JP4983463B2 - 通信機、通信システム及び通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数の子機に対して親機となり、複数の子機間の同時通話を可能にする通信機、通信システム及び通信方法に関する。

子機間の同時通話を可能にするＭＣＡ無線システム等で親機となる通信機は、複数の受信回路と、１つの送信回路とを備えている。複数の受信回路は異なる周波数の信号を受信して復調する。また、親機となる通信機は、マイクと音声入力部とを備え、親機から子機への音声信号の送信も可能になっている。
この種の無線システムで採用される子機は、１つの受信回路と、複数の周波数で送信することが可能な送信回路とを備えている。子機の受信回路で受信して復調できる周波数は、親機の送信回路の送信周波数に対応する。子機の送信回路で送信できる周波数は、親機の複数の受信回路で受信できる周波数である。

従来のこの種の無線システムには、特許文献１に示されたものがある。
特開平９−８４０９８号公報

特許文献１に示されたシステムの親機には、例えば４つの受信回路が設けられている。４台の子機から親機に対して、それぞれ異なる周波数で音声信号を送信し、子機から音声信号を受信した親機は、４台の子機から与えられた音声信号を混合し、混合した音声信号を単一の周波数で各子機に送信する。複数の子機からの音声信号を親機が常時中継送信し、各子機は親機からの信号を常時受信するので、４台の子機間での同時通話が可能である。

従来の特許文献１に示されたシステムでは、同時通話が可能な子機の台数は、親機の受信回路の数に依存し、例えば４台となる。既存のシステムにおいて、同時通話が可能な子機の台数を増やすことは、容易ではない。同時通話が可能な子機の台数を増やすためには、親機の受信回路を増設する必要があり、コストが嵩むという問題があった。また、受信回路を増設すると、制御信号の数が増加するが、制御系の回路の回路規模に応じて制御信号の数が制限され、同時通話が可能な子機の台数も無制限に増やすことができなかった。

本発明は、容易に同時通話が可能な子機の台数を増加させることができる通信機、通信システム及び通信方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の第１の観点に係る通信機は、
互いに異なる周波数に変調されて自装置の配下の子機から送信される第１の低周波信号をそれぞれ受信して復調する複数の受信部と、
外部機器から送信される第２の低周波信号を入力する外部信号入力部と、
前記第１の低周波信号と前記第２の低周波信号を混合して送信信号を生成する混合部と、
前記送信信号を所定の周波数に変調して送信する送信部と、
前記第１の低周波信号を含む信号を前記外部機器に送信する外部信号出力部と、
を備え、
前記外部機器は、互いに異なる周波数に変調されて該外部機器の配下の子機から送信される低周波信号を受信して復調し、前記外部信号出力部から送信される前記第１の低周波信号を含む信号を入力し、該外部機器で復調した前記低周波信号と前記第１の低周波信号を含む信号を混合して送信信号を生成し、前記送信信号を所定の周波数に変調して送信すると共に、該外部機器で復調した前記低周波信号を含む信号を前記外部信号入力部へ前記第２の低周波信号として送信する、
ことを特徴とする。

尚、第３の低周波信号が入力される低周波信号入力部を設け、
前記混合部は、前記第１の低周波信号と前記第２の低周波信号と前記第３の低周波信号を混合して前記送信信号を生成し、
前記送信部は、前記送信信号を所定の周波数に変調して送信し、
前記外部信号出力部は、前記第１の低周波信号と前記第３の低周波信号とを前記外部機器に送信する構成にしてもよい。

また、前記外部機器との間で制御信号を通信する制御信号通信部と、
前記外部機器から与えられた前記制御信号に応じて前記送信部での送信を停止させる送信停止部とを、備えてもよい。

また、前記外部機器との間で制御信号を通信する制御信号通信部を備え、
前記送信部から前記送信信号を送信する場合に、該送信部から該送信信号を送信することを示す制御信号を発生して前記制御信号通信部を介して前記外部機器に与えるようにしてもよい。

また、前記外部機器とは有線にて通信を行ってもよい。

上記目的を達成するために、本発明の第２の観点に係る通信システムは、
本発明の第１の観点に係る通信機を複数備え、
各通信機は、前記複数の通信機のうちの自装置を除く他の通信機を前記外部機器とし、自装置の前記複数の受信部で受信して復調した前記第１の低周波信号を含む信号を該他の通信機の外部信号入力部に入力される第２の低周波信号として外部信号出力部からそれぞれ送信する、
ことを特徴とする。
上記目的を達成するために、本発明の第３の観点に係る通信方法は、
互いに異なる周波数に変調されて自装置の配下の子機から送信された第１の低周波信号をそれぞれ受信して復調する複数の受信部と送信信号を変調して送信する送信部を備えた第１の通信機に対し、互いに異なる周波数に変調されて自装置の配下の子機から送信された第１の低周波信号をそれぞれ受信して復調する複数の受信部と送信信号を変調して送信する送信部を備える他の通信機を接続する処理と、
前記第１の通信機で復調した第１の低周波信号を含む信号を該第１の通信機から前記他の通信機に第２の低周波信号として送信させる処理と、
前記他の通信機で復調した第１の低周波信号を含む信号を該他の通信機から前記第１の通信機に第２の低周波信号として送信させる処理と、
前記第１の通信機に、該第１の通信機で復調した第１の低周波信号と前記他の通信機から送信された前記第２の低周波信号とを混合して前記送信信号として送信させる処理と、
前記他の通信機に、該他の通信機で復調した第１の低周波信号と前記第１の通信機から送信された前記第２の低周波信号とを混合して前記送信信号として送信させる処理と、
を含むことを特徴とする。

本発明の通信機を、例えば互いが外部機器となるように接続することにより、一方の通信機には、他方の通信機で受信した第１の低周波信号が外部信号入力部から第２の低周波信号として与えられる。一方の通信機で受信した第１の低周波信号と他方の通信機から与えられた第２の低周波信号が混合された送信信号が所定の周波数に変調されて送信される。このように作用するので、同時通話が可能な子機数の増加が容易である。

以下、図面に基づき、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る通信機１００を示す構成図である。
図２は、２台の通信機１００，２００を接続した状態を示す説明図である。
図３は、通信機１００，２００と子機を示す説明図である。

本発明の第１の実施形態に係る通信機１００は、全体を制御する図示しないＣＰＵを備えると共に、アンテナ１０１と、アンテナ１０１にデュープレクサ１０２を介して接続された例えば４個の受信部１０３，１０４，１０５，１０６とを備えている。通信機１００は、配下の子機Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４の親機として機能する。

各受信部１０３〜１０６は、それぞれ異なった周波数Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４に変調された信号の復調が可能である。子機Ｋ１〜Ｋ４は、低周波信号である音声信号を、受信部１０３〜１０６で復調可能な周波数に変調して送信する。

各受信部１０３〜１０６は、アンテナ１０１から入射された、互いに異なる周波数Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４に変調された信号をそれぞれ復調して音声信号を抽出する。

受信部１０３の出力端子は、混合器（ＳＵＭ）１０７と混合器（ＳＵＭ）１０８とに接続されている。同様に、各受信部１０４〜１０６の出力端子も、混合器１０７と混合器１０８とに接続されている。混合器１０７及び混合器１０８は、受信部１０３〜１０６から与えられた音声信号を混合する。
混合器１０８の出力端子は、混合器（ＳＵＭ）１０９の入力側に接続されると共に混合器（ＳＵＭ）１１０の入力側に接続されている。

通信機１００には、外部機器と接続されるコネクタ１１２と、マイク１１７とをさらに備えている。
コネクタ１１２には、外部機器から音声信号を入力する端子１１３と、外部機器から制御信号を入力してＣＰＵに与える端子１１４と、外部機器に対してＣＰＵから制御信号を出力する端子１１５と、外部機器に対して音声信号を出力する端子１１６とが設けられている。混合器１１０の出力側は、端子１１６に接続されている。

端子１１３はスイッチＳＷ１を介して混合器（ＳＵＭ）１１８の入力側に接続されている。マイク１１７も混合器１１８の入力側に接続されている。マイク１１７は、さらに、スイッチＳＷ２を介して混合器１１０の入力側に接続されている。端子１１３は、スイッチＳＷ３を介して混合器１０９の入力側に接続されている。
スイッチＳＷ１，スイッチＳＷ２及びスイッチＳＷ３のオン・オフは、ＣＰＵによって制御される。ＣＰＵは、マイク１１７から音声信号が入力されるときにスイッチＳＷ２をオンにする。スイッチＳＷ２がオンすることにより、マイク１１７からの音声信号が端子１１６を介して外部機器に送信されるので、通信機器１００と外部機器との通話が可能になる。ＣＰＵは、さらに、外部機器から音声信号が入力されるときにスイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ３をオンにする。

混合器１１８は、マイク１１７から入力された音声信号と端子１１３から入力された外部機器からの音声信号とを混合して出力する。
混合器１１８の出力側は、混合器（ＳＵＭ）１１９の入力側に接続されている。混合器１１９の入力側には、さらに、トーン信号（ＴＯＮＥ）が入力されると共に、混合器１０７の出力側が接続されている。混合器１１９は、混合器１１８からの音声信号と、混合器１０７からの音声信号と、トーン信号とを混合して出力する。則ち、混合器１１９は、受信部１０３〜１０６で復調した音声信号、外部機器から与えられた音声信号、マイク１１７から入力された音声信号と、トーン信号とを混合し、音声信号の送信信号として出力する。

混合器１１９の出力側に、変調部１２０が接続されている。変調部１２０は、混合器１１９の出力する音声信号を単一の周波数ｆ１に変調する。
変調部１２０の出力側が、デュープレクサ１０２を介してアンテナ１０１に接続されている。
一方、混合器１０９の出力端子には、増幅器（ＡＭＰ）１２１が接続され、増幅器１２１の出力端子にスピーカ１２２が接続されている。スイッチＳＷ３がオフの状態では、混合器１０８の出力する音声信号が増幅器１２１で増幅され、スピーカ１２２が、混合器１０８の出力する音声信号に応じて鳴動する。スイッチＳＷ３がオンの状態では、端子１１３から入力された音声信号と混合器１０８が出力する音声信号とが混合器１０９で混合され、増幅器１２１に与えられる。よって、スピーカ１２２は、端子１１３から入力される音声信号と混合器１０８が出力する音声信号とに応じて鳴動することになる。

このような通信機１００を単独で用いる場合、通信機１００の配下の子機Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４がそれぞれ音声信号を別の周波数Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４に変調して送信する。子機Ｋ１〜Ｋ４が変調して送信した音声信号は、アンテナ１０１で受信され、デュープレクサ１０２を介して入力される。各受信部１０３〜１０６は、子機Ｋ１〜Ｋ４が変調して送信した音声信号をそれぞれ復調する。

混合器１０７及び混合器１０８は、受信部１０３〜１０６が出力する音声信号を混合する。混合器１０８の出力する音声信号は、混合器１０９を介して増幅器１２１に入力され、増幅器１２１で増幅され、スピーカ１２２から出力される。

混合器１０７の出力する音声信号は、混合器１１９に与えられる。スイッチＳＷ２がオンした状態でマイク１１７から入力される音声信号は、混合器１１８を介して混合器１１９に与えられる。混合器１１９は、混合器１１８から与えられた音声信号と混合器１０７から与えられた音声信号と、トーン信号とを混合して送信信号を作成する。送信信号は、変調部１２０で所定の周波数ｆ１に変調され、デュープレクサ１０２を介してアンテナ１０１から放射される。送信信号は、配下の子機Ｋ１〜Ｋ４に受信される。

通信機１００は、コネクタ１１２を備え、外部機器と接続が可能である。
ここで、外部機器として通信機１００と同様の構成の通信機２００を、通信機１００に有線で接続して運用することができる。通信機２００は、図３のように、例えば４台の配下の子機Ｋ５，Ｋ６，Ｋ７，Ｋ８を持ち、各子機Ｋ５，Ｋ６，Ｋ７，Ｋ８は、音声信号を周波数Ｆ５，Ｆ６，Ｆ７，Ｆ８に変調して送信し、通信機２００が送信信号を周波数ｆ２に変調して送信する。

通信機１００と通信機２００とを接続する場合、図２のように、通信機１００の端子１１３と通信機２００の端子１１６とが接続される。通信機１００の端子１１４と通信機２００の端子１１５とが接続される。通信機１００の端子１１５と通信機２００の端子１１４とが接続される。そして、通信機１００の端子１１６と通信機２００の端子１１３とが接続される。

通信機１００と通信機２００とを接続した場合、通信機１００，２００は、端子１１４，１１５を介して制御信号を送受信することにより、互いに接続されたことを検知することができる。

各通信機１００，２００では、スイッチＳＷ２がオンすることにより、マイク１１７から入力された音声信号が混合器１１０に与えられ、通信機１００，２００の混合器１１０は、混合器１０８の出力する音声信号とマイク１１７から入力された音声信号を混合して端子１１６から相手側の通信機２００，１００に与える。則ち、各通信機１００，２００は、当該通信機１００，２００の受信機１０３〜１０６で復調した音声信号とマイク１１７から入力された音声信号とを、相手側の通信機２００，１００に送信することができる。

また、スイッチＳＷ３がオンすることにより、各通信機１００，２００の端子１１３から入力された音声信号、つまり、相手側の通信機２００，１００の子機Ｋ５〜Ｋ８，Ｋ１〜Ｋ４の送信した音声信号或は相手側の通信機２００，１００のマイク１１７から入力された音声信号が、混合器１０９の入力側に与えられる。
各通信機１００，２００の混合器１０９は、当該通信機１００，２００の受信部１０３〜１０６で受信した音声信号と、相手側の通信機２００，１００から与えられた音声信号とを混合し、増幅器１２１に出力する。増幅器１２１は与えられた音声信号を増幅し、スピーカ１２２を鳴動する。
よって、各通信機１００、２００では、通信機１００、２００の配下の子機Ｋ１〜Ｋ４，Ｋ５〜Ｋ８で受信した音声信号と、相手側の通信機２００，１００の子機Ｋ５〜Ｋ８，Ｋ１〜Ｋ４で受信した音声信号と、相手側の通信機２００，１００のマイク１１７から入力された音声信号とを、可聴音にして出力できる。則ち、通信機１００，２００は、配下の子機Ｋ１〜Ｋ４の送信する音声信号と、相手側の通信機２００，１００のマイク１１７から入力される音声と、相手側の通信機２００，１００の配下の子機Ｋ５〜Ｋ８の送信する音声信号をモニタできる。

通信機１００，２００の混合器１１８には、スイッチＳＷ１を介して相手側の通信機２００，１００の出力した音声信号が与えられ、混合器１１８は通信機１００，２００のマイク１１７から与えられた音声信号と、相手側の通信機２００，１００から与えられた音声信号とを混合する。

通信機１００，２００の混合器１１９は、混合器１１８から与えられた音声信号と混合器１０７から与えられた音声信号とトーン信号とを混合して送信信号を生成する。生成された送信信号が変調部１２０で変調され、デュープレクサ１０２を介してアンテナ１０１から放射され、送信信号が配下の子機Ｋ１〜Ｋ４，Ｋ５〜Ｋ８に与えられる。通信機１００，２００のアンテナ１０１から放射された送信信号には、相手側の通信機２００，１００から与えられた音声信号も含まれているので、各通信機１００，２００の配下の子機Ｋ１〜Ｋ４，Ｋ５〜Ｋ８には、当該通信機１００，２００のマイク１１７から入力された音声信号、当該通信機１００，２００の配下の子機Ｋ１〜Ｋ４，Ｋ５〜Ｋ８の送信した音声信号、ばかりでなく、相手側の通信機２００，１００のマイク１１７から入力された音声信号、及び相手側の通信機２００，１００の配下の子機Ｋ５〜Ｋ８，Ｋ１〜Ｋ４が発する音声信号も受信できることになる。

従って、通信機１００と通信機２００とを有線で接続することにより、同時通話が可能な子機の数を、容易に増加させることができる。

［第２の実施形態］
図４は、本発明の第２の実施形態に係る通信機の説明図である。
上記第１の実施形態では、通信機１００と通信機２００とを接続し、通信機１００の子機Ｋ１〜Ｋ４には当該通信機１００からの送信信号が与えられ、通信機２００の子機Ｋ５〜Ｋ８にはその通信機２００からの送信信号が与えられる構成であった。

これに対し、本実施形態では、一方の通信機１００が、当該通信機１００の子機Ｋ１〜Ｋ４及び相手側の通信機２００の子機Ｋ５〜Ｋ８に対して送信信号を送信する実施形態を説明する。

通信機１００の子機Ｋ１〜Ｋ４及び通信機２００の子機Ｋ５〜Ｋ８の受信可能な周波数が共にｆ１であって等しい場合、通信機１００と通信機２００とを接続したときに、一方の通信機１００から相手側の通信機２００へ、当該通信機１００側が通信機１００の子機Ｋ１〜Ｋ４及び通信機２００の子機Ｋ５〜Ｋ８に送信信号を送信することを示す制御信号を送り、通信機２００では、その制御信号が与えられた場合に、例えば変調部１２０の動作を停止させる構成である。則ち、メインとなる通信機が設定される。

通信機２００の配下の子機Ｋ５〜Ｋ８で変調した音声信号は、通信機２００で受信される。通信機２００のマイク１１７から入力された音声信号と通信機２００の子機Ｋ５〜Ｋ８から与えられた音声信号とが、コネクタ１１２を介して通信機１００に送信される。

通信機１００は、当該通信機１００の配下の子機Ｋ１〜Ｋ４から与えられた音声信号、当該通信機１００のマイク１１７から入力された音声信号、及び通信機２００の配下の子機Ｋ５〜Ｋ８から与えられた音声信号、及び通信機２００のマイク１１７から入力された音声信号を混合して変調し、送信信号として通信機１００のアンテナ１０１から放射する。

通信機１００のアンテナ１０１から放射された送信信号は、通信機１００の配下の子機Ｋ１〜Ｋ４ばかりでなく、通信機２００の配下の子機Ｋ５〜Ｋ８にも受信される。

以上のように、本実施形態では、一方の通信機１００から他方の通信機２００の配下の子機Ｋ５〜Ｋ８に対しても音声信号の送信信号を与えることができる。これは、子機Ｋ１〜Ｋ８に送信する通信機を１台にすることになり、電波環境を有効に使用することができる。

尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。その変形例としては、例えば次のようなものがある。
（１） 図５は、本発明の変形例を示す図である。
第１の実施形態では、通信機１００に対して１台の通信機２００を接続した運用例を説明したが、１台に限定されず、図５のように、２台以上の通信機２００を接続してもよい。

（２） 図６は、本発明の他の変形例を示す図である。
第２の実施形態では、通信機１００に対して１台の通信機２００を接続し、通信機１００から両通信機１００，２００の配下の子機Ｋ１〜Ｋ４，Ｋ５〜Ｋ８に音声信号の送信信号を送信するが、通信機１００に２台以上の通信機２００を接続してもよい。この場合、通信機１００から、通信機１００の配下の子機Ｋ１〜Ｋ４と、すべての通信機２００の配下の子機Ｋ５〜Ｋ８，Ｋ９〜Ｋ１２に、通信機１００から音声信号が送信される。

（３） 第２の実施形態では、通信機１００と通信機２００とが制御信号を通信して、いずれかが、両者の配下の子機Ｋ１〜Ｋ４，Ｋ５〜Ｋ８に送信信号の音声信号を送信する設定としているが、通信機１００及び通信機２００の構成を、メインとなるかサブとなるかを選択可能な構成にしておいてもよい。

本発明の第１の実施形態に係る通信機を示す構成図である。 ２台の通信機を接続した状態を示す説明図である。 通信機と子機を示す説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る通信機の説明図である。 本発明の変形例を示す図である。 本発明の他の変形例を示す図である。

符号の説明

１００，２００ 通信機
１０１ アンテナ
１０３〜１０６ 受信部
１０７，１０８，１０９，１１０，１１８，１１９ 混合器
１２２ スピーカ
１１７ マイク
１２０ 変調部
Ｋ１〜Ｋ１２ 子機

Claims (7)

1. 互いに異なる周波数に変調されて自装置の配下の子機から送信される第１の低周波信号をそれぞれ受信して復調する複数の受信部と、
   外部機器から送信される第２の低周波信号を入力する外部信号入力部と、
   前記第１の低周波信号と前記第２の低周波信号を混合して送信信号を生成する混合部と、
   前記送信信号を所定の周波数に変調して送信する送信部と、
   前記第１の低周波信号を含む信号を前記外部機器に送信する外部信号出力部と、
   を備え、
   前記外部機器は、互いに異なる周波数に変調されて該外部機器の配下の子機から送信される低周波信号を受信して復調し、前記外部信号出力部から送信される前記第１の低周波信号を含む信号を入力し、該外部機器で復調した前記低周波信号と前記第１の低周波信号を含む信号を混合して送信信号を生成し、前記送信信号を所定の周波数に変調して送信すると共に、該外部機器で復調した前記低周波信号を含む信号を前記外部信号入力部へ前記第２の低周波信号として送信する、
   ことを特徴とする通信機。
2. 第３の低周波信号が入力される低周波信号入力部を設け、
   前記混合部は、前記第１の低周波信号と前記第２の低周波信号と前記第３の低周波信号を混合して前記送信信号を生成し、
   前記送信部は、前記送信信号を所定の周波数に変調して送信し、
   前記外部信号出力部は、前記第１の低周波信号と前記第３の低周波信号とを前記外部機器に送信する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の通信機。
3. 前記外部機器との間で制御信号を通信する制御信号通信部と、
   前記外部機器から与えられた前記制御信号に応じて前記送信部での送信を停止させる送信停止部と、
   を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の通信機。
4. 前記外部機器との間で制御信号を通信する制御信号通信部を備え、
   前記送信部から前記送信信号を送信する場合に、該送信部から該送信信号を送信することを示す制御信号を発生して前記制御信号通信部を介して前記外部機器に与えることを特徴とする請求項１または２に記載の通信機。
5. 前記外部機器とは有線にて通信を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の通信機。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の通信機を複数備え、
   各通信機は、前記複数の通信機のうちの自装置を除く他の通信機を前記外部機器とし、自装置の前記複数の受信部で受信して復調した前記第１の低周波信号を含む信号を該他の通信機の外部信号入力部に入力される第２の低周波信号として外部信号出力部からそれぞれ送信する、
   ことを特徴とする通信システム。
7. 互いに異なる周波数に変調されて自装置の配下の子機から送信された第１の低周波信号をそれぞれ受信して復調する複数の受信部と送信信号を変調して送信する送信部を備えた第１の通信機に対し、互いに異なる周波数に変調されて自装置の配下の子機から送信された第１の低周波信号をそれぞれ受信して復調する複数の受信部と送信信号を変調して送信する送信部を備える他の通信機を接続する処理と、
   前記第１の通信機で復調した第１の低周波信号を含む信号を該第１の通信機から前記他の通信機に第２の低周波信号として送信させる処理と、
   前記他の通信機で復調した第１の低周波信号を含む信号を該他の通信機から前記第１の通信機に第２の低周波信号として送信させる処理と、
   前記第１の通信機に、該第１の通信機で復調した第１の低周波信号と前記他の通信機から送信された前記第２の低周波信号とを混合して前記送信信号として送信させる処理と、
   前記他の通信機に、該他の通信機で復調した第１の低周波信号と前記第１の通信機から送信された前記第２の低周波信号とを混合して前記送信信号として送信させる処理と、
   を含むことを特徴とする通信方法。

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