JP4280011B2 - 汎用通信インタフェースを備えた無線システム - Google Patents
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Description
(発明の属する技術分野)
本発明は無線システムに関し、限定するわけではないが、厳密に言えば、代表的には軍隊又は警察のような機関の構成員が携行する個人任務用無線機として広く知られているものを採用している無線システムに関する。ここでは、個々が双方向通信を可能にする個人任務用無線機を持つことの必要とされる場合がしばしばある。
【0002】
(発明の背景)
従来の双方向無線は複信回線(duplex)又は単信回線(simplex)モードで作動するが、複信回線モードとは、電話システムと同様に、送受信経路は双方に開かれており他の必要条件なしに双方の当事者は互いに話ができるようになっているものである。
【0003】
より一般的な動作システムは単信回線であり、各無線の送信経路は、送信側が「プレス・トゥー・トークスイッチ」(PTT)を作動させて送信に合わせた場合にのみ有効となる。使用されるスイッチの型は様々であり、一般に使用されているハンドヘルド型の場合のようにマイクロホンか、又は商業用及び作戦行動用ヘッドセットに使用されているような無線機とヘッドセットの間のリード線のスイッチボックスの何れかの部分である場合が考えられる。
【0004】
オペレータは、時には他の仕事をこなすために手がふさがっているときに無線送信スイッチを作動させねばならないこともあり、あるシステムでは音声起動を組み入れて、マイクロホンによりユーザーの音声が検知されるとスイッチが切り替わるようになっている。この技法はある用途では信頼性がなく、ユーザーがスイッチを操作しなければならないシステムが、依然として無線を制御する唯一の信頼できる手段に留まっている。
【0005】
(発明の概要)
本発明によれば、送信モード、及び無線を送信モードにセットするためのプレス・トゥー・トーク(PTT)スイッチを有する無線機を備えている無線システムであって、無線機に付帯する無線インタフェースと、PTTスイッチを配置した汎用通信インタフェース(UCI)を更に備え、無線インタフェースは前記UCIを取り外し可能に取り付けられるようになっており、取り付け時にはUCIと無線機との間で通信できるようになっていることを特徴とする無線システムが提供されている。
【0006】
本発明を採用し、汎用通信インタフェース(UCI)を備えることにより、UCIにはPTTスイッチが配置され、UCIは無線インタフェース上に取り外し可能に取り付けられるようになっていることから、標準的UCI及び付帯のPTTスイッチを幾通りもの用途に利用することができるようになる。このシステムは、単スイッチ型を多数の用途で共用できるようにしている点で、例えば警察又は軍隊で使う場合、特に都合が良い。これにより、どんな無線機を使用中であるかには関わりなく、UCIさえ備わっていれば制御原理は同じであるので、UCIの規定、UCI用のスペア、ヘッドセットのような補助機器で必要となる多数のリード端子型、及びオペレータに要求される訓練量が簡素化される。より重要な点として、一旦工作員がUCIについて訓練を受ければ、UCI型式は全無線機に共通であるので、工作員が無線機の操作以外の対象に集中しているときに、機器の型式に不慣れなことにより起きるPTTスイッチの作動ミスの可能性が低くなる。
【0007】
本システムは、それぞれにUCIを受け入れることのできる各種無線インタフェースを備え、これによりインタフェースを具体的な用途に合わせて変更できるようになっていることが望ましい。ある特定の車種の場合、又はオペレータが無線機を装着する場合には、特定の取り付けが必要となるかもしれない。無線インタフェースは型式が異なり、用途特定型で、異なる型式の無線機に接続され、又は異なる場所に取り付けられるようになっている。すなわち、UCIに対するインタフェースは共通であるが、一方で無線インタフェース又は無線インタフェースからのリード線の取り付けは用途特定型とすることができる。
【0008】
無線インタフェースは無線機のハウジングに直接取り付けられるが、これは普通はストラップ形式で携行される個人任務用無線機である場合、工作員にとっては特に都合が良い。ここで、無線機とUCIは完全に一体を成し、両者の間に補助配線は全く不用である。ヘッドセット及びラペルマイクロホン又は類似物は、通常の様式でUCIに接続できる。
【0009】
別の実施例では、無線インタフェースは、無線機から離して配置されるが、物理的な通信リンク、即ちワイヤ又は光ファイバーの何れかにより無線機に接続された遠隔インタフェースであってもよい。これは、例えば、無線機が車両に搭載される大型無線機である場合には、無線機を車両内のどの様な場所にでも搭載できることから、特に好都合であるといえる。そうすると、工作員は、UCIを工作員にとって便利な場所で遠隔無線インタフェースに取り付けることができるようになり、或いは無線インタフェースを工作員に装着することもできる。
【0010】
ある用途、特に軍用の場合、個人任務用無線機は双方向無線により局所的に通信できることが必要であるが、工作員は、異なる無線ネットワーク、例えばコンバットネットワーク無線への接続が必要となることもある。このケースでは、UCIは、無線インタフェースによって個人任務用無線機に接続され、ワイヤか光ファイバーによって第2の無線機に接続されるようになっていれば、特に都合が良い。この場合、UCIには2つのPTTスイッチが取り付けられていて、無線ネットワーク毎に1つずつ対応付けてあるのが特に有効である。
【0011】
ある用途では、異なる無線ネットワークの間に交差通信の可能性の無いことが必要とされる。その場合、UCIには、一方のチャネル(通常は、受信チャネルが使用中は送信チャネル)を閉じることにより、異なる無線ネットワークに関連する少なくとも1つの送信と1つの受信信号の間には確実に交差通信を発生させないようにするための回路が設けられる。
【0012】
本発明のシステムには、更に、PTTスイッチを有する配線型遠隔PTTモジュールを備えることができ、このモジュールは、UCIよりも小さく、UCIは遠隔PTTスイッチへのワイヤ用の接続部を有している。これにより、UCIのPTTスイッチの機能はUCIから離れていても作動させることができるようになり、遠隔PTTモジュール及び付帯スイッチは、工作員にとって便利な場所、例えばオートバイのハンドルバーなどに取り付けることができるようになる。
【0013】
小型の配線型遠隔PTTモジュールに代えて、又はこれに加えて、本システムは、更に、PTTスイッチを備えているコードレス遠隔PTTモジュールを備えることもでき、この遠隔モジュールは、更に、無線機に対する短距離用コードレス送信器を備えている。次に、UCIは、更に、UCIのPTTスイッチの機能を遠隔的に起動させるための遠隔モジュールからの信号を受信するための受信器を備えている。こうすると、UCIが、個人任務用無線機に取り付けられていようと、或いは車両にも取り付けられるように遠隔無線インタフェースに取り付けられていようとも、工作員には当該UCI及び付帯無線機を遠隔モジュールにより遠隔的に作動させる手段があるので特に都合が良い。短距離送信は、赤外線でもよいが、無線送信器によるのが望ましい。
【0014】
UCIが異なる2つの無線ネットワークに対応してPTTスイッチを2個有する場合、遠隔モジュールは2つの無線ネットワークに対応付けられた2つのPTTスイッチを備えているのが望ましい。
【0015】
遠隔モジュールから送信された信号は、UCIの受信器が応答するコードを備えており、それにより正しい信号がUCIにより受信され、多数の遠隔モジュールが近接して個々により操作された場合に不注意な操作を回避するようにしているのが有効である。
【0016】
UCIの受信器は、異なる遠隔モジュールに対応付けられた各種コードに、好都合に応答するようになっている。これは、それぞれ遠隔モジュールに取り付けられた複数の機器を操作する工作員に、UCIが関係付けられている場合は、特に都合が良い。工作員は、こうして、遠隔モジュールに付帯する何れの機器でも操作でき、各機器に対応付けられた遠隔モジュールを介して自身のUCIのPTTスイッチを効果的に起動できるようになる。
【0017】
UCIの受信器は、好都合に、UCIが遠隔モジュールに対応付けられたコードを学習する「学習」モードを有している。これは、工作員が遠隔モジュールを失った場合、又は遠隔モジュールが損傷した場合に、そのモジュールを、別の事前にプログラムされたコードを有する新しいモジュールと交換して、UCIにより学習させることができるので、特に都合が良い。遠隔モジュールがUCIに対応付けられたコードを学習するのではなく、UCIがモジュールのコードを学習するのが望ましく、というのは、このようにすると遠隔モジュールはコードを送信するだけでよくなるので受信器が不要となるからでる。
【0018】
本システムのUCIは磁気により作動するスイッチを備え、遠隔モジュールは磁石を備え、この磁石と磁気により作動するスイッチは、この磁石を含んでいる遠隔モジュールが、磁気を感知するスイッチに関して適当な位置に保持された場合に、磁気により作動するスイッチが「学習」モード位置を選ぶようになっており、この位置で遠隔モジュール上のPTTスイッチが起動するとUCIが遠隔モジュールにより送信されるコードを学習するようになっているのが望ましい。
【0019】
遠隔モジュール上のPTTスイッチを多数回、又は所定期間を過して押すと、1つ又はそれ以上のコードをUCIから取り除くことができ、そうするとUCIはそれらのコードに対してはもはや反応しなくなる。通常は、このような行為によってUCIから全コードが削除され、UCIは所望のコードを学習し直すことになる。
【0020】
(好適な実施例の詳細な説明)
本発明の1つの実施例について、添付図面を参照しながら一例として以下に説明する。
【0021】
図1に示すように、個人任務用無線機を全体として1で示し、これには、ケーシング2、電池室カバー3、作動制御装置4及び5、無線インタフェース6から構成される端面が含まれている。インタフェース6は、はめ込み穴7、はめ込みねじ穴8、及び電気相互接続部9、10、11を有している。
【0022】
個人任務用無線機1は、空中線(図示の実施例では内部にある)と、無線信号を送受信するための送信器と受信器を備えている。個人任務用無線機は、工作員が携行できるように設計されており、通常はベルトに取り付けて携行されるか、又は例えば工作員に関連する車両上の工作員の近くに搭載される。
【0023】
無線インタフェース6は、図1Bに全体を符号12で示す汎用通信インタフェース(UCI)を取り付けるように設計されている。UCI12は、図示しないスタッドとねじ13を備え、それぞれ、はめ込み穴7及びはめ込みねじ穴8と協働してUCIハウジング14を正しい位置に保持するようになっている。UCI12は、ヘッドセットコネクタ15と、それぞれに異なる2つの無線ネットワークに対応付けられたプッシュ・トゥー・トーク(PTT)ボタン16、17と、光ケーブル接続部を取り付けるための2つのスロットを備えているが、本図では前記2つのスロットのうちの一方18しか示していない。
【0024】
各無線機を介して各通信ネットワークに話し掛けるためにスイッチ16及び17を押すが、ボタン16は図1Aの個人任務用無線機1に対応付けられ、ボタン17は外部の無線ネットワークに対応付けられており、この外部ネットワークとしては無線システムが軍事用途に採用されている場合には、コンバットネットワーク無線が考えられる。
【0025】
汎用通信インタフェースは、一方の通信ネットワーク上で信号が受信されているときには、他のネットワークに対応付けられているボタンにより制御されるプレス・トゥー・トーク機能は起動できないようにするための回路を備えている。これは、ヘッドセット等によりユーザーに対して送受信されている無線信号が、開いているマイクロホンによりうっかり拾われ、同時に他方の無線ネットワーク上を送信されることが絶対にないようにするものである。
【0026】
図1Aの無線機が図1BのUCIに取り付けられ、適当なヘッドセット又はスピーカ/マイクロホンがUCIに接続されると、接点9及び汎用通信インタフェース12上の対応している接点(図示しない)を介して汎用通信インタフェースとインタフェースしている、工作員が携行できる内蔵型個人任務用無線機が出来上がることになる。
【0027】
用途によっては、工作員が個人任務用無線機を携行するのが不便な場合や、工作員が別の無線機を、恐らくは車両に搭載されている別の無線機を使用することを希望する場合もある。実際に、工作員は、自身の個人任務用無線機を車両内に搭載することを望むかもしれない。これは、図2の遠隔無線インタフェース19により容易になるが、このインタフェースは図1Aの個人任務用無線機上のインタフェースと同じではあっても、個人任務用無線機の一部としてではなく、この場合には、独立したインタフェースとして車両、航空機、船艇などに搭載することのできる別の無線機に、又は大型の携帯用歩兵無線機に、接続リード線20によって接続される。
【0028】
遠隔無線インタフェース19は、インタフェース6と同じ物理的及び電気的接続部を備えているので、UCIは図3に示す遠隔無線インタフェース19に取り付けることができる。図1Bと図3を見ると分かるように、UCI12のスロット18には、接点10に接続されているスペード上に接点を有するケーブルを取り付けることができる。UCIの反対側の対応するスロット(図示せず)には、接点を有する同様のケーブルがインタフェース6又は19上の接点11に接続できるようになっている。これら追加的なリード線を図4に示しており、図で、リード線21は接続されているが、リード線22は、図1A及び図2の接点11と接続される接点スペード23を図示するために接続を外した状態で示している。
【0029】
図4に示す装置では、UCI12は個人任務用無線機1に取り付けられているが、図3に示すように、図2の遠隔無線インタフェースにも同じく接続できる。リード線21は、用途によっては補助無線機に接続してもよいが、リード線22は、プレス・トゥー・トークスイッチ16及び17対応する遠隔スイッチ24及び25を、UCI12に接続している。追加的なスイッチ24及び25は、工作員にとって便利な場所、例えば、オートバイ又は四輪オートバイのハンドルバー又はライフルの銃床などに配置できる。これにより、工作員は車両の操縦装置又は携行している銃から手を離す必要なしに、無線機を操作できるようになる。代わりに、用途によっては、この機能は、図3に示すように単にUCI12を遠隔無線インタフェース19に取り付け、次にこの完全なユニットを適当な場所、即ち車両上又おそらくは工作員が装着している胸のホルスターに取り付けしさえすれば実現できる。遠隔汎用通信インタフェース12には許容できる代替案が幾つでもあるものとご理解いただきたい。
【0030】
図5に、図1Bの汎用通信インタフェースの変形例を示す。この場合、UCI26は、ヘッドセットが無くても作動できるように、マイクロホン27とスピーカー28を内蔵している。図示の実施例では、プレス・トゥー・トークスイッチ29は1つだけであるが、これは設計上の選択の問題である。UCI26は、図1Bに示すUCI12と全く同じ様式で、図1Aの個人任務用無線機1、又は図2に示す遠隔無線インタフェースとインタフェースをとっている。
【0031】
それぞれ図1Bと図5に示すUCI12と26は、両方とも、無線受信器(赤外線受信器に匹敵するもの)を内蔵している。この受信器の機能については、図6を参照しながら以下に説明するが、ここでは説明のみを目的にして、図1BのUCI12は、全体を符号30で示すヘッドセットに接続された状態が示され、このヘッドセット30は、ヘッドホン31とマイクロホン32を有しており、マイクロホン32はストークに取り付けられ、工作員が装着すると工作員の口元にくるようになっている。
【0032】
図6に示す実施例では、UCI12は、先に図2に関連付けて説明した遠隔無線インタフェース19に取り付けられている。この無線システムは、更に、PTTスイッチ34と磁石35の付いたコードレス遠隔プレス・トゥー・トーク(PTT)モジュール33を備えており、磁石35は、モジュール33のケーシング36の壁に隣接して設けられている。遠隔モジュール33は、PTTスイッチ34の動作によって信号37がUCI12に送られ、UCI12の受信器(図示せず)がこの信号を受信すると、UCIはPTTスイッチ(16)が押されたかのように機能するように設計された低出力送信器を備えている。
【0033】
遠隔モジュールの機能については、図7A及び図7Bを参照しながら以下に更に詳しく説明するとして、ここで、簡潔さを期すため遠隔モジュール33ではPTTスイッチ34を1つしか示していないが、モジュール33を2つのネットワークで動作するように設計されたUCIで使用したいという場合には、UCIのスイッチ16及び17に対応する2つのスイッチを配備できるものとご理解いただきたい。
【0034】
図7Aは遠隔モジュール33の概略構成図であり、遠隔モジュール33では、バッテリ37がPTTスイッチ34により送信回路38に接続される構成になっている。スイッチ34が押下されると、バッテリは送信回路に接続され、送信回路がEPROM39からコードを検索する。このコードは遠隔モジュールにとって事実上固有のものであり、アンテナ40を経由して、明快さを期すために唯1つのPTTスイッチ16の機能しか付けていない、図7Bに概略的に示すUCI12内に格納されている受信用アンテナ41まで、信号で送信される。
【0035】
図7Bに示すように、PTTスイッチ16は、マイクロホン32を個人任務用無線機1に接続している。なお、ヘッドホン31までの通信経路は、明快さを期して省略している。ヘッドセットは、UCI12を介して個人任務用無線機1に接続されているが、この無線機はどんな無線機でもよい。マイクロホン32は、スイッチ16により、又はアンテナ41経由で受信器42が受信した信号によって、個人任務用無線機1に接続される。受信器42は、正確にコード化された信号を受信すると、スイッチ43を閉じる。なお、図7とその説明は、スイッチの開閉について述べており、スイッチはUCI12内に格納された物理スイッチとして示しているが、実用上この機能は電子的に行ってもよいし、実際には無線機1に内蔵されている送信器に適当な信号を生成することにより実現してもよい。
【0036】
受信器42が、遠隔モジュール33が送信するコードを学習できるようにするため、遠隔モジュール33は、磁石35を受信器内の磁気感知リードスイッチ44に隣接させた状態で、UVI12に隣接して保持される。磁石35をリードスイッチ44に隣接させると、リードスイッチは閉じて、受信器の回路を「学習」モードにセットする。工作員が遠隔モジュール33のPTTスイッチ34を押下すると、そこに記憶されているコードが遠隔モジュール33から受信器42に送信され、このコードはここで受信回路42のメモリに記憶され、続いて適切なコードとして認識される。
【0037】
受信器42は、対応する個数の遠隔装置からの信号に応答できるように、多数のコードを学習する。受信器をリセットして記憶されている全てのコードを消去する場合、磁石をリードスイッチに隣接して保持し、遠隔モジュール33のPTTスイッチ34を5回素早く連続して押下する。受信器回路42は、これを「全コード消去」信号として認識するようにプログラムされている。変わりに、受信器は、設定期間よりも長く続く信号を認識するようにプログラムしてもよい。
【0038】
本発明による装置は、用途が幾つあってもよいが、具体的な用途は本明細書の範囲外であると認識いただきたい。しかしながら、本発明の1つの用途として、単に説明を目的に、警察オートバイのライダーに関して簡単に説明する。
【0039】
警察官のライダーは、通常、個人任務用無線機をヘッドセット並びにUCI付きで完全なセットして自分の身に装着しており、UCIは無線機に直接取り付けられているか警察官の胸にストラップで固定されているかの何れかである。この場合都合の良いことは、オートバイ上にあろうが取り外そうが、警察官ライダー自身が完全な無線システムを携行していることである。しかしながら、オートバイ乗車中は、操縦装置を離すのは望ましくないので、遠隔モジュール33はオートバイのハンドルバーの便利な位置に取り付けることになる。そうすると、ライダーが通信に応答したい場合は、単にボタン34を押してマイクロホンに向かって話し掛ければよい。オートバイを離れるときは、遠隔モジュール33をオートバイ上に残しても、UCI121のPTTボタン16を押せば通信できる。
【0040】
ライダーは色々なオートバイに乗るかもしれないし、また特定のオートバイを多数のライダーで使用することも考えられる。その場合、ライダーはUCIの受信器を、自分が乗車する全てのオートバイ又は車両のコードでプログラムして、それら車両のどの1台に搭載されている遠隔モジュールでも彼の特定の無線機を作動させるようにすることができる。彼がそれまで乗ったことのないオートバイに乗る場合、彼は自分のUCI12をそのオートバイの遠隔モジュール33の近くに置きさえすれば、遠隔モジュールのコードが彼のUCIの受信器に記憶される。
【0041】
遠隔モジュール33に受信器を備え、UCIから送信されたコードを受信するようにすることもできるが、それには、遠隔モジュール33には受信器が、UCI12には送信器が、余分に必要となる。又、学習モードは、磁石35以外でも生成することができ、例えば、磁石35がリードスイッチ43を作動させるのと等しく、スクリュードライバを小さな穴に入れてスイッチを作動させてもよい。
【0042】
以上、本発明を採用する1つのやり方を説明してきた。しかしながら、当業者には他にも数多くの具体化及び活用例が考えられるであろうし、それらは特許請求の範囲に述べる事柄の範囲内に存するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1A】 本発明による個人任務用無線機の斜視図である。
【図1B】 本発明による汎用通信インタフェース(UCI)の斜視図である。
【図2】 遠隔無線インタフェースの斜視図である。
【図3】 図1Bと図2の機器を組み合わせた装置を示す。
【図4】 図1Aと図1Bの機器並びに補助構成要素を組み合わせた装置を示す。
【図5】 内臓スピーカとマイクロホンを備えた別の汎用通信インタフェースを示す。
【図6】 図1Bの汎用通信インタフェースとインタフェースしている各種通信機器を示す。
【図7A】 図6に示す遠隔モジュール内の主要な構成要素の概略図である。
【図7B】 図7Aの遠隔モジュールによるUCIの遠隔操作に関わる図1B及び図6のUCIの主要な構成要素を示す。
Claims (13)
- 送信モードを有する無線機(1)と、
コードを記憶しており、プレス・トゥー・トーク(PTT)スイッチ(34)を内蔵しており、前記スイッチ(34)が作動したときに前記コードを送信するように構成された前記無線機と比べて比較的短距離用の送信器(38)を含むコードレス遠隔モジュール(33)と、を含む無線システム(1、12、30、33)であって、
前記無線システムは、
前記遠隔モジュール(33)から前記コードを受信して前記無線機(1)を送信モードに設定するための、前記無線機(1)に関連する受信機(42)をさらに含み、
前記受信機は、前記送信機から送信された前記コードを学習して、後でそれを認識できるような「学習」モードを有し、前記学習モードは前記受信機のスイッチ(44)を動作させることによって作動させられることを特徴とする、
無線システム。 - 前記短距離用の送信器(38)が、無線送信器であることを特徴とする、請求項2に記載のシステム。
- 前記短距離用の送信器(38)が、赤外線送信器であることを特徴とする、請求項1に記載のシステム。
- 前記遠隔モジュール(33)が、異なる無線ネットワークに対応付けられた2つのPTTスイッチを含むことを特徴とする、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記受信器(42)が、異なる遠隔モジュール(33)に対応付けられた複数のコードに応答することを特徴とする、請求項1に記載のシステム。
- 前記スイッチが、前記受信器に対応付けられた磁気作動式スイッチであり、
前記遠隔モジュール(33)が、磁石(35)を含み、
前記磁石及び磁気作動式スイッチが、該磁石を含む前記遠隔モジュールが該磁気作動式スイッチに対して適切な位置に保持された時に学習モード位置を採ることになるように、構成される、ことを特徴とする、請求項1に記載のシステム。 - 多数回にわたり或いは所定の期間を超えた期間にわたり前記遠隔モジュール(33)上のPTTスイッチ(34)を押すことにより、前記受信器からコードを除去させて、該受信器がもはやそれらコードに応答しないようにすることを特徴とする、請求項から請求項6のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記受信器(42)が、前記無線機(1)内に配置されることを特徴とする、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記受信器(42)が、前記無線機から離れて配置されるが、該無線機に配線されることを特徴とする、請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記無線機(1)が、個人任務用無線機であることを特徴とする、請求項1から請求項9のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記無線機(1)が、該無線機と電気接触状態である付加的PTTスイッチを有し、
前記付加的PTTスイッチが、前記遠隔モジュールの前記PTTスイッチと並行して機能するように構成される、
ことを特徴とする、請求項1から請求項10のいずれか1項に記載のシステム。 - 前記付加的PTTスイッチ(16)が、前記無線機(1)から分離可能な装置(12)内に配置され、
前記遠隔モジュール(33)からの信号用の前記受信器(42)が、その分離可能な装置(12)内に位置している、
ことを特徴とする、請求項11に記載のシステム。 - 前記分離可能な装置(12)が、それによって該装置を複数の協働するインタフェース(6、19)に取り付けることができるインタフェースを含むことを特徴とする、請求項12に記載のシステム。
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