JP5521074B1 - 防災情報伝達システム - Google Patents

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【課題】受信状態が不安定な場所で受信機が使用されている場合に、そのことをその受信機の使用者に把握させることが可能な防災情報伝達システムを提供する。
【解決手段】送信機(3)は、送信対象区域を示す識別信号と前記受信機の状態を設定するための指示信号とを含む設定信号をワンセグ無線信号中に重畳する手段を備える。受信機(4)は、受信したワンセグ無線信号を復調してワンセグ情報信号を生成すること、受信状態の良否を判定すること、ワンセグ情報信号中の識別信号に基づいて送信対象区域が受信機(4)の配置部位を含む区域に対応しているか否かを判定すること、ワンセグ情報信号中の指示信号に基づいて受信機(4)の状態を設定すること、及び、受信状態が良好でない場合にそれを画像及び音声で報知し、かつ、受信機(4)に設定された状態を画像及び音声で報知することを実行するように構成されている。
【選択図】 図2

Description

本発明は、ワンセグ無線信号を用いる防災情報伝達システムに関する。
地方自治体においては、災害等発生時等の緊急時に無線により発信される音声情報、文字情報等の緊急情報を住民に伝えるための防災情報伝達システムが用いられている。この防災情報伝達システムでは、音声情報が、管轄区域内の所定のエリア毎に設定された拡声装置、および家庭毎に設置された戸別受信機等の受信機によって住民に伝えられる。
防災情報伝達システムで用いることが可能な受信機は、例えば、特許文献1、2によって提案されている。
特許文献1に係る受信機は、放送波を受信可能な複数のチューナを有し、あらかじめ判明しているチャネルで緊急放送があった場合に、そのチャネルを選局するように構成されている。また、特許文献2に係る受信機は、防災無線信号と放送信号(AM/FM放送)を受信し、受信信号に含まれる報知音声信号が判定基準を満たす場合に、出力部を起動させて検出された報知音声信号を出力するように構成されている。
特開2010−263315号公報 特開2011−23816号公報
しかし、特許文献1、2に係る受信機では、受信状態が不安定な場所に設置されている場合に、受信状態が不安定なことを使用者に把握させることができない。また、受信機が移動の容易なもの(携帯型受信機等)である場合、使用者が受信状態の安定でない場所に受信機が移動されても、それを使用者に把握させることができない。このような場合、情報を正確に伝えることや、設定を正確に行なえなくなるおそれがある。
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、受信状態が不安定な場所で受信機が使用されている場合に、そのことをその受信機の使用者に把握させて、受信環境の良好な場所への受信機の移動や受信アンテナ設備の改善を促すことが可能な防災情報伝達システムを提供することにある。
本発明は、予め設定されたひとつのチャネルのワンセグ無線信号を送信する送信機と、該ワンセグ無線信号を受信する受信機とを有する防災情報伝達システムであって、以下の構成によって上記目的を達成する。すなわち、
前記送信機は、送信対象区域を示す識別信号と前記受信機の状態を設定するための指示信号とを含む設定信号を前記ワンセグ無線信号中に重畳するための手段を備え、前記受信機は、
受信した前記ワンセグ無線信号を復調してワンセグ情報信号を生成する手段と、
前記ワンセグ情報信号に基づいて受信状態の良否を判定する手段と、
受信状態が良好である場合に、前記ワンセグ情報信号に前記設定信号が重畳されているか否かを判定する手段と、
前記設定信号が重畳されている場合に、この設定信号に含まれた前記識別信号に基づいて、前記送信対象区域が当該受信機の配置部位を含む区域に対応しているか否かを判定する手段と、
前記送信対象区域が当該受信機の配置部位を含む区域に対応している場合に、前記設定信号に含まれた前記指示信号に基づいて当該受信機の状態を設定する手段と、
前記受信状態が良好でない場合にそれを画像及び音声で報知し、かつ、前記受信機に設定された状態を画像及び音声で報知する手段と、
を備える。
前記受信状態が良好であるか否かを判定する手段は、例えば、前記ワンセグ情報信号から抽出した受信パラメータの値を所定の基準値と比較するように構成することができる。
前記受信パラメータには、変調エラー率(MER:Modulation Error Ratio)、ビットエラー率(BER:Bit Error Rate )、搬送波対雑音比(CNR:Carrier to Noise Ratio)の内のいずれかが用いられる。
一実施態様において、前記指示信号に基づく前記受信機の状態設定は、該指示信号を用いて直接実行されるか、該指示信号を用いて記憶手段から読み出される信号によって実行される。
また、一実施態様において、前記送信対象区域は、前記送信機によってカバーされる特定範囲の区域とその区域を区分けすることによって規定された部分域のいずれかを意味するように設定される。
前記設定信号は、300Hz以下の一つ以上の単一周波数の信号を用いて形成されることが望ましい。この設定信号は、トーンスケルチ(CTCSS:Continuous Tone Coded Squelch System)の技術や、オンオフ変調(OOK:On Off Keying)の技術を用いて形成することができる。
本発明によれば、災害発生時等に、識別信号と指示信号とを含む設定信号がワンセグ無線信号中に重畳され、この設定信号に含まれる指示信号に基づいて受信機の状態が設定されるとともに、設定された状態が画像及び音声で報知される。従って、指示信号によって災害時に必要な受信機の状態の設定を指示することにより、例えば、表示画像の輝度と音声出力最大にして、緊急事態の発生を報知することができる。
また、受信状態が不安定な場所で受信機が使用されている場合に、そのことをその受信機の使用者に把握させて、受信環境の良好な場所への受信機の移動や受信アンテナ設備の改善を促すことができ、かつ、送信対象区域内の受信状態の良好な場所に配置された受受信機に対してのみ上記指示信号による状態の設定が行われるため、情報伝達の信頼性が向上する。
本発明の一実施形態に係る防災情報伝達システムの全体構成を概念的に示したブロック図である。 受信機の構成例を示すブロック図である。 受信機の動作を例示したフローチャートである。
図1は、本発明の一実施形態に係る防災情報伝達システムの全体構成を概念的に示したものである。この防災情報伝達システム1は、送信局2に配置された送信機3と、この送信機3からの電波を受信する複数の受信機4とを備えている。
送信機3は、地方自治体の役所等に設置されてUHF(Ultra High Frequency)帯のワンセグ無線信号Wを送信する。すなわち、送信機3の送信アンテナ3aからは、予め設定された1つのチャンネルのワンセグ無線信号Wがブロードキャスト送信される。各受信機4は、そのワンセグ無線信号Wを受信アンテナ5を介して受信する。なお、本実施形態に係る防災情報伝達システム1は、いわゆるホワイトスペースを利用して情報を伝達するように構成されている。
この防災情報伝達システム1に用いられるワンセグ無線信号Wには、必要に応じて、受信機4の状態を制御するための設定信号が重畳される。その設定信号は、音声信号の一部であることが好ましいが、これに限定されず、映像信号等の一部であってもよい。設定信号については後述する。
図2に受信機4の構成例を示す。この受信機4は、無線部6及び信号処理部7を備えている。無線部6は、受信アンテナ5で受信したワンセグ無線信号を入力し、信号レベルの調整(増幅または減衰)、希望波のフィルタリング、周波数変換等を行う。この無線部6は、受信機4の起動時に後述の制御部17からの信号によって初期設定され、その結果、予め設定された1つのチャンネルのワンセグ無線信号Wのみを受信する状態におかれる。信号処理部7は、無線部6の出力信号を復調してワンセグ情報信号を生成する。
受信機4は、更に、液晶等の表示器を備える表示部8、スピーカを備える音声出力部9、マニュアル操作用の入力部10、記録部11、充電可能な電池からなる内部電源部12、外部アンテナ13が接続されるアンテナインターフェース部14、商用電源を用いた外部電源15が接続される電源インターフェース部16、各部6〜12及び14とアクセスしてそれらを制御する制御部17も有している。
上記各部6〜12及び14、17には、一点鎖線で示す線路を介して外部電源15又は内部電源部12から電力が供給される。すなわち、常時においては、電源インターフェース部16を介して外部電源15からの電力が供給され、外部電源15からの電力供給が停止した場合に、内部電源部12からの電力供給に自動的に切換えられる。なお、内部電源部12は外部電源15によって充電されるように構成されている。
以下、図3を参照して受信機4の動作について説明する。
無線部6は、前記したように、初期設定によって予め設定された1つのチャンネルのワンセグ無線信号Wのみを受信する状態におかれているので、この1つのチャンネルのワンセグ無線信号Wのみを受信する。
信号処理部7は、無線部6が受信したワンセグ無線信号Wを復調してワンセグ情報信号を生成し(ステップS1)、また、無線部6の出力信号からワンセグ無線信号Wの受信状態の良否を判定するための受信パラメータを抽出する(ステップS3)。抽出する受信パラメータは、変調エラー率(MER:Modulation Error Ratio)、ビットエラー率(BER:Bit Error Rate )、搬送波対雑音比(CNR:Carrier to Noise Ratio)のいずれかである。この受信パラメータの抽出手段は周知であるので、その説明を省略する。
上記ワンセグ情報信号及び受信パラメータの値は、制御部17に送られる。制御部17は、抽出された受信パラメータの値を記録部11に予め格納された判定基準値と比較して、ワンセグ無線信号の受信状態が良好であるか否かを判断する(ステップS5)。
ワンセグ無線信号を受信する受信機4は、設置場所によっては受信状態が良好でない場合がある。防災情報伝達システムに使用するこの受信機4においては、受信状態が不安定になる場所への設置を絶対に避けなければならない。ステップS5の受信状態の判断は、このために実行されるものである。
なお、ワンセグ無線信号Wの受信状態は、上記受信パラメータの値が所定の値に近づくに伴って急激に悪化し、音声の途切れや画像の乱れ等を発生させることになる。そこで、受信パラメータに対する判定基準値は、上記のような受信状態の急激な悪化が生じる時の受信パラメータの値を判定する大きさではなく、その急激な悪化の予兆を判定し得る大きさ設定される。これにより、ワンセグ無線信号Wの受信状態が悪化した場合に、その悪化を音声や画像を用いて報知することが可能となる。
制御部17は、ステップS5で受信状態が良好であると判断した場合に、画像aが表示部8に表示されているか否かを判断する(ステップS7)。画像aは、例えば、「受信状態が悪いので、場所を移動してください」というメッセージや、そのメッセージに係る行動を促すための画像である。
画像aが表示されていない場合、制御部17は、ワンセグ情報信号に含まれる画像信号による画像を表示部8に表示させ(ステップS9)、また、ワンセグ情報信号に含まれる音声信号による音声を音声出力部9から出力させる(ステップS11)。この画像及び音声は、例えば、図1に示す送信局2の送信対象エリアに含まれる地域の情報や、防災に備えるための情報等に関するものである。
ところで、前記したように、送信機3から送信されるワンセグ無線信号Wには、必要に応じて設定信号が重畳される。
設定信号は、識別信号(ヘッダ)と指示信号とを含むように構成され、例えば、トーンスケルチ(Continuous Tone-Coded Squelch System)の技術を用いて作成して、ワンセグ無線信号Wに重畳することができる。すなわち、例えば、周波数f1、f2のAF信号(トーン)を所定の順序でそれぞれ単位時間発生させることによって、周波数f1、f2を例えば「0」、「1」とする複数ビット構成の識別信号及び指示信号を作成することができる。この場合、周波数f1、f2は、300Hz以下に設定することが望ましい。なお、上記トーンスケルチの技術に代えて、オンオフ変調(On-Off-Keying)等の他の技術を用いても良い。このように、送信機3は、上記のような設定信号を形成してワンセグ無線信号Wに重畳するための手段を備えている。
制御部17は、ワンセグ情報信号W中に設定信号が重畳されているか否かを判断し(ステップS13)、含まれている場合には、その設定信号をワンセグ情報信号から分離するとともに(ステップS15)、その設定信号に含まれる識別信号を分離する(ステップS17)。設定信号が上記トーンスケルチの技術を用いて作成されている場合、このステップS13の判断処理及びステップS17の分離処理は、周波数フィルタを用いて実行することができる。なお、ステップS13において設定信号が含まれていないと判断された場合には、手順がステップS1に戻される。
図1に示す防災情報伝達システム1は、送信機3によってカバーされる特定範囲の区域での情報の伝達に供されるものである。上記ある特定範囲の区域は、複数の部分域に区分けされ、個々の部分域にそれぞれ1ないし複数の受信器4が設置されている。そして、送信機3は、上記ある特定範囲の区域(以下、全域という)を対象とする情報伝達と、上記複数の部分域の中の特定の部分域を対象とする情報伝達とを行う。
設定信号に含まれる上記識別信号は、送信機3の送信対象区域が上記全域であるか上記特定の部分域であるかを識別するために使用されるものである。制御部17は、上記分離された識別信号が上記全域あるいは当該受信機4が設置された部分域(該当部分域)を示すものであるか否かを判断する(ステップS19)。この判断は、記録部11に予め格納された識別信号判定データを用いて実行される。なお、ステップS19の判断結果がNOの場合には、手順がステップS1に戻される。
ところで、設定信号に含まれる上記指示信号は、受信機4に設定すべきある動作状態を直接指示する信号(第1の指示信号)である場合と、受信機4に設定すべきある動作状態が格納された記録部11のアドレスを指定する信号(第2の指示信号)である場合とがある。
ステップS19において識別信号が該当部分域を示すという判断がなされた場合、制御部17は、指示信号が第1の指示信号であるか否を判断し(ステップS21)、第1の指示信号である場合に、受信機4の状態をこの第1の指示信号が指示する状態に設定する処理(ステップS23)と、表示部8の画面に画像cを表示させる処理(ステップS25)と、音声出力部9のスピーカから画像cに関連する音声を出力させる処理(ステップS27)とを実行する。
ここで、第1の指示信号が例えば音声出力部9の音量を指示するものであるとすると、ステップS23では音声出力部9の音量が指示された音量に設定される。この場合、ステップS25では、例えば「音量が〜に設定されました」というメッセージ等が画像cとして表示部8で表示され、また、ステップS27ではその表示に関連する音声が音声出力部9から出力される。
上記該当部分域に別の受信機4が配置されているとすると、この別の受信機4の受信状態が良好である場合、この別の受信機4においても第1の指示信号に基づく同様の動作状態が設定されることになる。
また、ステップS19において、識別信号が送信機3の管轄区域の全域を示しているという判断がなされた場合にも、当該受信機4において同様の動作状態が設定される。この時、その全域に位置する別の受信機4においても、受信状態が良好である場合には、第1の指示信号に基づく同様の動作状態が設定されることになる。
次に、ステップS21において指示信号が第1の指示信号ではないと判断された場合、つまり、指示信号が第2の指示信号であると判断された場合について説明する。この場合、制御部17は、この第2の指示信号を用いて記録部11をアクセスして受信機4の状態を設定するためのデータを該記録部11から読込み(ステップS29)、そのデータによって受信機4の状態を設定する(ステップS31)。そして、ステップS31で設定された状態を表示部8に画像cとして表示するとともに(ステップS25)、その画像cに関連する音声を音声出力部9から出力する。
上記第2の指示信号が例えば「津波警報」を指示するものであるとすると、ステップS31では例えば音声出力部9の音量が最大に設定されるとともに、表示部8の表示器の輝度が最大に設定される。そして、ステップS25では、例えば「津波が発生しました。高台に非難して下さい」というメッセージや非難場所等が画像cとして表示部8で表示され、また、ステップS27ではその表示に関連する音声が音声出力部9から出力される。このとき、表示部8の輝度と音声出力部9の音量はそれぞれ最大である。
ここで、ステップS5において受信状態が良好ではないと判断された場合について説明する。この場合、制御部17は、画像aが表示部8に表示されているか否かを判断する(ステップS33)。現時点では、画像aは表示されていない。そこで、制御部17は、表示部8に画像aを表示させるとともに、音声出力部9に画像aに関連する音声を出力させる(ステップS35,S37)。前記したように、本実施形態における画像aは、「受信状態が悪いので、場所を移動してください」というメッセージを示すものである。
受信機4の使用者は、表示部8の画像aと音声出力部9からの音声によって、受信状態が良好ではないことを察知することができる。そこで、使用者は、受信状態を良好にする処置、例えば受信機4を窓際等に移動する、外部アンテナ13を使用するなどの処置を講じる。
一方、ステップS7において画像aが表示されていると判断された場合、制御部17は、画像aの表示を停止するとともに、画像aに関連する音声の出力を停止する(ステップS39,41)。次に、制御部17は、表示部8によって画像b、例えば「受信状態が改善されました」というメッセージを表す画像を表示させるとともに、音声出力部9に画像bに関連する音声を出力させ(ステップS43,S45)、その後、一定の時間が経過してから画像bの表示を停止するとともに、画像bに関連する音声の出力を停止する(ステップS47,49,51)。
上記画像a、b、cのデータ及びこれらの画像に関連する音声データは、制御部17によって記録部11から読み込まれる。もちろん、記録部11には上記とは異なる画像データ及び音声データも格納されている。そのデータは、入力部10の操作によって該記録部11から選択的に読み込んで、表示部8及び音声出力部9で使用することができる。入力部10は、音声出力部9の音量指示手段としての機能も有し、この入力部10の操作によって音声出力部9の音量を任意の大きさに設定することができる。
上記設定信号を構成する指示信号(第1、第2の指示信号)には、上記した津波以外の緊急事態(大雪、大雨、台風等)の発生時に受信器4に設定すべき状態を指示するものも含まれる。
また、指示信号には、異なるチャンネルのワンセグ無線信号を受信することが可能な状態に変更するための指示を行うものも含まれる。このような指示信号を含むワンセグ無線信号Wが受信された場合、無線部6は異なるチャンネルのワンセグ無線信号を受信するように動作し、また、信号処理部7はそのワンセグ無線信号を復調してワンセグ情報信号を生成するように動作する。そして、制御部17は、異なるチャンネルのワンセグ無線信号に基づく画像を表示部8に表示させ、同信号に基づく音声を音声出力部9から出力させる。
この時、受信機4は送信機3から送信されているワンセグ無線信号Wも継続して受信しているが、そのワンセグ無線信号Wに基づく画像の表示および音声の出力は停止される。
上記異なるチャンネルのワンセグ無線信号のチャンネルは、設定信号によって指示することが可能であるが、入力部10を用いて指示することも可能である。また、入力部10を用いて任意のチャンネルに変更することも可能である。上記の機能により、送信機3の管轄区域に対する防災情報に代えて、上記異なるチャンネルのワンセグ無線信号に基づく広域的な防災情報を受信機が受信することになるので、その広域的防災情報に対応した防災処置を講じることが可能になる。
指示信号には、上記異なるチャンネルのワンセグ無線信号の受信を停止して、送信機3から送信されているワンセグ無線信号Wのみを受信する状態(初期設定状態)に受信機4の状態を戻す指示を行うものも含まれる。この指示信号を含む設定信号がワンセグ無線信号Wに含まれる場合、制御部19は、無線部6を制御してワンセグ無線信号Wのみを受信する状態を設定し、また、表示部8および音声出力部9を制御してこのワンセグ無線信号Wに基づく画像が表示部8に表示されるとともに、同信号に基づく音声が音声出力部9から出力される状態を設定する。つまり、受信機4を初期設定状態に戻す。
指示信号には、スクリーンセーバの起動を指示するものや、その起動の解除を指示するものも含まれる。指示信号がスクリーンセーバの起動を指示するものである場合、受信機4の制御部19は、記録部11に記録されているスクリーンセーバ用の画像データを読み込んで、表示部8にその画像データに基づく画像を表示させる。なお、スクリーンセーバ用の画像データは、記録部11に予め複数記録されているので、それらのいずれかを選択して使用することができる。このデータの選択は、例えば、入力部10の操作によって行うことが可能である。スクリーンセーバの起動を指示する指示信号を含む設定信号は、例えば、送信機3からの1つのチャンネルのワンセグ無線信号Wが休止される場合に該ワンセグ無線信号Wに重畳される。
なお、指示信号には、受信器4の状態を維持する(状態変更を禁じる)ためのものや、受信器4の状態を工場出荷時の状態に戻すためのもの等も含まれる。
以上のように、本実施形態によれば、災害発生時等に、識別信号と指示信号とを含む設定信号がワンセグ無線信号W中に重畳される。そして、この設定信号に含まれる指示信号に基づいて受信機4の状態が設定されるとともに、設定された状態が画像及び音声で報知される。従って、指示信号によって災害時に必要な状態の設定を指示することにより、例えば、受信機4の表示部8の輝度と音声出力部9の音量をそれぞれ最大にして、この表示部8及び音声出力部9から災害時に必要な緊急情報を画像及び音声で報知することができる。
また、受信状態が不安定な場所で受信機4が使用されている場合に、そのことをその受信機4の使用者に把握させて、受信環境の良好な場所への受信機4の移動や受信アンテナ設備の改善を促すことができ、かつ、送信対象区域内の受信状態の良好な場所に配置された受信機4に対してのみ上記指示信号による状態の設定が行われるため、情報伝達の信頼性が向上する。
1 防災情報伝達システム
2 送信局
3 送信機
3a 送信アンテナ
4 受信機
5 受信アンテナ
6 無線部
7 信号処理部
8 表示部
9 音声出力部
10 入力部
11 記録部
12 内部電源部
13 外部アンテナ
15 外部電源
16 電源インターフェース部
17 制御部

Claims (8)

  1. 予め設定されたひとつのチャネルのワンセグ無線信号を送信する送信機と、該ワンセグ無線信号を受信する受信機とを有する防災情報伝達システムであって、
    前記送信機は、送信対象区域を示す識別信号と前記受信機の状態を設定するための指示信号とを含む設定信号を前記ワンセグ無線信号中に重畳するための手段を備え、
    前記受信機は、
    受信した前記ワンセグ無線信号を復調してワンセグ情報信号を生成する手段と、
    前記ワンセグ情報信号に基づいて受信状態の良否を判定する手段と、
    受信状態が良好である場合に、前記ワンセグ情報信号に前記設定信号が重畳されているか否かを判定する手段と、
    前記設定信号が重畳されている場合に、この設定信号に含まれた前記識別信号に基づいて、前記送信対象区域が当該受信機の配置部位を含む区域に対応しているか否かを判定する手段と、
    前記送信対象区域が当該受信機の配置部位を含む区域に対応している場合に、前記設定信号に含まれた前記指示信号に基づいて当該受信機の状態を設定する手段と、
    前記受信状態が良好でない場合にそれを画像及び音声で報知し、かつ、前記受信機に設定された状態を画像及び音声で報知する手段と、
    を備えることを特徴とする防災情報伝達システム。
  2. 前記受信状態が良好であるか否かを判定する手段は、前記ワンセグ情報信号から抽出した受信パラメータの値を所定の基準値と比較するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の防災情報伝達システム。
  3. 前記受信パラメータは、変調エラー率(MER:Modulation Error Ratio)、ビットエラー率(BER:Bit Error Rate )、搬送波対雑音比(CNR:Carrier to Noise Ratio)の内のいずれかであることを特徴とする請求項2に記載の防災情報伝達システム。
  4. 前記指示信号に基づく前記受信機の状態設定は、該指示信号を用いて直接実行されるか、該指示信号を用いて記憶手段から読み出される信号によって実行されることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の防災情報伝達システム。
  5. 前記送信対象区域は、前記送信機によってカバーされる特定範囲の区域とその区域を区分けすることによって規定された部分域のいずれかであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の防災情報伝達システム。
  6. 前記設定信号は、300Hz以下の一つ以上の単一周波数の信号を用いて形成されることを特徴とする1〜5のいずれかに記載の防災情報伝達システム。
  7. 前記設定信号は、トーンスケルチ(CTCSS:Continuous Tone Coded Squelch System)の技術を用いて形成されることを特徴とする請求項6に記載の防災情報伝達システム。
  8. 前記設定信号は、オンオフ変調(OOK:On Off Keying)の技術を用いて形成されることを特徴とする請求項6に記載の防災情報伝達システム。
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