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発明の名称 無線通信装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平6−6253
公開日 平成6年(1994)1月14日
出願番号 特願平4−160640
出願日 平成4年(1992)6月19日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小川 勝男
発明者 久保田 明夫
要約 目的
本発明の目的は、空チャネルの確認作業を省き、無線通信装置の使い勝手の向上を図る。

構成
通信期間中に空きチャネルをCPU4で検出し、その検出結果を表示部17に表示することにより、周波数移動先の空チャネル検出の自動化を図り、マニュアルで空チャネルを探す手間を省き、空チャネルに速やかに移行可能とする。
特許請求の範囲
【請求項1】 特定の無線周波数を使用して無線中継局をアクセスし、当該無線中継局経由による無線通信を可能とする第1通信モードと、この第1通信モードの無線周波数とは異なる周波数を使用することにより、上記無線中継局を経由しない無線通信を可能とする第2通信モードとを有する無線通信装置において、上記第1通信モードにより上記無線中継局をアクセスしている期間に上記第2通信モードによる無線通信が可能となる無線周波数を検出する検出手段と、その検出結果を表示するための表示手段とを含むことを特徴とする無線通信装置。
【請求項2】 上記検出手段による無線周波数検出のための周波数信号を発生する発振手段を含み、上記第1通信モードにより無線中継局をアクセスしている期間に上記発振手段の発振周波数が変化されることにより検出用受信周波数が所定の範囲でスキャンされる請求項1記載の無線通信装置。
【請求項3】 無線通信の周波数帯が、所定の周波数幅単位で分割されることによって複数の無線チャンネルが形成されるとき、上記検出手段は、上記第1通信モードによる無線通信が可能となる無線周波数を、各無線チャネルでの受信レベルに基づいて検出する請求項1又は2記載の無線通信装置。
【請求項4】 無線通信の周波数帯が、所定の周波数幅単位で分割されることによって複数の無線チャンネルが形成されるとき、この無線チャネルを順次切換えるための第1手段と、各無線チャネルでの受信結果に基づいて空きチャネルを検出する第2手段と、その検出結果を表示するための第3手段とを含むことを特徴とする無線通信装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、無線通信技術、さらには、アクセス用トーン信号が検出されることによって送信部が活性化されて無線中継が可能とされる無線中継局(レピータ装置と称する)を利用して無線通信を行う機能を備えた無線通信装置に関し、例えば携帯用トランシーバに適用して有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】UHF(300MHz〜3GHz)帯やそれ以上の周波数帯に属する電磁波(電波)を利用する無線通信では、当該電波の性質上、光学的な見通し内での直接波による通信は非常に安定しているが、直接波による見通し外通信は非常に困難とされる。そこで、UHF帯を利用する通信では、山岳の頂上や高層ビルの屋上などにレピータ装置を設置し、このレピータ装置で無線中継することによって見通し外通信を可能としている。
【0003】通常、レピータ装置は、所定周波数の電波を受信可能な受信部と、この受信周波数とは異なる周波数で送信可能な送信部とを有し、受信信号に含まれるトーン信号が検出されることによって上記送信部が活性化されるようになっている。したがって、レピータ装置を中継動作可能状態とするには、レピータ装置の利用者(無線局)が、レピータ装置のアクセス用として予め定められているトーン信号を電波に乗せて送信する必要があり、例えばアマチュア無線用の通信装置の多くには、そのようなレピータアクセス機能が搭載される。
【0004】尚、レピータを利用した無線通信について記載された文献の例としては、特開昭62−104228号公報や,特開昭62−104229号公報がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】中継局の介在無しに無線通信が可能であれば、中継局を使用しないで直接交信(そのような通信をシンプレックスモードという)するのが、中継局の有効利用を図る上で重要とされる。特に移動体通信の場合のように、通信相手との間の距離が徐々に小さくなり、シンプレックスモードが十分に可能となったときには、速やかにシンプレックスモードに切換えるべきである。しかしながら、従来の無線通信においては、レピータ装置の中継による無線通信を行っている途中で、シンプレックスモードに切換えようとするとき、通信者はシンプレックス周波数帯域の空チャネル(他の局が利用していないチャンネル)を探し、当該チャンネルへ周波数変更しなければならい。空きチャンネルが比較的多い場合には、それを探すのは容易であり、その場合には比較的円滑にシンプレックスモードに移行できる。しかしながら、無線チャンネル使用率が高く、空きチャンネルが非常に少ない場合には、それを探しだすのは非常に困難とされ、シンプレックスモードへの移行を円滑に行うことができない。
【0006】本発明の目的は、無線チャンネル使用率にかかわらず、レピータモードからシンプレックスモードへの移行を容易に行い得る技術を提供することにある。また、本発明の別の目的は、無線通信における空きチャネルへの移行を円滑に行うための技術を提供することにある。
【0007】本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【0008】
【課題を解決するための手段】本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。
【0009】すなわち、無線中継局経由による無線通信を可能とする第1通信モードと、この第1通信モードの無線周波数とは異なる周波数を使用することにより、上記無線中継局を経由しない無線通信を可能とする第2通信モードとを有して無線通信装置が構成されるとき、上記第1通信モードにより上記無線中継局をアクセスしている期間に上記第2通信モードによる無線通信が可能となる無線周波数を検出する検出手段と、その検出結果を表示するための表示手段とを含むものでる。更に具体的な態様では、上記検出手段による無線周波数検出のための周波数信号を発生する発振手段を設け、上記第1通信モードにより無線中継局をアクセスしている期間において上記発振回路の発振周波数が変化されることにより検出用受信周波数が所定の範囲でスキャンされるように構成することができる。また、無線通信の周波数帯が、所定の周波数幅単位で分割されることによって複数の無線チャンネルが形成されるとき、上記検出手段は、上記第1通信モードによる無線通信が可能となる無線周波数を、各無線チャネルでの受信レベルに基づいて検出するように構成することができる。さらに、無線通信の周波数帯が、所定の周波数幅単位で分割されることによって複数の無線チャンネルが形成されるとき、この無線チャネルを順次切換えるための第1手段と、各無線チャネルでの受信結果に基づいて空きチャネルを検出する第2手段と、その検出結果を表示するための表示手段とを含んで無線通信装置を構成するものである。
【0010】
【作用】上記した手段によれば、検出手段は、上記第1通信モードにより上記無線中継局をアクセスしている期間に上記第2通信モードによる無線通信が可能となる無線周波数を検出し、上記表示手段は、その検出結果を表示する。このことが、無線チャンネル使用率にかかわらず、レピータモードからシンプレックスモードへの移行の容易化を達成する。また、上記第1手段は、無線チャネルを順次切換え、このとき、上記第2手段は各無線チャネルでの受信結果に基づいて空きチャネルを検出し、上記表示手段はその検出結果を表示する。
【0011】
【実施例】図1には本発明の一実施例である携帯用トランシーバが示される。
【0012】1は受信部であり、この受信部1では、空中線11を介して取込まれた高周波信号の増幅、復調が行われ、音声信号が取出される。この音声信号は後段の音声出力制御部13に伝達され、そこで電力増幅された後にスピーカ14に入力されるようになっている。
【0013】マイクロフォンロフォン19から出力された音声信号は、後段の音声増幅部20で増幅された後、送信部2へ伝達される。この送信部は、入力された音声信号によって搬送波を変調するための変調回路、およびその変調出力の電力増幅を行う増幅回路とを含み、この電力増幅出力が空中線11に供給されることによって、変調波出力が行われる。
【0014】21は、トーン信号発生部であり、このトーン信号発生部21は、レピータ装置のアクセス用として予め定められているトーン信号を発生するもので、発生されたトーン信号は上記送信部2に供給されることによって、当該トーン信号が電波に乗せて送信する可能とされる。受信及び送信周波数は、PLL(フェーズ・ロックド・ループ)3によって制御されるようになっている。シンプレックスモードの場合、受信周波数と送信周波数とが互いに等しいが、レピータモードの場合、受信周波数と送信周波数とは互いに異なる。
【0015】18は、PTT(プレストーク)スイッチであり、このPTTスイッチ18は通常状態でオフされており、その場合に本実施例装置は受信状態とされ、空中線11は受信部1に結合される。そに対して、このPTTスイッチ18がオンされた場合には、本実施例装置は送信状態とされ、そのとき空中線11は送信部2に結合される。そのような空中線切換えは、上記PTTスイッチ18の状態によって駆動制御される送受信切換え切換えスイッチ12によって行われる。
【0016】さらに、本実施例装置においては、時間計測のためのタイマ15、周波数変更や各種モード設定のためのキーボード22、本実施例装置全体を制御するCPU(中央処理装置)4、周波数や動作状態を表示しするための表示部17、プログラムや各種データを記憶するためのメモリ16が配置され、それらがシステムバスBUSによって結合されている。
【0017】特に制限されないが、上記受信部1、音声出力制御部13、PLL3、トーン信号発生部21、音声増幅部20などは、公知の半導体集積回路製造技術により、シリコンなどの一つの半導体基板に形成される。
【0018】尚、図面上省略されているが、本実施例は携帯用であるため、電池が内蔵され、その電池を電源として動作可能とされる。
【0019】図2には本実施例装置の動作フローが示される。
【0020】先ず、通信者Aが送信側、通信者Bが受信側のとき、通信者Aが通信内容を送信し、通信者Bが受信する場合について説明する。
【0021】通信者B側の携帯用トランシーバにおいて、空中線11で受けられた電磁波は電気信号に変換され、送受信切換え切換えスイッチ12を介して受信部1へ入力される。受信部1は受信信号の検知及び復調を行う。検知信号はCPU1へ伝達され、復調信号は、音声出力制御部13で増幅された後にスピーカ14に供給される。CPU1は受信信号を検知した後、タイマ15を動作させる。タイマ15がカウントアップしたとき、CPU4は、予めメモリ16に格納されている空チャネルのサーチ周波数を読出し、それをPLL3に伝達する。PLL3は、伝達されたデータに基づき、空チャネルサーチの周波数を出力する。受信部1では、サーチ周波数に従って各周波数毎に受信信号の有無がチェックされ、そのチェック結果が、CPU4に伝達される。受信信号を検知しなかったときは、空チャネルのサーチ周波数を更新せず、逆に検知した場合は当該サーチ周波数を更新する。この周波数の更新は、メモリ16に格納されているデータに基づく。また空チャネルのサーチが実施されているとき、CPU4は、音声出力制御部13に音声出力を禁止させる命令を送る。従ってこの期間中は、通常、受信信号は出力されない。しかし、この期間は数μs程度とされ、そのような音声出力禁止期間が設定されたとしても、実際の音声受信に支障を来すことはない。そして、次に再びタイマ15がカウントアップされたとき、さらに上記の場合と同様に受信信号の有無チェックが繰返し実行される。
【0022】上記のような周波数チェックにおいて、空チャネルとしての認識回数が規定回数に達したとき、当該チャンネルはCPU4によって空チャネルと判断され、その情報は、メモリ16に格納される。そして表示部17には当該空チャネルの周波数が表示される。以上のような動作が繰返されることによって数個の空チャネル周波数データがメモリ16に格納される。
【0023】次に通信者Aの送信が終了し、通信者Bから通信者Aへの送信が行われる場合、通信者Bは、PTTスイッチ18を押下することにより送信状態をCPU4に知らせ、それによりCPU4は送受信切換えスイッチ12を送信側に切換える。通信者Bの音声はマイクロフォン19によって電気信号に変換され、音声増幅部20で信号増幅される。そして、送信部2で変調、及び高周波増幅が行われた後に空中線11より送信される。無線中継を行うレピータ装置をアクセスするときには、トーン信号発生部21からのアクセスストーンが上記送信信号に重畳されて送信される。さらに、メモリ16に格納されている空チャネル周波数データがコード化され、上記と同様にトーン信号が送信信号に重畳される。尚、このトーン信号に代えてDTM信号を適用することもできる。
【0024】尚、空チャネル周波数のデータは、表示部17に表示されているから、その周波数を口頭で相手方に伝達することも可能である。
【0025】一方、通信者Aは、通信者Bの信号を受信し、通信者Bの空チャネル周波数をメモリ16に格納する。また、通信者Bはその空チャネル周波数にて受信を行い、それが確かに空チャネルであると判断した場合には、その情報をメモリ16に移動先チャネルとして格納する。逆にその周波数が空チャネルでない場合は、移動先チャネルではないこと、及びメモリ16に格納された空チャネルサーチ周波数に基づいて空チャネルをサーチする。さらにこの結果を表示部17に表示させる。通信者Bは、表示部17を確認し、次に別な周波数に移動するときには、口頭で別の移動周波数を確認し、その旨を通信者Aに伝達する。通信者Aはその周波数が空チャネルと認めた場合は、チャネルの移動を行う。チャンネルの移動は、表示部17に表示された周波数を、キーボード22により指定することで可能とされる。また、この選択は、移動先チャネルとして認識したもののみ行うことができる。
【0026】上記実施例によれば以下の作用効果が得られる。
【0027】受信のとき、通常受信周波数の受信と、同一周波数帯内の空チャネルをサーチするための別周波数の受信が時分割で行われる。空チャネルのサーチのための受信期間は、通常受信期間と比較して、極めて短い時間とされ、しかも、空チャネルのサーチのための受信のときには、受信出力がスピーカ14に出力されない。従って、通常の音声通信に支障を与えずに済む。仮に、同一バンド内のある周波数において、受信信号が無い場合には、空チャネルサーチのための周波数を変えずに数回受信し、そして、受信信号が無い状態が、予め設定した時間以上続いたとき、この空チャネルサーチの周波数がメモリ16に記憶される。そのような動作が受信期間中、連続して行われることによって、同一周波数帯内の空チャネル周波数情報がメモリ16に格納される。空チャネルの周波数は、表示部17に表示され、通信者に知らされる。通信者Aが受信から送信に移り、PTTスイッチ18を押したとき、メモリに格納した空チャネルの周波数のデータが送信される。空チャネルデータを受信した通信者B側では、それを逐次読出され、メモリ16に格納される。通信者Bが受信状態になった場合、前記通信者Aと同様に空チャネルのサーチを行う。送信と受信を繰返し、通信者A側と通信者B側が互いに空チャネルと認め合った周波数が移動先チャネルとされる。
【0028】このように、本実施例によれば、受信中に空チャネルをサーチし、通信者同志の空チャネルの情報交換を行うことにより、移動先の空チャネルを決定するので、マニュアルで空チャネルを探す手間が省け、つまり、操作者自信が、移動先の候補とされる周波数にトランシーバの受信周波数を合せ、当該チャネルが現在、他局によって使用されているか否かを判断する手間が省け、それによって、空チャネルに速やかに移ることができる。また、一方の通信者側の受信状況のみで空チャネル判断が行われるのではなく、双方で空チャネルが一致したものが移動先の空チャネル周波数として決定されるから、移動先周波数において、混信、妨害を生ずることはない。
【0029】以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
【0030】例えば、上記実施例では発振部としてのPLLを一系統のみとしたが、通常受信用PLLと、それとは別に空チャネルサーチ用PLLとを設け、通常受信用PLLを用いての通常周波数の受信と同時に空チャネルサーチ用PLLによる空チャネルのサーチを行い、サーチされた空チャネル周波数をもとに、上記実施例の場合と同様に表示部17の表示及び空チャネル周波数の伝達を行うようにしてもよい。
【0031】また、上記実施例では、特定の無線周波数を使用してレピータをアクセスし、当該レピータ経由による無線通信を可能とするレピータモードと、このレピータモードの無線周波数とは異なる周波数を使用することにより、上記レピータを経由しない無線通信を可能とするシンプレックスモードとを有する場合の、空きチャネルを自動的に検出する場合について説明したが、シンプレックスモードの無線通信中に、空きチャネル検出を行い、その情報を表示し、さらに、それをメモリに保持するようにしてもよい。そのようにすれば、シンプレックスモードによる通信中に混信を生じた場合などに、空チャネルへの移行を円滑に行うことができる。
【0032】以上の説明では主として本発明者によってなされた発明をその背景となった利用分野である携帯用トランシーバに適用した場合について説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、非携帯用の無線通信装置や、車載用の無線通信装置に適用することができる。
【0033】本発明は、少なくとも送受信周波数が変更可能であることを条件に適用することができる。
【0034】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記の通りである。
【0035】すなわち、特定の無線周波数を使用して無線中継局をアクセスし、当該無線中継局経由による無線通信を可能とする第1通信モードと、この第1通信モードの無線周波数とは異なる周波数を使用することにより、上記無線中継局を経由しない無線通信を可能とする第2通信モードとを有する無線通信装置において、上記第1通信モードにより上記無線中継局をアクセスしている期間に上記第2通信モードによる無線通信が可能となる無線周波数を検出する検出手段と、その検出結果を表示するための表示手段とを含むことにより、移動先の空チャネルを決定するので、マニュアルで空チャネルを探す手間が省け、別の空チャネルに速やかに移ることができ、レピータモードからシンプレックスモードへの移行の容易化が達成される。また、無線通信の周波数帯が、所定の周波数幅単位で分割されることによって複数の無線チャンネルが形成されるとき、この無線チャネルを順次切換えるための第1手段と、各無線チャネルでの受信結果に基づいて空きチャネルを検出する第2手段と、その検出結果を表示するための第3手段とを含むことによって、空チャネル検出を自動的に行うことができ、空きチャネルへの移行を円滑に行うことができる。




 

 


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