JP4588684B2 - 無線通信機 - Google Patents

Description

本発明は無線電波を利用して音声通話等の通信を行う無線通信機に関するものである。

近年、無線通信機は携帯電話の普及に伴い市場規模は縮小したものの、
（１）維持費用が不要である。
（２）同報性により同時に複数の呼び出しが出来る。
（３）回線接続手続きが不要なので即時通話が可能である。
といった利点により、携帯電話とは異なる安定した需要が存在している。

また暗号化技術によって音声を暗号化し、特定の相手方との音声通信の通話内容の漏洩を防止することの出来る、いわゆる秘話通信が可能な無線通信機もある。更に、通常の音声通信機能と秘話通信機能とを同一筐体内に収めた無線通信機も普及の兆しを見せている。

以下図面を参照しながら、上述した従来の無線通信機の一例について説明する。図３は従来の無線通信機のブロック図、図４は従来の無線通信機の外観図を示すものである。図３において、１は送受信アンテナで、無線通信機が送信状態にあるときは送信電波を空間に輻射し、無線通信機が受信状態にあるときは空間から到来した電波を捕捉する。

１４は送受信切替手段で、送受信切替手段１４は上記送受信アンテナ１に接続され、無線通信機が送信状態にあるときは接点Ｔに接続され、無線通信機が受信状態にあるときは接点Ｒに接続される。

７はマイクロホンで、人の音声等の音響信号を電気信号に変換する。マイクロホン７の出力はスイッチ１５ａに接続されている。４は音声スクランブルエンコーダで、マイクロホン７から入力された音声信号の通話内容を人間の聴覚で認識できない信号に変換する。スクランブルエンコーダ４によって変換された信号を以後スクランブル信号と呼称する。

３は変調送信手段で、入力は上記スイッチ１５ａの接点Ｎ及び上記音声スクランブルエンコーダ４の出力に接続され、上記マイクロホン７から入力された音声信号又は上記音声スクランブルエンコーダ４で変換されたスクランブル信号を無線電波として送信可能な高周波信号に変調し、送受信アンテナ１から輻射するために必要な高周波電力に増幅する。変調送信手段３の出力は送受信切替手段１４の接点Ｔに接続されている。スイッチ１５ａの接点Ｓは上記音声スクランブルエンコーダ４の入力に接続されている。

８は受信復調手段で、受信復調手段８の入力は上記送受信切替手段１４の接点Ｒに接続され、送受信アンテナ１が捕捉した無線電波の高周波信号を増幅し、音声信号等の必要な信号に復調する。

９は音声スクランブルデコーダで、音声スクランブルデコーダ９の入力は上記受信復調手段８の出力に接続され、スクランブル信号を人間の聴覚で認識できる音声信号に復元する。

１７は音声増幅手段で、音声増幅手段１７の入力はスイッチ１５ｂに接続され、受信復調手段８によって復調された音声信号又は上記音声スクランブルデコーダ９で復元された音声信号を増幅する。１２はスピーカで、上記音声増幅手段１７の出力に接続されており、上記音声増幅手段１７によって増幅された音声信号を音響に変換する。

スイッチ１５ｂの接点Ｎは上記受信復調手段８の出力に、また接点Ｓは上記音声スクランブルデコーダ９の出力にそれぞれ接続されている。

上記スイッチ１５ａと上記スイッチ１５ｂは連動しており、スイッチ１５ａが接点Ｎに接続されている場合にはスイッチ１５ｂも接点Ｎに接続され、スイッチ１５ａが接点Ｓに接続されている場合にはスイッチ１５ｂも接点Ｓに接続される。

また図４は従来の無線通信機の外観図を示しており、図３と同一番号を付した構成要素は同じ機能を有すため、説明を省略する。図４において、１３は表示器で、無線通信機の送受信周波数の表示や信号強度の表示等に使用される。また、音声信号をスクランブル信号に変換し、またスクランブル信号を音声信号に復元する場合の暗号コードを設定する機能等も備えている。

また図４において、１６はＰＴＴスイッチで、Ｐｕｓｈ−Ｔｏ−Ｔａｌｋ Ｓｗｉｔｃｈの略であり、以後ＰＴＴスイッチと呼ぶ。ＰＴＴスイッチ１６は無線通信機を受信状態から送信状態に切り替えるために使用者が操作するスイッチであり、ＰＴＴスイッチ１６を押してｏｎ状態にすることにより、図３における送受信切換手段１４が接点Ｒから接点Ｔに切り替わり、無線通信機を送信状態にすることが出来る。またＰＴＴスイッチ１６を開放してｏｆｆ状態にした時は送受信切替手段１４は接点Ｒに接続され、無線通信機は受信状態となる。

図４において、１８はスクランブルスイッチで、秘話通信を行う場合にはｏｎに、また通常通信を行う場合にはｏｆｆにする。スクランブルスイッチ１８は図３におけるスイッチ１５ａ及びスイッチ１５ｂそのものであり、スクランブルスイッチ１８をｏｎにした場合には図３におけるスイッチ１５ａ及びスイッチ１５ｂが接点Ｓに切り替わり、またスクランブルスイッチ１８をｏｆｆにした場合には図３におけるスイッチ１５ａ及びスイッチ１５ｂが接点Ｎに切り替わる。

図４において、ＰＴＴスイッチ１６を押すことにより無線通信機は送信状態となり、マイクロホン７に向かって音声を入力すれば、音声が無線電波となって送受信アンテナ１から送信される。またＰＴＴスイッチ１６を離すことにより無線通信機は受信状態となり、到来した電波に含まれる音声信号が復調され、スピーカ７から音響となって出力される。

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図３及び図４を用いて説明する。まず、図４におけるＰＴＴスイッチ１６はｏｆｆ状態であるものとし、従って図３における送受信切換手段１４は接点Ｒに接続されているものとする。

また、図４におけるスクランブルスイッチ１８はｏｆｆ状態とし、従って図３におけるスイッチ１５ａ及びスイッチ１５ｂは接点Ｎに接続されているものとする。さらに、通信の相手方は図３及び図４に示す無線通信機と同等のものを持っており、通信の相手方のスクランブルスイッチもｏｆｆ状態になっているものとする。

この状態で、ＰＴＴスイッチ１６をｏｎにすると、図３における送受信切換手段１４が接点Ｒから接点Ｔに切り替わる。
マイクロホン７に入力された音響信号は電気信号となり、スイッチ１５ａから接点Ｎを経由して変調送信手段３によって無線電波として送信可能な高周波信号に変調された後に送受信切換手段１４の接点Ｔを経由して送受信アンテナ１から電波となって空間に輻射される。この場合に輻射される無線電波には音声スクランブルエンコーダ４を経由しない音声信号が変調されている。

相手方の無線通信機は受信状態であるとし、相手方の無線通信機の送受信切換手段１４は接点Ｒに接続されている。この状態では、相手方の無線通信機の送受信アンテナ１が捕捉した無線電波の高周波信号は受信復調手段８によって増幅され音声信号等の必要な信号に復調される。受信復調手段８の出力信号はスイッチ１５ｂを経由して音声信号増幅手段１７によって増幅され相手局の無線通信機のスピーカ１２から自局の音声信号が音響となって出力される。

即ち、自局も相手局も無線通信機のスクランブルスイッチ１８をｏｆｆにすることにより、スクランブル信号を使用しない通常の音声の無線通信を行うことが出来る。しかし、この場合の無線電波は周波数と変調方式を一致させれば第三者が簡単に通話内容を認識できる。従ってこの状態では通話内容を秘匿することは出来ない。

通話内容を秘匿したい場合、即ち秘話通信を行いたい場合には特殊な処理によって音声を人間の聴覚で認識できない信号に変換する。即ち音声スクランブル処理を行った後に通信を行う。以下に音声スクランブルを使用した通信について説明する。

まず、図４におけるＰＴＴスイッチ１６はｏｆｆ状態で、図３における送受信切換手段１４は接点Ｒに接続されているものとする。図４におけるスクランブラスイッチ１８をｏｎ状態に切換え、図３におけるスイッチ１５ａ及びスイッチ１５ｂも接点Ｓに切り替わっているものとする。

この状態で、ＰＴＴスイッチ１６をｏｎにすると、図３における送受信切換手段１４が接点Ｒから接点Ｔに切り替わる。マイクロホン７に入力された音響信号は電気信号となり、スイッチ１５ａから接点Ｓを経由して音声スクランブルエンコーダ４に入力され、人間の聴覚で認識できない信号、即ちスクランブル信号に変換される。

次に、変調送信手段３によって無線電波として送信可能な高周波信号に変調された後に送受信切換手段１４の接点Ｔを経由して送受信アンテナ１から電波となって空間に輻射されるが、その動作はスイッチ１５ａが接点Ｎに接続されている場合と同様である。

この状態では、相手方の無線通信機の送受信アンテナ１が捕捉した無線電波の高周波信号は受信復調手段８によって増幅され信号に復調された後、音声スクランブルデコーダ９に入力される。そして、スクランブル信号は人間の聴覚で認識できる音声信号に復元され、スイッチ１５ｂを経由して音声信号増幅手段１７によって増幅されスピーカ１２から音声信号となって出力される。

即ち、自局も相手局も無線通信機のスクランブルスイッチ１８をｏｎにすることにより、音声スクランブルを経由した音声の無線通信、即ち秘話通信を行うことが出来る。復調された信号はスクランブル信号なので周波数と変調方式を一致させても第三者が通話内容を認識することはできない。通話内容を認識するためには同等の秘話機能を持った無線通信機によって、スクランブル信号を音声信号に復元するための暗号コードを設定する必要があり、通常は暗号コードは極めて大量の種類の中から選択できるようになっているので暗号コードを知らないものが暗号コードを一致させることは実用上不可能である。

従って、通話内容を秘匿して秘話通信を行いたい場合には有効な手段である。

しかしながら上記のような構成では、
（１）通信の相手方が複数あって、一部の相手方とは秘話通信を行い、その他の相手方とは通常通信を行いたい場合には、図４におけるスクランブルスイッチ１８をその都度切り替えなければならず、操作が煩雑である。
（２）自局の無線通信機がスクランブルスイッチをｏｎにし、秘話通話を行いたい相手方の無線通信機がスクランブルスイッチをｏｆｆにしていた場合には相手方は通話内容を認識できないため通話が出来ない。またその逆も同様である。
という問題点を有していた。

本発明は上記問題点を解決し、スクランブルスイッチの切換を無くし、通常の音声通信と秘話通信にそれぞれ割り当てられた複数のＰＴＴスイッチを押すだけで即座に通常通信又は秘話通信を行うことの出来る無線通信機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通信機は、
（１）マイクロホンから入力された音声信号等を変調し無線電波として送信するための変調送信手段と、無線電波を受信し音声信号等に復調するための受信復調手段と、音声信号の通話内容を人間の聴覚で認識できないスクランブル信号に変換するための音声スクランブルエンコーダと、上記スクランブル信号を人間の聴覚で認識できる信号に復元するための音声スクランブルデコーダと、上記マイクロホンから入力された音声信号を直接に上記変調送信手段に入力すると同時に無線通信機を送信状態にするための第一のＰＴＴスイッチと、上記マイクロホンから入力された音声信号を上記音声スクランブルエンコーダを経由して上記変調送信手段に入力すると同時に無線通信機を送信状態にするための第二のＰＴＴスイッチとを備えたことを特徴とする。

また、（２）上記（１）の構成において、上記受信復調手段の出力信号中のスクランブル信号の有無を検出するためのスクランブル信号検出手段と、上記スクランブル信号検出手段によってスクランブル信号が検出された場合には自動的に上記スクランブルデコーダによって復元された信号を音響として再生するように作動する切換手段とを付加したものである。

本発明の無線通信機は、上記した構成（１）によって、スクランブルスイッチの切換を無くし、第一のＰＴＴスイッチを押せば通常の音声信号を送信し、第二のＰＴＴスイッチを押せば通話内容が秘匿されたスクランブル信号を送信するため、通常の音声通信と秘話通信を切り替える必要がなく、極めて迅速な送信動作を行うことが出来る。

また本発明の無線通信機は、上記した構成（２）によって、相手局から送信された信号が通常の音声信号であればそのまま音響として再生し、また通話内容が秘匿されたスクランブル信号であれば音声スクランブルデコーダによって復元された音声信号を再生するので、受信側で通常通信と秘話通信の切換をする必要がない。従って、即座に応答することが出来るので迅速な通信動作を行うことが出来る。

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通信機のブロック図、図２は本発明の実施例の無線通信機の外観図を示すものである。図１において、図３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図３における従来例と全く同一であるため説明を省略し、従来例と異なる構成要素についてのみ説明する。

５はノーマルＰＴＴスイッチでマイクロホン７と変調送信手段３の間に設けられている。ノーマルＰＴＴスイッチ５をｏｎすることによりマイクロホン７の音声信号は変調送信手段３に入力される。６はスクランブルＰＴＴスイッチでマイクロホン７と音声スクランブルエンコーダ４の間に設けられている。スクランブルＰＴＴスイッチ６をｏｎすることによりマイクロホン７の音声信号は音声スクランブルエンコーダ４によって通話内容が認識できない信号、即ちスクランブル信号に変換され変調送信手段３に入力される。

２は送受信切換手段で図３における送受信切換手段１４と機能的には全く同じであるが、上記ノーマルＰＴＴスイッチ５及びスクランブラＰＴＴスイッチ６と連動しており、ノーマルＰＴＴスイッチ５又はスクランブラＰＴＴスイッチ６をｏｎにする動作に連動して自動的に接点Ｒから接点Ｔに切り替わる点が異なる。

１０はスクランブル信号検出手段で、受信復調手段８によって復調された信号にスクランブル信号が含まれているかどうかを検出する。スクランブル信号が検出されなければ、その信号は通常の音声通話信号であるため、切換スイッチ１１を接点Ｎに接続する。またスクランブル信号が検出されれば、その信号は相手方の無線通信機の音声スクランブルエンコーダ４で処理されたスクランブル信号であるため、切換スイッチ１１を接点Ｓに接続し、音声スクランブルデコーダ９によって人間の聴覚で認識できる音声信号に復元された信号を音声信号増幅器１７に入力する。

切換スイッチ１１は図３におけるスイッチ１５ｂと類似の機能であるが、図３におけるスイッチ１５ｂが手動で切り替えるのに対し、図１における切換スイッチ１１はスクランブル信号検出手段１０によってスクランブル信号が検出されたかどうかで自動的に切り替わる点が異なる。

また図２は本発明の実施例の無線通信機の外観図を示しており、図１と同一番号を付した構成要素は同じ機能を有すため、説明を省略する。

図２において図４と異なる点は、図４におけるスクランブルスイッチ１８が削除されている点と、図４ではＰＴＴスイッチがＰＴＴスイッチ１６だけ存在するのに対し図２ではノーマルＰＴＴスイッチ５とスクランブラＰＴＴスイッチ６の２個のＰＴＴスイッチを有している点である。

以上のように構成された無線通信機について、以下図１及び図２を用いてその動作を説明する。

まず図１において、送受信切替スイッチ２が接点Ｒに接続された状態において、ノーマルＰＴＴスイッチ５をｏｎすると、マイクロホン７の出力が変調送信手段３に接続されると同時に送受信切換手段２が接点Ｒから接点Ｔに切り替わる。即ち、図４におけるスクランブラスイッチ１８をｏｆｆにした後にさらにＰＴＴスイッチ１６をｏｎにした場合の動作と全く同一となる。従って、常に一つの操作だけで通常の音声通信の電波を送信することが出来る。

次に図１におけるスクランブルＰＴＴスイッチ６をｏｎすると、マイクロホン７の出力は音声スクランブルエンコーダ４を経由して変調送信手段３に入力されると同時に送受信切換手段２が接点Ｒから接点Ｔに切り替わる。即ち、図４におけるスクランブラスイッチ１８をｏｎにした後に更にＰＴＴスイッチ１６をｏｎにした場合の動作と全く同一となる。従って、常に一つの操作だけで通話内容が秘匿されたスクランブル信号を送信することが出来る。

従って、独立した２個のＰＴＴスイッチ、即ちノーマルＰＴＴスイッチ５とスクランブルＰＴＴスイッチ６のいずれか１つを操作することにより、即座に通常通信又は秘話通信を開始することが出来る。

次に、受信時の動作について説明する。受信時の動作は、本発明の請求項２に該当する。図１において、スクランブル信号検出手段１０は受信復調手段８の復調信号を常時監視しており、復調信号からスクランブル信号を検出しない場合にはその復調信号は通常の音声信号ということになるのでスクランブル信号検出手段１０の出力は切換スイッチ１１を接点Ｎに自動的に切り替える。従って、スピーカからは通常の音声信号が再生される。

また復調信号からスクランブル信号を検出すればその復調信号は相手方の無線通信機の音声スクランブルエンコーダ４で処理された信号、即ちスクランブル信号ということになるのでスクランブル信号検出手段１０の出力は切換スイッチ１１を自動的に接点Ｓに切り替える。従って、音声スクランブルデコーダ９によって通常の音声信号に復元された信号が音声信号増幅手段に入力されるのでこの場合にもスピーカからは音声信号が音響となって再生される。

以上のように本実施の形態によれば、
（１）マイクロホンから入力された音声信号等を変調し無線電波として送信するための変調送信手段と、無線電波を受信し音声信号等に復調するための受信復調手段と、音声信号の通話内容を人間の聴覚で認識できないスクランブル信号に変換するための音声スクランブルエンコーダと、上記スクランブル信号を人間の聴覚で認識できる信号に復元するための音声スクランブルデコーダと、上記マイクロホンから入力された音声信号を直接に上記変調送信手段に入力すると同時に無線通信機を送信状態にするための第一のＰＴＴスイッチと、上記マイクロホンから入力された音声信号を上記音声スクランブルエンコーダを経由して上記変調送信手段に入力すると同時に無線通信機を送信状態にするための第二のＰＴＴスイッチとを設けることにより、スクランブルスイッチの切換を無くし、ノーマルＰＴＴスイッチを押せば通常の音声信号を送信し、スクランブルＰＴＴスイッチを押せば通話内容が秘匿されたスクランブル信号を送信するため、通常の音声通信と秘話通信を切り替える必要がなく、極めて迅速な送信動作を行うことが出来る。

また、
（２）上記（１）に、上記受信復調手段の出力信号中のスクランブル信号の有無を検出するためのスクランブル信号検出手段と、上記スクランブル信号検出手段によってスクランブル信号が検出された場合には自動的に上記スクランブルデコーダによって復元された信号を音響として再生するように作動する切換手段とを付加して設けることにより、相手局から送信された信号が通常の音声信号であればそのまま音響として再生し、また通話内容が秘匿されたスクランブル信号であれば音声スクランブルデコーダによって復元された音声信号を再生する。従って、受信側で通常通信と秘話通信の切換をする必要がなく、即座に応答することが出来るので迅速な通信動作を行うことが出来る。

なお、実施例においてスイッチ類は機械的スイッチとして表現しているが、半導体スイッチやソフトウェアによる制御によって同等の機能が実現できることは言うまでもない。

本発明は、通常の音声通信専用の無線通信機を使用するグループＡと秘話通信専用の無線通信機を使用するグループＢがある場合、双方のグループに対して通信を行う必要のある局の無線機として特に最適である。

本発明の実施形態を示す無線通信機のブロック図 同無線通信機の外観図 従来の無線通信機のブロック図 同無線通信機の外観図

符号の説明

３ 変調送信手段
４ 音声スクランブルエンコーダ
５ ノーマルＰＴＴスイッチ
６ スクランブルＰＴＴスイッチ
８ 受信復調手段
９ 音声スクランブルデコーダ
１０ スクランブル信号検出手段
１１ 切換スイッチ

Claims (2)

1. マイクロホンから入力された音声信号等を変調し無線電波として送信するための変調送信手段と、無線電波を受信し音声信号等に復調するための受信復調手段と、音声信号の通話内容を人間の聴覚で認識できないスクランブル信号に変換するための音声スクランブルエンコーダと、上記スクランブル信号を人間の聴覚で認識できる信号に復元するための音声スクランブルデコーダと、上記マイクロホンから入力された音声信号を直接に上記変調送信手段に入力すると同時に無線通信機を送信状態にするための第一のＰＴＴスイッチと、上記マイクロホンから入力された音声信号を上記音声スクランブルエンコーダを経由して上記変調送信手段に入力すると同時に無線通信機を送信状態にするための第二のＰＴＴスイッチとを備えたことを特徴とする無線通信機。
2. 上記受信復調手段の出力信号中のスクランブル信号の有無を検出するためのスクランブル信号検出手段と、上記スクランブル信号検出手段によってスクランブル信号が検出された場合には自動的に上記スクランブルデコーダによって復元された信号を音響として再生するように作動する切換手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載の無線通信機。

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