JP7731258B2 - 無線通信装置及び無線通信システム - Google Patents

Description

本発明は、例えば特定小電力無線局無線電話用無線設備標準規格に準拠する無線通信装置と、当該無線通信装置を備えた無線通信システムとに関する。

地震や台風等の災害に見舞われる昨今、自治体によっては防災無線システム又は防災行政無線システム（以下、防災無線システムという）を導入し、戸別ごとに専用の受信機を設置するなどを行っているが、防災無線システムは「必ず住民に伝わる」という必須条件のもと、「混信防止のために総務省からの専用波の割り当てが必要」および「複雑な回線設計が必要」などの理由で導入するまでには手間・時間・コストがかかり、システム導入までのハードルが高くなってしまう。

例えば、防災無線システムを特定小電力無線機器で運用することによって、限られたエリアでの運用になるが、行政機関への申請は不要かつ比較的安価で実機を準備することができ、システム導入までのハードルが低くなる。

特許第４８２８３９６号公報

社団法人電波産業会、「特定小電力無線局無線電話用無線設備標準規格」，ＲＣＲ－ＳＴＤ－２０，５．０版、２０２０年９月２８日改定

しかし、以下の課題があった。

周波数の有効利用及び他の利用者との混信の回避を図る目的から国の技術基準と、併せて無線設備の適正品質、互換性の確保等、無線機器製造者及び利用者の利便を図る目的から、「特定小電力無線局無線電話用無線設備標準規格」が非特許文献１において定められており、この特定小電力無線局は無線局の免許が不要であることから全国で広く普及している。しかし、当該標準規格において、空中線電力が例えば１０ｍＷの無線通信装置を構成する場合は、「通信時間を自動的に３分以内に制限し、その際は２秒経過しなければその後の通信を行わない機能を有しなければならない。」と規定されている。

また、非特許文献１の１３ページにおいて、「キャリアセンス」について以下のように定められている（旧郵政省告示、平成元年第４９号）。以下、「キャリアセンスの規定」という。

「（３）キャリアセンス
無線設備にはキャリアセンスを備えるものとする。キャリアセンスは、無線通信回線の設定に先立ち、他の無線局の電波を受信した場合、当該無線局の発射電波と同一の周波数（複信方式及び半複信方式のものにあっては受信周波数に対応する送信周波数）の電波の発射を行わないものとする。」

図１１は従来例に係る無線通信システムにおける課題を説明するための動作例を示すタイミングチャートである。この無線通信システムは、無線送信機と、無線受信機とを備えて構成される。

図１１において、無線送信機は、音声信号の送信を所定の制限時間である３分で間欠的に繰り返して行い、かつ各無線送信の前にキャリアセンス（ＣＳ）を行っている。これに応答して、無線受信機は無線送信機からの無線信号を受信して復調することで音声信号を出力する。これにより、無線受信機では、音声信号が間欠的に無線受信され、音声信号が途切れる。

すなわち、上述のように、特定小電力無線システムにおける空中線電力が１０ｍＷである送信では、３分間の送信時間の制限があり、音声信号が途切れることなく長時間無線送信し続ける必要のある防災無線システムへの導入は実現できなかった。

本発明の目的は以上の問題点を解決し、例えば特定小電力無線システムの無線通信装置を、例えば防災無線システムに適用した場合に、音声信号送信時間が例えば３分などの所定の制限時間を超えた場合であっても、音声信号が途切れることがない無線通信装置と、当該無線通信装置を備えた無線通信システムを提供することにある。

第１の発明に係る無線通信装置は、
音声信号に従って変調された無線信号を第１のチャンネルで無線受信して第１の音声信号に復調する第１の無線受信部と、
前記音声信号に従って変調された無線信号を第２のチャンネルで無線受信して第２の音声信号に復調する第２の無線受信部と、
前記第１の音声信号と前記第２の音声信号とを、前記第１及び第２の無線受信部の無線受信の開始に連動して選択的に切り替えて出力し、もしくは、加算して出力する音声出力部と、
前記第１及び第２の無線受信部を制御する第１の制御部とを備えた無線通信装置であって、
前記第１の制御部は、前記第１の無線受信部の無線受信中に、前記第２の無線受信部が無線受信した場合には、前記第２の音声信号に切り替えて出力するように前記音声出力部を制御する。

第２の発明に係る無線通信装置は、
音声信号に従って変調された無線信号を第１のチャンネルで、所定の第１の制限時間以内でかつ間欠的に無線送信する第１の無線送信部と、
前記第１の無線送信部とは別の無線送信部である第２の無線送信部であって、前記音声信号に従って変調された無線信号を第２のチャンネルで、所定の第２の制限時間以内でかつ間欠的に無線送信する第２の無線送信部と、
前記第１及び第２の無線送信部を制御する第２の制御部とを備え、 前記第２の制御部は、前記第１の無線送信部の無線送信が前記第１の制限時間により終了する前に、前記第２の無線送信部の無線送信を開始することで、前記第１の無線送信部による前記音声信号に従って変調された無線信号の無線送信と、前記第２の無線送信部による前記音声信号に従って変調された無線信号の無線送信が所定の時間同時に行われるように制御する。

第３の発明に係る無線通信システムは、
前記第１の発明に係る無線通信装置と、
前記第２の発明に係る無線通信装置とを備える。

従って、本発明に係る無線通信装置等によれば、例えば特定小電力無線システムの無線通信装置を、例えば防災無線システムに適用することができる無線通信装置と、当該無線通信装置を備えた無線通信システムを提供できる。特に、例えば特定小電力無線システムの無線通信装置を、例えば防災無線システムに適用した場合に、音声信号送信時間が例えば３分などの所定の制限時間を超えた場合であっても、音声信号が途切れることがない。

実施形態１に係る無線通信システムのための無線送受信装置の構成例を示すブロック図である。 図１の無線送受信装置からの無線信号を受信する無線受信装置の構成例を示すブロック図である。 図１の無線送受信装置により実行される送受信制御処理の第１の部分を示すフローチャートである。 図１の無線送受信装置により実行される送受信制御処理の第２の部分を示すフローチャートである。 図２の無線受信装置により実行される受信制御処理の第１の部分を示すフローチャートである。 図２の無線受信装置により実行される受信制御処理の第２の部分を示すフローチャートである。 図１の無線送受信装置と図２の無線受信装置とを備えた無線通信システムの動作例を示すタイミングチャートである。 実施形態２に係る無線通信システムのための無線送受信装置により実行される送受信制御処理の第１の部分を示すフローチャートである。 実施形態２に係る無線送受信装置により実行される送受信制御処理の第２の部分を示すフローチャートである。 実施形態２に係る無線受信装置により実行される受信制御処理の第１の部分を示すフローチャートである。 実施形態２に係る無線受信装置により実行される受信制御処理の第２の部分を示すフローチャートである。 実施形態３に係る無線通信システムのための無線受信装置の構成例を示すブロック図である。 実施形態３に係る無線通信システムで用いる無線送受信装置の送受信制御処理の第１の部分を示すフローチャートである。 実施形態３に係る無線通信システムで用いる無線送受信装置の送受信制御処理の第２の部分を示すフローチャートである。 図８の無線受信装置により実行される受信制御処理の第１の部分を示すフローチャートである。 図８の無線受信装置により実行される受信制御処理の第２の部分を示すフローチャートである。 従来例に係る無線通信システムにおける課題を説明するための動作例を示すタイミングチャートである。

以下、本発明にかかる実施形態について図面を参照して説明する。なお、同一又は同様の構成要素については同一の符号を付している。

（実施形態１）
図１は実施形態１に係る無線通信システムのための無線送受信装置の構成例を示すブロック図である。また、図２は図１の無線送受信装置からの無線信号を受信する無線受信装置の構成例を示すブロック図である。当該無線通信システムは例えば防災無線システム等であって、互いに無線回線で接続される図１の無線送受信装置及び図２の無線受信装置を備えて構成され、各装置は、空中線送信電力が例えば１０ｍＷ以下の特定小電力無線局無線電話用無線設備標準規格に準拠する無線通信装置である。

図１において、無線送受信装置は、アンテナ１～３と、変調送信部１１，１２と、受信復調部１３と、ＰＴＴ（Ｐｕｓｈ Ｔｏ Ｔａｌｋ）キー１４ｐを有する操作部１４と、マイクロホン１５と、音声信号入力部１６と、音声信号増幅部１７と、音声信号レベル測定部１８と、受信無線信号レベル測定部１９と、これらの処理部を制御する制御部１０とを備えて構成される。ここで、アンテナ１～３は、例えば少なくとも１個又は２個のアンテナを備え、バンドパスフィルタ又はサーキュレータなどで共用して構成してよい。なお、音声信号入力部１６及び音声信号レベル測定部１８は後述する実施形態１の変形例で用いる処理部であり、詳細後述する。

図１において、受信復調部１３は、複数のチャンネルのうち所定のチャンネルでキャリアセンス（ＣＳ）を行うために、アンテナ３で受信される無線信号を受信して、低雑音増幅、低域周波数変換、中間増幅などを行った後、処理後の信号を受信無線信号レベル測定部１９に出力する。受信復調部１３の受信チャンネルは制御部１０により制御される。受信無線信号レベル測定部１９は入力される信号を所定のしきい値と比較することで、複数のチャンネルのうち所定のチャンネルにおいて、前記キャリアセンス（ＣＳ）のために無線信号が入感しているか否かを判断し、判定結果信号を制御部１０に出力する。

操作部１４は、送信指示を行うための送信キーであるＰＴＴキー１４ｐを有し、ＰＴＴキー１４ｐがオンされたときに、それを示す制御信号を制御部１０に出力する。マイクロホン１５に入力される音声は音声信号に変換された後、音声信号増幅部１７により増幅され、変調送信部１１，１２に出力される。変調送信部１１，１２はそれぞれ、入力される音声信号に従って、複数のチャンネルのうちの所定のチャンネルの搬送波信号を変調することで、変調された無線信号を発生し、電力増幅した後、アンテナ１，２から放射する。ここで、変調送信部１１，１２の送信チャンネルは制御部１０により制御される。

変調送信部１１，１２は空中線送信電力が例えば１０ｍＷ以下の特定小電力無線局無線電話用無線設備標準規格に準拠しており、キャリアセンス（ＣＳ）を行って送信するチャンネルで他の無線通信装置からの無線信号の入感がないことを確認した後、当該チャンネルを用いて制限時間（最大送信時間であって、例えば３分(又は５分）である。送信は制限時間以内であってもよい。また、変調送信部１１，１２における送信の制限時間は互いに同一でもよいし、異なってもよい。）で無線信号を間欠的に送信する。また、変調送信部１１が送信した後、次いで変調送信部１２が送信するときは、変調送信部１１の送信時間（制限時間）３分経過後の時刻よりも例えば５秒前（予め決められた時間であって、前記制限時間の３分よりも十分に短い時間である）の時刻から（従って、キャリアセンス（ＣＳ）はその前の時刻から行う）、変調送信部１１とは異なるチャンネルで無線送信を行う。

制御部１０は、リセット時に例えば３分の計時時間（送信の制限時間）がセットされた後、計時開始で保持する計時時間が減算される３分タイマＴ１，Ｔ２を含む。制御部１０は、各処理部１４，１８，１９からの制御信号に基づいて、前記３分タイマＴ１，Ｔ２を用いて、後述する図３Ａ及び図３Ｂの送受信制御処理を実行することにより、各処理部１１～１８の動作を制御する。

図２において、無線受信装置は、アンテナ４，５と、受信復調部２１，２２と、音声信号切替部２３と、音声信号増幅部２４と、スピーカ２５とを備えて構成される。ここで、アンテナ４，５は、１個のアンテナを備えて共用して構成してよい。

図２において、受信復調部２１，２２はそれぞれ、複数のチャンネルのうち所定のチャンネルでアンテナ４，５で受信された無線信号を受信し、低雑音増幅器、低域周波数変換、中間周波数増幅などの処理を行った後、処理後の信号を音声信号に復調し、音声信号切替部２３に出力する。なお、受信復調部２１，２２の各受信チャンネルは制御部２０により制御される。音声信号切替部２３は入力される２つの音声信号のうちの１つの音声信号を選択的に切り替えて音声信号増幅部２４に出力する。音声信号増幅部２４は入力される音声信号を増幅してスピーカ２５に出力して、音声として出力する。制御部２０は、後述する図４Ａ及び図４Ｂの受信制御処理を実行することにより、各処理部２１～２３の動作を制御する。

図２の受信復調部２２は、受信復調部２１の無線受信の時刻（図５の時刻ｔ１，ｔ３，ｔ５）から例えば３分が経過する時刻よりも例えば５秒前の時刻（図５の時刻ｔ２，ｔ４）で別のチャンネル２で無線受信を開始するとともに、音声信号切替部２３は時刻ｔ２でチャンネル１の音声信号からチャンネル２の音声信号に出力することを切り替えることで、２個の受信復調部２１，２２を用いて、音声信号が３分以上にわたっても途切れることなく、音声信号を出力できる。

図３Ａ及び図３Ｂは、図１の無線送受信装置により実行される送受信制御処理を示すフローチャートである。

図３ＡのステップＳ１において、ＰＴＴ１４ｐのオンを待機し（もしくは、後述する変形例では、音声信号入力部１６からの音声信号の入力を待機し）、受信復調部１３はキャリアセンス（ＣＳ）のためにチャンネル１で受信待ち状態となり、３分タイマＴ１，Ｔ２は計時値を０秒にリセットされる。次いで、ステップＳ２において、３分タイマＴ１の計時値は０秒か否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ３に進む一方、ＮＯのときはステップＳ４に進む。ステップＳ３では、変調送信部１１は無線送信を停止し、ステップＳ４に進む。ステップＳ４では、ＰＴＴキー１４ｐがオン、もしくは音声入力が有るか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ６に進む一方、ＮＯのときはステップＳ５に進む。ステップＳ５では、変調送信部１１，１２は無線送信を停止した後、ステップＳ２に戻る。

ステップＳ６で３分タイマＴ２の計時値は５秒以下であるか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ７に進む一方、ＮＯのときはステップＳ２に戻る。ステップＳ７では、受信復調部１３はキャリアセンス（ＣＳ）を行って例えばチャンネル１で入感があるか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ２に戻る一方、ＮＯのときはステップＳ８に進む。ステップＳ８では、変調送信部１１はチャンネル１で無線送信を開始し、受信復調部１３はキャリアセンス（ＣＳ）のためにチャンネル２で無線受信を待機し、ステップＳ９で、３分タイマＴ１は計時を開始し、図３ＢのステップＳ１１に進む。

図３ＢのステップＳ１１で、３分タイマＴ２の計時値は０秒か否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ１２に進む一方、ＮＯのときはステップＳ１３に進む。ステップＳ１２で、変調送信部１２は無線送信を停止し、ステップＳ１３に進む。ステップＳ１３では、ＰＴＴキー１４ｐがオン、もしくは音声入力が有るか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ１５に進む一方、ＮＯのときはステップＳ１４に進む。ステップＳ１４では、変調送信部１１，１２は無線送信を停止した後、図３ＡのステップＳ２に戻る。

ステップＳ１５で３分タイマＴ１の計時値は５秒以下であるか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ１６に進む一方、ＮＯのときはステップＳ１１に戻る。ステップＳ１６では、受信復調部１３はキャリアセンス（ＣＳ）を行って例えばチャンネル２で入感があるか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ１１に戻る一方、ＮＯのときはステップＳ１７に進む。ステップＳ１７では、変調送信部１２はチャンネル２で無線送信を開始し、受信復調部１３はキャリアセンス（ＣＳ）のためにチャンネル１で無線受信を待機し、ステップＳ１８で、３分タイマＴ２は計時を開始し、図３ＡのステップＳ２に戻る。

図４Ａ及び図４Ｂは、図２の無線受信装置により実行される受信制御処理を示すフローチャートである。

図４ＡのステップＳ２１で、受信復調部２１は例えばチャンネル１で入感による無線受信を待機し、受信復調部２２は例えばチャンネル２で入感による無線受信を待機する。次いで、ステップＳ２２で、受信復調部２１で無線信号の入感があるか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ２３に進む一方、ＮＯのときはステップＳ２２に戻る。ステップＳ２３で、音声信号切替部２３は、受信復調部２１からの音声信号の出力を選択するように切り替え、ステップＳ２４で受信された音声信号の出力を開始する。

ステップＳ２５で、受信復調部２１で無線信号の入感があるか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ２７に進む一方、ＮＯのときはステップＳ２６に進む。ステップＳ２６で、受信された音声信号の出力を停止し、ステップＳ２２に戻る。ステップＳ２７で、受信復調部２２で無線信号の入感があるか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ２５に戻る一方、ＮＯのときはステップＳ２８に進む。また、ステップＳ２８で、受信復調部２１で無線信号の入感があるか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ３０に進む一方、ＮＯのときはステップＳ２９に進む。ステップＳ２９で、受信された音声信号の出力を停止し、ステップＳ２２に戻る。ステップＳ３０で、受信復調部２２で無線信号の入感があるか否かが判断され、ＹＥＳのときは図４ＢのステップＳ３１に進む一方、ＮＯのときはステップＳ２８に戻る。

図４ＢのステップＳ３１で、音声信号切替部２３は受信復調部２２からの音声信号の出力を選択するように切り替え、ステップＳ３２で、受信復調部２２で無線信号の入感があるか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ３４に進む一方、ＮＯのときはステップＳ３３に進む。ステップＳ３３で、受信された音声信号の出力を停止し、図４ＡのステップＳ２２に戻る。ステップＳ３４で、受信復調部２１で無線信号の入感があるか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ３２に戻る一方、ＮＯのときはステップＳ３５に進む。また、ステップＳ３５で、受信復調部２２で無線信号の入感があるか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ３７に進む一方、ＮＯのときはステップＳ３６に進む。ステップＳ３６で、受信された音声信号の出力を停止し、図４ＡのステップＳ２２に戻る。ステップＳ３７で、受信復調部２１で無線信号の入感があるか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ３８に進む一方、ＮＯのときはステップＳ３５に戻る。ステップＳ３８で、音声信号切替部２３は受信復調部２１からの音声信号の出力を選択するように切り替え、ステップＳ２５に戻る。

図５は図１の無線送受信装置と図２の無線受信装置とを備えた無線通信システムの動作例を示すタイミングチャートである。当該無線通信システムは、変調送信部１１，１２及び受信復調部１３とを備えた無線送受信装置と、受信復調部２１，２２を備えた無線受信装置とにより構成される。

図５において、変調送信部１１の送信時刻（ｔ１）前に受信復調部１３はキャリアセンス（ＣＳ）を行ってチャンネル１が空いていることを確認し、変調送信部１１は時刻ｔ１でチャンネル１で無線信号を送信開始する。次いで、変調送信部１１の無線送信の送信後３分の制限満了前で例えば２分５５秒経過の時刻ｔ２で、変調送信部１２はチャンネル２で無線信号の送信を開始する。ただし、時刻ｔ２よりも前にチャンネル２のキャリアセンス（ＣＳ）が実行される。その後、無線送信を時刻３分で満了した時刻（ｔ１１）で変調送信部１１は無線送信を停止する。

次いで、同様に、変調送信部１２の無線送信の送信後３分の制限満了前で例えば２分５５秒経過の時刻ｔ３で、変調送信部１１はチャンネル１で無線信号の送信を開始する。ただし、時刻ｔ３よりも前にチャンネル１のキャリアセンス（ＣＳ）が実行される。その後、無線送信を時刻３分で満了した時刻（ｔ２１）で変調送信部１２は無線送信を停止する。以下、同様にして繰り返して動作でき、これにより、図１の無線送受信装置は、同一の一連の音声信号を送信し続けることが可能となる。

これに対して、無線受信装置は、受信復調部２１，２２と、音声信号切替部２３とを備えて構成され、当該無線受信装置は、例えば防災無線システムの小型の無線受信機、もしくは、スピーカ２５を大型の放送用防災無線スピーカとすることができる。

図５において、受信復調部２１が時刻ｔ１でチャンネル１の無線信号を受信したとき、チャンネル１で受信された音声信号がスピーカ２５から出力され、その後、受信復調部２２がチャンネル２の無線信号を受信したとき、音声信号切替部２３によりチャンネル２で受信された音声信号に切り替えてスピーカ２５から出力させる。次いで、再び受信復調部２１がチャンネル１で無線信号を受信したときに、音声信号切替部２３によりチャンネル１の受信された音声信号に切り替えてスピーカ２５から出力させる。以下、この動作を繰り返すことによって２つのチャンネルの無線信号を受信し続けて、一連の音声信号を途切れることなく、スピーカ２５から出力させることが可能となる。

以上説明したように、無線送受信装置の制御部１０は、変調送信部１１の無線送信が終了する前に、変調送信部１２の無線送信を開始するように制御する。また、制御部１０は、変調送信部１１の無線送信を、変調送信部１２の無線送信が終了する前に開始するように制御する。さらに、無線受信装置の制御部２０は、受信復調部２１の無線受信中に、受信復調部２２が無線受信した場合には、受信復調部２２からの音声信号に切り替えて出力するように音声信号切替部２３を制御する。また、制御部２０は、受信復調部２２の無線受信の受信中に、受信復調部２１が無線受信した場合には、受信復調部２１からの音声信号に切り替えて出力するように音声信号切替部２３を制御する。

以上説明した図１の無線送受信装置と、図２の無線受信装置とを組み合わせることで、送信側の無線送受信装置からは同一の一連の音声信号を送信し続け、受信側の無線受信装置はチャンネル１又は２のどちらかを重複しながら受信するため、例えば３分の制限時間に関係なく音声信号の無線送信が途切れ無く可能となる。

なお、図５において、時刻ｔ３において、変調送信部１１はチャンネル１で無線送信しているが、キャリアセンス（ＣＳ）で他の無線信号が入感しなければ、別の例えばチャンネル３を用いて無線送信してもよい。また、時刻ｔ４において、変調送信部１２はチャンネル２で無線送信しているが、キャリアセンス（ＣＳ）で他の無線信号が入感しなければ、別の例えばチャンネル４を用いて無線送信してもよい。

（実施形態１の変形例）
実施形態１の変形例は、図１の無線送受信装置を防災無線システムの送信放送用設備に適用することを特徴とし、図２の無線受信装置を防災無線システムの受信放送用設備に適用する。ここで、図２のスピーカ２５は、大型の放送用スピーカとして構成される。

図１において、音声信号レベル測定部１８は、音声信号入力部１６から入力される、防災無線用放送音声の音声信号を所定のしきい値と比較することで、当該音声信号が入力したか否かが判断され、ＹＥＳであれば、図３ＡのステップＳ４の場合はＳ６に進み、図３ＢのステップＳ１３の場合はＳ１５に進む。

すなわち、自治体等が設置している屋外用防災スピーカは災害時に緊急放送を行っているが、住民側としては「窓を閉めている」「風雨の音で聞き取りづらい」などの理由から、スピーカからの音が聞こえず内容を認識ができないケースが多々ある。実施形態１に係る図１の無線送受信装置の送信開始条件（図３ＡのステップＳ４、図３ＢのステップＳ１３）を操作部のＰＴＴキー１４ｐに代えて、音声信号入力部１６から音声信号を入力して一定のしきい値レベルを超える音声入力が発生したときに無線送信することによって、防災スピーカからの音声信号で無線送信を開始し、図２のスピーカ２５からの音声を３分制限時間に関係なく、途切れなく送信し続けることができる。

当該図１の無線送受信装置から送信された無線信号を受信するために、図２の無線受信装置を使用することによって、窓の開閉状況や風雨の影響なく、なおかつ防災スピーカからの音声を３分制限時間の関係なく途切れなく受信することが可能となる。

（実施形態２）
図６Ａ及び図６Ｂは、実施形態２に係る無線通信システムのための無線送受信装置により実行される送受信制御処理を示すフローチャートである。また、図７Ａ及び図７Ｂは、実施形態２に係る無線受信装置により実行される受信制御処理を示すフローチャートである。ここで、実施形態２に係る無線通信システムは、図１の無線送受信装置と、図２の無線受信装置と同様の構成を有するが、以下の動作上の相違点を有する。

（１）図３ＡのステップＳ１に代えて、図６ＡのステップＳ１Ａの処理を備えた。ステップ１Ａでは、ＰＴＴ１４ｐのオンを待機し（もしくは、変形例では、音声信号入力部１６からの音声信号の入力を待機し）、受信復調部１３はキャリアセンス（ＣＳ）のために任意のチャンネルで受信待ち状態となり、３分タイマＴ１，Ｔ２は計時値を０秒にリセットされる。
（２）図３Ａのステップ７のＹＥＳと、ステップＳ２との間に、図６ＡのステップＳ１０の処理を挿入した。ステップＳ１０では、受信復調部１３は、ステップＳ７で無線信号の入感があったチャンネルとは異なる無線受信するチャンネルを切り替える。
（３）図３ＡのステップＳ８に代えて、図６ＡのステップＳ８Ａの処理を備えた。ステップＳ８Ａでは、変調送信部１１は、ステップＳ７で無線信号の入感が無かった、受信復調部１３と同じチャンネルで無線送信を開始する。
（４）図３ＢのステップＳ１６のＹＥＳと、ステップＳ１１との間に、図６ＢのステップＳ１９の処理を挿入した。ステップＳ１９では、受信復調部１３は、ステップＳ１６で無線信号の入感があったチャンネルとは異なる無線受信するチャンネルを切り替える。
（５）図３ＢのステップＳ１７に代えて、図６ＢのステップＳ１７Ａの処理を備えた。ステップＳ１７Ａにおいて、変調送信部１２は、ステップＳ１６で無線信号の入感が無かった、受信復調部１３の同じチャンネルで無線送信を開始する。

（６）図４ＡのステップＳ２１に代えて、図７ＡのステップＳ２１Ａの処理を備えた。ステップＳ２１Ａでは、受信復調部２１は例えば所定の任意チャンネルで入感による無線受信を待機し、受信復調部２２は例えば前記任意チャンネルとは異なるチャンネルで入感による無線受信を待機する。
（７）図４ＡのステップＳ２２のＮＯと、ステップＳ２２との間に、図７ＡのステップＳ２２Ａの処理を挿入した。ステップＳ２２Ａでは、受信復調部２１は、ステップＳ２２で入感が無ければチャンネルを切り替えて無線受信する。
（８）図４ＡのステップＳ３０のＮＯと、ステップＳ２８との間に、図７ＡのステップＳ３０Ａの処理を挿入した。ステップＳ３０Ａでは、受信復調部２２は、ステップＳ３０で入感が無ければチャンネルを切り替えて無線受信する。
（９）図４ＢのステップＳ３７のＮＯと、ステップＳ３５との間に、図７ＢのステップＳ３７Ａの処理を挿入した。ステップＳ３７Ａでは、受信復調部２１は、ステップＳ３７で入感が無ければチャンネルを切り替えて無線受信する。

以上のように構成された実施形態２で解決すべき課題は以下の通りである。

実施形態１に係る図１の無線送受信装置の変調送信部１１がチャンネル１で無線送信した後、３分の制限時間満了前に、変調送信部１２がチャンネル２で無線送信しようとするが、キャリアセンス（ＣＳ）によりチャンネル２が使用中であることを検出すると、キャリアセンスが働き、変調送信部１２はチャンネル２では送信されず、同一音の声信号の送信が途切れてしまう。

そこで、変調送信部１２の送信開始前に受信復調部１３を使って、未使用のチャンネルをスキャンし、送信可能なチャンネルに切り替えて、変調送信部１２が無線送信する。および／もしくは、変調送信部１１の送信開始前に受信復調部１３を使って、未使用のチャンネルをスキャンし、送信可能なチャンネルに切り替えて、変調送信部１１が無線送信する。これによりキャリアセンスによって同一の音声信号の無線送信が途切れてしまうことを防止できる。

なお、実施形態２に係る無線受信装置では、実施形態２に係る無線送受信装置からの無線信号を受信するので、受信復調部２２はチャンネルスキャンして、音声信号が入感したチャンネルで受信された音声信号を復調して出力させる。および／もしくは、受信復調部２１はチャンネルスキャンして、音声信号が入感したチャンネルで受信された音声信号を復調して出力させる。これにより、実施形態２に係る無線送受信装置からの送信無線信号の音声信号を例えば３分の制限時間に関係なく途切れなく受信して出力させることが可能となる。

（実施形態３）
図８は実施形態３に係る無線通信システムのための無線受信装置の構成例を示すブロック図である。図８において、実施形態３に係る無線送受信装置及び無線受信装置は、図１の無線送受信装置及び図２の無線受信装置に比較して、以下の相違点を有する。
（１）図１の無線送受信装置を用いるが、変調送信部１１，１２は、制限時間の満了時にエンドコードを無線送信する。
（２）図８において、音声信号切替部２３に代えて、音声信号加算部２３Ａ及び受信音声信号ミュート部３１，３２を備えた。

図８において、音声信号加算部２３Ａは、受信復調部２１，２２からの各音声信号を加算して加算結果の音声信号を音声信号増幅部２４に出力する。制御部２０は、次の受信復調部２２又は２１の受信開始時刻（図５のｔ２，ｔ３，ｔ４，ｔ５）において、無線送受信装置からのエンドコードに応答して、元の受信復調部２１又は２２からの音声信号をミュート（消音）することを特徴とする。ここで、エンドコードは音声信号の例えば３分の制限時間の満了を示す終了信号の一例であり、例えばデジタル二値信号の所定のパターンである。

図９Ａ及び図９Ｂは、実施形態３に係る無線通信システムで用いる無線送受信装置の送受信制御処理を示すフローチャートである。また、図１０Ａ及び図１０Ｂは、図８の無線受信装置の受信制御処理を示すフローチャートである。図９Ａ～図１０Ｂは、図３Ａ～図４Ｂと比較して以下の相違点を有する。

（１）図３ＡのステップＳ２のＹＥＳと、ステップＳ３との間に、図９ＡのステップＳ３Ａの処理を挿入した。ステップ３Ａでは、変調送信部１１は例えば３分の音声信号の終了時にエンドコードを送信する。
（２）図３ＢのステップＳ１１のＹＥＳと、ステップＳ１２との間に、図９ＢのステップＳ１２Ａの処理を挿入した。ステップ１２Ａでは、変調送信部１２は例えば３分の音声信号の終了時にエンドコードを送信する。

（３）図４ＡのステップＳ２３に代えて、図１０ＡのステップＳ２３Ａの処理を挿入した。ステップＳ２３Ａでは、音声信号加算部２３Ａは、受信復調部２１からの音声信号を出力する。
（４）図４ＡのステップＳ２７のＹＥＳと、ステップＳ２５との間に、図１０ＡのステップＳ２７Ａ，Ｓ２７Ｂの処理を挿入した。ステップＳ２７Ａでは、受信復調部２１は復調信号内でエンドコードを受信したか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ２７Ｂに進む一方、ＮＯのときはステップＳ２５に戻る。ステップＳ２７Ｂでは、受信音声信号ミュート部３１は入力される音声信号をミュートして出力する。
（５）図４ＢのステップＳ３１に代えて、図１０ＢのステップＳ３１Ａの処理を挿入した。ステップＳ３１Ａでは、音声信号加算部２３Ａは受信復調部２２からの音声信号を出力する。
（６）図４ＢのステップＳ３４のＹＥＳと、ステップＳ３２との間に、図１０ＢのステップＳ３４Ａ，Ｓ３４Ｂの処理を挿入した。ステップＳ３４Ａでは、受信復調部２２は復調信号内でエンドコードを受信したか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ３４Ｂに進む一方、ＮＯのときはステップＳ３２に戻る。ステップＳ３４Ｂでは、受信音声信号ミュート部３２は入力される音声信号をミュートして出力する。
（７）図４ＢのステップＳ３８に代えて、図１０ＢのステップＳ３８Ａの処理を挿入した。ステップＳ３８Ａでは、音声信号加算部２３Ａは受信復調部２１からの音声信号を出力する。

以上のように構成された実施形態３によれば、図１の無線送受信装置からの送信終了時にエンドコードを付与し、図８の無線受信装置の音声信号加算部２３Ａは、受信復調部２１，２２からの各音声信号を加算して出力するが、その前段の受信音声信号ミュート部３１，３２はエンドコードを受信したときに、当該音声信号をミュートする。これにより、実施形態１及び２と同様に、制限時間の３分を超える音声信号の途切れがない連続的な無線送信が可能となる。

（実施形態３の変形例）
なお、実施形態３に係るミュートに代えてＡＧＣ（自動利得制御）により、出力される音声信号のレベルをほぼ一定に保持するように構成してもよい。

また、エンドコードは音声信号の例えば３分の制限時間の満了を示す終了信号の一例として説明したが、例えば音声信号を所定のしきい値と比較しかつ所定の継続時間（例えば５秒程度）が継続したときに音声信号の終了と判断して、受信された無線信号の音声信号の出力を停止し、さらには受信された無線信号の受信を停止してもよい。

（変形例）
以上のように構成された実施形態１、２、３及びそれらの変形例は、互いに組み合わせて構成してもよい。

なお、送信制限時間の３分と、２回目以降の無線送信の、送信制限時間満了前の時間の５秒（予め決められた所定時間）は一例の値であって、設計値又は法令等により、変更されることができる。

以上詳述したように、本発明に係る無線通信装置によれば、例えば特定小電力無線システムの無線通信装置を、例えば防災無線システムに適用することができる無線通信装置と、当該無線通信装置を備えた無線通信システムを提供できる。

１～５ アンテナ
１０ 制御部
１１，１２ 変調送信部
１３ 受信復調部
１４ 操作部
１４ｐ ＰＴＴキー
１５ マイクロホン
１６ 音声信号入力部
１７ 音声信号増幅部
１８ 音声信号レベル測定部
１９ 受信無線信号レベル測定部
２１，２２ 受信復調部
２３ 音声信号切替部
２３Ａ 音声信号加算部
２４ 音声信号増幅部
２５ スピーカ
３１，３２ 受信音声信号ミュート部
Ｔ１，Ｔ２ ３分タイマ

Claims (15)

1. 音声信号に従って変調された無線信号を第１のチャンネルで無線受信して第１の音声信号に復調する第１の無線受信部と、
   前記音声信号に従って変調された無線信号を第２のチャンネルで無線受信して第２の音声信号に復調する第２の無線受信部と、
   前記第１の音声信号と前記第２の音声信号とを、前記第１及び第２の無線受信部の無線受信の開始に連動して選択的に切り替えて出力し、もしくは、加算して出力する音声出力部と、
   前記第１及び第２の無線受信部を制御する第１の制御部とを備えた無線通信装置であって、
   前記第１の制御部は、前記第１の無線受信部の無線受信中に、前記第２の無線受信部が無線受信した場合には、前記第２の音声信号に切り替えて出力するように前記音声出力部を制御する、無線通信装置。
2. 前記第１の制御部は、前記第２の無線受信部の無線受信中に、前記第１の無線受信部が無線受信した場合には、前記第１の音声信号に切り替えて出力するように前記音声出力部を制御する、請求項１に記載の無線通信装置。
3. 前記第１の制御部は、前記第１の無線受信部の無線受信と、前記第２の無線受信部の無線受信とを交互に繰り返すように制御する、請求項１又は２に記載の無線通信装置。
4. 前記第１の制御部は、前記第１の無線受信部の無線受信と、前記第２の無線受信部の無線受信とを交互に繰り返すように制御するときに、前記第２の無線受信部の無線受信後に、前記第１の無線受信部が前記第１のチャンネル又は第３のチャンネルで無線受信するように制御する、請求項３に記載の無線通信装置。
5. 前記第１の制御部は、前記第１及び第２の無線受信部のうちの少なくとも１つが、チャンネル走査しながら、音声信号に従って変調された無線信号を検索し、無線信号を検索したチャンネルで無線受信するように制御する、請求項１～４のうちのいずれか１つに記載の無線通信装置。
6. 前記第１の制御部は、前記第１及び第２の無線受信部がそれぞれ終了信号を受信したとき、前記終了信号を受信した無線受信部から出力される音声信号をミュートするように制御する、請求項１～５のうちのいずれか１つに記載の無線通信装置。
7. 請求項１～６のうちのいずれか１つに記載の無線通信装置である第１の無線通信装置と、
   第２の無線通信装置とを備える無線通信システムであって、
   前記第２の無線通信装置は、
   音声信号に従って変調された無線信号を前記第１のチャンネルで、所定の第１の制限時間以内でかつ間欠的に無線送信する第１の無線送信部と、
   前記第１の無線送信部とは別の無線送信部である第２の無線送信部であって、前記音声信号に従って変調された無線信号を前記第２のチャンネルで、所定の第２の制限時間以内でかつ間欠的に無線送信する第２の無線送信部と、
   前記第１及び第２の無線送信部を制御する第２の制御部とを備え、
   前記第２の制御部は、前記第１の無線送信部の無線送信が前記第１の制限時間により終了する前に、前記第２の無線送信部の無線送信を開始することで、前記第１の無線送信部による前記音声信号に従って変調された無線信号の無線送信と、前記第２の無線送信部による前記音声信号に従って変調された無線信号の無線送信が所定の時間同時に行われるように制御する、無線通信システム。
8. 請求項２に記載の無線通信装置である第１の無線通信装置と、
   第２の無線通信装置とを備える無線通信システムであって、
   前記第２の無線通信装置は、
   音声信号に従って変調された無線信号を前記第１のチャンネルで、所定の第１の制限時間以内でかつ間欠的に無線送信する第１の無線送信部と、
   前記第１の無線送信部とは別の無線送信部である第２の無線送信部であって、前記音声信号に従って変調された無線信号を前記第２のチャンネルで、所定の第２の制限時間以内でかつ間欠的に無線送信する第２の無線送信部と、
   前記第１及び第２の無線送信部を制御する第２の制御部とを備え、
   前記第２の制御部は、前記第１の無線送信部の無線送信が前記第１の制限時間により終了する前に、前記第２の無線送信部の無線送信を開始することで、前記第１の無線送信部による前記音声信号に従って変調された無線信号の無線送信と、前記第２の無線送信部による前記音声信号に従って変調された無線信号の無線送信が所定の時間同時に行われるように制御し、
   前記第２の制御部は、前記第１の無線送信部の無線送信を、前記第２の無線送信部の無線送信が前記第２の制限時間により終了する前に開始することで、前記第１の無線送信部の無線送信と前記第２の無線送信部の無線送信が所定の時間同時に行われるように制御する、無線通信システム。
9. 前記第１の制限時間と前記第２の制限時間は互いに同一であるか、もしくは互いに異なる、請求項７又は８に記載の無線通信システム。
10. 前記第２の制御部は、前記第１の無線送信部の無線送信と、前記第２の無線送信部の無線送信とを交互に繰り返すように制御する、請求項７～９のうちのいずれか１つに記載の無線通信システム。
11. 前記第２の制御部は、前記第１の無線送信部の無線送信と、前記第２の無線送信部の無線送信とを交互に繰り返すように制御するときに、前記第２の無線送信部の無線送信後に、前記第１の無線送信部が前記第１のチャンネル又は第３のチャンネルで無線送信するように制御する、請求項１０に記載の無線通信システム。
12. 前記第２の制御部は、送信キーのオンに応答して、前記第１の無線送信部の送信を開始する、請求項７～１１のうちのいずれか１つに記載の無線通信システム。
13. 前記音声信号は、所定の無線システムで送信される音声信号であり、
    前記第２の制御部は、前記音声信号が所定のしきい値以上となったときに、前記第１の無線送信部の送信を開始する、請求項７～１１のうちのいずれか１つに記載の無線通信システム。
14. 前記第１及び第２の無線送信部のうちの少なくとも１つの無線送信の開始前に、チャンネル走査しながらキャリアセンスを行って未使用のチャンネルを検索する無線受信部をさらに備え、
    前記第２の制御部は、前記第１及び第２の無線送信部が、前記検索された未使用のチャンネルを用いて無線送信するように制御する、請求項７～１３のうちのいずれか１つに記載の無線通信システム。
15. 請求項１～５のうちのいずれか１つに記載の無線通信装置を備える無線通信システムであって、
    前記第１の制御部は、前記第１及び第２の無線受信部がそれぞれ終了信号を受信したとき、前記終了信号を受信した無線受信部から出力される音声信号をミュートするように制御し、
    前記第２の制御部は、前記第１及び第２の無線送信部の各無線送信の終了時に終了信号を無線送信するように制御する、請求項７～１４のうちのいずれか１つに記載の無線通信システム。