使用した送信系回路の異常を診断すると共に該送信系回路の再調整を行う自己診断段階と
を備える送信機の異常診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線端末装置、及び送信機の異常診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話装置やスマートホンといった無線端末装置は、今や、文化的な生活には欠かすことができない装置となっており、それだけに、高い信頼性が要求されている。
【０００３】
このような背景に関連する技術としては、様々なものが知られている（例えば、特許文献１〜４参照。）。
【０００４】
例えば、特許文献１には、送信アンテナから出力する送信信号の一部を受信する受信アンテナを備え、送信アンテナから出力する送信系信号の異常を検出する無線装置が記載されている。より具体的に説明すると、この無線装置は、送信パワーアンプを有する。また、この無線装置は、送信パワーアンプの送信信号の一部が入力して検波を行う第１の検波回路を有する。また、この無線装置は、受信アンテナで受信された送信信号の一部が入力して減衰させる可変減衰器を有する。また、この無線装置は、可変減衰器からの信号が入力して検波する第２の検波回路を有する。また、この無線装置は、第１の検波回路の出力レベルと第２の検波回路の入力レベルに基づいて送信パワーアンプの異常を判断する制御器を有する。そして、この無線装置は、第１の検波回路の出力レベルにおいて送信パワーアンプの異常判別をする値を第１の規定値範囲とする。また、この無線装置は、第２の検波回路の入力レベルにおいて送信アンテナと受信アンテナとの設置間隔が最大距離におけるときの値を異常判定のための所定幅を持つ第２の規定値とする。そして、制御器は、送信パワーアンプの異常検出のための送信動作開始時に第１の検波回路からの出力レベルが第１の規定値範囲外であるときは送信異常信号を出力する。一方、制御器は、第１の検波回路からの出力レベルが第１の規定値範囲内であるときは、送信信号を受信して第２の検波回路への入力レベルが第２の規定値となるように可変減衰器の減衰量の設定を行い、可変減衰器の減衰量設定の後、送信信号の受信中に第２の検波回路への入力レベルが第２の規定値の所定幅の範囲外となったときに、送信異常信号を出力する。
【０００５】
また、例えば、特許文献２には、故障対応の敏速化を図る携帯型移動無線電話装置、及び携帯型移動無線アンテナ故障検出方法が記載されている。より具体的に説明すると、電波の送受信を行う内蔵アンテナ、及びホイップアンテナと、当該内蔵アンテナとホイップアンテナとの結合量を測定して内蔵アンテナの自己故障診断を行う手段を有する。
【０００６】
また、例えば、特許文献３には、携帯電話機本体で無線機の基本性能に関する故障が判定できる携帯電話機が記載されている。より具体的に説明すると、受信入力レベル、エラーレート、送信電力をそれぞれ検出する制御部、エラーレート検出部、送信電力検出部を備える。また、これらの検出部により検出された故障判定データに基づいて故障を判定する故障判定制御部と、その故障判定結果を表示する表示部とを有する。
【０００７】
また、例えば、特許文献４には、送信時に、ハードウェアじたい若しくは該ハードウェアを制御するソフトウェアの異常を検出して自動的に送信を停止する技術が記載されている。より具体的に説明すると、異常検出対象であるハードウェアとの間で定期的な通信を行う異常送信停止回路、該異常送信停止回路による通信間隔時間を測定する時間測定回路、及び該時間測定回路で測定された通信間隔時間と予め設定されている閾値を比較する比較回路を備える。さらに、該比較回路の比較結果により、異常検出対象であるハードウェアの処理が異常であるかを判定し、ハードウェアの処理が異常と判定された場合に送信系回路の動作を停止する異常送信停止回路を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３９７３２８４号公報
【特許文献２】特許第３４３９３８２号公報
【特許文献３】特開２００２−１１１５７２号公報
【特許文献４】特開２００４−０４８３６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
無線端末装置は、装置の製造時、該装置のハードウェアの製造完了後に、作業者が測定器を用いて該ハードウェアの固体差を調整しているが、装置の発売後は、作業者は装置の詳細な試験を行うことができない。このため、製造後の装置に、ハードウェアの破損、若しくはハードウェア個体差調整用データの破損等が発生した場合などには、該装置が異常な状態のままで、該装置の送信系統回路が送信を行ってしまう。
【００１０】
図８は、一般的な無線端末装置の無線部のブロック構成を例示した構成図である。一般的な無線端末装置の無線部９０は、アンテナ部９１、送信ベースバンド９２、送信無線回路９３、受信ベースバンド９５、受信無線回路９６、送信機用シンセサイザー９７、及び受信機用シンセサイザー９８を備える。なお、制御部９４は、無線端末装置に含まれる回路ではあるが、無線部９０としては外部の回路である。
【００１１】
一般的な無線端末装置は、図８の例示からも明らかなように、送信機用シンセサイザー９７の出力については特段のチェックを行う構成は採用されていない。よって、このような一般的な無線端末装置では、送信無線回路９３に異常が発生した場合、誤送信を行ってしまう可能性が存在していた。なお、図９は、一般的な無線端末装置の送受信無線帯域を示す説明図である。
【００１２】
特許文献１に記載の技術は、送信系回路の異常を検出するものではあるが、送信系回路の異常を検出するための専用回路（即ち、検波回路の前段のレベル調整回路）の設置を必要とする。
【００１３】
また、特許文献２に記載の技術は、電波の送受信を行う内蔵アンテナの故障診断を行うものではあるが、故障診断した後の自己調整までは行われていない。
【００１４】
また、特許文献３に記載の技術は、受信入力レベル、エラーレート、送信電力をそれぞれ検出する制御部、エラーレート検出部、送信電力検出部を備え、これらの検出部により検出された故障判定データに基づいて故障を判定する故障判定制御部を備える。しかし、特許文献３に記載の技術は、商用で使用されている基地局と通信しその時の電波状態を自端末で測定する方式を記しているものであり、送信出力波の異常自体を診断するものではない。また、特許文献３に記載の技術は、自端末装置内のみで完結した構成ではなく、例えば送信機に異常が生じて基地局との通信が成り立たない場合にあっては、上述の電波状態の測定すらも実施することができないといった問題点が有る。
【００１５】
さらに、特許文献４に記載の技術は、送信異常を検出する技術ではあるが、無線端末装置としての基本構成の他に、異常送信停止回路として、比較回路、時間測定回路、検出時間間隔設定回路などの専用のハードウェアが必要となり、装置がコスト高となる。
【００１６】
本発明の目的は、上述した課題を解決する無線端末装置、及び送信機の異常診断方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態によると、無線端末装置であって、内部コードのデータを無線信号に変換して無線送信する送信系回路と、無線信号を受信して内部コードの受信データに変換すると共に、自己診断時には送信系回路の異常を、送信系回路の出力に基づいて診断し、送信系回路の再調整を行う受信系回路とを備える。
【００１８】
本発明の第２の形態によると、送信機の異常診断方法であって、内部コードのデータを無線信号に変換して無線送信する送信段階と、無線信号を受信して内部コードの受信データに変換する受信段階と、自己診断時には送信段階の実施結果に基づいて、送信段階に使用した送信系回路の異常を診断すると共に該送信系回路の再調整を行う自己診断段階とを備える。
【００１９】
なおまた、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。
【発明の効果】
【００２０】
以上の説明から明らかなように、この発明によっては、送信系統回路の異常を自己診断することができるだけでなく、異常時の送信系統回路を再調整することができる。
【００２１】
また、この発明によっては、送信系統回路の異常の自己診断に際しては、診断回路として受信系回路のみを使用し、特別な外部回路の付加を必要としないので、上記の自己診断を安価なコストで確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】無線端末装置の全体のブロック構成を例示した構成図である。
【図２】一実施形態に係る無線端末装置の無線部１０のブロック構成を例示した構成図である。
【図３】無線端末装置の自己診断時に使用する送受信無線帯域を示す説明図である。
【図４】無線端末装置の送信系回路に異常が発生した時の送信波を、周波数−受信電界レベルの特性グラフとして例示したグラフ図である。
【図５】無線端末装置の送信系回路が正常に動作している時の送信波を、周波数−受信電界レベルの特性グラフとして例示したグラフ図である。
【図６】無線端末装置の無線部１０が無線ネットワークとデータを送受信する場合の動作手順を例図するフローチャート図である。
【図７】無線端末装置が、送信系回路に対する自己診断・調整を行う際の動作手順を例示するフローチャート図である。
【図８】一般的な無線端末装置の無線部のブロック構成を例示した構成図である。
【図９】一般的な無線端末装置の送受信無線帯域を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００２４】
図１は、無線端末装置の全体のブロック構成を例示した構成図である。同図に示す本実施形態に係る無線端末装置は、制御部４、無線部１０、表示部１１、キー操作部１２、及び記憶部１４を備える。
【００２５】
制御部４は、本装置全体の制御を行うと共に、ネットワークとのデータ送受信を行う。また、制御部４は、本装置の送信系のチェックと再調整とを行う。アンテナ部１及び無線部１０は、通信時に電波の送受信を行う。表示部１１は、内部データや制御情報の表示を行う。キー操作部１２は、使用者が端末の発信、着信、及び各種操作をする際の情報入力を行うためのキー操作を行う。記憶部１４は、端末製造時の調整に用いた調整用データと、ハードウェア固体差の再調整時に用いられるハードウェア固体差調整用データを記憶する。
【００２６】
以下、無線端末装置の全体的な機能及び構成について説明する。無線端末装置は、送信系ハードウェア（回路）の異常、送信系ハードウェア（回路）を制御するソフトウェアの異常、または送信系ハードウェア（回路）の個体差を調整する調整用データの異常を検出し、自動的に再調整する機能を有する。しかしながら、この機能の実現のためには、大規模な追加のハードウェア（回路）は必要としない。その理由は、受信系ハードウェア（回路）を借用して上記の異常を検出するからである。なお、上記構成で再調整しても異常が改善できない場合は、それ以降に使用できなくなる機能を安価で提供する。これにより、異常な状態のままで本装置が使用されることを回避できるようにしている。
【００２７】
図２は、一実施形態に係る無線端末装置の無線部１０のブロック構成を例示した構成図である。同図において、本実施形態に係る無線端末装置の無線部１０は、アンテナ部１、送信ベースバンド２、送信無線回路３、受信ベースバンド５、受信無線回路６、送信機用シンセサイザー７、及び受信機用シンセサイザー８を備える。さらに、本実施形態に係る無線端末装置の無線部１０は、アッテネータ１０１、及びスイッチ１０２を備える。なお、同図の制御部４は、本実施形態に係る無線端末装置に含まれる外部回路であるが、無線部１０としては外部の回路である。
【００２８】
以下の説明において、本装置の送信系回路は、送信ベースバンド２、送信無線回路３、及び送信機用シンセサイザー７を含めて構成されるものとする。また、本装置の受信系回路は、受信ベースバンド５、受信無線回路６、及び受信機用シンセサイザー８を含めて構成されるものとする。
【００２９】
以下、本実施形態に係る無線端末装置の無線部１０の各構成要素の機能を説明する。まず、基本的な要素の機能を説明する。アンテナ部１は、送信信号を含む信号波を空中に出力すると共に、空中の送信波を受信して受信高調波信号に変換する。送信ベースバンド２は、内部コードの送信データを送信用信号に変換する。送信無線回路３は、上記送信用信号に搬送波を乗せて送信高調波信号に変調する。この送信高調波信号は、最終的にはアンテナ部１を介して無線電波として空中に放射される（即ち無線送信される）。
【００３０】
受信無線回路６は、上記アンテナ部１で受信した無線信号（高調波信号等）から搬送波を除去して受信信号に復調する。受信ベースバンド５は、上記受信信号を内部コードのデータ（内部データ）に変換する。送信機用シンセサイザー７は、上記の送信高調波信号に乗せる搬送波を発振するための発振回路である。受信機用シンセサイザー８は、上記の受信高調波信号から除去すべき搬送波を発振するための発振回路である。
【００３１】
次に、アッテネータ１０１及びスイッチ１０２の機能について説明する。無線部１０のブロック構成は、図８に示す一般的な無線端末装置の無線部のブロック構成と比べて、アッテネータ１０１と、スイッチ１０２とが追加されているだけである。
【００３２】
このアッテネータ１０１及びスイッチ１０２は、自己診断時に機能するものである。このアッテネータ１０１及びスイッチ１０２は、自己診断時以外では、無線部１０を図８に示す送受信回路として機能させるものである。なお、本実施形態に係る無線端末装置が自己診断時となる時点は、所定の一定周期で訪れるものとしても良いし、所定の重要データを送信する直前とすることもできる。さらには、本実施形態に係る無線端末装置が自己診断時となる時点は、使用者の操作により指示された時点としても良い。
【００３３】
本実施形態に係る無線端末装置の無線部１０は、自己診断時に、送信機用シンセサイザー７の出力が、スイッチ１０２を介して受信無線回路６に入力される。即ち、スイッチ１０２の機能は、自己診断時に、受信無線回路６に入力される受信機用シンセサイザー８の出力（即ち発振信号）を遮断すると共に、受信無線回路６には送信機用シンセサイザー７の出力が入力されるようにすることである。
【００３４】
このスイッチ１０２の機能により、自己診断時には、受信無線回路６の受信帯域を送信帯域に合わせることができるようにしている。また、アッテネータ１０１（減衰器）の機能は、自己診断時に、送信信号を含む送信波が、アンテナ部１を介して空中に出力されないようにすることである。さらに、アッテネータ１０１の機能は、自己診断時に、アンテナ部１を介して受信された受信信号が受信無線回路６に入力することを阻止することである。このように構成することにより、自己診断時には、受信無線回路６を含む受信系回路を用いて、送信無線回路３を含む送信系回路の出力信号の正当性を検証することができる。なお、上記の送信系回路の出力信号の正当性は、受信系回路の内、受信無線回路６のみを使用して検証することもできる。
【００３５】
図３は、無線端末装置の自己診断時に使用する送受信無線帯域を示す説明図である。同図に示す送受信無線帯域は、図９に示す無線端末装置の送受信無線帯域と比べて、送信帯域を、上記の受信系回路でも検証できるようにしている点だけの違いである。
【００３６】
図４は、無線端末装置の送信系回路に異常が発生した時の送信波を、周波数−受信電界レベルの特性グラフとして例示したグラフ図である。また、図５は、無線端末装置の送信系回路が正常に動作している時の送信波を、周波数−受信電界レベルの特性グラフとして例示したグラフ図である。図４に示すような、送信パワーの過剰状態は、自己診断に引き続く再調整過程により、再調整され、図５に示すような正常状態に戻される。
【００３７】
図６は、無線端末装置の無線部１０が無線ネットワークとデータを送受信する場合の動作手順を例図するフローチャート図である。以下、図１〜５を参照しながら、図６に示すフローチャートに基づいて、本実施形態に係る無線端末装置の無線部１０が無線ネットワークとデータを送受信する場合の動作手順を説明する。
【００３８】
制御部４は、送信機用シンセサイザー７と、受信機用シンセサイザー８とが、各々、所定の送信帯域及び所定の受信帯域（図８に示す送受信帯域参照）となるように周波数を設定する。また、制御部４は、スイッチ１０２に、受信機用シンセサイザー８の出力が受信無線回路６に入力されるように選択させる。さらに、制御部４は、アンテナ部１の後段に位置するアッテネータ１０１については、０ｄＢに設定する（ステップＳ１）。
【００３９】
以下、制御部４の送信系回路に対する制御動作について説明する。制御部４は、送信機用シンセサイザー７の出力を、送信無線回路３に入力させる（ステップＳ２）。その後、制御部４は、送信用データを送信ベースバンド２から出力させる（ステップＳ３）。引き続き、制御部４は、送信ベースバンド２から出力された送信用データを、送信無線回路３を経由して、アンテナ部１を介して無線ネットワークに送信させる（ステップＳ４）。
【００４０】
以下、制御部４の受信系回路に対する制御動作について説明する。制御部４は、受信機用シンセサイザー８の出力が、受信無線回路６に入力されるようにスイッチ１０２を設定する（ステップＳ５）。次に、制御部４は、アンテナ部１を介して、無線ネットワークから受信した受信データを、受信無線回路６に復調させる（ステップＳ６）。次に、制御部４は、復調した受信データを、受信ベースバンド５に処理させる（ステップＳ７）。
【００４１】
図７は、無線端末装置が、送信系回路に対する自己診断・調整を行う際の動作手順を例示するフローチャート図である。以下、図１〜６を参照しながら、図７に基づいて、本実施形態に係る無線端末装置が、送信系回路に対する自己診断・調整を行う際の動作手順を説明する。
【００４２】
まず、制御部４は、アンテナ部１から電波が出力されないようにアッテネータ１０１を、送信系回路のアンプ増幅分よりも大きく設定する。また、制御部４は、受信無線回路６を使用して送信無線回路３の出力を検証するために、受信無線回路６の受信帯域を送信無線回路３の送信帯域に合致するように、スイッチ１０２を設定する（ステップＳ１１）。即ち、制御部４は、スイッチ１０２には、送信機送信機用シンセサイザー７の出力を選択させる（ステップＳ１２）。
【００４３】
次に、制御部４は、送信ベースバンド２から、期待値が明確なテスト用データを出力させる（ステップＳ１３）。引き続き、制御部４は、上記テスト用データを送信無線回路３にて変調させ、内蔵するアンプ（図示は省略）を介して出力させる（ステップＳ１４）。この後、制御部４は、上記変調と上記増幅がなされた上記テスト用データを、受信無線回路６に入力させる（ステップＳ１５）。引き続き、制御部４は、受信無線回路６からの出力データを、受信ベースバンド５にて、該出力データのパワーの測定を行わせると共に、該測定させた該出力データのパワーと、期待データとの比較させる（ステップＳ１６）。
【００４４】
さらに、制御部４は、上記の比較において図４に示すような送信パワーの過剰などを検出した場合（ステップＳ１７）、製造時にハードウェア個体差を調整済の調整データの再調整を試みる。制御部４は、上記再調整により、上記出力データのパワーが、送信系回路が正常に動作している時の送信波のパワー（図５参照）となるようにする（ステップＳ１８）。なお、上記の比較において図４に示すような送信パワーの過剰などが検出されなかった場合、制御部４は、制御の流れをステップＳ２０に移す。
【００４５】
制御部４は、ステップＳ１８に引き続き、上記出力データのパワーが、設計通りに調整できているかの再確認を行う。上記出力データのパワーが、設計通りに調整できている場合はステップＳ２０に移る。また、上記出力データのパワーが、設計通りに調整できていない場合はステップＳ２１に移る（ステップＳ１９）。
【００４６】
制御部４は、上記出力データのパワーに異常が検出されなければ送信系回路に対する自己診断を終了する（ステップＳ２０）。ステップＳ１９において、異常が検出された場合、制御部４は、複数回の自己診断→調整を試みる（ステップＳ２１）。制御部４は、それでも、上記出力データのパワーが設計通りにならない場合は、送信系回路の異常と判断し、以降、本装置の使用ができなくなるように制御する（ステップＳ２２）。
【００４７】
本実施形態に係る無線端末装置によれば、追加の大規模回路は特に必要とせず、本装置の受信系回路を使用して本装置の送信系回路を自己診断すると共に、該診断結果を参照して本装置信機の送信系回路を再調整することができる効果が有る。また、上記調整を試みても送信系回路の異常状態が改善できない場合は、以降、本装置の使用ができなくなるように制御するので、送信系回路が異常な状態のままで本装置が使用されることを回避することができて、高い信頼性が得られる。
【００４８】
（その他の実施の形態）：上記の実施形態では、送信機用シンセサイザー７の出力を、スイッチ１０２を介して受信無線回路６に入力している。しかし、他の実施形態に係る無線端末装置として、スイッチ１０２は設置しないで、受信機用シンセサイザー８の発振出力周波数を、送信機用シンセサイザー７の発振出力周波数と同一とする構成の無線端末装置を実現することができる。なお、この実施形態の場合、自己診断時に、アンテナ部１を介して受信された受信信号が、受信無線回路６に入力されることをアッテネータ１０１の機能により阻止することは、必須の構成条件となる。
【符号の説明】
【００４９】
１  アンテナ部
２  送信ベースバンド
３  送信無線回路
４  制御部
５  受信ベースバンド
６  受信無線回路
７  送信機用シンセサイザー
８  受信機用シンセサイザー
１０  無線部
１１  表示部
１２  キー操作部
１４  記憶部
１０１  アッテネータ
１０２  スイッチ
【図１】
2014158147.tif 000003
【図２】
2014158147.tif 000004
【図３】
2014158147.tif 000005
【図４】
2014158147.tif 000006
【図５】
2014158147.tif 000007
【図６】
2014158147.tif 000008
【図７】
2014158147.tif 000009
【図８】
2014158147.tif 000010
【図９】
2014158147.tif 000011