(57)【要約】【課題】  ＰＬＬ回路がロックしているときのそのＰＬＬ回路の出力を用いて無線通信を行う無線通信装置において、無駄な消費電力を低減して、消費電力を節減する。【解決手段】  ＣＰＵの制御により、間欠的にＲＦONが”Ｈ”になると共に、ＲＸVがＲＦONに同期して”Ｌ”になる。ＲＦONが”Ｈ”になると、レギュレータ10の出力電圧はＶＣＯ５、ＴＣＸＯ６、及びＰＬＬシンセサイザ７からなるＰＬＬに供給される。ＰＬＬがロックしてＰＬＬシンセサイザ７から”Ｈ”レベルのロックディテクト信号が出力され、インバータ12に入力されると、インバータ14の出力が”Ｈ”レベルとなり、受信回路３に供給されるので、この回路が動作を開始する。【選択図】  図１
2006238401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＬＬ回路と、該ＰＬＬ回路がロックしているときの該ＰＬＬ回路の出力を用いて無線通信を行う無線通信手段と、前記無線通信手段に動作用電力を供給する電力供給手段とを有する無線通信装置において、
前記ＰＬＬ回路のロックを検出するロック検出手段と、該ロック検出手段のロック検出出力に基づいて前記電力供給手段を動作させる制御手段とを備えたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
請求項１記載の無線通信装置において、
前記ＰＬＬ回路を間欠的に動作させる手段を備えたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項３】
請求項２記載の無線通信装置において、
前記無線通信手段は送信部及び受信部からなり、前記電力供給手段は該送信部及び受信部に対して個別に動作用電力の供給が可能な送信部用電力供給部及び受信部用電力供給部からなり、前記制御手段は、前記送信部用電力供給部及び受信部用電力供給部を個別に動作させる送信部用制御手段及び受信部用制御手段を備えたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項４】
請求項３記載の無線通信装置において、
前記受信部が間欠的な受信動作を行っているときに、無線親機からの呼出を確認したときのみ前記送信部用制御手段は前記送信部用電力供給部を動作させることを特徴とする無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置に関し、特に無線親機からの呼び出しに応答して、ガス、水道等の検針データを送信する無線子機に用いて好適な無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線電話回線等を利用して、ガスメータ等の検針データを遠隔地のセンタ装置で自動収集する無線自動検針システムが実用化されている。このシステムとして、各家庭のガスメータ等に近接して設置され、メータの計測値（検針データ）を特定小電力無線により送信する無線子機と、その無線子機から送信された計測値を受信し、その計測値を携帯電話通信によりセンタ装置へ送信する無線親機とを備えたものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
このようなシステムでは、センタ装置からの検針要求を受信した無線親機が無線子機に対し検針データの送信を要求するが、無線子機が電池駆動の場合は、無線子機の消費電力を節約するために無線子機を間欠駆動させる。即ち、所定時間毎に一定時間だけ無線子機の無線通信手段に電力供給を行い、無線親機からの呼出（検針データの送信要求）の有無をチェックし、呼出を確認したときのみ間欠駆動を解除して、メータ値の計測及び送信を行う。電力供給を行っている一定時間内に、無線親機からの呼出が確認されなかった場合には、次の所定時間が来る迄、無線通信手段への給電を停止する。これにより、無線子機における電池の長寿命化が可能になる（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００１−１１１７０１号公報
【特許文献２】特開平９−２８４２０９号公報（段落０００４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記無線子機と無線親機との間の通信に用いている特定小電力無線は、送受信の周波数の組合せを１０チャンネル有し、例えば第１チャンネルでは、無線親機の送信周波数と無線子機の受信周波数に下側周波数帯域の429.8125MHz を割り当てると共に、無線親機の受信周波数と無線子機の送信周波数に上側周波数帯域の449.7125MHz を割り当てている。また、第２チャンネル以降は、それぞれ順次0.0125MHz ずつ高い周波数を割り当てている。無線親機及び無線子機の無線通信手段は、キャリアセンスを行うときにチャンネル毎に送信用及び受信用の２種類の周波数を切り替える必要があるため、水晶発振器、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator ：電圧制御発振器）、位相比較器、ループフィルタ、可変分周器を有するＰＬＬ（Phase Locked Loop ：位相同期ループ）シンセサイザ等からなるＰＬＬ回路を備えている。
【０００５】
従って、特許文献２に開示されているようにして、無線子機の無線通信手段に間欠的に給電を行った場合、給電を開始してからＰＬＬ回路がロックする迄の間はデータの受信が出来ないため、データの受信を行う回路等には無駄な電力が供給されていることになる。      
【０００６】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＰＬＬ回路がロックしているときのＰＬＬ回路の出力を用いて無線通信を行う無線通信装置において、無駄な消費電力を低減して、消費電力を一層節減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、ＰＬＬ回路と、該ＰＬＬ回路がロックしているときの該ＰＬＬ回路の出力を用いて無線通信を行う無線通信手段と、前記無線通信手段に動作用電力を供給する電力供給手段とを有する無線通信装置において、前記ＰＬＬ回路のロックを検出するロック検出手段と、該ロック検出手段のロック検出出力に基づいて前記電力供給手段を動作させる制御手段とを備えたことを特徴とする無線通信装置である。
請求項２に係る発明は、請求項１記載の無線通信装置において、前記ＰＬＬ回路を間欠的に動作させる手段を備えたことを特徴とする無線通信装置である。
請求項３に係る発明は、請求項２記載の無線通信装置において、前記無線通信手段は送信部及び受信部からなり、前記電力供給手段は該送信部及び受信部に対して個別に動作用電力の供給が可能な送信部用電力供給部及び受信部用電力供給部からなり、前記制御手段は、前記送信部用電力供給部及び受信部用電力供給部を個別に動作させる送信部用制御手段及び受信部用制御手段を備えたことを特徴とする無線通信装置である。
請求項４に係る発明は、請求項３記載の無線通信装置において、前記受信部が間欠的な受信動作を行っているときに、無線親機からの呼出を確認したときのみ前記送信部用制御手段は前記送信部用電力供給部を動作させることを特徴とする無線通信装置である。
【０００８】
（作用）
請求項１に係る発明によれば、ＰＬＬ回路のロックが検出されているときのみ、無線通信手段に動作用電力が供給される。
請求項２に係る発明によれば、ＰＬＬ回路が間欠的に動作し、かつＰＬＬ回路のロックが検出されているときのみ、無線通信手段に動作用電力が供給される。
請求項３に係る発明によれば、ＰＬＬ回路が間欠的に動作し、かつＰＬＬ回路のロックが検出されているときのみ、無線通信手段の送信部又は受信部に個別に動作用電力が供給される。
請求項４に係る発明によれば、ＰＬＬ回路が間欠的に動作し、かつＰＬＬ回路のロックが検出されて受信部に動作用電力が供給されているときに、無線親機からの呼出の受信を確認したときのみ送信部に動作用電力が供給される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ＰＬＬ回路のロックが検出される迄は無線通信手段に動作用電力を供給しないので、ＰＬＬ回路が動作を開始してからロックする迄の間に無線通信手段で無駄な電力が消費されなくなり、消費電力を節減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明の実施形態に係る特定小電力無線通信装置の無線回路（送信部、受信部、源発振部、及び電源供給制御部）の構成を示す図である。
【００１１】
この無線通信装置は前述した無線検針システムの無線子機として使用されるものであり、かつ定期間隔ＴA毎に待機時間ＴBだけ間欠的に受信部に給電して無線親機からの呼出（検針データの送信要求）の有無をチェックし、呼出を確認したときのみ間欠駆動を解除して、メータ値の計測及び送信を行うように構成されている。また、待機時間ＴBの期間内に、無線親機からの呼出が確認されなかった場合には、次に定期間隔ＴAが経過する迄、受信部への給電を停止するように構成されている。さらに、送信及び受信時に必要な所定周波数の信号を発生するためのＰＬＬ回路に対して前記時間毎に間欠的に給電を行い、ＰＬＬ回路がロック状態にあるときのみ受信部に給電することで、データの受信が不可能であるＰＬＬ回路がロック状態にないときに受信部で消費電力が無駄に浪費されることを防止している。以下、詳細に説明する。
【００１２】
この無線通信装置の無線回路１は、アンテナ端子（ANT）に接続されたアンテナ切替回路２と、アンテナ切替回路２の出力が入力されると共に、後述するＶＣＯ５の出力が第１局部発振信号として後述する送信／受信切替回路４を通して入力され、かつ後述するＴＣＸＯ（Temperature Compensated Crystal Oscillator：温度補償水晶発振器）６の出力が第２局部発振信号として入力される受信回路３を備えている。
【００１３】
また、この無線回路１は、図示されていないＣＰＵからＦＳＫ信号電圧入力端子（MOD）に供給されるＦＳＫ信号電圧が周波数制御端子に入力されるＴＣＸＯ６と、ＴＣＸＯ６に接続され、その出力が入力されると共に、ＶＣＯ５の出力が入力されるＰＬＬシンセサイザ７と、ＰＬＬシンセサイザ７の出力が入力されると共に、自身の出力をＰＬＬシンセサイザ７及び送信／受信切替回路４に供給するＶＣＯ５と、送信／受信切替回路４の出力が入力されると共に、自身の出力をアンテナ切替回路２に供給する送信回路８と、受信回路４、ＶＣＯ５、ＴＣＸＯ６、ＰＬＬシンセサイザ７及び送信回路８への電源供給を制御する電源供給制御回路９とを備えている。
【００１４】
ここで、ＶＣＯ５、ＴＣＸＯ６、及びＰＬＬシンセサイザ７はＰＬＬ回路（源発振部）を構成しており、送信動作時はＦＳＫ変調回路として動作し、受信動作時には局部発振回路として動作する。ＴＣＸＯ６は、周波数制御端子に印加する電圧によって発振周波数が可変であり、かつ周波数制御端子に基準電圧を印加した場合の周波数精度がユーザ指定の温度範囲において所望の精度となるように構成されている。ＰＬＬシンセサイザ７は、ＶＣＯ５の出力信号を所定の分周比で分周した分周信号が、ＴＣＸＯ６の出力する基準発振信号にロック（同期）すると、ロックしたことを示すロックディテクト信号ＬＤを電源供給制御回路９出力する。さらに、ＰＬＬシンセサイザ７には、ＣＰＵからデータ端子（DATA）を通して、送信動作時及び受信動作時のＶＣＯ５の発振周波数を設定するためのデータ（分周比設定データ等）が入力され、所望の周波数で発信する。
【００１５】
電源供給制御回路９は、ＣＰＵからＲＦON端子に入力されるＲＦON（無線回路オン信号）のレベルが”Ｈ（ハイ）”のときにオンとなり、Ｖcc端子から供給される電圧を安定化して電圧ＶAを出力するレギュレータ10と、上記ＲＦONのレベルが”Ｈ”のときにオンとなり、Ｖcc端子から入力される電圧を安定化して電圧ＶBを出力するレギュレータ11とを備えている。ここで、ＲＦONのレベルは、ＣＰＵが無線回路１に送信動作又は受信動作を行わせるときに”Ｈ”に設定される。
【００１６】
レギュレータ10の出力は、ＶＣＯ５、ＴＣＸＯ６、及びＰＬＬシンセサイザ７に供給される。前記したように、レギュレータ10は、ＲＦONが”Ｈ”のときにオンとなるので、これらの回路には、ＲＦONが”Ｈ”設定されている期間中、動作用電力が供給されることになる。
【００１７】
一方、レギュレータ11の出力は、ＰＬＬシンセサイザ７から出力されるＬＤ（ロックディテクト信号）のレベルが”Ｈ”であり、かつＣＰＵからＲＸV端子に入力されるＲＸV（受信動作設定信号）のレベルが”Ｌ（ロー）”のときに、電圧ＶR（＝ＶB）が受信回路３に供給されるように、縦続接続されたインバータ12、オア回路13、及びインバータ14により制御される。ここで、ＬＤはＰＬＬ回路がロックしているときのみ”Ｈ”となる。また、ＲＸVはＣＰＵが無線回路１に受信動作を行わせるときのみ”Ｌ”となる。従って、無線回路１が受信動作を行うように設定されており、かつＰＬＬ回路がロックしているときのみ、レギュレータ11の出力が、受信回路３に動作用電力として供給される。
【００１８】
また、レギュレータ11の出力は、ＣＰＵからＴＸV端子に入力されるＴＸV（送信動作設定信号）のレベルが”Ｌ”のときに、電圧ＶT（＝ＶB）が送信回路８に供給されるように、インバータ15により制御される。ここで、ＴＸVはＣＰＵが無線回路１を送信動作を行わせるときのみ”Ｌ”となる。従って、無線回路１が送信動作を行うように設定されているときのみ、レギュレータ11の出力が、送信回路８に動作用電力として供給される。
【００１９】
以上の構成を有する無線回路１について、受信動作及び送信動作を順に説明する。
〔１〕受信動作
受信動作時には、図２に示すように、ＣＰＵの制御により、定期間隔ＴA毎に待機時間ＴBずつＲＦONが”Ｈ”になると共に、ＲＸVがＲＦONに同期して”Ｌ”になる。ＲＦONが”Ｈ”になると、レギュレータ10はＶCCの出力電圧をＶAに安定化してＶＣＯ５、ＴＣＸＯ６、及びＰＬＬシンセサイザ７に供給する。また、レギュレータ11はＶCCをＶBに安定化してインバータ14及び15の制御端子に供給する。
【００２０】
ＰＬＬ回路がロックしてＰＬＬシンセサイザ７から”Ｈ”レベルのＬＤが出力され、インバータ12に入力されると、インバータ14の出力が”Ｈ”レベル（＝ＶB）となり、受信回路３に供給されるので、この回路が動作を開始する。
【００２１】
このとき、アンテナからの受信信号は、ＣＰＵにより受信側に切替られている、アンテナ切替回路２を通り受信回路４に入力され、増幅／周波数変換／復調され、復調データとして復調信号出力端子（DEM）へ出力される。
【００２２】
〔２〕送信動作
本実施形態に係る無線通信装置は、間欠的な受信動作を行っているときに、無線親機からの呼出（検針データの送信要求）の有無をチェックし、呼出を確認したときのみ間欠駆動を解除して、メータ値の計測及び送信を行う。送信を行うときは、ＣＰＵの制御により、ＲＦONは間欠的ではなく連続的に”Ｈ”に設定される。また、ＴＸVも連続的に”Ｌ”に設定される。ＲＦONが”Ｈ”になると、レギュレータ10はＶCCの出力電圧をＶAに安定化してＶＣＯ５、ＴＣＸＯ６、及びＰＬＬシンセサイザ７に供給する。また、レギュレータ１１はＶCCをＶBに安定化してインバータ14及び15の制御端子に供給する。
【００２３】
ＴＸVが”Ｌ”になるとインバータ15の出力は”Ｈ”（＝ＶB）となり、送信回路８に動作用電力として供給される。一方、インバータ14の出力については、ＰＬＬ回路がロックしてＰＬＬシンセサイザ14から”Ｈ”レベルのＬＤが出力され、インバータ12に入力されても、ＲＸVは”Ｈ”であるため、オア回路13の出力は”Ｈ”、インバータ14の出力は”Ｌ”である。従って、受信回路３には動作用電力は供給されないため、この回路は動作しない。
【００２４】
このときＣＰＵから出力された“Ｈ／Ｌ”のＦＳＫ信号は、ＦＳＫ信号電圧入力端子（ＭＯＤ）よりＴＣＸＯ６の周波数制御端子に入力される。この入力データに基づいて、ＴＣＸＯ６の発信周波数を変化させ、ＶＣＯ５の発信周波数を変化させることで、ＦＳＫ変調を行う。このＶＣＯ５の出力は送信側に切替られている送信／受信切替回路４を通り、送信回路８に供給され、アンテナ切替回路２よりアンテナへ供給される。
【００２５】
このように、本実施形態に係る無線回路１によれば、ＰＬＬ回路に動作用電力を供給し、動作を開始させてからロックする迄の間は、受信部に動作用電力を供給しないため、ＰＬＬ回路と受信部とに同時に動作用電力を供給する場合と比較して、ＰＬＬ回路の動作開始からロック迄の間に受信部で無駄に消費される電力を節減することができる。
【００２６】
なお、以上の実施形態では、ＰＬＬ回路のロック検出により電源供給を開始する対象となる回路は受信部のみであったが、送信部（図１の構成の場合は送信回路８）に対してもＰＬＬ回路のロック検出により電源供給を開始するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に係る無線回路の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る無線回路の受信動作を説明するためのタイミング図である。
【符号の説明】
【００２８】
１・・・無線回路、３・・・受信回路、５・・・ＶＣＯ、６・・・ＴＣＸＯ、７・・・ＰＬＬシンセサイザ、８・・・送信回路、９・・・電源供給制御回路。
【図１】
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【図２】
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