JP4588612B2 - 無線中継システム - Google Patents

Description

本発明は、通称携帯型トランシーバと称される携帯型の無線通信機の通信範囲を拡大するために使用される無線中継システムに関するものである。

近年、無線中継システムは、無線通信端末の用途拡大に伴い、様々な分野で使用されている。特に通信範囲が狭い特定小電力無線機と称される無線機については、その通話交信範囲を拡大するために広く使用されている。
以下図面を参照しながら、上述した従来の無線中継器の一例について説明する。

図４は従来の無線中継システムで使用されていろ無線中継器のブロック図を示すものである。図５は従来の無線中継システムで使用されている無線通信機のブロック図を示している。また図６は複数の従来の無線通信機と複数の従来の無線中継器を使用した場合の無線中継システム運用図を示すものである。

図４において、１は受信アンテナで、空間に輻射された無線電波を捕捉し、高周波信号に変換する。

２は受信手段で、受信アンテナ１に接続され、受信アンテナ１によって変換された無数の高周波信号の中から特定周波数の高周波信号のみを受信し、出力する。この特定周波数を受信周波数ｆａと呼ぶ。受信手段２は周波数ｆａの電波のみを受信することが出来る。

３は復調手段で受信手段２の出力に接続され、受信手段２によって得られた受信周波数ｆａの高周波信号を復調し、音声信号等の所要の信号に変換する。

４は変調手段で、復調手段３の出力に接続され、復調手段３によって得られた音声信号等を無線電波として送信可能な形式の信号に変換する。

５は中継送信手段で、変調手段４の出力に接続され、変調手段４の出力信号を増幅し、送信アンテナ６に供給する。このとき中継送信手段５が出力する高周波信号の周波数を送信周波数ｆｂと呼ぶ。送信アンテナ６は、中継送信手段５によって増幅された高周波信号を無線電波として空間に輻射する。

ここで、上記受信周波数ｆａと上記送信周波数ｆｂは必ず異なる周波数でなければならない。なぜならば、もし受信周波数ｆａと送信周波数ｆｂが同じであれば、図４における無線中継器が送信した電波を図４における無線中継器自身が受信することになり中継動作が出来なくなるからである。

７は信号検出手段で、受信手段２が予め決められた特定周波数の高周波信号を受信した場合にその出力信号を検出する。信号検出手段７の出力は、信号検出時には論理レベルＨを、非検出時には論理レベルＬを、それぞれ出力するものとする。

１１は中継送信手段用電源端子で、中継送信手段５が送信動作を行うために必要な電源を供給する。１０はスイッチで、上記中継送信手段用電源端子１１を上記中継送信手段５に接続する。スイッチ１０は、上記信号検出手段７の出力が論理レベルＨを出力した場合、即ち信号を検出した場合にＯＮとなり、論理レベルＬを出力した場合、即ち信号を検出しない場合にはＯＦＦとなるように作動する。即ち、受信手段２が特定周波数ｆａの高周波信号を受信した場合にのみスイッチ１０がＯＮとなり、中継送信手段５に電源が供給され、中継送信手段５が送信動作状態となる。

以上のように構成された無線中継器について、以下その動作について説明する。
まず、アンテナ１が受信周波数ｆａの無線電波を受信していない場合には、受信手段２は受信周波数ｆａの高周波信号を出力しないので信号検出手段７は信号を検出しない。従って、スイッチ１０はＯＦＦ状態であるため、中継送信手段用電源端子１１の電源が中継送信手段５に供給されず、中継送信手段５は送信動作を行わない。即ち、周波数ｆｂの電波は送信されない。

次に、受信アンテナ１が受信周波数ｆａの無線電波を捕捉した場合には、受信手段２は受信周波数ｆａの高周波信号を出力するので信号検出手段７は信号を検出する。従って、信号検出手段７の出力は論理レベルＨとなり、スイッチ１０はＯＮ状態となり、中継送信手段用電源端子１１の電源が中継送信手段５に供給され、中継送信手段５は送信動作を行う。即ち、送信周波数ｆｂの電波が空間に輻射される。

このように、受信周波数ｆａの無線電波が受信アンテナ１によって受信された場合のみ、受信周波数ｆａの無線電波は再び送信周波数ｆｂに変換されて大きな電力で送信されるため、電波としての高周波信号を中継することが出来る。

次に、図５を用いて、従来の無線通信機の動作を説明する。
図５において、１２は送受信アンテナで、図５における無線通信機が受信状態にあるときは受信アンテナとして機能し、空間に輻射された無線電波を捕捉し、高周波信号に変換する。また図５における無線通信機が送信状態にあるときは送信アンテナとして機能し、高周波信号を無線電波に変換して空間に輻射する。

１３は送受信切替スイッチで、図５における無線通信機を受信状態又は送信状態のいずれかの状態に設定する。送受信切替スイッチ１３が接点ａに接続された場合には図５における無線通信機は送信状態となり、また接点ｂに接続された場合には受信状態となるものとする。本従来例では、送受信切替スイッチ１３を手動で切り替えるものとする。

１６はマイクロホンで、人の音声を電気信号に変換する。
１５は変調手段で、マイクロホン１６の出力に接続され、マイクロホン１６によって変換された音声信号を無線電波として送信可能な形式の信号に変換する。

１４は送信手段で、変調手段１５の出力に接続され、変調手段１５によって変調された音声信号を無線電波として送信可能な周波数に変換し、空間に電波として輻射するために必要な十分な電力に増幅する。

送信手段１４の出力は、上記送受信切替スイッチ１３の接点ａに接続されており、送受信切替スイッチ１３が接点ａに接続された場合には、送受信アンテナ１２が送信手段１４が出力した高周波信号を無線電波に変換して空間に輻射する。

１８は送信周波数記憶手段で、上記送信手段１４によって送信される送信周波数、ｆ１ａ、ｆ２ａ、ｆ３ａ及びｆ４ａがそれぞれ記憶されている。

１７は送信周波数手動設定手段で、上記送信周波数記憶手段１８と送信手段１４の間に設けられ、上記送信周波数記憶手段１８に記憶された周波数の中から一つの周波数を選択し、送信周波数として送信手段１４に設定する。周波数の設定は手動で行うものとする。

送信周波数手動設定手段１７が接点１ａに接続された場合には、送信周波数ｆ１ａが設定されるものとする。同様に、送信周波数手動設定手段１７が接点２ａ、３ａ又は４ａに接続された場合には、送信周波数はそれぞれｆ２ａ、ｆ３ａ又はｆ４ａに設定されるものとする。

１９は受信手段で、上記送受信切替スイッチ１３の接点ｂに接続されている。上記送受信切替スイッチ１３が接点ｂに接続されている場合には、受信手段１９は、送受信アンテナ１２によって変換された無数の高周波信号の中から特定周波数の高周波信号のみを受信し、出力する。

２１は受信周波数記憶手段で、上記受信手段１９によって受信される受信周波数、ｆ１ｂ、ｆ２ｂ、ｆ３ｂ及びｆ４ｂがそれぞれ記憶されている。

２０は受信周波数手動設定手段で、上記受信周波数記憶手段２１と受信手段１９の間に設けられ、上記受信周波数記憶手段２１に記憶された周波数の中から一つの周波数を選択し、受信周波数として受信手段１９に設定する。周波数の設定は手動で行うものとする。

受信周波数手動設定手段２０が接点１ｂに接続された場合には、受信周波数ｆ１ｂが設定されるものとする。同様に、受信周波数手動設定手段２０が接点２ｂ、３ｂ又は４ｂに接続された場合には、受信周波数はそれぞれｆ２ｂ、ｆ３ｂ又はｆ４ｂに設定されるものとする。

なお、送信周波数手動設定手段１７と受信周波数手動設定手段２０は連動しており、送信周波数手動設定手段１７が接点１ａに接続される場合には、受信周波数手動設定手段２０も連動して接点１ｂに接続される。同様に、送信周波数手動設定手段１７が接点２ａ、３ａ又は４ａに接続される場合には、受信周波数手動設定手段２０も連動して接点２ｂ、３ｂ又は４ｂにそれぞれ接続される。即ち、４個の送信周波数と４個の受信周波数は対を成しており、４対の周波数のいずれかの組み合わせを手動により設定することとなる。

２２は復調手段で受信手段１９の出力に接続され、受信手段１９によって得られた受信周波数ｆ１ｂ、ｆ２ｂ、ｆ３ｂ又はｆ４ｂのいずれか一つの高周波信号を復調し、音声信号等の所要の信号に変換する。２４はスピーカで電気的な音声信号を音響に変換する。

２３は音声信号増幅手段で、上記復調手段２２の出力に接続され、上記復調手段２２によって得られた音声信号等をスピーカ２４で十分な大きさの音響になるように増幅する。音声信号増幅手段２３の出力はスピーカ２４に接続されている。

以上のように構成された無線通信機について、以下その動作について説明する。
まず、送信周波数は送信周波数手動設定手段１７によってｆ１ａが設定されており、また受信周波数は送信周波数手動設定手段１７に連動した受信周波数手動設定手段２０によってｆ１ｂに設定されているものとする。

送受信切替スイッチ１３はｂ端子に接続されており、受信状態である。
ここで、送受信アンテナ１２が周波数ｆ１ｂの電波を捕捉すると、受信手段１９により周波数ｆ１ｂの高周波信号が出力される。復調手段２２は、受信周波数ｆ１ｂの高周波信号を復調し、音声信号に変換する。上記復調手段２２によって復調された音声信号は、音声信号増幅手段２３によって増幅され、スピーカ２４によって再生される。従って、周波数ｆ１ｂの電波として伝達された音声信号が音響として無線通信機のスピーカ２４から再生されることになる。

また、送受信アンテナ１２が周波数ｆ１ｂ以外の電波を捕捉した場合には、受信手段１９に設定された受信周波数ｆ１ｂと異なるため受信手段１９は何も出力しない。従って、復調手段２２も復調動作を行わず、音声信号増幅手段２３も信号の増幅を行わない。従って、スピーカ２４からは何も再生されない。

次に、本無線通信機を送信状態にするためには、手動により送受信切替スイッチ１３を接点ａに接続する。従って、送受信アンテナ１２は送信手段１４に接続される。

この状態において、マイクロホン１６から入力された音声信号は、変調手段１５によって無線電波として送信可能な形式の信号に変換される。そして、送信手段１４によって無線電波として送信可能な周波数に変換され、空間に電波として輻射するために必要な十分な電力に増幅された後、送受信切替スイッチ１３を経由し、送受信アンテナ１２によって空間に電波として輻射される。この時、送信周波数手動設定手段１７は送信周波数としてｆ１ａを設定しているので、送信される電波の周波数はｆ１ａである。

上記の説明の通り、無線通信機は送受信切替スイッチ１３を接点ｂに接続した場合には、周波数ｆ１ｂで受信動作を行い、また送受信切替スイッチ１３を接点ａに接続した場合には、周波数ｆ１ａで送信動作を行う。送受信の周波数を変更する場合には、互いに連動した送信周波数手動設定手段１７及び受信周波数手動設定手段２０を手動で切り替えることによって希望の周波数の対を選択すればよい。

以上のように構成された従来例の無線中継器と従来例の無線通信機をそれぞれ複数個使用して無線中継システムを構築した場合の動作について、図６を用いて説明する。

図６において、５１、５２、５３及び５４は図５に示す従来例の無線中継器で、互いに地理的に離れた４つの区域、第１区域、第２区域、第３区域及び第４区域にそれぞれ設備されているものとする。

図６の１は図４における従来の無線中継器の受信アンテナで、図６の６は図４における従来の無線中継器の送信アンテナである。各無線中継器５１、５２、５３及び５４は、それぞれ受信アンテナ１及び送信アンテナ６を備えている。

無線中継器５１の受信周波数はｆ１ａ、送信周波数はｆ１ｂにそれぞれ設定されている。同様に無線中継器５２は、受信周波数ｆ２ａ及び送信周波数ｆ２ｂに、無線中継器５３は受信周波数ｆ３ａ及び送信周波数ｆ３ｂに、無線中継器５４は受信周波数ｆ４ａ及び送信周波数ｆ４ｂにそれぞれ設定されている。

４１、４２、４３及び４４は従来例の無線通信機で、それぞれ人が所有して使用しているものとする。無線中継器５１が設置された第１区域には無線通信機４１を持った所有者Ａ１がおり、同様に無線中継器５２が設置された第２区域には無線通信機４２を持った所有者Ａ２、無線中継器５３が設置された第３区域には無線通信機４３を持った所有者Ａ３、無線中継器５４が設置された第４区域には無線通信機４４を持った所有者Ａ４がそれぞれいるものとする。

無線通信機４１、４２、４３及び４４の送信周波数はそれぞれｆ１ａ、ｆ２ａ、ｆ３ａ及びｆ４ａであり、無線通信機４１、４２、４３及び４４の受信周波数はそれぞれｆ１ｂ、ｆ２ｂ、ｆ３ｂ及びｆ４ｂである。

６０も従来例の無線通信機であるが、所有者はＢである。無線通信機６０の送信周波数と受信周波数は無線機４１と同じで、それぞれｆ１ａとｆ１ｂに手動で設定されているものとする。また、所有者Ｂは、所有者Ａ１と同じ第１区域にいるが、距離的に離れており、無線通信機で直接通信が出来ない位置におり、所有者Ａ１と通信するには無線中継器５１を経由しなければならない位置関係にあるものとする。

ここで、第１区域にいる所有者Ｂが同じ第１区域にいる所有者Ａ１と無線通話を行うために無線通信機６０を用いて送信周波数ｆ１ａの電波を送信する。
無線中継器５１は、無線通信機６０の発する周波数ｆ１ａの電波を受信するため、図４における信号検出手段７によって信号が検出され、送信状態となって、周波数ｆ１ｂの電波を送信する。即ち、無線通信機６０が送信した周波数ｆ１ａの電波は、無線中継器５１によって、周波数ｆ１ｂとなって再送信される。従って、その間、所有者Ａ１は無線中継器５１の送信周波数ｆ１ｂの電波を受信し、所有者Ａ１の音声を聞くことが出来る。

次に、所有者Ａ１が所有者Ｂに応答するために無線通信機４１を用いて送信周波数ｆ１ａの電波を送信すると、無線中継器５１は、周波数ｆ１ａの電波を受信し、周波数ｆ１ｂの電波に変換して再送信する。所有者Ｂは無線中継器５１の送信周波数ｆ１ｂの電波を受信し、所有者Ａ１の音声を聞くことが出来る。

このようにして、直接通信が出来ない距離であっても無線中継器５１を経由することにより所有者Ａ１と所有者Ｂはお互いに無線通信を行うことが出来る。以上が、無線中継器を経由して音声通信を行う場合の動作であり、所有者Ａ１と所有者Ｂが直接通信が出来ない場合でも、無線中継器５１を経由することにより、音声通信が可能となる。

しかしながら上記のような構成では、所有者Ｂが第１区域から第２区域に移動して所有者Ａ２と無線通話を行いたい場合には、所有者Ｂの送信周波数及び受信周波数はそれぞれｆ１ａ及びｆ１ｂであり、第２区域に設置された無線中継器５２の送信周波数及び受信周波数はそれぞれｆ２ｂ及びｆ２ａなので以下のような問題点を有していた。

（１）交信するためには、所有者Ｂは無線通信機の送信周波数及び受信周波数をそれぞれｆ２ａ及びｆ２ｂに手動で切り替えなければならない。
（２）そのために所有者Ｂは、各区域に設置された無線中継器の送受信周波数と、所有者Ｂが現在どの区域にいるのかを常に把握しておかなければならない。
（３）そのために交信が可能となるまでに時間がかかり、迅速な無線通話が出来ない。
（４）さらに、所有者Ｂが第１区域から第２区域に移動した後は、無線中継器同士の通信機能がないので第１区域にいる所有者Ａ１と第２区域にいる所有者Ｂとは通話できない。他の区域についても同様で、互いに異なる区域にいる所有者間では通話が出来ない。

本発明は上記問題点を解決し、異なる区域に移動した場合であっても無線通信機の送受信周波数を手動で変更する必要がなく、音声通話が可能となる無線中継器の送受信周波数に無線通信機の周波数を自動的に合致させ、且つ互いに異なる区域間での無線通話を行うことが出来る無線中継システムを提供することにある。

上記問題点を解決するために本発明の無線中継システムは、
（１）予め決められた複数の周波数の無線電波を同時又は時分割的に受信するための受信手段と、上記受信手段によって出力された信号から音声信号等の必要な信号を復調するための復調手段と、上記復調手段によって出力された信号を変調するための変調手段と、上記変調手段によって変調された信号を無線電波として送信するための送信手段と、上記受信手段の出力信号によって上記複数の周波数の無線電波の信号の有無を判定するための信号検出手段と、予め決められたタイミングで上記送信手段を間欠動作させるための間欠タイマーと、上記信号検出手段によって上記複数の周波数の無線電波のいずれか１つの周波数において信号が検出された場合に上記送信手段を送信状態に設定し且つ上記信号検出手段によって上記複数の無線電波のいずれの一つの信号も検出されない場合には上記間欠タイマーのタイミングによって上記送信手段を間欠動作させるための制御手段とを備えた無線中継器と、
（２）無線通信を行うための変調送信機能及び受信復調機能を有するものであって、複数の受信周波数を記憶するための受信周波数記憶手段と、上記受信周波数記憶手段に記憶された受信周波数を自動的に切り替えて設定する受信周波数自動設定手段と、受信周波数における受信信号強度が予め設定された受信信号強度より高いか低いかを判定するための信号強度判定手段と、上記信号強度判定手段によって受信信号強度が予め設定された受信信号強度より高いと判定された場合には上記受信周波数自動設定手段の動作を停止させて現在受信中の受信周波数における受信動作を継続し、上記信号強度判定手段によって受信信号強度が予め設定された受信信号強度より低いと判定された状態が一定時間継続した場合には上記受信周波数自動設定手段の動作を開始させて受信周波数を自動的に切り替えるように制御する制御タイマーと、上記複数の各々の受信周波数に対応して一義的に決定される複数の送信周波数を記憶するための送信周波数記憶手段と、上記受信周波数自動設定手段によって一つの受信周波数が設定された場合に上記受信周波数に対応して一義的に決定された一つの送信周波数を最新の送信周波数として自動的に設定するための送信周波数自動設定手段とを備えた無線通信機
とを備えたことを特徴とする。

本発明の無線中継システムは、上記した構成によって、現在受信中の電波の信号強度が予め設定された信号強度より低下した場合には自動的に受信周波数を切り替え、通信可能な信号強度を有する無線中継器の送信電波の周波数を無線通信機の受信周波数として自動設定し、それに連動して無線通信機の送信周波数も自動的に設定されるとともに、無線中継器は隣接する区域の無線中継器から送出される無線電波の中継動作も同時に行うために、
（１）無線通信機の所有者同士が互いに異なる区域にいても通話が出来る。
（２）区域間を移動しても通話交信時に無線通信機の送信周波数及び受信周波数を手動で変更する必要がない。
（３）従って、各区域に設置された無線中継器の送受信の周波数や、無線通信機の所有者が現在どの区域にいるのかを意識する必要がない。
（４）従って即座に交信が可能となり、迅速な無線通話が出来る。
（５）更に、無線中継器の中継動作による信号劣化の累積が影響しない限り、通話可能範囲を無制限に拡大できる。

以下本発明に係る実施形態について、図面を参照して説明する。
なお、同様の構成要素については同一の符号を付している。

図１は本発明の実施例の無線中継システムで使用される無線中継器のブロック図を示すものである。図２は本発明の実施例の無線中継システムで使用される無線通信機のブロック図を示している。図３は図１に示す本発明の実施例の無線通信機と図２に示す本発明の無線中継器を複数個使用した場合の無線中継システム運用図を示すものである。

図１において、図４と同一番号を付した構成要素は、その目的、機能及び動作において全く同一であるため説明を省略し、図４と異なる構成要素についてのみ説明する。

図４においては受信手段２、復調手段３及び信号検出手段７がそれぞれ１個であるのに対し、図１においては受信手段は２ｕ、２ａ及び２ｄ、復調手段は３ｕ、３ａ及び３ｄ、信号検出手段は７ｕ、７ａ及び７ｄと、それぞれ３個を有している。

受信手段２ｕは、受信アンテナ１に接続され、受信アンテナ１によって変換された無数の高周波信号の中から特定周波数の高周波信号のみを受信し、出力する。この特定周波数を受信周波数ｆｕと呼ぶ。受信手段２ｕは周波数ｆｕの電波のみを受信することが出来る。

同様に受信手段２ａ及び２ｄも、受信アンテナ１に接続され、受信アンテナ１によって変換された無数の高周波信号の中から特定周波数の高周波信号のみを受信し、出力する。この特定周波数をそれぞれ受信周波数ｆａ、ｆｄと呼ぶ。受信手段２ａ及び２ｄはそれぞれは周波数ｆａ及びｆｄの電波のみを受信することが出来る。

復調手段３ｕは受信手段２ｕの出力に接続され、受信手段２ｕによって得られた受信周波数ｆｕの高周波信号を復調し、音声信号等の所要の信号に変換する。
同様に復調手段３ａ及び３ｄはそれぞれ受信手段２ａ及び２ｄの出力に接続され、受信手段２ａ及び２ｄによって得られた受信周波数ｆａ及びｆｄの高周波信号を復調し、音声信号等の所要の信号に変換する。

信号検出手段７ｕ、７ａ及び７ｄは、受信手段２ｕ、２ａ及び２ｄが予め決められた特定周波数の高周波信号ｆｕ、ｆａ及びｆｄを受信した場合にその出力信号を検出する。信号検出手段７ｕ、７ａ及び７ｄの出力は、信号検出時には論理レベルＨを、非検出時には論理レベルＬを、それぞれ出力するものとする。

５０ｕ、５０ａ及び５０ｄは信号スイッチで、復調手段３ｕ、３ａ及び３ｄの出力と変調手段４の接続を開閉する。信号スイッチ５０ｕ、５０ａ及び５０ｄの開閉はそれぞれ信号検出手段７ｕ、７ａ及び７ｄの出力によって行われ、信号検出手段７ｕ、７ａ及び７ｄの出力が論理レベルＨ、即ち信号検出時においてＯＮとなり、信号検出手段７ｕ、７ａ及び７ｄの出力が論理レベルＬ、即ち信号非検出時においてＯＦＦとなる。

従って、受信手段２ｕが周波数ｆｕを受信した場合には信号検出手段７ｕの出力が論理レベルＨとなって信号スイッチ５０ｕをＯＮにするので、復調手段３ｕによって復調された音声信号等が信号スイッチ５０ｕを経由して変調手段４に伝達される。受信手段２ａ及び２ｄがそれぞれ周波数ｆａ及びｆｄを受信した場合においても同様である。

図１において、８は間欠タイマーで、設定された時間に応じて論理レベルＨと論理レベルＬを連続的に交互に出力する。

９は制御手段で、制御手段９の４個の入力端子は信号検出手段７ｕ、７ａ及び７ｄのそれぞれの出力と間欠タイマー８の出力に接続されている。制御手段９は論理和回路であり、信号検出手段７ｕ、７ａ及び７ｄの出力と間欠タイマー８の出力のいずれか一つが論理レベルＨとなった場合に制御手段９の出力が論理レベルＨとなる。また、信号検出手段７ｕ、７ａ及び７ｄの出力と間欠タイマー８の出力の全部が論理レベルＬの場合にのみ制御手段９の出力は論理レベルＬとなる。即ち、信号検出手段７ｕ、７ａ及び７ｄの全部が論理レベルＬの場合、つまり周波数ｆｕ、ｆａ及びｆｄのいずれの信号も検出されない場合には制御手段９の出力は間欠タイマー８の出力がそのまま出力され、設定された時間に応じて論理レベルＨと論理レベルＬを連続的に交互に出力する。

制御手段９の出力はスイッチ１０を制御し、制御手段９の出力が論理レベルＨの場合にスイッチ１０がＯＮとなり、制御手段９の出力が論理レベルＬの場合にスイッチ１０がＯＦＦとなるように制御する。

以上のように構成された無線中継器について、以下図１を用いてその動作について説明する。まず、アンテナ１が受信周波数ｆｕ、ｆａ及びｆｄのいずれの無線電波も受信していない場合には、受信手段２ｕ、２ａ及び２ｄは受信周波数ｆｕ、ｆａ及びｆｄの高周波信号を出力しないので信号検出手段７ｕ、７ａ及び７ｄはいずれも信号を検出しない。従って、信号検出手段７ｕ、７ａ及び７ｄのそれぞれの出力は論理レベルＬである。

一方、間欠タイマー８は、設定された時間に応じて論理レベルＨと論理レベルＬを交互に出力しているので、信号検出手段７ｕ、７ａ及び７ｄの出力がすべて論理レベルＬであっても、間欠タイマー８の出力が論理レベルＨを出力している期間だけは、制御手段９の出力は論理レベルＨを出力する。

従って、スイッチ１０は間欠タイマー８が論理レベルＨを出力している期間だけＯＮ状態となり、中継送信手段用電源端子１１の電源が中継送信手段５に供給され、中継送信手段５は送信動作を行う。即ち、周波数ｆｂの電波が送信される。即ち、受信アンテナ１が受信周波数ｆｕ、ｆａ及びｆｄの無線電波を捕捉していない場合でも、間欠タイマー８が論理レベルＨを出力している期間だけは中継送信手段５は送信動作を行い、送信周波数ｆｂの電波が間欠的に空間に輻射される。

ただし、この場合には、受信手段２ｕ、２ａ及び２ｄの出力が復調手段３ｕ、３ａ及び３ｄによって復調されないため、音声信号等の復調出力は出ない。従って、変調されるべき信号が変調手段４に伝達されないため、中継送信手段５は、変調信号のない搬送波のみの電波を送信することになる。この場合に輻射される変調信号のない搬送波のみの電波は、周波数としてはｆｂと同じであるが、間欠的に送信される電波として区別するために間欠送信周波数ｆｂｂとする。

次に、受信アンテナ１が受信周波数ｆｕの無線電波を捕捉した場合には、受信手段２ｕは受信周波数ｆｕの高周波信号を出力するので信号検出手段７ｕは信号を検出する。従って、信号検出手段７ｕの出力は論理レベルＨとなるので、信号スイッチ５０ｕもＯＮ状態となり復調手段３ｕの出力は変調手段４の入力に接続される。同時に、制御手段９の出力は間欠タイマー８の出力の論理レベルに関係なく論理レベルＨとなる。

従って、スイッチ１０はＯＮ状態となり、中継送信手段用電源端子１１の電源が中継送信手段５に供給され、中継送信手段５は送信動作を行う。即ち、受信アンテナ１が受信周波数ｆｕの無線電波を捕捉した場合には、従来例と全く同様に、送信周波数ｆｂの電波が空間に輻射される。

受信アンテナ１が受信周波数ｆａ又はｆｄの無線電波を捕捉した場合も同様である。
受信手段２ａ又２ｄはそれぞれ受信周波数ｆａ又はｆｄの高周波信号を出力するので信号検出手段７ａ又は７ｄは信号を検出する。従って、信号検出手段７ａ又は７ｄの出力は論理レベルＨとなるので、信号スイッチ５０ａ又は５０ｄもＯＮ状態となり復調手段３ａ又は３ｄの出力は変調手段４の入力に接続される。同時に、制御手段９の出力は間欠タイマー８の出力の論理レベルに関係なく論理レベルＨとなる。

従って、スイッチ１０はＯＮ状態となり、中継送信手段用電源端子１１の電源が中継送信手段５に供給され、中継送信手段５は送信動作を行う。即ち、受信アンテナ１が受信周波数ｆａ又はｆｄの無線電波を捕捉した場合においても、送信周波数ｆｂの電波が空間に輻射される。

このように、受信周波数ｆｕの無線電波が受信アンテナ１によって捕捉された場合には、受信周波数ｆｕの無線電波は再び送信周波数ｆｂに変換されて送信され、電波としての高周波信号を中継することが出来る点においては、従来例と全く同一であるが、受信周波数ｆｕだけでなく、受信周波数ｆａ又はｆｄの無線電波が受信アンテナ１によって捕捉された場合においても、受信周波数ｆａ又はｆｄの無線電波は再び送信周波数ｆｂに変換されて送信され、電波としての高周波信号を中継することが出来る点において従来例と異なる。

また、受信周波数ｆｕ、ｆａ又はｆｄの無線電波が受信アンテナ１によって捕捉されない場合、即ち受信周波数ｆｕ、ｆａ又はｆｄの無線電波がいずれも存在しない場合でも、変調信号を含まない搬送波のみの電波が間欠送信周波数ｆｂｂとして送信アンテナ６から間欠的に輻射される点も従来例と異なる。

送信アンテナ６から輻射される電波の電力は、無線中継システムに多用されているＦＭ変調の場合には変調信号の有無に無関係なので、ある地点における周波数ｆｂの電界強度は、変調信号を含む電波であっても変調信号を含まない搬送波のみの電波であっても同じである。

次に、図２を用いて、本発明の無線中継システムに使用する無線通信機の動作を説明する。図２において、図５と同一番号を付した構成要素は、その目的、機能及び動作において全く同一であるため、説明を省略し、図５と異なる構成要素についてのみ説明する。

図２において、３１は送信周波数自動設定手段で、送信周波数記憶手段１８に記憶された４個の送信周波数ｆ１ａ、ｆ２ａ、ｆ３ａ及びｆ４ａの中から一つの周波数を自動的に切り替えて送信周波数として設定する。送信周波数自動設定手段３１の周辺構成要素との接続関係は、図５と全く同じであるが、図５における送信周波数手動設定手段１７が送信周波数の設定を手動で行うのに対して、図２における送信周波数自動設定手段３１はその動作を自動的に行う点において異なる。

次に、３０は受信周波数自動設定手段で、受信周波数記憶手段２１に記憶された４個の受信周波数ｆ１ｂ、ｆ２ｂ、ｆ３ｂ及びｆ４ｂの中から一つの周波数を自動的に切り替えて受信周波数として設定する。受信周波数自動設定手段３０の周辺構成要素との接続関係は、図５と全く同じであるが、図５における受信周波数手動設定手段２０が受信周波数の設定を手動で行うのに対して、図２における受信周波数自動設定手段３０はその動作を自動的に行う点において異なる。

２５は信号強度判定手段であり、信号強度判定手段２５の入力は受信手段１９の出力に接続されている。信号強度判定手段２５は受信手段１９の出力信号から信号の強度を検出し、予め設定された信号強度と比較し、予め設定された信号強度よりも高い場合には論理レベルＨを出力し、また低い場合には論理レベルＬを出力する。予め設定された信号強度というのは、良好な通信が可能かどうかを判定するための信号強度であり、予め設定された信号強度より強い信号であれば良好な通信を行うことができ、また予め設定された信号強度より弱い信号であれば良好な通信を行うことが出来ないものとする。

２６は制御タイマーで、上記信号強度判定手段２５の出力に接続されている。制御タイマー２６は、入力の論理レベルがＨの場合にはそのまま論理レベルＨを出力し、入力の論理レベルがＬの状態が一定時間継続した場合にのみ論理レベルＬを出力する。ここで言う一定時間とは、図１における無線中継器の間欠タイマー８が論理レベルＬを出力する周期より長い時間である。

制御タイマー２６の出力は、受信周波数自動設定手段３０及び送信周波数自動設定手段３１に接続されている。制御タイマー２６の出力が論理レベルＨの場合には、受信周波数自動設定手段３０及び送信周波数自動設定手段３１は周波数の切り替え動作は行わず、現在の受信周波数及び送信周波数を維持している。制御タイマー２６の出力が論理レベルＬの場合には、受信周波数自動設定手段３０及び送信周波数自動設定手段３１は、受信周波数記憶手段２１及び送信周波数記憶手段１８に記憶された４個の受信周波数ｆ１ｂ、ｆ２ｂ、ｆ３ｂ、ｆ４ｂ及び４個の送信周波数ｆ１ａ、ｆ２ａ、ｆ３ａ及びｆ４ａの中からそれぞれ一つの周波数を自動的に切り替えて受信周波数及び送信周波数として設定する。

以上のように構成された本実施例の無線中継システムの無線通信機について、以下図２を用いてその動作を説明する。

まず、図２において、送受信切替スイッチ１３は接点ｂに接続されているものとする。また、受信周波数自動設定手段３０は接点１ｂに、送信周波数自動設定手段３１は接点１ａにそれぞれ接続されているものとする。従って、この状態での受信周波数はｆ１ｂ、送信周波数はｆ１ａである。また受信周波数ｆ１ｂの電波の信号強度は十分に強く良好な通信を行うことの出来る条件であるものとする。

この時、信号強度判定手段２５は、現在の受信周波数ｆ１ｂの信号強度に応じて受信手段１９の出力信号から信号の強度を検出し、予め設定された信号強度と比較し、予め設定された信号強度よりも高い場合には論理レベルＨを出力し、また低い場合には論理レベルＬを出力する。従って、周波数ｆ１ｂの受信電波は良好な通信が可能な信号強度なので論理レベルＨが出力されている。

信号強度判定手段２５が論理レベルＨを出力した場合には、制御タイマー２６は論理レベルＨを出力するので受信周波数自動設定手段３０は周波数の切り替え動作は行わない。従って、現在の受信周波数ｆ１ｂでの受信状態を継続する。受信状態を継続している状態における受信動作については、図５を用いた従来例の動作と全く同一であるので説明を省略する。

受信周波数ｆ１ｂの電波が図１における無線中継器からの送信電波である場合、ｆ１ｂは無線中継器の中継動作中の連続電波若しくは中継動作を行わない無線中継器の間欠送信電波のいずれかの電波である。

受信周波数ｆ１ｂが図１における無線中継器の中継動作中の連続電波である場合には信号強度判定手段２５の出力は論理レベルＨを継続して出力するので、制御タイマー２６の出力も論理レベルＨを継続して出力することになり、受信周波数及び送信周波数が切り替わることはない。

また、受信周波数ｆ１ｂが図１における無線中継器の間欠送信電波である場合には、無線中継器の送信動作中は信号強度判定手段２５の出力は論理レベルＨとなり、無線中継器の送信休止中は信号強度判定手段２５の出力は論理レベルＬとなる。即ち、信号強度判定手段２５の論理レベルは図１における無線中継器の間欠タイマー８の出力論理レベルと同じになる。

制御タイマー２６の入力の論理レベルがＬである期間が、図１における無線中継器の間欠タイマー８が論理レベルＬを出力する周期より長い場合にのみ、制御タイマー２６は論理レベルＬを出力するので、信号強度判定手段２５の出力が図１における無線中継器の間欠タイマー８と同じタイミングである場合は、制御タイマー２６の出力は論理レベルＬになることはない。

即ち、受信周波数ｆ１ｂの電波が図１における無線中継器の送信電波であり、良好な通信を行うことの出来る十分な信号強度の電波であれば、無線中継器の中継動作中の連続電波であっても、間欠タイマーによる間欠送信電波であっても制御タイマーの出力は論理レベルＬにならない。従って、受信周波数ｆ１ｂ及び送信周波数ｆ１ａが切り替わることはない。従って、図１における無線中継器の送信電波の信号強度が予め設定された信号強度より強い場合には図２における無線通信機はその受信周波数における電波の受信を継続する。

このとき、送受信切替スイッチ１３を接点ａに切り替えれば、受信周波数ｆ１ｂと対をなす送信周波数ｆ１ａで送信される。送信周波数が設定された状態における送信動作についても同様に、図５を用いて説明した従来例の動作と全く同一であるので説明を省略する。

次に、図２における無線通信機が図１における無線中継器から遠ざかっていき、受信周波数ｆ１ｂの信号強度が弱くなると、受信手段１９の出力信号レベルも低下し、予め設定された信号強度より低くなると信号強度判定手段２５は論理レベルＬを出力する。この場合、図１における無線中継器の中継動作中の送信電波も間欠タイマーによる間欠送信電波もともに信号強度が低下するので信号強度判定手段２５の出力は連続的且つ長期的に論理レベルＬを出力する。

この場合、制御タイマー２６の入力の論理レベルがＬである期間が、図１における無線中継器の間欠タイマー８が論理レベルＬを出力する周期より長くなるので、制御タイマー２６は論理レベルＬを出力する。従って、受信周波数自動設定手段３０が作動し、受信周波数をｆ１ｂからｆ２ｂに切り替える。同時に送信周波数はｆ１ａからｆ２ａに切り替わる。

このとき、受信周波数ｆ２ｂの電波の強度が信号強度判定手段２５が論理レベルＨを出力するだけの強度を有すれば、制御タイマー２６の出力は論理レベルＨとなり、受信周波数はｆ２ｂ、送信周波数はｆ２ａにそれぞれ設定された状態を維持する。

またこのとき、受信周波数ｆ２ｂの電波の強度が弱いか若しくは皆無で、信号強度判定手段２５が論理レベルＬを維持していれば、制御タイマー２６の出力は論理レベルＬのままであり、受信周波数自動設定手段３０は受信周波数をｆ２ｂからｆ３ｂに切り替える。同時に送信周波数はｆ２ａからｆ３ａに切り替わる。

以上のように、本実施の形態による無線中継システムの無線通信機は、図１における無線中継器を経由した通信が出来なくなると、通信可能な別の電波の周波数を自動的に設定することが出来る。

以上のように構成された本実施の形態の無線中継器と本実施の形態の無線通信機をそれぞれ複数個使用して無線中継システムを構築した場合の動作について、図１、図２及び図３を用いて説明する。図３において、図６と同一番号を付した構成要素は、その目的、機能及び動作において全く同一であるため、説明を省略する。

図３において、６１、６２、６３及び６４は図１に示す本実施の形態の無線中継器である。本実施の形態の無線中継器が４つの区域の第１区域から第４区域にそれぞれ設備されている点は図６における従来例と同じである。

図３において図６と異なる点は、以下の点である。
（１）無線中継器６１、６２、６３及び６４は送信周波数として、それぞれｆ１ｂ、ｆ２ｂ、ｆ３ｂ及びｆ４ｂを送信する以外に、さらにそれぞれ周波数ｆ１ｂｂ、ｆ２ｂｂ、ｆ３ｂｂ及びｆ４ｂｂの電波を間欠送信する。
（２）無線中継器６１、６２、６３及び６４は、同一区域内の無線通信機の送信周波数ｆ１ａ、ｆ２ａ、ｆ３ａ及びｆ４ａを受信して中継送信する以外に、さらに互いに隣接する区域内の無線中継器からの送信電波も受信して中継送信する。

周波数ｆ１ｂｂ、ｆ２ｂｂ、ｆ３ｂｂ及びｆ４ｂｂは、図１における実施の形態の無線中継器の間欠送信周波数ｆｂｂに該当し、中継すべき電波がない場合に無線中継器が間欠的に変調信号のない搬送波のみを送信する場合の電波である。従って、周波数としてはｆ１ｂ、ｆ２ｂ、ｆ３ｂ及びｆ４ｂと同じであるが、間欠的に送信される電波として区別するためにそれぞれ間欠送信周波数ｆ１ｂｂ、ｆ２ｂｂ、ｆ３ｂｂ及びｆ４ｂｂとする。６５は、本実施の形態の無線通信機であり、所有者は従来例と同じＢである。

また第１、第２、第３及び第４の各区域内の無線中継器６１、６２、６３及び６４の受信手段が受信する電波の周波数はそれぞれ以下の通りとする。

第１区域の無線中継器６１の図１における受信手段２ｕはｆ２ｂを受信する。
第１区域の無線中継器６１の図１における受信手段２ａはｆ１ａを受信する。
第１区域の無線中継器６１の図１における受信手段２ｄは受信動作を行わない。

第２区域の無線中継器６２の図１における受信手段２ｕはｆ３ｂを受信する。
第２区域の無線中継器６２の図１における受信手段２ａはｆ２ａを受信する。
第２区域の無線中継器６２の図１における受信手段２ｄはｆ１ｂを受信する。

第３区域の無線中継器６３の図１における受信手段２ｕはｆ４ｂを受信する。
第３区域の無線中継器６３の図１における受信手段２ａはｆ３ａを受信する。
第３区域の無線中継器６３の図１における受信手段２ｄはｆ２ｂを受信する。

第４区域の無線中継器６４の図１における受信手段２ｕは受信動作を行わない。
第４区域の無線中継器６４の図１における受信手段２ａはｆ４ａを受信する。
第４区域の無線中継器６４の図１における受信手段２ｄはｆ３ｂを受信する。

即ち、
（１）各区域の無線中継器の図１における受信手段２ｕは上流（ｕｐ）の無線中継器から送信された電波を受信する。
（２）各区域の無線中継器の図１における受信手段２ａは同一区域内の無線通信機から送信された電波を受信する。
（３）各区域の無線中継器の図１における受信手段２ｄは下流（ｄｏｗｎ）の無線中継器から送信された電波を受信する。

以上のように構成された本実施の形態の無線中継システムの動作について、図３を用いて説明する。

図３において、所有者Ｂは、現在第１区域にいるものとし、各区域の無線中継器６１、６２、６３及び６４は中継動作は行わず、間欠送信状態であるものとする。従って、無線通信機６５には第１区域の無線中継器６１からの間欠送信電波ｆ１ｂｂが通信可能な電波の強度で到達しているものとする。従って、無線機６５の受信周波数はｆ１ｂに、送信周波数はｆ１ａにそれぞれ設定されている。

受信周波数がｆ１ｂ、送信周波数がｆ１ａにそれぞれ設定された無線通信機６５の動作は、図６を用いて説明した従来例の無線中継システムの動作と全く同じになる。即ち、第１区域にいる所有者Ｂが同じ第１区域にいる所有者Ａ１と無線通話を行うために無線通信機６５を用いて送信周波数ｆ１ａの電波を送信する。無線中継器６１は、周波数ｆ１ａの電波を受信し、周波数ｆ１ｂの電波に変換して再送信する。この場合は無線中継器６１は図１における信号検出手段７によって周波数ｆ１ａの電波を検出しているので間欠送信とはならず、所有者Ｂが無線通信機を送信状態にしている期間、周波数ｔ１ｂにて連続送信動作を行う。所有者Ａ１は無線中継器６１の送信周波数ｆ１ｂの電波を受信し、所有者Ｂの音声を聞くことが出来る。

所有者Ａ１が所有者Ｂに応答するために無線通信機４１を用いて送信周波数ｆ１ａの電波を送信すると、無線中継器６１は、周波数ｆ１ａの電波を受信し、周波数ｆ１ｂの電波に変換して再送信する。所有者Ｂは無線中継器６１の送信周波数ｆ１ｂの電波を受信し、所有者Ａ１の音声を聞くことが出来る点も図６の従来例の動作と全く同じである。

次に第１区域にいる所有者Ｂが第２区域にいる所有者Ａ２と無線通話を行うために無線通信機６５を用いて送信周波数ｆ１ａの電波を送信する。無線中継器６１は、周波数ｆ１ａの電波を受信し、周波数ｆ１ｂの電波に変換して再送信する。この場合、第２区域の無線中継器６２は図１における信号検出手段７ｄによって周波数ｆ１ｂの電波を検出しているので間欠送信とはならず、所有者Ｂが無線通信機を送信状態にしている期間、周波数ｆ２ｂにて連続送信動作を行う。所有者Ａ２は無線中継器６２の送信周波数ｆ２ｂの電波を受信し、所有者Ｂの音声を聞くことが出来る。

所有者Ａ２が所有者Ｂに応答するために無線通信機４２を用いて送信周波数ｆ２ａの電波を送信すると、無線中継器６２は、周波数ｆ２ａの電波を受信し、周波数ｆ２ｂの電波に変換して再送信する。この場合、第１区域の無線中継器６１は図１における信号検出手段７ｕによって周波数ｆ２ｂの電波を検出しているので間欠送信とはならず、所有者Ａ２が無線通信機を送信状態にしている期間、周波数ｆ１ｂにて連続送信動作を行う。所有者Ｂは無線中継器６１の送信周波数ｆ１ｂの電波を受信し、所有者Ａ２の音声を聞くことが出来る。

第１区域にいる所有者Ｂが第３区域にいる所有者Ａ３と無線通話を行うために無線通信機６５を用いて送信周波数ｆ１ａの電波を送信した場合についても同様で、以下の順序で所有者Ａ３は所有者Ｂの音声を聞くことが出来る。

（１）所有者Ｂが無線通信機６５で周波数ｆ１ａを送信する。
（２）第１区域の無線中継器６１が周波数ｆ１ａを周波数ｆ１ｂに変換して中継送信する。
（３）第２区域の無線中継器６２が周波数ｆ１ｂを周波数ｆ２ｂに変換して中継送信する。
（４）第３区域の無線中継器６３が周波数ｆ２ｂを周波数ｆ３ｂに変換して中継送信する。
（５）第３区域にいる所有者Ａ３は無線中継器６３の送信周波数ｆ３ｂの電波を受信する。

また第３区域にいる所有者Ａ３が第１区域にいる所有者Ｂに応答するために無線通信機４３を用いて送信周波数ｆ３ａの電波を送信した場合についても同様で、以下の順序で所有者Ｂは所有者Ａ３の音声を聞くことが出来る。

（１）所有者Ａ３が無線通信機４３で周波数ｆ３ａを送信する。
（２）第３区域の無線中継器６３が周波数ｆ３ａを周波数ｆ３ｂに変換して中継送信する。
（３）第２区域の無線中継器６２が周波数ｆ３ｂを周波数ｆ２ｂに変換して中継送信する。
（４）第１区域の無線中継器６１が周波数ｆ２ｂを周波数ｆ１ｂに変換して中継送信する。
（５）第１区域にいる所有者Ｂは無線中継器６１の送信周波数ｆ１ｂの電波を受信する。

同様に、第４区域にいる所有者Ａ４は以下の順序で第１区域にいる所有者Ｂの音声を聞くことが出来る。
（１）所有者Ｂが無線通信機６５で周波数ｆ１ａを送信する。
（２）第１区域の無線中継器６１が周波数ｆ１ａを周波数ｆ１ｂに変換して中継送信する。
（３）第２区域の無線中継器６２が周波数ｆ１ｂを周波数ｆ２ｂに変換して中継送信する。
（４）第３区域の無線中継器６３が周波数ｆ２ｂを周波数ｆ３ｂに変換して中継送信する。
（５）第４区域の無線中継器６４が周波数ｆ３ｂを周波数ｆ４ｂに変換して中継送信する。
（６）第４区域にいる所有者Ａ４は無線中継器６４の送信周波数ｆ４ｂの電波を受信する。

また第４区域にいる所有者Ａ４が第１区域にいる所有者Ｂに応答した場合についても同様で、以下の順序で所有者Ｂは所有者Ａ４の音声を聞くことが出来る。

（１）所有者Ａ４が無線通信機４４で周波数ｆ４ａを送信する。
（２）第４区域の無線中継器６４が周波数ｆ４ａを周波数ｆ４ｂに変換して中継送信する。
（３）第３区域の無線中継器６３が周波数ｆ４ｂを周波数ｆ３ｂに変換して中継送信する。
（４）第２区域の無線中継器６２が周波数ｆ３ｂを周波数ｆ２ｂに変換して中継送信する。
（５）第１区域の無線中継器６１が周波数ｆ２ｂを周波数ｆ１ｂに変換して中継送信する。
（６）第１区域にいる所有者Ｂは無線中継器６１の送信周波数ｆ１ｂの電波を受信する。

このように、所有者Ｂは同じ第１区域の所有者Ａ１だけでなく全ての区域の所有者と通話することが出来る。

次に、所有者Ｂが第１区域での通話を終了し、第２区域に移動する場合について説明する。
無線中継器６１は無線通信機６５の送信周波数ｆ１ａの電波がなくなるので周波数ｆ１ｂでの中継動作としての連続送信を停止し、再び間欠送信周波数ｆ１ｂｂを送信する。従って、無線通信機６５は、周波数ｆ１ｂｂの電波の受信を継続する。

所有者Ｂが第１区域から第２区域へ移動する過程において、無線通信機６５に到達する周波数ｆ１ｂｂの電波の強度は低下していくので、図２における信号強度判定手段２５の入力レベルも低下する。そして、図２における信号強度判定手段２５の入力レベルが予め設定された信号強度以下になると無線通信機６５は受信周波数をｆ１ｂからｆ２ｂに切り替える。

このとき、第２区域の無線中継器６２からは周波数ｆ２ｂｂが間欠送信されているので、無線機６５の図２における信号強度判定手段２５の入力レベルは上昇するが、図２における信号強度判定手段２５の入力レベルが予め設定された信号強度以下の場合は信号強度判定手段２５の出力は論理レベルＬを維持したままなので、受信周波数はさらにｆ３ｂ、ｆ４ｂ、ｆ１ｂ、ｆ２ｂ、ｆ３ｂ、、、と切り替わる。そして、再び受信周波数がｆ２ｂになったときに図２における信号強度判定手段２５の入力レベルが予め設定された信号強度以上の場合は信号強度判定手段２５の出力は論理レベルＨを出力するので、その時点で受信周波数はｆ２ｂに設定される。

受信周波数と送信周波数は対を成しているため、受信周波数ｆ２ｂが設定されると同時に送信周波数もｆ２ａに自動的に設定され、第１区域での動作と全く同じように無線中継器６２を経由した無線通信を行うことが出来る。即ち、所有者Ｂが第１区域から第２区域への移動する過程において、第２区域の無線中継機６２の間欠送信周波数ｆ２ｂｂの受信信号強度が低い場合は無線通信機６２の受信周波数は確定しないが、所有者Ｂが第２区域内に入って無線通信機６５が無線中継機６２の間欠送信電波を予め設定された信号強度以上で受信した場合には受信周波数はｆ２ｂに自動的に設定される。

第１区域の所有者Ｂが第２区域の所有者Ａ２と通話が出来ることは前述したとおりなので、第２区域に移動した所有者Ｂが第１区域の所有者Ａ１とも通話が可能であることは説明するまでもない。

以下同様に、所有者Ｂが第３区域、第４区域と移動した場合でもまったく同一の動作により、無線通信機６５は、通信可能な電波強度を有する周波数の電波を受信して、その周波数を受信周波数として自動的に設定し、同時に受信周波数と対をなす送信周波数を設定する。従って、各区域に設置された無線中継器の周波数に自動的に無線通信機の周波数が設定されることになる。

第１区域の所有者Ｂが第３区域の所有者Ａ３と通話が出来ることは前述したとおりなので、第３区域に移動した所有者Ｂが第１区域の所有者Ａ１とも通話が可能であることは説明するまでもない。
同様に第１区域の所有者Ｂが第４区域の所有者Ａ４と通話が出来ることも前述したとおりなので、第４区域に移動した所有者Ｂは第１区域の所有者Ａ１とも通話が可能である。

即ち、無線通信機の所有者同士が互いに異なる区域にいても通話が出来る上に、交信時に無線通信機の送受信周波数を手動で変更する必要がない。従って、各区域に設置された無線中継器の送受信周波数を把握しておく必要もなく、所有者Ｂは自分が現在何区域にいるのかを意識する必要もない。従って、即座に交信が可能となり、極めて迅速な無線通話が可能となる。更には、無線中継器の中継動作による信号劣化の累積が影響しない限り、通話可能範囲を無制限に拡大できる。

以上のように本実施の形態によれば、
（１）予め決められた複数の周波数の無線電波を同時又は時分割的に受信するための受信手段と、上記受信手段によって出力された信号から音声信号等の必要な信号を復調するための復調手段と、上記復調手段によって出力された信号を変調するための変調手段と、上記変調手段によって変調された信号を無線電波として送信するための送信手段と、上記受信手段の出力信号によって上記複数の周波数の無線電波の信号の有無を判定するための信号検出手段と、予め決められたタイミングで上記送信手段を間欠動作させるための間欠タイマーと、上記信号検出手段によって上記複数の周波数の無線電波のいずれか１つの周波数において信号が検出された場合に上記送信手段を送信状態に設定し且つ上記信号検出手段によって上記複数の無線電波のいずれの一つの信号も検出されない場合には上記間欠タイマーのタイミングによって上記送信手段を間欠動作させるための制御手段とを備えた無線中継器と、
（２）無線通信を行うための変調送信機能及び受信復調機能を有するものであって、複数の受信周波数を記憶するための受信周波数記憶手段と、上記受信周波数記憶手段に記憶された受信周波数を自動的に切り替えて設定する受信周波数自動設定手段と、受信周波数における受信信号強度が予め設定された受信信号強度より高いか低いかを判定するための信号強度判定手段と、上記信号強度判定手段によって受信信号強度が予め設定された受信信号強度より高いと判定された場合には上記受信周波数自動設定手段の動作を停止させて現在受信中の受信周波数における受信動作を継続し、上記信号強度判定手段によって受信信号強度が予め設定された受信信号強度より低いと判定された状態が一定時間継続した場合には上記受信周波数自動設定手段の動作を開始させて受信周波数を自動的に切り替えるように制御する制御タイマーと、上記複数の各々の受信周波数に対応して一義的に決定される複数の送信周波数を記憶するための送信周波数記憶手段と、上記受信周波数自動設定手段によって一つの受信周波数が設定された場合に上記受信周波数に対応して一義的に決定された一つの送信周波数を最新の送信周波数として自動的に設定するための送信周波数自動設定手段とを備えた無線通信機とを設けることにより、
現在受信中の電波の信号強度が予め設定された信号強度より低下した場合には自動的に受信周波数を切り替え、通信可能な信号強度を有する無線中継器の送信電波の周波数を無線通信機の受信周波数として自動設定し、それに連動して無線通信機の送信周波数も自動的に設定されるとともに、無線中継器は隣接する区域の無線中継器から送出される無線電波の中継動作も同時に行うために、
（１）無線通信機の所有者同士が互いに異なる区域にいても通話が出来る。
（２）区域間を移動しても通話交信時に無線通信機の送信周波数及び受信周波数を手動で変更する必要がない。
（３）従って、各区域に設置された無線中継器の送受信の周波数や、無線通信機の所有者が現在どの区域にいるのかを意識する必要がない。
（４）従って即座に交信が可能となり、迅速な無線通話が出来る。
（５）更に、無線中継器の中継動作による信号劣化の累積が影響しない限り、通話可能範囲を無制限に拡大できる。

なお、本実施の形態において、
（１）図２における本実施の形態の無線通信機の受信周波数自動設定手段３０及び送信周波数自動設定手段３１は機械的スイッチとして記述した。
（２）図２における制御タイマー２６、図２における信号強度判定手段２５、図１における間欠タイマー８、図１における制御手段９は独立した機能として記述した。
（３）受信周波数記憶手段２１及び送信周波数記憶手段１８は独立した記憶媒体として記述した。
しかし、マイクロコンピュータのソフトウエア及びハードウエアで上記一連の機能を実現することが出来るのは言うまでもない。

また、本実施の形態においては、４つの区域での無線通信を想定し、無線中継器の個数及び受信周波数記憶手段、送信周波数記憶手段の記憶数を４個としたが、発明の効果は周波数記憶手段の個数、区域数に関係なく有効である。

更に、本実施の形態においては、各区域を直線的に配置しているが、二次元的な広がりをもつ区域群であっても、各区域に設置された無線中継器同士が通信可能な位置関係にあれば、隣接する区域からの電波を上流からの電波と下流からの電波の２種類に限定する必要はない。本実施の形態の図１における受信手段２ｕ、２ａ、２ｄ、復調手段３ｕ、３ａ、３ｄ信号検出手段７ｕ、７ａ、７ｄ及び信号スイッチ５０ｕ、５０ａ、５０ｄの組み合わせを増やすことにより左右方向、更には上下方向へも通話範囲を拡大出来ることは明らかである。

また更に、本実施の形態においては３組の受信手段、復調手段、信号検出手段をそれぞれ独立した機能ブロックとして説明したが、複数の受信周波数を高速スキャンさせることによって１組の受信手段、復調手段、信号検出手段で同様の効果が得られることは明白である。

本発明の実施形態を示す無線中継システムの無線中継器のブロック図 同無線中継システムの無線通信機のブロック図 同無線中継システムのシステム運用図 従来の無線中継システムの無線中継器のブロック図 従来の無線中継システムの無線通信機のブロック図 従来の無線中継システムのシステム運用図

符号の説明

２、２ｕ、２ａ、２ｄ・・・ 受信手段
３、３ｕ、３ａ、３ｄ・・・ 復調手段
４・・・ 変調手段
５・・・ 中継送信手段
７、７ｕ、７ａ、７ｄ・・・ 信号検出手段
８・・・ 間欠タイマー
９ 制御手段
１８ 送信周波数記憶手段
２１ 受信周波数記憶手段
２５ 信号強度判定手段
２６ 制御タイマー
３０ 受信周波数自動設定手段
３１ 送信周波数自動設定手段

Claims (1)

1. 予め決められた複数の異なる周波数の無線電波をそれぞれが同時に受信するための複数の受信手段と、上記各受信手段によって出力された信号から音声信号等の必要な信号を復調するための複数の復調手段と、上記各復調手段によって出力された信号を変調するための変調手段と、上記変調手段によって変調された信号を受信周波数とは異なる周波数の無線電波として送信するための送信手段と、上記受信手段の出力信号によって上記各複数の周波数の無線電波の信号の有無を判定するための信号検出手段と、予め決められたタイミングで上記送信手段を間欠動作させるための間欠タイマーと、上記信号検出手段によって上記複数の周波数の無線電波のいずれか１つの周波数において信号が検出された場合に上記送信手段を送信状態に設定し且つ上記信号検出手段によって上記複数の無線電波のいずれの一つの信号も検出されない場合には上記間欠タイマーのタイミングによって上記送信手段を間欠動作させ変調信号のない搬送波のみを送信させるための制御手段とを備えた無線中継器（１）と、
   無線通信を行うための変調送信機能及び受信復調機能を有するものであって、複数個の前記無線中継器の異なる送信周波数に対応した複数の受信周波数を記憶するための受信周波数記憶手段と、上記受信周波数記憶手段に記憶された受信周波数を自動的に切り替えて設定する受信周波数自動設定手段と、受信周波数における受信信号強度が予め設定された受信信号強度より高いか低いかを判定するための信号強度判定手段と、上記信号強度判定手段によって受信信号強度が予め設定された受信信号強度より高いと判定された場合には上記受信周波数自動設定手段の動作を停止させて現在受信中の受信周波数における受信動作を継続し、上記信号強度判定手段によって受信信号強度が予め設定された受信信号強度より低いと判定された状態が一定時間継続した場合には上記受信周波数自動設定手段の動作を開始させて受信周波数を自動的に切り替えるように制御する制御タイマーと、上記複数の各々の受信周波数に対応して一義的に決定される複数の送信周波数を記憶するための送信周波数記憶手段と、上記受信周波数自動設定手段によって一つの受信周波数が設定された場合に上記受信周波数に対応して一義的に決定された一つの送信周波数を最新の送信周波数として自動的に設定するための送信周波数自動設定手段とを備えた無線通信機（２）
   とを備えたことを特徴とする無線中継システム。

Images