JP2016010016A - 無線通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】情報端末を無線機のリモコンとして使用する無線通信装置において、スキャン動作中、情報端末のディスプレイに無線機のディスプレイと同様の表示を行う。【解決手段】スキャン動作に先立ち、無線機の制御部は、スキャン動作における周波数帯域および周波数遷移の速度に関する情報を情報端末の制御部に送信する。情報端末の制御部は、無線機の制御部からスキャン開始信号を受信したとき、表示部に、前記周波数帯域内において前記速度で遷移する周波数を表示する。【選択図】図２

Description

本発明は、携帯型の情報端末を無線機のリモートコントローラとして用いた無線通信装置に関する。

据置型や大型の無線機では、操作性を向上させる手段としてリモートコントローラ（以降「リモコン」と略す）を用いているが、近年、専用のリモコンの代わりに、スマートフォンやタブレット端末等の携帯型の情報端末を使用することが検討されている。

携帯型の情報端末を無線機のリモコンとして使用する場合、無線機と情報端末を無線通信回線で接続すると共に、専用のリモコンで実現されていた機能や表示と同等の機能や表示を実現するアプリケーションソフトを情報端末にインストールする必要がある。

情報端末を無線機のリモコンとして使用する場合、操作者は、アプリケーションソフトを立ち上げ、情報端末のディスプレイに表示されたアイコン等を用いて無線機の操作を行う。情報端末は、リモコンに新たな機能を付加する場合、ソフトウェアの内容を書き換えるだけで実現できる利点がある。

一方、無線機に一般的に採用されている機能としてスキャン機能がある。この機能は、定められた周波数帯域内において、周波数を遷移させながら通信が行われているチャンネルを探す機能である。

通常、スキャン機能においては、遷移する周波数をディスプレイに表示し、操作者は、その表示を見ながら周波数を確認する。また無線機が電波を受信すると、周波数の遷移を停止し、そのときの周波数をディスプレイに表示する。

上述したスキャン機能における表示を、リモコンとして用いる情報端末で実現しようとすると、無線機から情報端末に対して、短い時間間隔で周波数データを送信する必要があり、時間当たりのデータ量が膨大になる。

その一方で、情報端末の通信方式として採用されているBluetooth（登録商標） やWi-Fiの実効通信速度はそれほど速くないため、スキャン機能の表示に必要な周波数データをリアルタイムで伝送することができない。結果として送信データの欠落や遅延が生じ、情報端末のディスプレイに、無線機の表示と同期した表示を行うことができない。

周波数を表示する代わりに、スキャン動作が行われている間、リモコンのディスプレイに「スキャン中」であることを表示することが提案されている（特許文献１参照）。

しかし、周波数が遷移していく様子を見慣れたユーザにとって、単なる「スキャン中」の表示には違和感があり、スキャン動作の表示として満足できるものではないため、改善が求められていた。

特開平５−１５３６６２号公報

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、スキャン動作中、リモコンとして使用する情報端末に無線機の表示と同様の表示を行うことができる無線通信装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明にかかる無線通信装置は、受信周波数を、指定された周波数帯域内で遷移させるスキャン機能を備えた無線機と、当該無線機との相互通信が可能であり、前記無線機のリモートコントローラとしての機能を発揮しうる携帯型の情報端末と、で構成された無線通信装置であって、
前記無線機の制御部は、前記周波数帯域および周波数遷移の速度に関する情報を前記情報端末の制御部に送信し、
前記情報端末の制御部は、前記無線機の制御部からスキャン開始信号を受信したとき、表示部に、前記周波数帯域内において前記速度で遷移する周波数を表示することを特徴とする。

ここで、前記周波数の遷移は、前記周波数帯域内の任意の周波数に、所定の第１の時間間隔で一定の周波数を加算もしくは減算することにより行われることが好ましい。

また前記無線機の制御部は、遷移した周波数の情報を、所定の第２の時間間隔で前記情報端末の制御部に送信し、前記情報端末の制御部は、前記任意の周波数を当該受信した周波数に置換すると共に、置換された周波数に前記一定の周波数を加算もしくは減算して前記表示部に表示することが好ましい。

また前記無線機の制御部は、前記無線機のスキャン動作を停止したときに前記無線機の表示部に表示されていた周波数の情報とスキャン停止信号を前記情報端末の制御部に送信し、前記情報端末の制御部は、前記無線機の制御部から前記周波数の情報とスキャン停止信号を受信したとき、当該受信した周波数を前記入力表示部に表示すると共に周波数の遷移を停止することが好ましい。

本発明の無線通信装置を用いれば、通信回線の仕様に影響されることなく、リモコンとして使用する情報端末に無線機と同様の表示がされるため、スキャン動作の表示に対するユーザの要望を満たすことができる。

本発明の実施の形態にかかる無線通信装置の構成を示すブロック図である。 スキャン動作を実行する際の無線機および情報端末における処理の流れを示すフローチャートである。 無線機および情報端末における受信周波数の表示例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態にかかる無線通信装置について、図面を参照しながら説明する。

＜無線通信装置の構成＞
図１に、本実施の形態にかかる無線通信装置の構成を示す。無線通信装置１は、デジタル方式による無線通信が可能な無線機２と、無線機２のリモコンとして使用される携帯型の情報端末３とで構成されている。情報端末３は、後述する通信モジュールを介して無線機２と相互に通信できる。

本実施の形態では、リモコンの機能を携帯型の情報端末３を用いて実現している。また情報端末３として、一般にスマートフォンと呼ばれる多機能電話機、もしくはタブレット型のコンピュータを採用している。

情報端末３はパーソナルコンピュータと同様に、インターネットを介して各種サイトにアクセスできる機能を備えている。情報端末３は、図示しない公衆電話網や無線ＬＡＮ（Local Aria Network）、更にインターネットを介してサーバ等に接続されている。

最初に、無線機２の構成と機能を説明する。無線機２は、音声処理部２１、送受信部２２、制御部２３、通信モジュール２４、操作部２５、記憶部２６および表示部２７で構成されている。音声処理部２１にはマイク２８とスピーカ２９が接続され、送受信部２２には無線通信用のアンテナ２２Ａが接続されている。また通信モジュール２４には情報端末３との間の通信に用いるアンテナ２４Ａが接続されている。

音声処理部２１は、マイク２８から入力されたアナログ音声信号を増幅すると共に、アナログ音声信号をＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換および符号化して送受信部２２に出力する。また音声処理部２１は、送受信部２２から供給されたデジタル音声信号を復号化およびＤ／Ａ（デジタル／アナログ）変換し、更に増幅した後、スピーカ２９に供給する。

送受信部２２は、音声処理部２１から供給されたデジタル音声信号に無線通信用のヘッダを付すと共に、ＰＴＴスイッチ２５Ｓの出力に基づいて音声信号を分割して信用のパケットを生成する。送受信部２２は更に、パケットを構成するデジタルデータで搬送波を変調して高周波信号に変換した後、アンテナ２２Ａから送信する。

また送受信部２２は、アンテナ２２Ａで受信した高周波信号を復調してパケットを再生する。そして再生したパケットからヘッダ部を取り除き、音声データを音声処理部２１に供給する。

制御部２３は無線機２の各部の動作を制御する。図示しないが、制御部２３は演算処理を行うＣＰＵ、ＣＰＵの動作を規定するプログラムを記憶したＲＯＭ、およびＣＰＵのワークメモリとして機能するＲＡＭを備えている。

通信モジュール２４は、情報端末３の通信モジュール３６を介して情報端末３との間で相互通信を行うためのモジュールで、本実施の形態では、サイズおよび消費電力の観点より、Bluetooth（登録商標） に準拠した通信モジュールを採用している。

操作部２５は、種々の入力や操作者の指示を制御部２３に伝達する。操作部２５にはＰＴＴ（Push To Talk）スイッチ２５Ｓが含まれている。ＰＴＴスイッチ２５Ｓは、押す（オンにする）と送受信部２２が送信側に切り替わってアンテナ２２Ａから送信が行われ、放す（オフにする）と、送受信部２２が受信側に切り替わり、受信した音声信号ならびにデータ信号の復調が行われる。

記憶部２６はコールサイン等の通信に必要なデータや交信記録等のデータを格納するもので、本実施の形態では不揮発性メモリで構成している。

表示部２７は液晶ディスプレイ等で構成され、種々のデータを表示するのに用いられる。表示部２７の画面には、無線機２が無線信号を受信したこと（呼び出しがあったこと）や、送信元（自局）や送信先(相手局)のコールサイン、またそれらに紐付けされたネーム等が表示される。

次に、無線機２を用いた交信動作について簡単に説明する。ユーザは交信に先立ち、無線機２の操作部２５を操作して、交信に必要な情報、具体的には、送信元（自局）コールサインを記憶部２６に格納しておく。そして交信の際、ユーザは無線機２の操作部２５を操作し、送信先の無線機２に予め割り当てられたコールサインを指定して、呼び出しを指示する。

操作部２５から入力された情報は、制御部２３によって送受信部２２に通知され、制御部２３の指示に従って送受信部２２でパケットが生成される。なお、パケットの詳細については、本発明と直接関係しないため、説明を省略する。

送受信部２２で生成され無線信号に変換されたパケットはアンテナ２２Ａから電波として送信される。無線機２から送信されたパケットは他局の無線機２に到達する。

無線機２で受信した無線信号は送受信部２２に供給され、復調されてパケットが再生される。更に、送受信部２２で再生されたパケットからヘッダ部が取り除かれ、音声処理部２１に供給される。

音声処理部２１に供給された音声データは復号化およびアナログの音声信号に変換され、更に増幅された後スピーカ２９から出力され、送信元のユーザの声が再生される。

また送受信部２２で再生されたパケットは制御部２３に供給される。制御部２３は、ＥＣＣ（Error Check Code）チェックなどにより、受信したパケットが有効なパケットであるか否かを判別する。

制御部２３は、有効と判別されたパケットのヘッダ部のデータをＲＡＭ（図示せず）に格納すると共に、ヘッダ部の情報を解析する。制御部２３は、解析結果に基づいて、受信したパケットの送信先コールサインや送信元コールサインを表示部２７に表示する。

次に、情報端末３の構成と機能を説明する。情報端末３は、制御部３１、無線通信部３２、音声処理部３３、入力表示部３４、記憶部３５および通信モジュール３６で構成され、それぞれの部材は内部バス３７で相互に接続されている。また無線通信部３２には基地局（図示せず）と無線で交信するアンテナ３２Ａが接続され、音声処理部３３には、音声入力用のマイク３８と音声出力用のスピーカ３９が接続されている。更に、通信モジュール３６には、無線機２の通信モジュール２４との間で無線通信を行うためのアンテナ３６Ａが接続されている。

制御部３１は、図示しないが、演算処理を行うＣＰＵ、ＣＰＵの動作を規定するプログラムを記憶したＲＯＭ、ＣＰＵのワークメモリとして機能するＲＡＭで構成されている。

なお、情報端末３には、パーソナルコンピュータと同様の機能を実現できるようにオペレーティングシステム（ＯＳ）が搭載されている。また、後述するように、無線機の専用のリモコンと同様の機能や表示を実現するアプリケーションソフトが搭載されている。ＯＳおよびアプリケーションソフトはＲＯＭに格納されており、ＣＰＵがこれらを読み出して実行することにより、それぞれの機能を実現する。

無線通信部３２は、音声処理部３３から入力された音声データや、入力表示部３４から入力された文字や画像等のデータを高周波信号に変換すると共に、アンテナ３２Ａを介して公衆回線網の基地局（図示せず）に送信する。また無線通信部３２は、基地局から送信されたデータを受信すると共に、受信した高周波信号から音声や画像等のデータを取り出して再生する。

音声処理部３３は、マイク３８に入力された操作者の音声信号に基づいて音声データを作成すると共に、無線通信部３２で再生された音声データから音声信号を再生してスピーカ３９から出力する。

入力表示部３４はタッチパネル式の液晶ディスプレイで構成され、画面に文字や数字等の入力キーが表示され、操作者がそれを指触（指でタッチ）することにより、文字や数字が入力される。また入力表示部３４の画面には、インターネット、ＬＡＮおよび公衆電話網を介してサーバ等から送られてきた各種サイトの画像が表示される。

記憶部３５は不揮発性メモリで構成されており、携帯電話の動作に必要な各種のプログラム、電話帳等の個人データが格納される。

通信モジュール３６は、無線機２の通信モジュール２４を介して無線機２との間で相互通信を行うもので、無線機２の通信モジュール２４と同様に、 Bluetooth（登録商標）に準拠した通信モジュールを採用している。

なお、本実施の形態では、無線機２に内蔵された操作部２５を用いて他局との交信を行うが、操作部２５の機能を備えたヘッドセット（図示せず）を別に用意し、ヘッドセットに備えられた操作部を用いて他局との交信を行うようにしてもよい。

ヘッドセットには、無線機２の操作部２５および通信モジュール２４と同様の機能を実現する部品が内蔵され、更にマイクとスピーカが内蔵されているため、操作者は、ヘッドセットのＰＴＴスイッチを操作して他局との交信を行うことができる。

無線機２の操作部２５を用いて他局との交信を行っても特に支障はないが、交信の都度、操作者が無線機２の設置場所に移動しなければならないため、情報端末３をリモコンとして用いる利点を生かせない。無線機２との無線通信が可能なヘッドセットを用いて交信を行うことで、情報端末を無線機のリモコンとして用いる利点を十分生かすことができる。

＜スキャン機能の説明＞
次に、前述の図１ならびに図２および図３を参照して、情報端末３で実現するスキャンについて説明する。図２に、情報端末３でのスキャン動作の際の処理の流れを示し、図３に、無線機２の表示部２７および情報端末３の入力表示部３４の表示例を示す。

無線機２におけるスキャン機能について簡単に説明すると、受信周波数を一定の速度で遷移させると共に、遷移の状態を表示部２７に表示するもので、ユーザは、視覚を通じて受信周波数が変化する様子を確認できる。

前述したように、情報端末３には、無線機２の専用のリモコンと同様の機能や表示を実現するアプリケーションソフトが予めインストールされている。このアプリケーションソフトは受信周波数の値が一定速度で遷移する様子を表示する機能を有し、無線機２からのスキャン開始信号を受信したときに周波数の遷移を開始すると共に、それを入力表示部３４のディスプレイに表示する。結果として、情報端末３の入力表示部３４には、無線機２の表示部２７の表示と同期した周波数の遷移が表示される。

なお、情報端末３における周波数の遷移の際に必要となる周波数帯域の情報および周波数の遷移速度の情報は、無線機２の制御部２３から情報端末３の制御部３１に送信される。

次に、図２および図３に基づいて、スキャン機能を実行する際の無線機２および情報端末３の動作を説明する。

無線機２のスキャン機能を実行させたい操作者が情報端末３の入力表示部３４でスキャンを開始させる操作を行うと、スキャン実行の指示信号が情報端末３の制御部３１から無線機２の制御部２３に送信される（ステップＳ２１）。

スキャン実行の指示信号を受信した無線機２の制御部２３は、スキャン動作に必要な情報、具体的には、遷移する周波数帯域の上限と下限の周波数および周波数の遷移速度に関する情報を、記憶部２６から読み出して情報端末３の制御部３１に送信する（ステップＳ１１）。送信された周波数帯域の情報と遷移速度の情報は情報端末３の記憶部３５に格納される（ステップＳ２２）。

制御部２３は、情報端末３の制御部３１にスキャン開始信号を送信した後（ステップＳ１２）、スキャン動作を実行し、遷移する周波数を表示部２７に表示する（ステップＳ１３）。

図３の左側上段に、スキャン動作の際に無線機２の表示部２７に表示される周波数の一例を示す。スキャン動作は、設定された周波数帯域の下限値（図では１４５．０ＭＨｚ）に所定時間τ毎に一定の周波数（図では０．１ＭＨｚ）を加算する形で行われ、時刻ｔ１〜ｔ４に示すように、算出された周波数が表示部２７に表示される。

周波数の遷移は、周波数帯域内を循環する形で行われ、遷移する周波数が周波数帯域の上限値に到達した後、周波数帯域の下限値（１４５．０ＭＨｚ）にジャンプし、その後、上述した周波数の遷移を繰り返す。

なお、本実施の形態では、周波数が増える方向に遷移させているが、周波数が減る方向に遷移させてもよい。その場合、所定時間τ毎に一定の周波数を減算する形で行う。

一方、無線機２の制御部２３からスキャン開始信号を受信した情報端末３の制御部３１は、設定された周波数帯域において設定された速度（時間間隔τ）で、周波数の加算を開始すると共に、入力表示部３４に算出された周波数を表示する（ステップＳ２３）。

図３の右側上段に、情報端末３の入力表示部３４に表示される周波数の一例を示す。図３の左側上段に表示された無線機２の表示部２７の表示と比較すれば明らかなように、スキャン動作における無線機２と情報端末３の周波数表示は同期して行われる。

次に、情報端末３の入力表示部３４に表示された周波数の修正処理について説明する。上述したように、無線機２と情報端末３におけるスキャン動作の遷移速度は同じ値に設定されているが、実際に受信周波数を遷移させてスキャンを行う無線機２の遷移速度と、受信周波数の遷移の様子を仮想的に表示する情報端末３の遷移速度を完全に一致させることは難しい。そのためスキャン動作を繰り返すうちに表示される周波数の値にずれが生じる場合がある。例えば、図３において時刻ｔ５に情報端末３の周波数に０．２ＭＨｚのずれが生じている。

本発明では、このような表示周波数のずれを解消するため、一定の時間間隔Ｔ毎に、無線機２の表示部２７に表示された周波数の情報を情報端末３に送信し、その情報によって入力表示部３４に表示された周波数のずれを修正している。

具体的には、無線機２の制御部２３は、一定の時間間隔Ｔ毎に、表示された周波数の情報を情報端末３の制御部３１の送信する（ステップＳ１４）。制御部２３から送信された周波数の情報を受信した情報端末３の制御部３１は、時間間隔τが経過したときに、その周波数の情報に０．１ＭＨｚ加算した周波数の情報を入力表示部３４に表示する（ステップＳ２４）。

その時の表示例を、図３の下段に示す。図３の下段の時刻ｔ５に示すように、スキャン動作の繰り返しによって無線機２の表示部２７に表示された周波数（１４６．０ＭＨｚ）と情報端末３の入力表示部３４に表示された周波数（１４６．２ＭＨｚ）との間にずれが生じている。

情報端末３の制御部３１は、無線機２の制御部２３から周波数の情報（１４６．０ＭＨｚ）を受信したとき、算出した周波数を受信した周波数に置換し、受信した周波数に時間間隔τ分の周波数遷移（０．１ＭＨｚ）を加算した値（１４６．１ＭＨｚ）を入力表示部３４に表示する。

図３の時刻ｔ６およびｔ７に示すように、上述の修正処理によって無線機２の表示部２７に表示された周波数と情報端末３の入力表示部３４に表示された周波数の値が一致し、その後、無線機２と情報端末３の周波数表示の同期が回復する。

図２の説明に戻って、無線機２の送受信部２２が一定レベル以上の強度の無線信号を受信し制御部２３がそれを検出したとき（ステップＳ１５でＹｅｓ）、制御部２３はスキャン動作を停止し、そのとき表示部２７に表示されていた周波数の値を継続して表示する（ステップＳ１６）。操作者は、その後、ＰＴＴスイッチ２５Ｓを押して他局との交信を行う。

続いて制御部２３は、スキャン動作を停止したときに表示部２７に表示されていた周波数の情報とスキャン停止信号を情報端末の制御部３１に送信する（ステップＳ１７）。周波数情報とスキャン停止信号を受信した情報端末の制御部３１は、入力表示部３４に表示された周波数を、無線機２の制御部２３から受信した周波数に置換すると共に、周波数の遷移を停止する（ステップＳ２６）。結果として、情報端末３の入力表示部３４には、無線機２で交信を開始した際の受信周波数が表示されるため、操作者は、入力表示部３４の表示によって交信の際の受信周波数を確認することができる。

他局との交信が終了して、無線機２の制御部２３が無線信号を検出しなくなったとき（ステップＳ１８でＹｅｓ）、制御部２３はステップＳ１２の処理に戻って、再度スキャン開始信号を情報端末３の制御部３１に送信する。その後、スキャン動作が再開されるが（ステップＳ１３、Ｓ２３）、その際、無線機２ではスキャンが停止したときに表示部２３に表示されていた周波数から遷移が開始される。同様に、情報端末３の入力表示部３４では、スキャンが停止したときに入力表示部３４に表示されていた周波数から遷移が開始される。

なお、煩雑さを避けるため図２のフローチャートには記載していないが、操作者がスキャン動作を停止したい場合、情報端末３の入力表示部３４でスキャンを停止させる操作を行うと、制御部３１は周波数の算出を停止すると共に、スキャン停止の指示信号を無線機２の制御部２３に送信する。スキャン停止の指示信号を受信した制御部２３は、スキャン動作を停止する。

また、上述の時間間隔Ｔは、無線機２の周波数遷移速度に対応した値に設定することが好ましい。時間間隔Ｔにおける受信周波数の遷移の幅が大きい場合は、情報端末３で表示周波数の補正を行ったとき、補正直後に表示周波数が大きな単位で変化し、使用者が違和感を覚える恐れがある。そこで、無線機２のスキャン動作中に、時間間隔Ｔにおける受信周波数の遷移の幅を算出し、例えば遷移の幅が１ＭＨｚ以上の場合は時間間隔Ｔを０．５秒と短く設定し、遷移の幅が１ＭＨｚ未満の場合は、時間間隔Ｔを１秒と長く設定する。こうすることで、時間当りの通信データ量を少なくしつつ、情報端末３の表示周波数の補正を精度よく行うことができる。

以上説明したように、本発明の無線通信装置によれば、リモコンとして使用する情報端末のディスプレイに無線機のディスプレイに表示された受信周波数を同期して表示することができるために、スキャン動作の表示に対する操作者の要望を満たすことができる。

１ 無線通信装置
２ 無線機
３ 情報端末
２１、３３ 音声処理部
２２ 送受信部
２３、３１ 制御部
２４、３６ 通信モジュール
２５ 操作部
２５Ｓ ＰＴＴスイッチ
２６、３５ 記憶部
２７ 表示部
２８、３８ マイク
２９、３９ スピーカ
３２ 無線通信部
３４ 入力表示部
３７ 内部バス

Claims (4)

1. 受信周波数を、指定された周波数帯域内で遷移させるスキャン機能を備えた無線機と、
   当該無線機との相互通信が可能であり、前記無線機のリモートコントローラとしての機能を発揮しうる携帯型の情報端末と、で構成された無線通信装置であって、
   前記無線機の制御部は、前記周波数帯域および周波数遷移の速度に関する情報を前記情報端末の制御部に送信し、
   前記情報端末の制御部は、前記無線機の制御部からスキャン開始信号を受信したとき、表示部に、前記周波数帯域内において前記速度で遷移する周波数を表示することを特徴とする無線通信装置。
2. 前記周波数の遷移は、前記周波数帯域内の任意の周波数に、所定の第１の時間間隔で一定の周波数を加算もしくは減算することにより行われる、請求項１に記載の無線通信装置。
3. 前記無線機の制御部は、遷移した周波数の情報を、所定の第２の時間間隔で前記情報端末の制御部に送信し、
   前記情報端末の制御部は、前記任意の周波数を当該受信した周波数に置換すると共に、置換された周波数に前記一定の周波数を加算もしくは減算して前記表示部に表示する、請求項２に記載の無線通信装置。
4. 前記無線機の制御部は、前記無線機のスキャン動作を停止したときに前記無線機の表示部に表示されていた周波数の情報とスキャン停止信号を前記情報端末の制御部に送信し、
   前記情報端末の制御部は、前記無線機の制御部から前記周波数の情報とスキャン停止信号を受信したとき、当該受信した周波数を前記入力表示部に表示すると共に周波数の遷移を停止する、請求項１ないし３のいずれかに記載の無線通信装置。

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