CN88101334A

CN88101334A - 具有节电通道扫描功能的便携式无线电装置

Info

Publication number: CN88101334A
Application number: CN88101334.XA
Authority: CN
Inventors: 丸次夫
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1987-02-20
Filing date: 1988-02-20
Publication date: 1988-08-31
Also published as: EP0279697A2; EP0279697A3; AU1202288A; US4977611A; EP0279697B1; CA1319958C; HK84297A; KR890013910A; CN1014854B; AU605245B2; KR910008738B1

Abstract

本发明的无线收发信机包括能与多通道调谐的接收部分，控制向接收部分供电的开关电路，检测各通道的场强检测电路以及控制接收部分的通道扫描及上述开关电路的控制部分。控制部分对开关电路进行控制，使之在通道扫描时连续地向接收部分供电，当通道扫描超过规定持续进行时，控制部分便转为间歇扫描的节电扫描。在节电扫描时，向接收部分供电是与节电扫描同步进行的。通过节电扫描，达到了在通道扫描时节电的目的。

Description

本发明是关于一种汽车电话系统中等使用的便携式无线电话机，特别是关于一种具有通道扫描功能的便携式无线电收发信机。

例如汽车电话系统都有控制通道和声音通道，移动用户接收装置在等待接收时用某一个控制通道等待接收。在等待接收的通道上没有电场时，接收装置就进行通道扫描，直到发现有电场的控制通道为止。1986年5月16日公开的，转让给本申请人的JP6198030（A）公开专利中揭示了一种接收装置，一有电场，数据接收时的电能消耗就减少。

这种接收装置用串并行变换电路，把串行接收的数据列变换成为并行数据，只有接收这个变换电路的并行输出时才间歇性地使微处理器动作。靠这个微处理器的间歇动作耒减少整个接收装置的耗电。原耒的这种接收装置，虽然可以达到接收数据时节省电池的目的，但是却不能保证在无电场时没有接收数据情况下节省电池。总之，在无电场时，为了捕捉有电场的通道，这种接收装置要不断地进行通道扫描，在这种通道扫描时接收部分就始终在耗电。

因此，本发明的目的是提供一种能在通道扫描时节省电池的便携式无线电收发信机。

本发明别的目的是提供一种在通道扫描时数据接收错收率少而具有节省电池功能的便携式无线电收发信机。

本发明还有一个目的是提供一种即使在节省了电池的通道扫描时，也可以任意呼叫的便携式无线电收发信机。

按照本发明的便携式无线电收发信机，包括能调谐到多个通道的接收部分，控制向该接收部分供电的开关电路、检测各通道电场强度的检测电路以及对接收部分的通道扫描及对上述开关电路的开闭进行控制的控制部分。控制部分对开关电路进行控制使之在通道扫描中对接收部分连续地供电。如果通道扫描超过规定时间持续进行时，则控制部分就使其转为间歇通道扫描的节电扫描。节电扫描时，接收部分的供电和节电扫描是同步进行的。通过节电扫描耒达到通道扫描时节省电池的目的。

附图简要说明。

从以下参照附图所作的说明，可以清楚地表明本发明上述以及其他的目的、特点及优点。附图中，

图1是按照本发明的一个实施例的便携式无线收发信机的方框图。

图2是图1所示的收发信机的通道扫描动作的程序框图。

图3是表示图1中所示的收发信机中使用的通道配置图。

图4A及图4B是图1的收发信机从通常的通道扫描转移为电池节省模式的通道扫描（下称“节电扫描”）状态的时间图。

图5A及图5B是图1的收发信机处于节电扫描状态的时间图。

图6A和图6B是图1的收发信机在节电扫描时，有数据接收情况下的时间图。

图7A和图7B是图1的收发信机在节电扫描时，有键控输入情况下的时间图。

图8是图1的接收频率合成器方框图。

图9是图1的电源开关电路的电路图。

图10是图1的包含有电场强度检测器的接收机方框图。

最佳实施例的详细描述。

图1为实施本发明的便携式汽车电话机的方框图。图中，便携式汽车电话机100为汽车电话系统中的一个用户电话，它通过本地局（图中未示出）连接到一般的公众电话电路网上。也就是说，通过本地局和公众电话电路网，电话机100就能够与一般的电话用户和其他汽车电话机进行通话。

天线1接收的信号，例如调频（FM）信号通过天线共用器2供给接收部分3内的接收机31上，接收机31对所接收的FM信号进行解调，声音信号就由杨声器6输出，而控制信号等数据输入到中央处理单元（CPU）5中。从送话器7输入的声音信号与耒自CPU₅的数据加至发射部分4中的发射机41内。发射机41对输入信号进行FM调制等，通过天线共用器2输送到天线1上，由此向本地局发射。

CPU₅控制着整个电话机100，为了使接收机31和发射机41调谐在预定的通道内，CPU₅要向接收和发射频率合成器32和42提供通道指定信号，频率合成器32和42对通道信号应答，具有与该指定信号相对应的振荡频率的信号作为局发信号，分别供给接收机31和发射机41。CPU5接收耒自键盘8的呼叫信号、拔号信号等。CPU₅还控制着接收机电源开关电路9，以控制从电池11向接收部分3的电源供给。同样，CPU₅通过控制发射机电源开关电路10耒控制向发射部分4的电源供给。而向CPU₅的供电是在电源开关12闭合时就一直连续地进行。控制发射机电源开关电路10，在等待接收时停止电源供给，而在控制数据输出及通话中进行电源供给。对于声音动作型发射机（VOX）的情况耒说，在通话中只有有声音信号时才能动作。接收机电源开关电路9的控制问题在本发明中具有密切的关系，其控制也正如在通道扫描时对节电扫描动作那样进行。进一步而言，在通道扫描时，在预定的时间内，例如在60秒期间，不论哪个控制通道都没有电场时，就接入节电扫描模式，间歇地给发射机31供电。在该模式中，仅仅向控制通道供电一个周期，在一个周期后的规定时间内，例如9秒钟内，就停止电源供给。在本说明书中把这种通道扫描称为节电扫描。

在节电扫描中，当检出哪个控制通道中有电场时，为了接收数据，就连续地给接收部分3供电。而且，在节电扫描中，当键控信号从键盘8输入时，就从该时刻起连续地向接收部分3进行供电。

现在参照图2耒说明通道扫描动作。通道扫描一起动（步骤S₀），在步骤S₁判定系统的状态是A还是B。至于该系统状态可以利用图3的通道配置进行简单地说明。在该系统中有1000个通道，通道1～22，44～322和344～1000用作声音通道（V-CH）。其余的通道23～43和323～343则作为控制通道（C-CH）。各接收机把写入的本局识别号码（ID）读出后，在专用存储器（ID-ROM）中把A或B作为系统数据进行写入。如果写入的是状态A时，该接收机的通道扫描就从控制通道CH23～43开始，然后为CH323～343的顺序进行，相反，若写入的是状态B，则就从通道323～343开始扫描，然后再扫描通道23～43。这就是为了使特定的控制通道不过载。

现在回到图2，在步骤S₁为A状态的情况下，就对上述的控制通道23～43进行扫描，将具有最强和第二强电场强度的通道进行存储（步骤S_2A和S_3A），接着，在步骤S_4A，在具有最强场强的通道中检测是否有数据，如果有数据，就将该数据取出并输送到步骤S₇中。如果没有数据的话，就移至步骤S_5A，在具有第二强场强的通道中检测是否有数据，若有就进行步骤S₇，将数据输入其中。如果在步骤S_5A中没有数据，就通过步骤S_6A移至步骤S_2B。

在步骤S₁为B状态时，就在步骤S_2B中扫描控制通道323～343，在步骤S_3B存储具有最强和第二强场强的通道。从步骤S_3B至步骤S_5B的过程与从步骤S_3A至步骤S_5A相对应，进行的动作完全相同。在步骤S_5B中，若在具有第二强场强的通道中没有数据时，就通过步骤S_6B返回步骤S_2A。

在步骤S_6A和S_6B中，要对是否已把所有的42个控制通道的扫描进行完毕予以检测，若未完成扫描时，就分别进行S_2B和S_2A，则动作结束。所有的控制通道的扫描结束时，就一下退出通道扫描动作，如后所述，即使退出，也用一般的模式进行通道扫描，即没有节电扫描时，再返回到起动状态（步骤S₀）。

以下，利用图4A，4B，5A，5B，6A，6B，7A和7B的时间图对本发明的特征动作中的节电扫描进行说明。在图4B中，从时间t₀到接收机接入电源或是某控制通道从有数据到无数据的情况，参看上述的图2，就转移为如所说明的通道扫描。因为该接收机的系统状态为A，从时间t₀至t₁为扫描第23至43的控制通道时间，从t₁到t₂扫描第323～343通道，以后重复该扫描过程。一条通道的平均扫描时间约为40mS，则把42个控制通道扫描一遍大约需要1.7秒。从通道扫描开始时间t₀开始，经过规定的时间，例如60秒后，在哪个通道中也未发现数据时，从时间t₅进入节电扫描。从时间t₅开始就停止向接收部分3（图1）供电。

节电扫描时的动作如图5B所示，在时间t₆开始向接收部分供电，同时开始通道扫描。整个控制通道CH23～43和CH324～343进行一周期检测，若这些通道中无数据时，则在时间t₇停止供电，进入节电扫描模式。该节电模式在一定时间内，例如9秒的时间内，停止供电和通道扫描，而在时间t₈再一次转为通道扫描模式。时间t₈～t₉期间进行与时间t₆～t₇期间相同的动作。

参照图6A和6B，说明在节电扫描时，当控制通道30中有数据的情况。在图6B中，从时间t₁₀至t₁₂，即为图5A和5B中所示的节电扫描动作。在时间t₁₂～t₁₃的控制通道CH23～43的扫描中，当通道30内有数据时，就在时间t₁₃停止节电扫描，将通道固定于通道30上，就把数据取出耒。

现在参照图7A和7B耒说明在节电扫描时，当有键控信号输入时的动作。在时间t₁₄～t₁₅期间进行通道扫描。在停止供电的时间t₁₆有键控输入时，从该时刻起节电扫描立即停止，进入正常的连续扫描模式。此处所谓的“键控输入”相当于操作键盘8（图1）上的某个键的情况。无论操作哪个键时，都是为了在有用户呼叫等意向时进行判断，而不管在节电扫描的什么时间内，只要键控输入是有效的，都将返回到正常的通道扫描。

在图8中，接收频率合成器32包括有输出基准振荡信号的基准振荡器81。基准振荡信号在固定分频器82中只作规定数量的分频后输入到相位比较器83的一个输入端，而相位比较器83的另一个输入端与可编程计数器89的输出端相连。相位比较器83将这些输入信号间的相位进行比较，然后将比较后的相位误差信号加至充电泵84。驱动充电泵84将与相位差信号对应的电流供给环路泸波器85。泸波器85的低频泸波输出信号作为振荡控制信号加至压控振荡器（VCO）86上。VCO86的输出经缓冲放大器输入到可变予置分频器88，在此接受规定的分频。予置分频器88的输出在可编程脉冲计数器中再一次分频后，供给相位比较器83。予置分频器88的分频比可以设定二个等级，在计数器90内进行设定。

通道指定信号从CPU₅（图1）加到串并变换器91，在此变换为并行信号并供给计数器89和90。计数器89和90设有与通道指定信号对应的分频比。由于元件81～91构成了可编程相位同步环路（PLL），因而就能把耒自VCO86的输出信号加至串并变换器91获得与通道指定信号相对应的频率的信号。VCO86的输出还加到倍乘器92，倍乘器92的输出经过缓冲放大器93和带通泸波器94后，输送到接收机31（图1）。

基准振荡器81、充电泵84、VCO86、缓冲放大器87、分频器88、倍乘器92和缓冲放大器93的供电都是在接收机电源开关电路9的控制下供给的。另外，图中虚线所包围的框95中的元件82、83、89、90和91是由一片互补型金属氧化膜半导体（CMOS）构成的。

图9表示接收机电源开关电路9的实施例的电路图。PNP晶体管91的发射极E和集电极C分别接到电源开关12和接收部分3，其基极B经电阻93接至CPU₅，同时还经电阻92接至其发射极E。当从CPU₅中供给低电平信号时，晶体管91导通，向接收部分3供电，相反，当从CPU5供给高电平信号时，晶体管91就截止，停止电源供给。

图10为包含有电场强度检测器60的接收机31的方框图。接收机本身为双超外差型接收机，由于这是本领域技术人员所熟知的。故以下只进行简单地说明。从天线共用器2上耒的接收信号输入到第一混频器51，在此，混合成第一中频（IF）信号，而加到混频器51的振荡信号是由频率合成器32（图1）提供的。第一IF信号通过第一带通泸波器（BPF）52后，加至第二混频器53，在此与耒自本机振荡器54的振荡信号混合，以获得第二IF信号。第二IF信号通过第二BPF55后，在IF放大器56中被放大，然后在限幅器57中被限幅。

限幅器57的输出供给鉴频器58和场强检测器60。鉴频器58将第二IF信号解调成为音频（AF）信号，并输出到AF电路。AF电路59包括有AF放大器，低通泸波器（LPF）等电路，其声音信号输出和数据输出分别输送到杨声器6和CPU₅。

场强检测器60中的包络检波器61对限幅器57的输出信号进行检波，检出其包络线。模-数（A/D）变换器62将检出的包络线电平进行A/D变换，然后将变换信号提供给CPU₅。

第一和第二混频器51和53、本机振荡器54、IF放大器56、限幅器57、鉴频器58、AF电路59和场强检测器260的电源供给，都是受接收机电源开关电路9控制的。

正如上述的说明，本发明利用间歇动作进行通道扫描，使得即使在场强条件差的地方也寻求到有电场的通道，从而进行经常的通道扫描，因而在不增加消耗电流的情况下，可以提供用最少限度的消耗电流保持使用时间长的汽车电话。因而在接收一次数据后的一定时间内不进行间歇动作，即使在电场强度变化激烈的地方，也不会产生由于间歇动作而造成的延迟应答。

而且，从操作部输入键控数据后，在一定的时间内不进行间歇动作，就不会产生由于间歇动作向操作者的应答延迟。

Claims

1、一种便携式无线电装置，包括有：

可调谐到多个通道的接收部分；

与电池相配合控制向上述接收部分供电的开关电路；

检测上述多个通道电场强度的检测电路，以及控制部分，该控制部分与上述接收部分和上述开关电路相结合，且应答于上述检测电路的输出大小，进行把上述接收部分按顺序调谐于上述多个通道的通道扫描，这时控制上述开关电路以便向上述接收部分连续供电，在上述通道扫描中的第一规定时间内，上述多个通道上都没有数据时，把上述多个通道扫描一遍，扫描一遍之后进行节电扫描，重复进行直到第二个规定时间停止的周期，这时向上述接收部分供电与上述节电扫描同步地进行，就这样来控制上述开关电路。

2、权利要求1的便携式无线电装置中，节电扫描过程中上述多个通道的哪一个通道上接收到数据时，上述控制部分就再把上述接收部分调谐固定到该通道上，控制上述开关电路，以便向上述接收部分进行连续供电。

3、权利要求1的便携式无线电装置中，上述的装置还包含有一个由键控开关产生键控信号的键盘，上述控制部分在节电扫描过程中接收到上述键控信号时，就终止上述节电扫描，而回复到上述通道扫描，同时向上述接收部分进行连续供电，上述装置就是这样与控制部分结合起耒控制上述开关电路。

4、权利要求1的便携式无线电装置中，上述的通道扫描的一个周期至少包含下面的步骤：扫描上述所有的通道;记忆上述多个通道中电场最强的和第二强的第1和第2通道;判断上述第1和第2通道上有关数据;上述第1和第2通道的哪一个通道上有数据时，把该数据取出耒;上述第1和第2通道上都没有数据时，上述的通道扫描的一个周期就终止。

5、权利要求2的便携式无线电装置中，上述的多个通道包含有第1和第2通道组，上述的通道扫描的一个周期包含下列步骤：当上述装置设定在第1状态时，扫描上述第1通道组;记忆上述通道组中电场最强的和第二强的第1和第2通道;判断上述第1和第2通道上有无数据;上述第1和第2通道上哪一个有数据时，就把数据取出耒;上述第1和第2通道上都没有数据时，扫描上述第2通道组;记忆上述第2通道组中电场最强的和第二强的第3和第4通道;判断上述第3和第4通道上有无数据;上述第3和第4通道上哪一个有数据，就把该数据取出耒;第3和第4通道上都没有数据时，上述通道扫描的一个周期终止。

6、权利要求1的便携式无线电装置中，上述的检测电路包含有一个对耒自上述接收部分的中频（IF）信号的包络线进行检波的检波器和对上述检波器输出进行模-数（A/D）变换的A/D变换器。

7、权利要求1的便携式无线电装置中，上述的开关电路包含一个PNP型晶体管，其发射极和集电极分别与上述的电池和上述接收部分连接，而其基极接在上述控制部分上。

8、权利要求1的便携式无线电装置中，上述的接收部分包含：由本振信号把接收信号变换成中频（IF）信号的变频器;将上述中频IF信号解调成音频（AF）信号的解调器;以及一个应答耒自上述控制部分的通道指定信号使输出频率变化，同时把输出作为上述本振信号供给变频器的频率合成器;而上述的检测电路包含：检出IF信号的包络线的检波器和一个把上述检波器输出信号进行模-数（A/D）变换的A/D变换器。

9、一种具有间歇通道扫描功能的便携式无线电装置，包括：通道可转换的无线部分;上述无线部分与电源连接的电源开关;和一个控制部分，该控制部分具有这样的控制手段，即：等待接收时，控制上述无线部分的通道，顺次转换控制通道，测定其接收电平，转换到最大接收电平，以及必要的话转换到第二强接收电平的控制通道上，等待接收数据，数据没有能接收到时，再次重复上述通道扫描，通过一定的时间或是一定桢数，还没能接收到数据时，上述的电源开关就切断上述无线部分和除时钟部分之外的该部分的电源，切断电源后，经过一定时间再对上述无线部分和被切断电源的各部分供电，而开始上述的通道扫描，没能接收到数据时再把电源切断，以及达到一定条件时，终止上述节电扫描而进行通道扫描。

10、权利要求9的间歇通道扫描功能的便携式无线电装置中，上述的一定条件是能接收数据时或者由操作部分输入键控数据时。

11、便携式无线电装置，包括：

应答多个通道指定信号，分别调谐到各个通道的接收装置;

判断上述接收装置在已经调谐的通道上有无数据的判断装置;

根据上述判断装置的输出，如果上述多个通道上没有数据的话，就循环顺次地转换多个通道指定信号，供给上述接收装置的第1装置;

上述第1装置连续动作超过规定的时间时，把上述的多个通道的指定信号循环而间歇地顺次转换并供给上述接收装置的第2装置;以及

与第1和第2装置时间上同步，把上述控制信号供给上述电源开关装置的第3装置。

12、权利要求11的便携式无线电装置还包括：

在上述第1装置动作过程中，根据判断装置判断上述多个通道的某一个通道上有数据时，把对应该通道的指定信号固定地供给上述接收装置的第4装置;以及

与上述第4装置动作同步地把上述控制信号供给上述电源开关装置的第5装置。

13、权利要求11的便携式无线电装置，还包括：

由键控开关操作输出键控信号的键控输入装置;

在第2装置动作过程中，接收到上述键控信号时，使上述第2装置不能接收而使上述第1装置可能接收的第4装置;以及

与第4装置时间上同步，把上述控制信号供给电源开关装置的第5装置。

14、权利要求11的便携式无线电装置，还包括：

检测上述接收装置调谐了的通道的电场强度的场强检测装置;以及根据上述检测装置检测的各通道的场强，按顺序记忆规定数目通道的第4装置;而上述判断装置的数据有无的判判仅根据记忆了的规定数目的通道耒进行。

15、权利要求14的便携式无线电装置中，上述规定的数目为2。

16、权利要求11的便携式无线电装置中，上述的接收装置包括：把接收信号由本振信号变换成中频（IF）信号的变换器;把上述IF信号解调成音频（AF）信号的解调器;以及应答上述通道指定信号使输出频率变化而把该输出作为上述本振信号供给变频器的频率合成器。

17、便携式无线电装置的通道扫描方法包括如下步骤：

调谐接收部分到多个通道的某一个通道上;

应答控制信号向上述接收部分供电;

判判上述接收部分调谐了的通道上有无数据;

上述多个通道上没有数据时，循环连续地把上述接收部分调谐到各个通道;

上述循环而连续地调谐动作持续超过规定时间时，循环间歇地调谐上述接收部分到各个通道;以及

连续调谐时对上述接收部分连续供电，而间歇地调谐时对上述接收部分间歇供电。

18、权利要求17的方法还包括下列步骤：

上述间歇调谐时，如果通道中的某一个通道上有数据时，则把上述接收部分固定地调谐到该通道上;以及上述接收部分调谐到该通道上时，对上述接收部分连续地供电。

19、权利要求17的方法还包括下述步骤：

手动产生键控信号;以及

上述间歇调谐时，如果有上述键控信号，则把上述间歇调谐动作返回到连续调谐动作。

20、权利要求17的方法还包括下述步骤：

检测上述接收部分调谐了的通道的电场强度;以及在上述多个通道中按照检测出的场强的顺序记入规定数目的通道;

而上述数据有无的判断步骤，仅根据规定数目的通道耒判定。

21、权利要求20的方法中，上述规定数目是2。