JP2016019027A - 受信システム、受信装置、受信方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】比較的狭いエリアへの音声通知を安価に実現する。
【解決手段】受信システムは、準天頂衛星等の人工衛星から送信されるＧＰＳ補強信号を受信し受信信号を出力するアンテナ部１１及び受信部１２と、受信信号に含まれる特定の情報を検出し、特定の情報に基づいて音声メッセージ信号を生成する制御部１３、音声データ保存部１４及び送信部１５と、音声メッセージを出力する音声出力部２０とを備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、人工衛星から送信される信号を受信する受信システム、受信装置、受信方法及びプログラムに関する。

人工衛星を利用して情報を送受信するシステムとして、全国瞬時警報システム（Ｊ−Ａｌｅｒｔ）が知られている。

また、準天頂衛星システム（ＱＺＳＳ：Quasi-Zenith Satellite System）を情報の送受信に利用することも検討されている。

総務省 平成２４年度版 情報通信白書 http://www.soumu.go.jp/johotsusintokei/whitepaper/ja/h24/html/nc253320.html （2014.02.28検索） 準天頂衛星システムサービス http://www.qzs.jp/services/details/details04.html （2014.02.28検索）

Ｊ−Ａｌｅｒｔは、主として自治体に対して防災情報を提供するもので、受信にパラボラアンテナを必要とするなど装置が大がかりである。また、受信した防災情報に基づいて音声放送を行う場合には、スピーカーの配置により音声が届かない地域や風向きによって音声が聞こえない地域が発生する等の問題がある。

一方、ＱＺＳＳは、位置測定システムの一つであるＧＰＳ（Global Positioning System）を補完・補強するシステムであり、小型の受信機で信号を受信することができる。しかしながら、その受信装置は、構成が複雑で高価である。そして、この受信装置は、個人による使用（購入）が想定されているため、普及の点で問題がある。また、この受信装置は、受信した情報を周囲の人々（数ｍ〜数十ｍ程度離れた位置にいる人）に知らせる手段を備えていないため、普及が進まない段階では、防災情報等の送信に利用したとしてもその効果に限界がある。

本発明は、上記問題点の一つ以上を解決する受信システムを提供することを目的とする。

本発明の第１の受信システムは、準天頂衛星等の人工衛星から送信されるＧＰＳ（Global Positioning System）補強信号を受信し受信信号を出力する受信手段と、前記受信信号に含まれる特定の情報を検出する特定情報検出手段と、前記特定の情報に基づいて音声メッセージ信号を生成する音声メッセージ信号生成手段と、前記音声メッセージ信号に基づいて音声出力を行う音声出力手段とを備える。

比較的小さなエリア単位での音声通知を可能にする受信システムを安価に得ることができる。

本発明の受信システムを含む衛星通信システムの概略構成図である。 本発明の第１の実施の形態に係る受信システムの構成を示すブロック図である。 図２の受信システムの動作を説明するためのフローチャートである。 図２の受信システムに設定される受信指定情報を管理する管理テーブルを説明するための図である。 図４に含まれるメッセージタイプに関する管理テーブルの拡大図である。 図２の受信システムに含まれる受信部と制御部の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係る受信システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第３の実施の形態に係る受信システムの構成を示すブロック図である。 その他の実施の形態に係る受信システムの動作を説明するためのフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１に、本発明の第１の実施の形態に係る受信システム１００を含む衛星通信システムの概略構成を示す。

図示の衛星通信システムは、地上局２００から送信された信号を衛星局（人工衛星）３００で中継し、地上（ここでは、日本全国をカバーする程度の範囲を想定している）に向けて放送する。受信システム１００は、受信信号音声変換送信機１０と、音声出力部２０とを備え、衛星局３００から送信された信号（衛星信号）を直接受信し、受信した衛星信号に含まれる情報に基づいて音声による出力を実施する。

図２は、受信システム１００がユーザー端末である受信装置５０として構成された場合の概略構成を示す図である。受信システム１００は、受信信号音声変換送信機１０と音声出力部２０のほかに制御部設定部３０を備えている。

受信信号音声変換送信機１０は、衛星信号を受信するアンテナ部１１と、受信した衛星信号を処理する受信部１２と、受信信号音声変換送信機１０全体を制御する制御部１３と、一つ以上の音声データを記憶する音声データ保存部１４と、音声データに基づき音声（メッセージ）信号を送信する送信部１５とを含む。また、音声出力部２０は、一つ以上の拡声器２１を含む。

次に、図３のフローチャートを参照しつつ、図２の受信システム１００の動作について説明する。ここでは、予め、設定手段として機能する制御部設定部３０から必要な情報の設定がなされているものとする。制御部設定部３０を用いて設定される情報及び音声データ保存部１４に保存される音声データについては後述する。

まず、アンテナ部１１は、アナログ形式の衛星信号を受信し、受信信号を受信部１２へ伝送する（ステップＳ３０１）。このとき、アンテナ部１１は、受信手段として機能している。

受信部１２は、アンテナ部１１から受け取った受信信号を受信処理し、解読してデジタル信号に変換する（ステップＳ３０２）。

制御部１３は、制御部設定部３０からの設定情報に従い、受け取ったデジタル信号に特定の情報が含まれているか否か確認する（ステップＳ３０３）。このとき、受信部１２及び制御部１３は、特定情報検出手段として機能している。

デジタル信号に特定の情報が含まれている場合（ステップＳ３０３でＹＥＳ）、制御部１３は、特定の情報に関連付けされた音声データを音声データ保存部１４から取り出し、送信部１５へ送信する（ステップＳ３０５）。このとき、制御部１３は音声メッセージ信号生成手段の一部として機能している。また、音声データ保存部１４は記憶手段として機能し、制御部１３は読み出し手段として機能している。

一方、デジタル信号に所定の情報が含まれていなかった場合（ステップＳ３０３でＮＯ）には、制御部１３はデジタル信号を破棄してその処理を終了する（ステップＳ３０４）。

送信部１５は、制御部１３からの音声データを受け取ると、受け取った音声データを音声信号として拡声器２１へ送信する（ステップＳ３０６）。その結果、拡声器２１から音声による出力が行われる（ステップＳ３０７）。このとき、送信部１５は、音声メッセージ信号生成手段の一部として機能し、拡声器２１は音声出力手段として機能している。

次に、制御部設定部３０から設定される情報と音声データ保存部１４に記憶される音声データについて説明する。

本システムは、複数の人工衛星が存在し、各人工衛星は複数の信号タイプの衛星信号を送信することができ、衛星信号には、複数のメッセージタイプのうちのいずれであるのかを示す情報に加え、その内容及び分類を指定する情報を含ませることができるものとする。これらメッセージタイプ、内容及び分類を指定する情報が、特定の情報に相当する。

制御設定部３０は、どの人工衛星からの衛星信号を受信するのか、どのタイプの信号を受信するのか、どのタイプのメッセージを音声出力するのかを指定する受信指定情報を、制御部１３に設定する。このとき、メッセージの内容及び分類を指定するようにすることも可能であるが、必ずしも必要ではない。受信指定情報には、各メッセージタイプ等にそれぞれ割り当てられた番号や識別コード等が用いられる。

複数の人工衛星には、夫々異なるＰＲＮ番号（Pseudo Random Noise number）が割り当てられている。この番号により、人工衛星を区別することができる。ＱＺＳＳを例に挙げると、信号タイプとして、Ｌ１Ｃ／Ａ，Ｌ１Ｃ，Ｌ１−ＳＡＩＦ（Ｌ１Ｓ），Ｌ２Ｃ，Ｌ５等が規定されており、各信号タイプが、測位機能や補強機能といった役割を担う。防災情報等の送信に利用できる信号タイプは、補強機能のある信号であり、ＱＺＳＳではＬ１−ＳＡＩＦである。また、メッセージタイプには、ＩＤが割り当てられている。

受信指定情報は、上述したＰＲＮ番号、信号タイプ及びメッセージタイプを表すコードを含む。受信指定情報（設定情報）は、音声データを管理する管理テーブルに関連付けて管理される。受信指定情報は、管理テーブルとともに音声データ保存部１４に格納される。

次に、音声データを管理する管理テーブルについて説明する。図４に、ＱＺＳＳやＧＰＳ等、対象となる人工衛星におけるＰＲＮ番号、信号タイプ及びメッセージタイプを管理するための管理テーブルの一例を示す。

図４において、左側に示す音声データテーブル１は、ＰＲＮ番号と人工衛星との関係を示すテーブルである。また、中央に示す音声データテーブル２は、信号タイプとメッセージ種類との関係を示すテーブルである。さらに、右側に示す音声データテーブル３は、メッセージタイプとその内容との関係を示すテーブルである。

音声データテーブル３の詳細の一例を図５に示す。図５に示すように、メッセージタイプ毎に、メッセージの内容及び分類に対してそれぞれ音声データ名が関連付けられている。音声データは、音声データ名に関連付けされ、管理テーブルとは別に音声データ保存部１４に格納されている。ただし、音声データ名に代えて音声データそのものを音声データテーブル３で管理するようにしてもよい。

制御部設定部３０から設定された受信指定情報と管理テーブルとに基づいて、制御部１３は、受信信号に含まれる情報によって指定される音声データを音声データ保存部１４から取り出すことができる。その動作について説明する。ここでは、例として、補強信号を送信する衛星１（ＰＲＮ番号xxx)からの補強信号によって緊急情報メッセージ（メッセージタイプfff）が送信された場合について説明する。この例では、制御部設定部３０から、ＰＲＮ番号xxx、信号タイプbbb、メッセージタイプfffが、受信指定情報として予め設定される。

制御部１３は、まず、受信信号から得られるＰＲＮ番号（この場合はxxx）が受信指定情報に含まれるＰＲＮ番号と一致することを確認する。そして、制御部１３は、音声データ信号テーブル１を参照して、制御部設定部３０を通じて設定されたＰＲＮ番号（この場合はxxx）の衛星システムが衛星１であることを確認する。

次に、制御部１３は、受信信号に含まれる信号タイプ（この場合はbbb）が受信設定情報に含まれる信号タイプと一致することを確認する。そして、制御部１３は、衛星１の音声データテーブル２を参照し、設定された信号タイプ（この場合はbbb）のメッセージの種類が補強であることを確認する。これらの処理により、設定された受信指定情報の衛星システムとメッセージ種類が特定されるので、制御部１３は、衛星１の補強メッセージに関する音声データテーブル３を特定することができる。

さらに制御部１３は、受信信号に含まれるメッセージタイプ（この場合はfff）が受信指定情報に含まれるメッセージタイプと一致することを確認する。そして、制御部１３は、メッセージタイプfffで指定される音声データが緊急情報メッセージであることを確認する。

この後、制御部１３は、同様の動作を繰り返し、メッセージの内容及び分類の確認を行う。音声信号テーブル３は、メッセージタイプfffに含まれる内容及び分類に対応する複数の音声データ名を格納している。そのため、制御部１３は、確認結果に基づき、音声信号テーブル３から、メッセージタイプfffで指定される音声データ名を取り出し、さらに対応する音声データを取り出すことが可能になる。

なお、上記例では、メッセージの内容及び分類に関して受信指定情報の設定を行っていないが、これらの項目についても受信指定情報の設定を行うようにすることも可能である。そのような設定を行うことで、特定の地域に向けて送信された信号に対応する音声データを取り出し、他の地域に向けて送信された信号に対応する音声データは取り出さない、といった利用方法が可能になる。

また、音声データ保存部１４に保存される各テーブルや、音声データは、制御部設定部３０から操作（作成、変更、編集）できるようにしておく。これにより、衛星信号のフォーマットの変更や、音声データの変更等に柔軟に対応することができる。

次に、図４及び図５に加え、図６を参照して、受信部１２及び制御部１３の動作（図３のステップＳ３０２−Ｓ３０５）についてさらに詳細に説明する。

受信部１２は、アンテナ部１１にて受信した衛星信号を解読し（ステップＳ６０１）、制御部１３へ送信する。

制御部１３は、受信信号（デジタル信号）が制御部設定部３０で設定されたＰＲＮ番号を表す情報を含んでいるか調べる（ステップＳ６０２）。受信信号が設定されたＰＲＮ番号を表す情報を含んでいたら（ステップＳ６０３でＹＥＳ）、その受信信号がさらに制御部設定部３０で設定された信号タイプを表す情報を含むか調べる（ステップＳ６０４）。受信信号が設定されたＰＲＮ番号を表す情報を含まない場合（ステップＳ６０３でＮＯ）、及び設定された信号タイプを表す情報を含まない場合（ステップＳ６０４でＮＯ）には、制御部１３は、受信信号を廃棄する（ステップＳ６０５）。

受信信号が設定された信号タイプを表す情報を含む場合（ステップＳ６０４でＹＥＳ）、制御部１３は、その受信信号に設定されたメッセージタイプを表す情報を含んでいるか調査する（ステップＳ６０６）。受信信号が設定されたメッセージタイプを表す情報を含んでいたら（ステップＳ６０６でＹＥＳ）、制御部１３は、制御部設定部３０で設定した信号を取り出す（ステップＳ６０７）。受信信号が設定されたメッセージタイプを表す情報を含んでいない場合（ステップＳ６０６でＮＯ）、制御部１３は、受信信号を廃棄する（ステップＳ６０５）。

以上の処理で、制御部設定部３０で設定された受信指定情報に対応する受信信号の解読が終了する。

次に、制御部１３は、解読された信号（ＰＲＮ番号、信号タイプ、メッセージタイプ）を受信信号から取り出す（ステップＳ６０７）。そして、取り出した信号に基づいて、音声データ保存部１４の音声データテーブル１，２及び３を参照し、音声データテーブルが、解読された信号に対応する（指定された）音声データ名を含んでいるか調査する（ステップＳ６０８）。音声データテーブルが、解読された信号に対応する音声データ名を含んでいたら（ステップＳ６０９でＹＥＳ）、制御部１３は、その音声データ名に対応する音声データを音声データ保存部１４から取り出す（ステップＳ６１０）。

以上により、制御設定部３０から設定した受信指定情報に対応する音声データを音声信号として音声出力部２０へ送信することができる。

本実施の形態によれば、所定の情報を含んでいる信号のみを選択して受信処理するように構成することができるので、その構成を簡略化し、製造コストを削減できる。また、特定の情報以外の情報処理を行わないように構成することで、起動直後においても所定の情報を速やかに検出することができる。さらに、音声出力部２０を備えているので、周囲に音声によって情報を伝えることができる。

次に、本発明の第２の実施の形態について図７を参照して詳細に説明する。

第１の実施の形態では、受信装置５０の筐体内に音声出力部２０が内蔵されている例について説明したが、本実施の形態に係る受信システム１０１では、音声出力部２０−１が受信装置５０の筐体の外部に配置されている。そして、送信部１５と音声出力部２０−１との間には館内放送設備７０が設けられている。このとき、館内放送設備７０と音声出力部２０−１が音声出力手段として機能する。館内放送設備７０は、受信部７１及び変調部７２を含み、受信部７１は、送信部１５に有線接続されている。

本実施の形態によれば、受信装置５０から離れた場所への音声放送が可能になる。たとえば、衛星信号を受信できない建物、地下施設、船舶等の施設内への音声放送（館内放送など）や、山小屋周辺への音声放送等が可能になる。

また、図８に示す第３の実施の形態に係る受信システム１０２のように、送信部１５を無線送信部とし、送信部１５と音声放送部２０−２との間に、受信部８１及び変調部８２を含む音声信号受信部８０を設けてもよい。この場合、音声信号受信部８０と音声出力部２０−２が音声出力手段として機能する。受信部８１は、図７の例とは異なり、送信部１５に無線接続されている。

第３の実施の形態においても、第２の実施の形態と同様に、施設内等への音声放送が可能になる。また、より小規模な例として、音声信号受信器８０として音楽プレーヤや携帯無線機等を用いることも可能である。

さらに、他の実施の形態として、受信装置内に音声出力部２０を内蔵しつつ、図７や図８に示すように、外部に設けられた音声出力部２０−１，２０−２にも接続可能とする構成とすることが可能である。その場合、内蔵の音声出力部２０を使用するか、外部に設けられた音声出力部２０−１，２０−１を使用するかを切り替えるスイッチ等を設ける必要がある。このスイッチの切り替え設定は、制御部設定部３０より行えるようにすることができる。

あるいは、さらに別の実施の形態として、音声出力部２０を内蔵するか否かをオプション設定にしてもよい。その場合、受信システムは、図９に示すフローチャートに従い動作する。即ち、制御部１３は、送信部１５から送信される音声データを、拡声器２１へ送信するのか、受信部７１または８１に送信するのか判断し（ステップＳ９０１）、いずれか一方あるいは両方へ送信させる。

外部に設けられた音声出力部２０−１又は２０−２に音声データが送信された場合には、音声データを受信部７１または８１で受信し（ステップＳ９０２）、復調部７２または８２で復調して、拡声器２１より音声出力する（ステップＳ９０３およびステップＳ３０８）。

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変更・変形が可能である。

１０，１０−１ 受信信号音声変換送信機
１１ アンテナ部
１２ 受信部
１３ 制御部
１４ 音声データ保存部
１５ 送信部
２０，２０−１，２０−２ 音声出力部
２１ 拡声器
３０ 制御部設定部
５０ 受信装置
７０ 館内放送設備
７１ 受信部
７２ 変調部
８０ 音声信号受信部
８１ 受信部
８２ 変調部
１００，１０１，１０２ 受信システム
２００ 地上局
３００ 衛星局

Claims (20)

1. 人工衛星から送信されるＧＰＳ（Global Positioning System）補強信号を受信し受信信号を出力する受信手段と、
   前記受信信号に含まれる特定の情報を検出する特定情報検出手段と、
   前記特定の情報に基づいて音声メッセージ信号を生成する音声メッセージ信号生成手段と、
   前記音声メッセージ信号に基づいて音声出力を行う音声出力手段と、
   を備えることを特徴とする受信システム。
2. 前記音声メッセージ信号生成手段は、
   前記特定の情報に関連付けて音声データを記憶する記憶手段と、
   前記特定の情報を検索キーとして当該特定の情報に関連付けられた前記音声データを前記記憶手段から読み出し、前記音声メッセージ信号として出力する読出手段と、
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の受信システム。
3. 前記特定の情報を指定する設定手段をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の受信システム。
4. 前記受信手段、前記特定情報検出手段及び前記音声メッセージ信号生成手段を収容する受信装置用筐体をさらに有し、前記音声出力手段が前記受信機用筐体の外部に設けられていることを特徴とする請求項１，２または３に記載の受信システム。
5. 前記メッセージ信号生成手段と前記音声出力手段の間を有線接続する有線接続手段をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の受信システム。
6. 前記メッセージ信号生成手段と前記音声出力手段の間を無線接続する無線接続手段をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の受信システム。
7. 人工衛星から送信されるＧＰＳ（Global Positioning System）補強信号を受信し受信信号を出力する受信手段と、
   前記受信信号に含まれる特定の情報を検出する特定情報検出手段と、
   前記特定の情報に基づいて音声メッセージ信号を生成する音声メッセージ信号生成手段と、
   前記音声メッセージ信号に基づいて音声出力を行う音声出力手段と、
   を備えることを特徴とする受信装置。
8. 前記音声メッセージ信号生成手段は、
   前記特定の情報に関連付けて音声データを記憶する記憶手段と、
   前記特定の情報を検索キーとして当該特定の情報に関連付けられた前記音声データを前記記憶手段から読み出し、前記音声メッセージ信号として出力する読出手段と、
   を含むことを特徴とする請求項７に記載の受信装置。
9. 前記特定の情報を指定する設定手段をさらに備えることを特徴とする請求項７または８に記載の受信装置。
10. 前記音声出力手段に代えて、前記音声メッセージ信号を外部へ送信する送信手段を備えることを特徴とする請求項７，８または９に記載の受信装置。
11. 前記送信手段が外部接続端子に接続されていることを特徴とする請求項１０に記載の受信装置。
12. 前記送信手段が無線送信部を含むことを特徴とする請求項１０に記載の受信装置。
13. 人工衛星から送信されるＧＰＳ（Global Positioning System）補強信号を受信し受信信号を出力するステップと、
    前記受信信号に含まれる特定の情報を検出するステップと、
    前記特定の情報に基づいて音声メッセージ信号を生成するステップと、
    前記音声メッセージ信号に基づいて音声出力を行うステップと、
    を含む受信方法。
14. 前記音声メッセージ信号を生成するステップは、前記特定の情報を検索キーとして記憶手段を検索し、前記特定の情報に関連付けられた前記音声データを前記記憶手段から読み出して前記音声メッセージ信号として出力するステップを含むことを特徴とする請求項１３に記載の受信方法。
15. 前記特定の情報を予め指定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１３または１４に記載の受信方法。
16. 前記音声出力を行うステップに代えて、前記音声メッセージ信号を外部へ送信するステップを含むことを特徴とする請求項１３，１４または１５に記載の受信方法。
17. コンピューターに、
    人工衛星から送信されるＧＰＳ（Global Positioning System）補強信号を受信し受信信号を出力するステップと、
    前記受信信号に含まれる特定の情報を検出するステップと、
    前記特定の情報に基づいて音声メッセージ信号を生成するステップと、
    前記音声メッセージ信号に基づいて音声出力を行うステップと、
    を実行させることを特徴とするプログラム。
18. 前記コンピューターに、前記音声メッセージ信号を生成するステップとして、前記特定の情報を検索キーとして記憶手段を検索し、前記特定の情報に関連付けられた前記音声データを前記記憶手段から読み出して前記音声メッセージ信号として出力するステップを実行させることを特徴とする請求項１７に記載のプログラム。
19. 前記コンピューターに、前記特定の情報を予め指定するステップをさらに実行させることを特徴とする請求項１７または１８に記載のプログラム。
20. 前記コンピューターに、前記音声出力を行うステップに代えて、前記音声メッセージ信号を外部へ送信するステップを実行させることを特徴とする請求項１７，１８または１９に記載のプログラム。

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