JP2009290799A - 無線通信機及び通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信機のメインチャネルとサブチャネルの切替えを自動で行い、ユーザの負担を軽減する。
【解決手段】送信時には、強度検出部２１ａ，２１ｂにより、アンテナ１８から入力されている信号の強度を検出し、メインチャネルの周波数の信号が受信されていなければ、マイクロホン１２からの音声信号をメインチャネルで送信し、メインチャネルの周波数の信号が受信されており、かつ、サブチャネルの周波数の信号が受信されていなければ、音声信号をサブチャネルで送信する。受信時には、強度検出部２１ａ，２１ｂ及びトーン検出回路２３ａ，２３ｂを用いて、アンテナ１８から入力されている信号の周波数及びトーン信号を監視し、アンテナ１８から入力されている信号がメインチャネル或はサブチャネルの信号の場合に、復調してスピーカ２９から出力する。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信機及び通信方法に関する。

特定小電力無線機等の無線通信機には、特定のチャネルを用いた通信とサブチャネルを用いた通信が可能であり、その特定のチャネルが他で使用中で、混信のおそれがあるときには、サブチャネルによる通信を行うものがある。
このような通信機の例が、下記特許文献１，２に示されている。
特開昭５０−１３７４１５号公報 特開２００４−１２７１７６号公報

特許文献１の通信機は、複数のチャネル中、優先チャネル（メインチャネル）を優先的に選局する通信機であって、マニュアル操作で優先チャネル以外のチャネル（サブチャネル）で通信を行うことができる。マニュアル操作で優先チャネル以外のチャネルで交信中に、所定の時間間隔で優先チャネルへの入感信号の有無をチェックし、入感信号があった場合に、優先チャネルでの通信を選択させる構成である。

特許文献２の通信機は、無線データ収集システムであって、例えば２つの周波数チャネルのうち最初に出力する側の周波数チャネルをメインチャネルとし、２番目に出力する周波数チャネルをサブチャネルとし、周辺に他の無線親機や無線子機が増えて通信タイミングが重なることによってメインチャネルが使用できなくなる場合、サブチャネルで通信を実行する。そして、サブチャネルで通信を実行した場合、現在のメインチャネルを変更し、次回の通信時には変更後のメインチャネルで通信を行うようにしている。

メインチャネルが他の通信機等で使用され、メインチャネルで送信すると混信する場合、サブチャネルへの切替えを行っているが、マニュアルでその切替えを行わなければならず、ユーザの負担になっていた。
本発明は、メインチャネルからサブチャネルへの切替えを自動的に行い、利用者の負担を軽減できる通信機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の第１の観点に係る無線通信機は、
送信対象の信号を事前に設定されたメインチャネルのチャネル周波数を持つ第１の送信信号に変換する第１の変換手段と、
前記送信対象の信号を事前に設定されたサブチャネルのチャネル周波数を持つ第２の送信信号に変換する第２の変換手段と、
アンテナから受信している信号が前記メインチャネルを用いて送信されたか否かを判断する第１の判断手段と、
前記アンテナから受信している信号が前記サブチャネルを用いて送信されたか否かを判断する第２の判断手段と、
前記第１の判断手段及び第２の判断手段の判断結果に基づき、前記受信している信号が前記メインチャネルを用いて送信されていないと判断した場合には前記第１の送信信号を送信し、前記受信している信号が前記メインチャネルを用いて送信され且つ前記サブチャネルを用いて送信されていないと判断できる場合に、前記第２の送信信号を前記アンテナから送信する選択手段と、
を備えることを特徴とする。

尚、前記メインチャネルは、固有のチャネル周波数とトーン信号の周波数の組み合わせで設定され、前記サブチャネルは、前記メインチャネルのチャネル周波数とは異なるチャネル周波数と任意のトーン信号の周波数の組み合わせで設定され、前記第１の変換手段は、前記送信対象の信号と前記メインチャネルのトーン信号とを合成してから前記メインチャネルのチャネル周波数を持つ第１の送信信号に変換し、前記第２の変換手段は、前記送信対象の信号と前記サブチャネルのトーン信号とを合成してから前記サブチャネルのチャネル周波数を持つ第２の送信信号に変換してもよい。

また、前記第１の判断手段及び前記第２の判断手段は、前記アンテナから受信している信号の持つ周波数に基づいて、前記判断をそれぞれ行ってもよい。

上記目的を達成するために、本発明の第２の観点に係る無線通信機は、
アンテナと、
前記アンテナで受信する信号を監視し、事前に設定されたメインチャネルの信号が前記アンテナに受信されたことを検出する第１の処理と、事前に設定されたサブチャネルの信号が前記アンテナに受信されたことを検出する第２の処理とを交互に行うチャネル切替え手段と、
前記メインチャネルの信号が前記アンテナに受信されたことが検出された場合に、前記アンテナで受信する信号を復調して受信対象の信号を出力する第１の出力手段と、
前記サブチャネルの信号が前記アンテナに受信されたことが検出された場合に、前記アンテナで受信する信号を復調して受信対象の信号を出力する第２の出力手段と、
を備えることを特徴とする。

尚、前記メインチャネルは、固有のチャネル周波数とトーン信号の周波数の組み合わせで設定され、前記サブチャネルは、前記メインチャネルのチャネル周波数とは異なるチャネル周波数と任意のトーン信号の周波数の組み合わせで設定され、前記チャネル切替え手段は、前記アンテナで受信する信号の周波数とその信号に含まれるトーン信号とに基づいて、前記第１の処理と第２の処理とを行ってもよい。

上記目的を達成するために、本発明の第３の観点に係る無線通信機は、
送信対象の信号を事前に設定されたメインチャネルのチャネル周波数を持つ第１の送信信号に変換する第１の変換手段と、
前記送信対象の信号を事前に設定されたサブチャネルのチャネル周波数を持つ第２の送信信号に変換する第２の変換手段と、
アンテナから受信している信号が前記メインチャネルを用いて送信されたか否かを判断する第１の判断手段と、
前記アンテナから受信している信号が前記サブチャネルを用いて送信されたか否かを判断する第２の判断手段と、
前記第１の判断手段及び第２の判断手段の判断結果に基づき、前記受信している信号が前記メインチャネルを用いて送信されていないと判断した場合には前記第１の送信信号を送信し、前記受信している信号が前記メインチャネルを用いて送信され且つ前記サブチャネルを用いて送信されていないと判断できる場合に、前記第２の送信信号を前記アンテナから送信する選択手段と、
前記アンテナで受信する信号を監視し、前記メインチャネルの信号が前記アンテナに受信されたことを検出する第１の処理と、前記サブチャネルの信号が前記アンテナに受信されたことを検出する第２の処理とを交互に行うチャネル切替え手段と、
前記メインチャネルの信号が前記アンテナに受信されたことが検出された場合に、前記アンテナで受信する信号を復調して受信対象の信号を出力する第１の出力手段と、
前記サブチャネルの信号が前記アンテナに受信されたことが検出された場合に、前記アンテナで受信する信号を復調して受信対象の信号を出力する第２の出力手段と、
を備えることを特徴とする。

尚、前記メインチャネルは、固有のチャネル周波数とトーン信号の周波数の組み合わせで設定され、前記サブチャネルは、前記メインチャネルのチャネル周波数とは異なるチャネル周波数と任意のトーン信号の周波数の組み合わせで設定され、前記第１の変換手段は、前記送信対象の信号と前記メインチャネルのトーン信号とを合成してから前記メインチャネルのチャネル周波数を持つ第１の送信信号に変換し、前記第２の変換手段は、前記送信対象の信号と前記サブチャネルのトーン信号とを合成してから前記サブチャネルのチャネル周波数を持つ第２の送信信号に変換してもよい。

また、前記第１の判断手段及び前記第２の判断手段は、前記アンテナから受信している信号の持つ周波数に基づいて、前記判断をそれぞれ行ってもよい。

また、前記メインチャネルは、固有のチャネル周波数とトーン信号の周波数の組み合わせで設定され、前記サブチャネルは、前記メインチャネルのチャネル周波数とは異なるチャネル周波数と任意のトーン信号の周波数の組み合わせで設定され、前記チャネル切替え手段は、前記アンテナで受信する信号の周波数とその信号に含まれるトーン信号とに基づいて、前記第１の処理と第２の処理とを行ってもよい。

上記目的を達成するために、本発明の第４の観点に係る通信方法は、
アンテナから受信している信号が事前に設定されたメインチャネルを用いて送信されていないと判断した場合には送信対象の信号を前記メインチャネルのチャネル周波数を持つ第１の送信信号に変換して送信する第１の変換処理と、
前記アンテナから受信している信号が前記メインチャネルを用いて送信され且つ前記メインチャネルとは異なるサブチャネルを用いて送信されていないと判断できる場合に、前記送信対象の信号を前記サブチャネルのチャネル周波数を持つ第２の送信信号に変換して送信する第２の変換処理と、
を行うことを特徴とする。

尚、前記メインチャネルは、固有のチャネル周波数とトーン信号の周波数の組み合わせで設定され、前記サブチャネルは、前記メインチャネルのチャネル周波数とは異なるチャネル周波数と任意のトーン信号の周波数の組み合わせで設定され、前記第１の変換処理は、前記送信対象の信号と前記メインチャネルのトーン信号とを合成してから前記メインチャネルのチャネル周波数を持つ第１の送信信号に変換し、前記第２の変換処理は、前記送信対象の信号と前記サブチャネルのトーン信号とを合成してから前記サブチャネルのチャネル周波数を持つ第２の送信信号に変換してもよい。

また、前記第１の変換処理及び前記第２の変換処理は、前記アンテナから受信している信号の持つ周波数に基づいて、前記判断をそれぞれ行ってもよい。

上記目的を達成するために、本発明の第５の観点に係る通信方法は、
アンテナで受信する信号を監視し、事前に設定されたメインチャネルの信号が前記アンテナに受信されたことを検出する第１の処理と、事前に設定されたサブチャネルの信号が前記アンテナに受信されたことを検出する第２の処理とを交互に行うチャネル切替え処理と、
前記メインチャネルの信号が前記アンテナに受信されたことが検出された場合に、前記アンテナで受信する信号を復調して受信対象の信号を出力する第１の出力処理と、
前記サブチャネルの信号が前記アンテナに受信されたことが検出された場合に、前記アンテナで受信する信号を復調して受信対象の信号を出力する第２の出力処理と、
を行うことを特徴とする。

尚、前記メインチャネルは、固有のチャネル周波数とトーン信号の周波数の組み合わせで設定され、
前記サブチャネルは、前記メインチャネルのチャネル周波数とは異なるチャネル周波数と任意のトーン信号の周波数の組み合わせで設定され、
前記チャネル切替え処理は、前記アンテナで受信する信号の周波数とその信号に含まれるトーン信号とに基づいて、前記第１の処理と第２の処理とを行ってもよい。

本発明によれば、無線通信機のメインチャネルとサブチャネルとが自動的に切替わり、ユーザの負担とはならない。

以下、図面に基づき、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る無線通信機の概要を示す構成図である。

この無線通信機（以下、無線機という）は、メインチャネルと、メインチャネルとは異なるサブチャネルの２つのチャネルを選択的に使用することで、混信時にも、通信相手との通話を可能とする通信機である。各チャネルは、搬送波の周波数つまりチャネル周波数と、トーン信号の周波数の組み合わせでそれぞれ事前に設定される。

図１の無線機は、ＣＰＵ等で構成されて全体の動作を制御する制御部１０と、通話を開始するために用いるＰＴＴ（Push To Talk）ボタン１１と、マイクロホン１２と、トーン信号発生回路１３ａ，１３ｂと、混合回路１４と、キャリア発生回路１５ａ，１５ｂと、送信信号生成回路１６と、デュープレクサ１７と、アンテナ１８とを備えている。

ＰＴＴボタン１１は、制御部１０に接続され、ＰＴＴボタン１１が押下されたことが制御部１０に検出される構成である。トーン信号発生回路１３ａは、制御部１０からの指示に応じ、メインチャネル用のトーン信号を発生する。トーン信号発生回路１３ｂは、制御部１０からの指示に応じ、サブチャネル用のトーン信号を発生する。混合回路１４は、マイクロホン１２から与えられた音声信号とトーン信号発生回路１３ａ又はトーン信号発生回路１３ｂから与えられたトーン信号とを混合し、送信信号生成回路１６に与える。

キャリア発生回路１５ａは、制御部１０からの指示に応じ、メインチャネル用のチャネル周波数の搬送波を生成して送信信号生成回路１６に与える。キャリア発生回路１５ｂは、制御部１０からの指示に応じ、サブチャネル用のチャネル周波数の搬送波を生成して送信信号生成回路１６に与える。

送信信号生成回路１６は、混合回路１４の出力信号で、キャリア発生回路１５ａ又はキャリア発生回路１５ｂから与えられた搬送波を変調し、送信信号を生成する。送信信号は、デュープレクサ１７を介してアンテナ１８から放射される構成である。

図１の無線機は、さらに、デュープレクサ１７を介してアンテナ１８に接続された２つの強度検出部２１ａ、２１ｂ及び２つの受信復調回路２２ａ，２２ｂを備えている。

強度検出部２１ａは、メインチャネル用のチャネル周波数を持つ受信信号の強度を検出する。強度検出部２１ｂは、サブチャネル用のチャネル周波数を持つ受信信号の強度を検出する。強度検出部２１ａ、２１ｂの出力端子は、制御部１０に接続されている。

受信復調回路２２ａは、メインチャネル用のチャネル周波数を持つ受信信号の復調を行う。受信復調回路２２ｂは、サブチャネル用のチャネル周波数を持つ受信信号の復調を行う。受信復調回路２２ａの出力端子は、トーン検出回路２３ａに接続されると共に、スイッチ２４を介してスケルチ回路２６に接続されている。受信復調回路２２ｂの出力端子は、トーン検出回路２３ｂに接続されると共に、スイッチ２５を介してスケルチ回路２６に接続されている。

トーン検出回路２３ａは、受信復調回路２２ａの出力信号に含まれるトーン信号の周波数を検出する。トーン検出回路２３ｂは、受信復調回路２２ｂの出力信号に含まれるトーン信号の周波数を検出する。トーン検出回路２３ａ，２３ｂの出力端子は、制御部１０に接続されている。

スイッチ２４，２５は、制御部１０からの制御信号に基づいて、オン又はオフする。スケルチ回路２６は、制御部１０からの制御信号に基づいて、受信復調回路２２ａ或いは受信復調回路２２ｂの出力信号を遮断する機能を持つ。
スケルチ回路２６の出力端子は、音信号発生回路２７の出力端子と共に、増幅器２８の入力端子に接続されている。音信号発生回路２７は、制御部１０からの制御信号に基づいて、通話時の開設状態を示す音に相当する信号を出力する。

増幅器２８の出力端子は、スピーカ２９に接続され、増幅器２８は、スケルチ回路２６の出力信号或いは音信号発生回路２７の出力信号を増幅してスピーカ２９に与える。
尚、図１では、説明のためにトーン信号発生回路１３ａ，１３ｂ、キャリア発生回路１５ａ、１５ｂ、強度検出部２１ａ，２１ｂ、受信復調回路２２ａ，２２ｂ、トーン検出回路２３ａ，２３ｂ、及びスイッチ２４，２５をそれぞれ２つずつ配置したが、制御部１０の制御で動作を切替えるようにすれば、それぞれ１つで構成することも可能である。

次に、無線機の動作を説明する。
無線機は、送信時にメインチャネルのチャネル周波数が他の通信で使用中の場合も、混信なく通信できるように、サブチャネルのチャネル周波数に自動的に切替えを行う。また、待ち受け時には、メインチャネルとサブチャネルの両方のチャネルをスキャンし、どちらかのチャネルで送信が行われたときに通話を開始する。

図２は、送信時の動作を示すフローチャートである。
ＰＴＴボタン１１が押下されると、制御部１０は強度検出部２１ａからメインチャネルのチャネル周波数を持つ受信信号の強度を取得し（ステップＳ１１）、その強度が閾値以下であるか、否かを判定する（ステップＳ１２）。即ち、メインチャネルに対するキャリアセンスを行う。メインチャネルのチャネル周波数を持つ受信信号の強度が閾値以下の場合（ステップＳ１２：ＯＫ）、メインチャネルが他の通信で使用されていないとし、送信可能を示す音に相当する信号を音信号発生回路２７に所定期間発生させ、マイクロホン１２からの音声の入力を待つ。即ち、メインチャネルでの送信が可能な状態になる（ステップＳ１３）。

ステップＳ１３の送信可能状態でＰＴＴボタン１１が押下されてマイクロホン１２を介して音声が入力されると、マイクロホン１２から音声信号が混合回路１４に入力される。一方、制御部１０は、トーン信号発生回路１３ａを起動させ、メインチャネルのトーン信号を発生させると共に、キャリア発生回路１５ａを起動してメインチャネルのチャネル周波数を持つ搬送波を発生させる。

マイクロホン１２からの音声信号とトーン信号とが混合回路１４で混合される。送信信号生成回路１６は、混合回路１４の出力信号でキャリア発生回路１５ａの発生した搬送波を変調し、送信信号を生成する。送信信号は、メインチャネルのチャネル周波数を持つと共に、メインチャネルのトーン信号を含んでいる。送信信号は、デュープレクサ１７を介してアンテナ１８から放射される。即ち、メインチャネルを利用した送信が行われる。ＰＴＴボタン１１の押下が解除されると、送信が終了したものとして、制御部１０はトーン信号発生回路１３ａ及びキャリア発生回路１５ａを停止し、待ち受け状態にする。

これに対し、ステップＳ１２の判定で、メインチャネルのチャネル周波数を持つ受信信号の強度が閾値を超える場合（ステップＳ１２：ＮＧ）、制御部１０は
メインチャネルが他の通信で使用されているとし、キャリアセンスに失敗したことを示す音に相当する信号を音信号発生回路２７に発生させると共に、所定の時間の例えば１０ｓ未満にＰＴＴボタン１１が再び押下された否かを判断する（Ｓ１４）。１０ｓ未満にＰＴＴボタン１１が押下された場合には、メインチャネルに対するキャリアセンスのリトライ回数を確認し、例えば４回以下であれば（ステップＳ１５：４回以下）、リトライ回数をインクリメントし（ステップＳ１６）、処理をステップＳ１１に戻す。

ステップＳ１５で、メインチャネルに対するキャリアセンスのリトライ回数が５回であれば（ステップＳ１５：５回）、制御部１０は強度検出部２１ｂからサブチャネルのチャネル周波数を持つ受信信号の強度を取得し（ステップＳ１７）、その強度が閾値以下であるか、否かを判定する（ステップＳ１８）。即ち、サブチャネルに対するキャリアセンスを行う。

サブチャネルのチャネル周波数を持つ受信信号の強度が閾値以下の場合（ステップＳ１８：ＯＫ）、サブチャネルが他の通信で使用されていないとし、音信号発生回路２７にキャリアセンスに失敗したことを示す音の信号の発生を停止させ、その代わりに送信可能を示す音に相当する信号を音信号発生回路２７に発生させ、マイクロホン１２からの音声の入力を待つ。即ち、サブチャネルでの送信が可能な状態になる（ステップＳ１９）。

ステップＳ１９の送信可能状態でＰＴＴボタン１１が押下されてマイクロホン１２を介して音声が入力されると、マイクロホン１２から音声信号が混合回路１４に入力される。一方、制御部１０は、トーン信号発生回路１３ｂを起動させ、サブチャネルのトーン信号を発生させると共に、キャリア発生回路１５ｂを起動してサブチャネルのチャネル周波数を持つ搬送波を発生させる。

マイクロホン１２からの音声信号とトーン信号とが混合回路１４で混合される。送信信号生成回路１６は、混合回路１４の出力信号でキャリア発生回路１５ｂの発生した搬送波を変調し、送信信号を生成する。送信信号は、サブチャネルのチャネル周波数を持つと共に、サブチャネルのトーン信号を含んでいる。送信信号は、デュープレクサ１７を介してアンテナ１８から放射される。即ち、サブチャネルでの送信が行われる。

ＰＴＴボタン１１の押下が解除されると、送信が終了したものとして、制御部１０はトーン信号発生回路１３ｂ及びキャリア発生回路１５ｂを停止し、待ち受け状態にする。

一方、ステップＳ１４の処理で、最初にＰＴＴボタン１１を押下してから１０ｓ経過したと判定したとき（ステップＳ１４：１０ｓ経過）、音信号発生回路２７にキャリアセンスに失敗したことを示す音の信号の発生を停止させ、送信のためのキャリアセンスは行わず、待ち受け状態にする（ステップＳ２０）。また、ステップＳ１８の処理でサブチャネルのチャネル周波数を持つ受信信号の強度が閾値を超えた場合（ステップＳ１８：ＮＧ）も、制御部１０は送信のためのキャリアセンスは行わず、待ち受け状態にする（ステップＳ２０）。

以上は、ユーザがＰＴＴボタン１１の押下を行う毎にキャリアセンスを行い、所定の時間内にＰＴＴボタン１１が押下された回数により、送信可能なメインチャネル或いはサブチャネルを選択して送信をさせる動作であるが、ＰＴＴボタン１１を継続的に押下している期間中にもキャリアセンスができるようにすることが望ましい。そこで、制御部１０は各部を制御し、次の図３及び図４に示す動作も併用する。

図３及び図４は、送信時の他の動作を示すフローチャートである。
ＰＴＴボタン１１が押下されると、制御部１０は、メインチャネルに対するキャリアセンスのリトライ回数を「０」に設定し（ステップＳ３１）、強度検出部２１ａからメインチャネルのチャネル周波数を持つ受信信号の強度を取得する（ステップＳ３２）。そして、制御部１０は、受信信号の強度が閾値以下であるか、否かを判定する（ステップＳ３３）。即ち、メインチャネルに対するキャリアセンスを行う。

この判定でメインチャネルのチャネル周波数を持つ受信信号の強度が閾値以下の場合（ステップＳ３３：ＯＫ）、メインチャネルが他の通信で使用されていないとし、送信可能を示す音に相当する信号を音信号発生回路２７に所定期間発生させ、マイクロホン１２からの音声の入力を待つ。即ち、メインチャネルでの送信が可能な状態となる（ステップＳ３４）。

ステップＳ３４の送信可能状態でマイクロホン１２を介して音声が入力されると、マイクロホン１２から音声信号が混合回路１４に入力される。一方、制御部１０は、トーン信号発生回路１３ａを起動させ、メインチャネルのトーン信号を発生させると共に、キャリア発生回路１５ａを起動してメインチャネルのチャネル周波数を持つ搬送波を発生させる。

マイクロホン１２からの音声信号とトーン信号とが混合回路１４で混合される。送信信号生成回路１６は、混合回路１４の出力信号でキャリア発生回路１５ａの発生した搬送波を変調し、送信信号を生成する。送信信号は、メインチャネルのチャネル周波数を持つと共に、メインチャネルのトーン信号を含んでいる。送信信号は、デュープレクサ１７を介してアンテナ１８から放射される。即ち、メインチャネルを利用した送信が行われる。ＰＴＴボタン１１の押下が解除されると、送信が終了したものとして、制御部１０はトーン信号発生回路１３ａ及びキャリア発生回路１５ａを停止し、待ち受け状態にする。

これに対し、ステップＳ３３の判定で、メインチャネルのチャネル周波数を持つ受信信号の強度が閾値を超える場合（ステップＳ３３：ＮＧ）、制御部１０は
メインチャネルが他の通信で使用されていると判断し、キャリアセンスに失敗したことを示す音に相当する信号を音信号発生回路２７に発生させる。そして、メインチャネルに対するキャリアセンスのリトライ回数を確認し、例えば４回以下であれば（ステップＳ３５：４回以下）、リトライ回数をインクリメントし（ステップＳ３６）、内蔵タイマを例えばタイマを５００ｍｓに設定する（ステップＳ３７）。これにより、ＰＴＴボタン１１が継続的に押下されている間にメインチャネルに対するキャリアセンスを行う間隔が設定される。そして、制御部１０は、ＰＴＴボタン１１が継続的に押下されているか否かを確認する（ステップＳ３８）。

ＰＴＴボタン１１が継続的に押下されていれば（ステップＳ３８：押し続け）、５００ｍｓ経過したか否かを確認する（ステップＳ３９）。ステップＳ３９で５００ｍｓ経過したと判定したとき（ステップＳ３９：５００ｍｓ経過）、処理をステップＳ３２に戻す。

一方、ステップＳ３９で、５００ｍｓ未満と判定したとき（ステップＳ３９：５００ｍｓ未満）、処理をステップＳ３８に戻し、ＰＴＴボタン１１が継続的に押下されているか確認する。

ステップＳ３８の処理でＰＴＴボタン１１が放されたと判定したときには（ステップＳ３８：放す）、内蔵タイマを例えば１０ｓに設定する（ステップＳ４０）。そして、ステップＳ４１で、１０ｓ経過したか否かを確認する。ステップＳ４１で１０ｓ経過したと判定したとき（ステップＳ４１：１０ｓ経過）、音信号発生回路２７にキャリアセンスに失敗したことを示す音の信号の発生を停止させ、送信のためのキャリアセンスは行わず、待ち受け状態にする（ステップＳ４２）。

尚、ステップＳ４１で１０ｓ未満と判定されたときには（ステップＳ４１：１０ｓ未満）、ＰＴＴボタン１１が押下されたか否かを確認する（ステップＳ４３）。ステップＳ４３で、ＰＴＴボタン１１が押下されたと判定されたときには（ステップＳ４３：押す）、処理をステップＳ３２に戻す。

ステップＳ４３で、ＰＴＴボタン１１が放されたままであると判定したときは（ステップＳ４３：放す）、処理をステップＳ４１に戻す。
即ち、ステップＳ３８でＰＴＴボタン１１の継続的な押下が中断された後、例えば１０ｓ経過する前に再度ＰＴＴボタン１１が押下されたかを監視し続ける。

一方、ステップＳ３５で、メインチャネルに対するキャリアセンスのリトライ回数が例えば５回と判定されたとき（ステップＳ３５：５回）、制御部１０は強度検出部２１ｂからサブチャネルのチャネル周波数を持つ受信信号の強度を取得し（ステップＳ４４）、その強度が閾値以下であるか、否かを判定する（ステップＳ４５）。即ち、サブチャネルに対するキャリアセンスを行う。

サブチャネルのチャネル周波数を持つ受信信号の強度が閾値以下の場合（ステップＳ４５：ＯＫ）、サブチャネルが他の通信で使用されていないとし、音信号発生回路２７にキャリアセンスに失敗したことを示す音の信号の発生を停止させ、その代わりに送信可能を示す音に相当する信号を音信号発生回路２７に発生させ、マイクロホン１２からの音声の入力を待つ。即ち、サブチャネルでの送信が可能な状態になる（ステップＳ４６）。

ステップＳ４６の送信可能状態でマイクロホン１２を介して音声が入力されると、マイクロホン１２から音声信号が混合回路１４に入力される。一方、制御部１０は、トーン信号発生回路１３ｂを起動させ、サブチャネルのトーン信号を発生させると共に、キャリア発生回路１５ｂを起動してサブチャネルのチャネル周波数を持つ搬送波を発生させる。

マイクロホン１２からの音声信号とトーン信号とが混合回路１４で混合される。送信信号生成回路１６は、混合回路１４の出力信号でキャリア発生回路１５ｂの発生した搬送波を変調し、送信信号を生成する。送信信号は、サブチャネルのチャネル周波数を持つと共に、サブチャネルのトーン信号を含んでいる。送信信号は、デュープレクサ１７を介してアンテナ１８から放射される。即ち、サブチャネルでの送信が行われる。

ＰＴＴボタン１１の押下が解除されると、送信が終了したものとして、制御部１０はトーン信号発生回路１３ｂ及びキャリア発生回路１５ｂを停止し、待ち受け状態にする。
また、ステップＳ４５の処理でサブチャネルのチャネル周波数を持つ受信信号の強度が閾値を超えた場合（ステップＳ４５：ＮＧ）も、制御部１０は、送信のためのキャリアセンスは行わず、待ち受け状態にする（ステップＳ４２）。

次に、待ち受け状態から受信する場合の動作を説明する。
図５は、待ち受け状態から受信する場合の動作を示すフローチャートである。
待ち受け状態に入る段階で、制御部１０は強度検出部２１ａ、受信復調回路２２ａ及びトーン検出回路２３ａを選択して活性化する。活性化した強度検出部２１ａは、アンテナ１８で受信した信号に含まれるメインチャネルのチャネル周波数を持つ信号の電界強度を検出する。活性化した受信復調回路２２ａは、アンテナ１８で受信した信号に含まれるメインチャネルのチャネル周波数を持つ信号の復調を行う。活性化したトーン検出回路２３ａは、受信復調回路２２ａの出力信号に含まれるトーン信号の周波数を検出する。

制御部１０は、強度検出部２１ａの出力する電界強度と、トーン検出回路２３ａの出力する周波数を監視し、その電界強度が所定値を越えており且つその周波数がメインチャネルのトーン信号の周波数と一致したとき、メインチャネルで送信した受信信号を受信したと判定し（ステップＳ５１：一致）、メインチャネルの受信状態とする（ステップＳ５２）。

メインチャネルの受信状態では、制御部１０はスイッチ２４をオンし、受信復調回路２２ａの出力信号をスケルチ回路２６を介して増幅器２８に出力する。増幅器２８は、与えられた信号を増幅し、スピーカ２９に与え、スピーカ２９を鳴動させる。

これに対し、強度検出部２１ａの出力する電界強度が所定値以下、または、トーン検出回路２３ａの出力する周波数が不一致であれば（ステップＳ５１：不一致）、制御部１０は、強度検出部２１ａの出力する電界強度とトーン検出回路２３ａの出力する周波数の監視を例えば５００ｍｓ継続し、５００ｍｓ経過した場合（ステップＳ５３：５００ｍｓ経過）、制御部１０は強度検出部２１ａ、受信復調回路２２ａ及びトーン検出回路２３ａを停止し、強度検出部２１ｂ、受信復調回路２２ｂ及びトーン検出回路２３ｂを選択して活性化する。即ち、選択切替えを行う（ステップＳ５４）。

活性化した強度検出部２１ｂは、アンテナ１８で受信した信号に含まれるサブチャネルのチャネル周波数を持つ信号の電界強度を検出する。活性化した受信復調回路２２ｂは、アンテナ１８で受信した信号に含まれるサブチャネルのチャネル周波数を持つ信号の復調を行う。活性化したトーン検出回路２３ｂは、受信復調回路２２ｂの出力信号に含まれるトーン信号の周波数を検出する。

制御部１０は、強度検出部２１ｂの出力する電界強度と、トーン検出回路２３ｂの出力する周波数を監視し、その電界強度が所定値を越えており且つその周波数がサブチャネルのトーン信号の周波数と一致したとき、サブチャネルで送信した受信信号を受信したと判定し（ステップＳ５５：一致）、サブチャネルの受信状態とする（ステップＳ５６）。

サブチャネルの受信状態では、制御部１０はスイッチ２５をオンし、受信復調回路２２ｂの出力信号をスケルチ回路２６を介して増幅器２８に出力する。増幅器２８は、与えられた信号を増幅し、スピーカ２９に与え、スピーカ２９を鳴動させる。

これに対し、強度検出部２１ｂの出力する電界強度が所定値以下、または、トーン検出回路２３ｂの出力する周波数が不一致であれば（ステップＳ５５：不一致）、制御部１０は、強度検出部２１ｂの出力する電界強度とトーン検出回路２３ｂの出力する周波数の監視を例えば５００ｍｓ継続し、５００ｍｓ経過した場合（ステップＳ５７：５００ｍｓ経過）、制御部１０は強度検出部２１ｂ、受信復調回路２２ｂ及びトーン検出回路２３ｂを停止し、強度検出部２１ａ、受信復調回路２２ａ及びトーン検出回路２３ａを選択して活性化する。即ち、選択切替えを行い（ステップＳ５８）、処理をステップＳ５１に戻す。
以上のように、ステップＳ５１の処理からステップＳ５８の処理までが繰り返される。

次に、図６、図７を参照し、無線機を実際の通信環境に適用した場合の無線機の動作を説明する。尚、これらの説明では、説明が容易に理解できるように、各無線機のチャネル周波数をチャネル番号（○ＣＨ）で表し、トーン信号の種類をトーン番号（トーン○○）で示している。

（１）図６のように、Ａグループの無線機１，２のメインチャネルが（１ＣＨ，トーン０１）サブチャネルが（９ＣＨ，トーン０２）で、Ｂグループの無線機３，４のメインチャネルは（１ＣＨ，トーン０３）の場合、Ａグループの送信側の無線機１のＰＴＴボタン１１を押下して、メインチャネルで送信しようとしても、Ｂグループが１ＣＨを使用しているときには、キャリアセンスでエラーとなる。しかしながら、送信時の動作で説明した、所定期間内のＰＴＴボタン１１の押下回数、または、ＰＴＴボタン１１の継続的な押下により、無線機１は、サブチャネルでキャリアセンスを行い、キャリアセンスで混信がないことを確認できた場合にサブチャネルでの送信が可能になる。

Ａグループの受信側の無線機２は、（１ＣＨ，トーン０１）と（９ＣＨ，トーン０２）の両方のチャネル周波数及びトーン信号の周波数を監視し、（９ＣＨ，トーン０２）の信号を検出した場合に、サブチャネルにより送信されたと判断し、その信号を受信して音声を出力する。

（２）図７のように、Ａグループの無線機１，２のメインチャネルは（１ＣＨ，トーン０１）サブチャネルは（９ＣＨ，トーン０２）で、Ｂグループの無線機３，４のメインチャネルは（１ＣＨ，トーン０３）の場合も、Ｂグループが１ＣＨを使用していないときには、送信側の無線機１のＰＴＴボタン１１を押下することにより、送信が可能である。受信側の無線機２は、メインチャネルとサブチャネルを交互にスキャンし、チャネル周波数及びトーン信号が一致するのを待つ。この場合、１ＣＨ，トーン０１の信号が送信されたときに、受信して音声を出力する。

以上のように、図１に示された無線機は、送信側として用いたときに、キャリアセンスにより、メインチャネルが混信して送信が不可能な状態であると判定したとき自動的にサブチャネルを選択して送信する。また、受信側として用いたときには、メインチャネルとサブチャネルの受信信号を交互に監視し、メインチャネル或はサブチャネルのいずれかの周波数及びトーン信号が一致する受信信号を受信するので、ユーザの負担が少なく、且つ、信頼性の高い通信が可能となる。

本発明の実施形態に係る無線通信機の概要を示す構成図である。 送信時の動作を示すフローチャートである。 送信時の他の動作を示すフローチャートである。 送信時の他の動作を示すフローチャートである。 待ち受け状態から受信する場合の動作を示すフローチャートである。 無線機を実際の通信環境に適用した場合の無線機の動作を説明する図である。 無線機を実際の通信環境に適用した場合の無線機の動作を説明する図である。

符号の説明

１０ 制御部
１１ ＰＴＴボタン
１２ マイクロホン
１３ａ，１３ｂ トーン信号発生回路
１４ 混合回路
１５ａ，１５ｂ キャリア発生回路
１６ 送信信号生成回路
１７ デュープレクサ
１８ アンテナ
２１ａ，２１ｂ 強度検出部
２２ａ，２２ｂ 受信復調回路
２３ａ，２３ｂ トーン検出回路
２４，２５ スイッチ
２６ スケルチ回路
２７ 音信号発生回路
２８ 増幅器
２９ スピーカ

Claims (14)

1. 送信対象の信号を事前に設定されたメインチャネルのチャネル周波数を持つ第１の送信信号に変換する第１の変換手段と、
   前記送信対象の信号を事前に設定されたサブチャネルのチャネル周波数を持つ第２の送信信号に変換する第２の変換手段と、
   アンテナから受信している信号が前記メインチャネルを用いて送信されたか否かを判断する第１の判断手段と、
   前記アンテナから受信している信号が前記サブチャネルを用いて送信されたか否かを判断する第２の判断手段と、
   前記第１の判断手段及び第２の判断手段の判断結果に基づき、前記受信している信号が前記メインチャネルを用いて送信されていないと判断した場合には前記第１の送信信号を送信し、前記受信している信号が前記メインチャネルを用いて送信され且つ前記サブチャネルを用いて送信されていないと判断できる場合に、前記第２の送信信号を前記アンテナから送信する選択手段と、
   を備えることを特徴とする無線通信機。
2. 前記メインチャネルは、固有のチャネル周波数とトーン信号の周波数の組み合わせで設定され、
   前記サブチャネルは、前記メインチャネルのチャネル周波数とは異なるチャネル周波数と任意のトーン信号の周波数の組み合わせで設定され、
   前記第１の変換手段は、前記送信対象の信号と前記メインチャネルのトーン信号とを合成してから前記メインチャネルのチャネル周波数を持つ第１の送信信号に変換し、
   前記第２の変換手段は、前記送信対象の信号と前記サブチャネルのトーン信号とを合成してから前記サブチャネルのチャネル周波数を持つ第２の送信信号に変換する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信機。
3. 前記第１の判断手段及び前記第２の判断手段は、前記アンテナから受信している信号の持つ周波数に基づいて、前記判断をそれぞれ行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信機。
4. アンテナと、
   前記アンテナで受信する信号を監視し、事前に設定されたメインチャネルの信号が前記アンテナに受信されたことを検出する第１の処理と、事前に設定されたサブチャネルの信号が前記アンテナに受信されたことを検出する第２の処理とを交互に行うチャネル切替え手段と、
   前記メインチャネルの信号が前記アンテナに受信されたことが検出された場合に、前記アンテナで受信する信号を復調して受信対象の信号を出力する第１の出力手段と、
   前記サブチャネルの信号が前記アンテナに受信されたことが検出された場合に、前記アンテナで受信する信号を復調して受信対象の信号を出力する第２の出力手段と、
   を備えることを特徴とする無線通信機。
5. 前記メインチャネルは、固有のチャネル周波数とトーン信号の周波数の組み合わせで設定され、
   前記サブチャネルは、前記メインチャネルのチャネル周波数とは異なるチャネル周波数と任意のトーン信号の周波数の組み合わせで設定され、
   前記チャネル切替え手段は、前記アンテナで受信する信号の周波数とその信号に含まれるトーン信号とに基づいて、前記第１の処理と第２の処理とを行う、
   ことを特徴とする請求項４に記載の無線通信機。
6. 送信対象の信号を事前に設定されたメインチャネルのチャネル周波数を持つ第１の送信信号に変換する第１の変換手段と、
   前記送信対象の信号を事前に設定されたサブチャネルのチャネル周波数を持つ第２の送信信号に変換する第２の変換手段と、
   アンテナから受信している信号が前記メインチャネルを用いて送信されたか否かを判断する第１の判断手段と、
   前記アンテナから受信している信号が前記サブチャネルを用いて送信されたか否かを判断する第２の判断手段と、
   前記第１の判断手段及び第２の判断手段の判断結果に基づき、前記受信している信号が前記メインチャネルを用いて送信されていないと判断した場合には前記第１の送信信号を送信し、前記受信している信号が前記メインチャネルを用いて送信され且つ前記サブチャネルを用いて送信されていないと判断できる場合に、前記第２の送信信号を前記アンテナから送信する選択手段と、
   前記アンテナで受信する信号を監視し、前記メインチャネルの信号が前記アンテナに受信されたことを検出する第１の処理と、前記サブチャネルの信号が前記アンテナに受信されたことを検出する第２の処理とを交互に行うチャネル切替え手段と、
   前記メインチャネルの信号が前記アンテナに受信されたことが検出された場合に、前記アンテナで受信する信号を復調して受信対象の信号を出力する第１の出力手段と、
   前記サブチャネルの信号が前記アンテナに受信されたことが検出された場合に、前記アンテナで受信する信号を復調して受信対象の信号を出力する第２の出力手段と、
   を備えることを特徴とする無線通信機。
7. 前記メインチャネルは、固有のチャネル周波数とトーン信号の周波数の組み合わせで設定され、
   前記サブチャネルは、前記メインチャネルのチャネル周波数とは異なるチャネル周波数と任意のトーン信号の周波数の組み合わせで設定され、
   前記第１の変換手段は、前記送信対象の信号と前記メインチャネルのトーン信号とを合成してから前記メインチャネルのチャネル周波数を持つ第１の送信信号に変換し、
   前記第２の変換手段は、前記送信対象の信号と前記サブチャネルのトーン信号とを合成してから前記サブチャネルのチャネル周波数を持つ第２の送信信号に変換する、
   ことを特徴とする請求項６に記載の無線通信機。
8. 前記第１の判断手段及び前記第２の判断手段は、前記アンテナから受信している信号の持つ周波数に基づいて、前記判断をそれぞれ行うことを特徴とする請求項６又は７に記載の無線通信機。
9. 前記メインチャネルは、固有のチャネル周波数とトーン信号の周波数の組み合わせで設定され、
   前記サブチャネルは、前記メインチャネルのチャネル周波数とは異なるチャネル周波数と任意のトーン信号の周波数の組み合わせで設定され、
   前記チャネル切替え手段は、前記アンテナで受信する信号の周波数とその信号に含まれるトーン信号とに基づいて、前記第１の処理と第２の処理とを行う、
   ことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の無線通信機。
10. アンテナから受信している信号が事前に設定されたメインチャネルを用いて送信されていないと判断した場合には送信対象の信号を前記メインチャネルのチャネル周波数を持つ第１の送信信号に変換して送信する第１の変換処理と、
    前記アンテナから受信している信号が前記メインチャネルを用いて送信され且つ前記メインチャネルとは異なるサブチャネルを用いて送信されていないと判断できる場合に、前記送信対象の信号を前記サブチャネルのチャネル周波数を持つ第２の送信信号に変換して送信する第２の変換処理と、
    を行うことを特徴とする通信方法。
11. 前記メインチャネルは、固有のチャネル周波数とトーン信号の周波数の組み合わせで設定され、
    前記サブチャネルは、前記メインチャネルのチャネル周波数とは異なるチャネル周波数と任意のトーン信号の周波数の組み合わせで設定され、
    前記第１の変換処理は、前記送信対象の信号と前記メインチャネルのトーン信号とを合成してから前記メインチャネルのチャネル周波数を持つ第１の送信信号に変換し、
    前記第２の変換処理は、前記送信対象の信号と前記サブチャネルのトーン信号とを合成してから前記サブチャネルのチャネル周波数を持つ第２の送信信号に変換する、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の通信方法。
12. 前記第１の変換処理及び前記第２の変換処理は、前記アンテナから受信している信号の持つ周波数に基づいて、前記判断をそれぞれ行うことを特徴とする請求項１０または１１に記載の通信方法。
13. アンテナで受信する信号を監視し、事前に設定されたメインチャネルの信号が前記アンテナに受信されたことを検出する第１の処理と、事前に設定されたサブチャネルの信号が前記アンテナに受信されたことを検出する第２の処理とを交互に行うチャネル切替え処理と、
    前記メインチャネルの信号が前記アンテナに受信されたことが検出された場合に、前記アンテナで受信する信号を復調して受信対象の信号を出力する第１の出力処理と、
    前記サブチャネルの信号が前記アンテナに受信されたことが検出された場合に、前記アンテナで受信する信号を復調して受信対象の信号を出力する第２の出力処理と、
    を行うことを特徴とする通信方法。
14. 前記メインチャネルは、固有のチャネル周波数とトーン信号の周波数の組み合わせで設定され、
    前記サブチャネルは、前記メインチャネルのチャネル周波数とは異なるチャネル周波数と任意のトーン信号の周波数の組み合わせで設定され、
    前記チャネル切替え処理は、前記アンテナで受信する信号の周波数とその信号に含まれるトーン信号とに基づいて、前記第１の処理と第２の処理とを行う、
    ことを特徴とする請求項１３に記載の通信方法。

Images