JP2991576B2 - 特定小電力トランシーバ用スケルチ信号発生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特定小電力トランシー
バ用スケルチ信号発生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、微弱電波を利用した無線電話装置
が郵政省により認可されている。いわゆる特定小電力ト
ランシーバである。このトランシーバは免許不要で誰で
も使用できるとともに、小型軽量で安価な製品が多く販
売されており、特に若者を中心に急速に普及しつつあ
る。

【０００３】ところが、このトランシーバは割当チャン
ネル数が少ないため、特にスキー場など見通しの良い所
では、製品の普及にともない回線が混雑し、混信が目立
つようになってきた。

【０００４】かかる混信を防止するためには従来、すで
にＣＴＣＳＳ（トーンスケルチ）方式を備えた装置が市
販されている。この方式を備えた送信側のトランシーバ
では、マイクロホンからの通話音声信号に特定周波数の
トーン信号を常時重畳させて送信を行う。これに対して
受信側のトランシーバでは、前記トーン信号を音声信号
から分離検出して所定の設定周波数と一致する場合にの
みスケルチを解除し、受信音声をスピーカに出力する。
従って、この方式を備えたトランシーバ間で予めトーン
信号の周波数を同一に設定しておけば、特定相手方から
の無線信号を受信した場合にのみ音声出力を行い、第三
者の送信音声に煩わされることがなくなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のＣＴ
ＣＳＳ方式では、送信部にあっては設定周波数のトーン
信号を発生する回路やこれを通話音声に重畳させる回路
が必要となり、受信部にあっては音声信号からトーン信
号を分離検出する回路やこれを設定周波数と比較する回
路が必要となる。かかる回路はＩＣ化されているが、複
雑な機能から大型パッケージとなりやすく高価でもあ
る。従って、特に製品の小型化、低価格化が売りものの
特定小電力トランシーバでは、実装スペース及びコスト
の点で大きな問題となっていた。

【０００６】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、既存のマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）の機能を有
効活用することにより、簡易的な個別呼出を可能にする
特定小電力トランシーバ用スケルチ信号発生装置を提供
することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の小電力トランシーバ用スケルチ信号発生装置
は、送信開始直後の所定時間中にのみ断続的にＢｅｅｐ
信号を発生するＢｅｅｐ信号発生手段と、前記Ｂｅｅｐ
信号を正弦波信号に成形する波形成形手段と、前記正弦
波信号をマイクロホンからの音声信号に重畳して又は音
声信号と切り換えて送信する送信手段とからなる特定小
電力トランシーバ用スケルチ信号発生装置において、前
記Ｂｅｅｐ信号発生手段は、送受信制御用ＣＰＵを用い
て構成されたことを特徴とする。

【０００８】そして、これを受信する装置においては、
受信信号中のＢｅｅｐ信号を検知するトーンデコーダ
と、前記トーンデコーダの検知出力が所定パルス間隔で
２回以上連続したことを検出する検出手段と、前記検出
手段からの指令によりスケルチを解除するスケルチ制御
手段とからなるスケルチ制御装置を備えると良い。

【０００９】

【作用】上記構成からなる本発明の小電力トランシーバ
用スケルチ信号発生装置では、制御用ＣＰＵを用いて構
成したＢｅｅｐ信号発生手段により、送信開始直後の所
定時間中にのみ断続的にＢｅｅｐ信号を発生する。この
断続的Ｂｅｅｐ信号は予め定めたパルス間隔及びデュー
ティー比にて発生させる。ＣＰＵの発生するＢｅｅｐ信
号は、一般に矩形波状ないし三角波状で高調波成分を多
く含むので、これを除去して正弦波信号に成形する。こ
の正弦波信号をマイクロホンからの音声信号に重畳し、
相手方受信機のスケルチを解除するためのスケルチ信号
として送信する。なお、この場合にマイクロホンの音声
信号とスケルチ信号とを択一的に切り換えて送信回路に
接続、送信するように構成しても良い。

【００１０】一方、これを受信する装置では、通常はス
ケルチが閉じており受信音声が出力されない状態となっ
ているが、トーンデコーダ及び検出手段により、受信信
号中のＢｅｅｐ信号が所定パルス間隔で２回以上連続し
たことが検出された場合には、スケルチ制御手段がスケ
ルチを解除（開く）して受信音声の出力を開始する。

【００１１】従って、前記予め定めたパルス間隔及びデ
ューティー比の断続的Ｂｅｅｐ信号が錠前を開く鍵のよ
うに作用して、特定相手方の電波を受信した場合にのみ
受信機のスケルチが開く（解除する）ことになる。

【００１２】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明に係る小電
力トランシーバ用スケルチ信号発生装置の実施例を説明
する。図１は本発明によるスケルチ信号発生装置を内蔵
した無線電話装置のブロック図である。図示の通りこの
装置は、マイク１からの通話音声を増幅・変調してアン
テナ８から送信する送信部（符号１〜７）と、アンテナ
８からの受信電波を増幅・復調してスピーカ１２から音
声を出力する受信部（符号９〜１２）とから構成されて
いる。

【００１３】まず、送信部について説明すると、マイク
１の音声は送信検出回路２を通過してから音声増幅回路
３にて増幅され、ローパスフィルタ４にて不要な帯域を
抑圧された後、可変抵抗５を介してＶＣＯ６に入力され
る。そして、ＶＣＯ６にて変調された高周波発振出力は
送信増幅回路７にて増幅された後、アンテナ８から送信
される。

【００１４】ここで、ローパスフィルタ４の入力側に
は、音声増幅回路３と併せて波形成形回路１３からの出
力が接続されている。この波形成形回路１３はＣＰＵ１
５のＢｅｅｐ信号用の出力ポートＰ１に接続されてお
り、ＣＰＵ１５の発生する矩形波ないし三角波状のＢｅ
ｅｐ音（本実施例では２９２８Ｈｚ）を同一周波数の正
弦波信号に変換するもので、具体的にはフィルタ回路と
なっている。これは正弦波形に整形することで不要な高
調波の送信を防止するためのものである。以上の構成か
ら本実施例では、ＣＰＵ１５が出力ポートＰ１をソフト
ウェア的に制御することにより、Ｂｅｅｐ信号と同一周
波数の正弦波をマイク１からの音声信号に重畳して送信
することができる。

【００１５】次に、受信部について説明すると、アンテ
ナ８からの受信電波は高周波増幅回路９で増幅され、復
調回路１０にて音声信号に復調される。そして、音声増
幅回路１１で低周波増幅されたのち、スピーカ１２から
出力される。

【００１６】ここで、復調回路１０の出力は、音声増幅
器１１へ入力されるとともにトーンデコーダ１４にも入
力される。このトーンデコーダ１４は音声信号中の特定
周波数成分の有無を検知する回路で、具体的にはＰＬＬ
により構成されている。そして、特定周波数（本実施例
では前記Ｂｅｅｐ信号の周波数の２９２８Ｈｚに設定）
の信号が検出された場合にのみＨレベルの信号を出力す
るものである。この出力はＣＰＵ１５の入力ポートＰ２
に接続されている。従ってＣＰＵ１５は入力ポートＰ２
を監視することにより、受信信号中に含まれるＢｅｅｐ
信号の有無を認識することができる。

【００１７】次に、スケルチ制御手段について説明する
と、ＣＰＵ１５の出力ポートＰ３は音声増幅回路１１に
接続されており、ＣＰＵ１５がＨレベルを出力すると音
声増幅回路１１が動作して音声出力を行い、それ以外の
ときにはスピーカ１２からの音声を出力しないようにな
っている。従って、出力ポートＰ３をソフトウェア的に
制御すれば、スケルチの動作（閉）および解除（開）を
操作することができる。なお、復調回路１１から入力ポ
ートＰ４への信号は、受信信号のＳ／ＮレベルをＣＰＵ
１５に知らせるもので、後述のように音声スケルチ（受
信音声がなくなったときにスケルチを閉じてホワイトノ
イズが出力されるのを防止する）機能に用いられるもの
である。また、１６はトランシーバとしての受信・送信
モードの切り換えに用いられるＰＴＴスイッチ、１７は
スケルチ制御用のＢｅｅｐ信号のパルス間隔及びデュー
ティー比を切り換えるための切換スイッチである。

【００１８】つぎに、本実施例の動作を説明する。

【００１９】まず、本実施例のスケルチ信号発生装置と
しての動作を説明する。図２は送信モード中の動作を示
すフローチャートである。ＰＴＴスイッチ１６が押され
ると図のフローを実行するようになっている。図におい
て、ステップＳ２〜Ｓ８がＢｅｅｐ信号発生手段であ
り、送信開始直後の約１．５秒間にわたり断続的にＢｅ
ｅｐ信号を発生するものである。そして、通常の通話送
信はステップＳ９〜Ｓ１２の間に行われる。

【００２０】まず、ステップＳ１では装置を送信モード
に切り換える。ステップＳ２ではカウンタｉをリセット
する。ステップＳ３からＳ８まではループとなってお
り、カウンタｉを加算しながらｎ回繰り返す。即ち、ス
テップＳ３にて出力ポートＰ１を制御してＢｅｅｐ音を
発生させ、これをステップＳ４の時間待ちにて５０ｍＳ
ｅｃ継続する。つぎにステップＳ３にてＢｅｅｐ音を停
止させ、これをステップＳ５にて１００ｍＳｅｃ継続す
る。これをステップＳ７、Ｓ８によりｎ回繰り返すので
ある。従って、Ｂｅｅｐ音は５０ｍＳｅｃのオンと１０
０ｍＳｅｃのオフとを繰り返す。そして、ｎの値は繰り
返し全体の時間が約１．５秒になるように設定されてい
る。以上により、送信開始直後の約１．５秒間に断続的
なＢｅｅｐ信号を発生するためのＢｅｅｐ信号発生手段
が構成される。

【００２１】次に、ステップＳ９ではＣＰＵ１５内蔵の
タイマーを３０秒に設定する。これは一回の通話送信時
間が３０秒を越えたときに強制的に送信を打ち切るため
のもので、法的な理由から特定小電力トランシーバに必
要とされる機能である。即ち、ＰＴＴスイッチ１６のオ
フによる通話終了をステップＳ１０で監視する一方、前
記タイマーの時間切れをステップＳ１１で監視し、タイ
ムオーバーの場合にはステップＳ１２にてユーザーに警
報を鳴らして受信モードに切り換える（ステップＳ１
３）のである。

【００２２】以上の動作をタイミングチャートで示せば
図３の通りである。図によれば、送信開始直後に断続的
なＢｅｅｐ信号が発生する様子と、ＰＴＴスイッチ１６
の押下中にかかわらずタイムオーバー時には警報を鳴ら
して送信を停止する様子とが示されている。

【００２３】次に、本実施例のスケルチ制御装置として
の動作を説明する。図４は受信モード中の動作を示すフ
ローチャートである。図のフローは、図２のステップＳ
１３にて受信モードに切り換えられたのち実行されるも
のである。図において、ステップＳ１４〜Ｓ１７が検出
手段であり、トーンデコーダ１４の検知出力が所定パル
ス間隔で２回以上連続したことを検出するものである。
こうして特定の相手方からの送信であることを判断する
と、ステップＳ１８でスケルチを解除して音声を出力す
る。そして、通話の終了を検知すると（ステップＳ１９
〜Ｓ２１）再びスケルチを閉じて無音状態に移行する。

【００２４】まず、ステップＳ１４では入力ポートＰ２
を監視して、受信信号中のＢｅｅｐ信号を検出する。Ｂ
ｅｅｐ信号が検出された場合には、ステップＳ１５にて
前回の検出から今回の検出までの時間を調べて、パルス
間隔が１２０〜１９２ｍＳｅｃであるか否かを判定す
る。本実施例では、送信側のＢｅｅｐ音が５０ｍＳｅｃ
のオンと１００ｍＳｅｃのオフとを繰り返すので、１５
０ｍＳｅｃのパルス間隔であれば、特定相手方の送信で
あると判断できるところ、若干のマージンを考慮してこ
のように設定したのである。つぎに、ステップＳ１６及
びＳ１７では２回目のＢｅｅｐ音パルスを検出する。以
上のステップＳ１４〜Ｓ１７を通過するとスケルチを解
除して音声出力を開始する（ステップＳ１８）。上述の
スケルチ解除条件をいいかえれば、２９２８ＨｚのＢｅ
ｅｐ音を、所定パルス間隔で、２回以上連続して検出す
ることであるから、その信頼性はきわめて高く、誤動作
によるスケルチ解除は事実上ありえないものである。

【００２５】次に、ステップＳ１９〜Ｓ２１は特定相手
方からの送信を受信している間の動作である。即ち、こ
ちらから応答して送信する場合には、ＰＴＴスイッチ１
６を押せば送信モードに移行することができる（ステッ
プＳ１９）。また、入力ポートＰ４の監視により（ステ
ップＳ２０）、受信信号のＳ／Ｎ低下を検出した場合に
は（ステップＳ２１）、相手方が送信を終了したものと
判断してスケルチを閉じる（ステップＳ２２）。そし
て、次回の送信開始を検出するまで再びＢｅｅｐ信号の
監視を行うのである。

【００２６】以上の動作をタイミングチャートで示せば
図５の通りである。図によれば、受信モード中に所定パ
ルス間隔のＢｅｅｐ信号が２回連続した直後（即ち、３
回目のパルスの立ち上がり時）にスケルチが解除（オ
フ）される様子が示されている。

【００２７】なお、以上の説明では、送受信側ともＢｅ
ｅｐ音は５０ｍＳｅｃのオンと１００ｍＳｅｃのオフと
の繰り返しとして説明したが、これはスイッチ１７を
「Ａ」に設定した場合の動作であり、「Ｂ」に設定した
場合には５０ｍＳｅｃのオンと２００ｍＳｅｃのオフと
を繰り返すようになっている。これにより２種のスケル
チ信号を選択することが可能であるから、混信の可能性
を一層低くすることができる。同様にして、Ｂｅｅｐ信
号のパルス間隔及びデューティー比を変更すれば多種の
スケルチ信号を用意することもできる。なお、これらス
ケルチ信号の切り換えは通話中でも即座に行うことが可
能であり、操作性はきわめて良好である。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の小電力ト
ランシーバ用スケルチ信号発生装置によれば、ＣＰＵを
用いて構成したＢｅｅｐ信号発生手段により送信開始直
後にのみ断続的なＢｅｅｐ信号を発生させてスケルチを
解除するようにしたので、従来のＣＴＣＳＳ方式のよう
に音声信号にトーン信号を常時重畳させるためのエンコ
ーダを必要とすることがなくなる。そしてＣＰＵの機能
を有効活用してスケルチ信号を発生させるので、きわめ
て低コストで、しかも製品を小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるスケルチ信号発生装置およびスケ
ルチ制御装置を内蔵した無線電話装置のブロック図であ
る。

【図２】無線電話装置の送信モードにおける動作を示す
フローチャートである。

【図３】無線電話装置の送信モードにおける動作を示す
タイミングチャートである。

【図４】無線電話装置の受信モードにおける動作を示す
フローチャートである。

【図５】無線電話装置の受信モードにおける動作を示す
タイミングチャートである。

【符号の説明】

１ マイク ２ 送信検出回路 ３ 音声増幅回路 ４ ローパスフィルタ ５ 可変抵抗 ６ ＶＣＯ ７ 送信増幅回路 ８ アンテナ ９ 高周波増幅回路 １０ 復調回路 １１ 音声増幅回路 １２ スピーカ １３ 波形整形回路 １４ トーンデコーダ １５ ＣＰＵ １６ ＰＴＴスイッチ １７ 切換スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04B 1/38 - 1/40 H04B 7/26

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送信開始直後の所定時間中にのみ断続的
   にＢｅｅｐ信号を発生するＢｅｅｐ信号発生手段と、前
   記Ｂｅｅｐ信号を正弦波信号に成形する波形成形手段
   と、前記正弦波信号をマイクロホンからの音声信号に重
   畳して又は音声信号と切り換えて送信する送信手段とか
   らなる特定小電力トランシーバ用スケルチ信号発生装置
   において、 前記Ｂｅｅｐ信号発生手段は、送受信制御用ＣＰＵを用
   いて構成されたことを特徴とする特定小電力トランシー
   バ用スケルチ信号発生装置。