JP6654422B2 - 通信装置、消防救急業務用無線システム、通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、通信装置、消防救急業務用無線システム、通信方法に関する。特に、ダイバーシティ機能を具備した通信装置及びダイバーシティ機能を具備した通信装置を含む消防救急業務用無線システム、通信方法に関する。

無線信号を受信する消防救急業務用の通信装置には、ビルなどの建造物や自然地形による電波の反射や屈折や散乱により複数の異なる経路を経た電波が干渉するためマルチパスフェージングが発生する。そのため、無線信号を受信する消防救急業務用の通信装置に関連する技術には、マルチパスフェージングへの対策の為に、同一の無線信号を複数のアンテナで受信するダイバーシティ構造を備えた通信装置がある。該通信装置に関する技術は、例えば、特許文献１や特許文献２に開示されている。

特許文献１においては、二つのアンテナを備える通信装置が開示されている。この通信装置は、一方のアンテナを用いて基地局からの無線信号を受信する。そしてこの通信装置は、基地局から送信される信号の受信強度の低下を検知したとき、受信に用いるアンテナを他方のアンテナへ切り替える。

特許文献２においては、二つの受信機を備える通信装置が開示されている。この通信装置は、二つの受信機を用いて基地局から送信される無線信号を受信する。この通信装置は、通信中の基地局から送信される無線信号の受信強度が予め設定された閾値を下回ると、一方の受信機を用いて、より通信するのに適した他の基地局をサーチする。それと共に、この通信装置は、他方の受信機を用いて、通信中の基地局から送信される無線信号の受信を継続する。そして、この通信装置は、サーチが完了すると通信する基地局を切り換える。

特開２００９−１２４４６７号公報 特開２００９−１４１６３２号公報

特許文献１、２に開示されている発明は、通信中の基地局から入力された信号の受信強度に基づいて、二つの受信アンテナや二つの受信機の動作を制御している。

しかし、特許文献１に記載の通信装置は、サーチと並行して基地局との通信を実施することができない。よって、通信装置がサーチを実施している場合に、通信中の基地局から音声信号が送信されると、通信装置を所持しているユーザは、音声信号を聞き漏らす。

また、特許文献２に記載の通信装置は、サーチと並行して基地局との通信を実施できるが、サーチが完了するまで、一方の受信機のみで基地局との通信を継続する。そのため、上記の関連する通信装置では、サーチの実施中に基地局からの信号の受信強度が著しく低下した場合には、音切れなどが生じ得る。

ここで、サーチに必要な時間は、移動局に実装されている無線周波数と比例して増えるので、実装されている周波数の数によっては、サーチに必要な時間が長くなる。消防救急用の無線技術において、指令卓からの音声通信は非常にプライオリティが高く、通信装置における音声出力の品質低下による音切れなどは、人命救助にも悪影響を及ぼす。その為、消防救急業務用無線システムは、サーチの実施中であっても、安定した運用が求められる。

本発明の目的は、安定した通信を維持しつつ、適切なタイミングでハンドオーバーを実施できる通信装置、消防業務用無線システム及び通信方法を提供することである。

上記の目的を実現する為に、本発明の一形態である通信装置は、通信用の周波数の局部発振信号を出力する機能およびサーチ用の複数の周波数の局部発振信号を順次出力する機能を備えた局部発振手段と、前記通信用の周波数の局部発振信号が入力された場合は受信された高周波信号とミキシングして所定の周波数の中間周波信号を出力し、前記サーチ用の複数の周波数の局部発振信号が入力された場合はサーチを行う第１受信手段および第２受信手段と、前記サーチに基づいてハンドオーバーを実施するハンドオーバー制御手段と、
を備え、前記所定の周波数の中間周波信号に対応する前記高周波信号の信号レベルが第１の閾値を下回った場合、前記局部発振手段は、一方の受信手段へ通信用の周波数の局部発振信号を出力すると共に他方の受信手段へサーチ用の複数の周波数の局部発振信号を順次出力し、前記所定の周波数の中間周波信号に対応する前記高周波信号の信号レベルが前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値を下回った場合、前記ハンドオーバー制御手段は、前記ハンドオーバーを実施する、ことを特徴とする。

上記の目的を実現する為に、本発明の一形態である消防救急業務用無線通信システムは、基地局を介して通信装置と音声通話を行う指令卓と、前記基地局を介して前記指令卓と音声通話を行う上記の通信装置と、を備える。

上記の目的を実現する為に、本発明の一形態である通信方法は、所定の周波数の中間周波信号に対応する高周波信号の信号レベルが第１の閾値を下回った場合、通信用の周波数の局部発振信号を出力すると共に、サーチ用の複数の周波数の局部発振信号を順次出力し、出力された通信用の周波数の局部発振信号を受信された高周波信号とミキシングして所定の周波数の中間周波信号を出力すると共に、順次出力されたサーチ用の複数の周波数の局部発振信号を用いてサーチを行い、前記信号レベルが前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値を下回った場合、前記サーチに基づいてハンドオーバーを実施する。

上記の構成とすることにより、本発明に係る通信装置、消防救急業務用無線システム、通信方法は、安定した通信を維持しつつ、適切なタイミングでハンドオーバーを実施できる。

本発明の第１の実施形態に係る通信装置１０のブロック構成図の一例である。 本発明の第１の実施形態に係る通信装置１０の動作フローの一例である。 本発明の第２の実施形態に係る消防救急業務用無線システム１００のシステム構成図の一例である。 本発明の第２の実施形態に係る移動局５００のブロック構成図の一例である。 本発明の第２の実施形態に係る記憶部５３０に登録されている各閾値と受信強度との関係の一例を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る移動局５００の動作フロー図の一例である。 本発明の第２の実施形態に係る消防救急業務用無線システム１００の動作フロー図の一例である。

（第１の実施形態）
第１の実施形態について図１を用いて説明する。

本実施形態に係る通信装置１０は、局部発振手段１１と、第１受信手段１２と、第２受信手段１３と、ハンドオーバー制御手段１４とを備えている。さらに、通信装置１０は、記憶手段１５と、音声出力手段１６を備えていても良い。

局部発振手段１１は、通信用の周波数の局部発振信号を出力する機能およびサーチ用の複数の周波数の局部発振信号を順次出力する機能を有する。局部発振手段１１は、所定の周波数に対応する高周波信号、すなわち、通信用として設定されている周波数の高周波信号の信号レベルが第１の閾値を下回った場合、一方の受信手段へ通信用の周波数の局部発振信号を出力すると共に他方の受信手段へサーチ用の複数の周波数の局部発振信号を順次出力する。

また例えば、局部発振手段１１は、次のように動作しても良い。局部発振手段１１は、通信用として設定されている周波数の高周波信号の信号レベルが第１の閾値を下回った場合、２つの受信手段において受信された通信用として設定されている周波数の高周波信号の信号レベルを比較する。そして、局部発振部１１は、信号レベルが大きい方の受信手段へ通信用の周波数の局部発振信号を出力すると共に信号レベルが小さい方の受信手段へサーチ用の複数の周波数の局部発振信号を順次出力することもできる。

また例えば、局部発振手段１１は、次のように動作しても良い。局部発振手段１１は、通信用として設定されている周波数の高周波信号の信号レベルが第１の閾値を下回った場合は通信中か否か判定し、通信中でない場合は第１受信手段１２および第２受信手段１３へサーチ用の複数の周波数の局部発振信号を順次出力することもできる。

また例えば、局部発振手段１１は、次のように動作しても良い。局部発振手段１１は、通信中であると判定した後に通信用として設定されている周波数の高周波信号の信号レベルが第１の閾値より小さく第２の閾値より大きい第３の閾値を下回った場合、第１受信手段１２および第２受信手段１３へ通信用の周波数の局部発振信号を出力することもできる。

第１受信手段１２及び第２受信手段１３は、通信用の周波数の局部発振信号が入力された場合は受信した高周波信号とミキシングして所定の周波数の中間周波信号を出力し、サーチ用の複数の周波数の局部発振信号が入力された場合はサーチを行う。また例えば、第１受信手段１２及び第２受信手段１３は、次のように動作してもよい。第１受信手段１２及び第２受信手段１３は、サーチにおいて取得された最も大きい信号レベルを第１の閾値よりも大きい第４の閾値と比較し、第４の閾値よりも大きい場合、その周波数をハンドオーバー用の周波数として記憶手段１５に記憶する。第１受信手段１２及び第２受信手段１３はさらに、次のように動作してもよい。第１受信手段１２及び第２受信手段１３は、通信中であると判定した後に通信用として設定されている周波数の高周波信号の信号レベルが第３の閾値を下回った時、その時にサーチを行っていた受信手段において取得されている最も大きい信号レベルの周波数をハンドオーバー用の周波数として記憶手段１５に格納する。

ハンドオーバー制御手段１４は、サーチ結果に基づいてハンドオーバーを実施する。ハンドオーバー制御手段１４は、通信用として設定されている周波数の高周波信号の信号レベルが第１の閾値よりも小さい第２の閾値を下回った場合、ハンドオーバーを実施する。

また例えば、ハンドオーバー制御手段１４は、次のように動作してもよい。ハンドオーバー制御手段１４は、通信用として設定されている周波数の高周波信号の信号レベルが第２の閾値を下回った場合、記憶手段１５に記憶されているハンドオーバー用の周波数を用いてハンドオーバーを実施する。

記憶手段１５は、ハンドオーバー用の周波数を記憶する。さらに、本実施形態に係る記憶手段１５は、第１〜第４の閾値を記憶することもできる。

音声出力手段１６は、第１受信手段１２及び第２受信手段１３から出力された所定の周波数の中間周波信号を合成し、音声として出力する。

次に、図２を用いて本実施形態における通信装置１０の動作の手順を説明する。

通信用として設定されている周波数の高周波信号の信号レベルが第１の閾値を下回った場合（Ｓ１０１のＹｅｓ）、局部発振手段１１は、一方の受信手段へ通信用の周波数の局部発振信号を出力すると共に他方の受信手段へサーチ用の複数の周波数の局部発振信号を順次出力する（Ｓ１０２）。

さらに、通信用として設定されている周波数の高周波信号の信号レベルが第１の閾値よりも小さい第２の閾値を下回った場合（Ｓ１０３のＹｅｓ）、ハンドオーバー制御手段１４はハンドオーバーを実施する（Ｓ１０４）。

上述のように、本実施形態に係る通信装置１０において、局部発振手段１１は、通信用として設定されている周波数の中間周波信号に対応する高周波信号の信号レベルが第１の閾値を下回った場合、一方の受信手段へ通信用の周波数の局部発振信号を出力すると共に他方の受信手段へサーチ用の複数の周波数の局部発振信号を順次出力する。また、ハンドオーバー制御手段１４は、通信用として設定されている周波数の高周波信号の信号レベルが第１の閾値よりも小さい第２の閾値を下回った場合、サーチに基づいてハンドオーバーを実施する。従って本実施形態に係る通信装置１０は、安定した通信を維持しつつ適切なタイミングでハンドオーバーを実施できる。
（第２の実施形態）
次に第２の実施形態について説明する。本実施形態に係る消防救急業務用無線システム１００の構成図の一例を図３に示す。

図３において、消防救急業務用無線システム１００は、指令卓２００と、回線制御部３００と、基地局４００ａ、４００ｂと、移動局５００ａ、５００ｂ、５００ｃとを、備えている。以下、特に区別する必要が無い場合、基地局４００ａ、４００ｂを基地局４００と記載する。また、移動局５００ａ、５００ｂ、５００ｃは、特に区別する必要が無い場合は、移動局５００と記載する。

指令卓２００は、回線制御部３００と基地局４００を介して、移動局５００と音声通話を実施する。

回線制御部３００は、指令卓２００と基地局４００との送受信を確立する機能を有する。

基地局４００は、所定の範囲（運用ゾーン）内に存在する移動局５００に、報知情報を含む信号を送信する。報知情報は、報知情報閾値を含んでいる。報知情報閾値は、基地局４００が移動局５００に送信する信号の受信強度との比較に用いられる。また、基地局４００は、指令卓２００と所定の範囲（運用ゾーン）内に存在する移動局５００との音声通話を中継する。報知情報閾値の詳細については、後述する。

ここで、基地局４００が移動局５００との通信に用いる信号の周波数は、基地局４００ごとに異なることが好ましい。好ましい理由は、異なる周波数を用いることにより、電波干渉の発生を抑制できるからである。電波干渉が発生すると、複数の移動局５００ａ、５００ｂ・・・の無線運用に影響を与える可能性が生じる。

移動局５００は、基地局４００及び回線制御部３００を介して指令卓２００と通信を行う可搬端末装置である。移動局５００は、例えば、消防救急隊員等によって保持される。

本実施形態に係る移動局５００のブロック構成図の一例を図４に示す。移動局５００は、メイン受信機５１０―１と、サブ受信機５１０―２と、メインアンテナ５２０―１と、サブアンテナ５２０―２と、記憶部５３０と、制御部５４０と第１の局部発振部５５０と、第２の局部発振部５６０と、合成部５７０と、音声出力部５８０とを備える。

メイン受信機５１０―１は、メインアンテナ５２０−１から入力される複数の高周波信号の内から、特定の高周波信号を基にした信号を抽出する。メイン受信機５１０−１は、第１の局部発振部５５０及び第２の局部発振部５６０の少なくとも一方から局部発振信号が入力される。メイン受信機５１０−１が抽出する信号の基となる高周波信号は、局部発振信号の周波数により決定される。メイン受信機５１０−１は、抽出した信号を合成部５７０に出力する。

以下、メイン受信機５１０−１の構成の一例を説明する。

メイン受信機５１０−１は、メインＲＦ（ＲＦ：Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、高周波）信号増幅部５１１−１と、メインミキサ５１２−１と、メインＩＦ（ＩＦ：Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、中間周波）信号増幅部５１３−１と、メイン検波部５１４−１と、メインＡＦ（ＡＦ：Ａｕｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、低周波）信号増幅部５１５−１とを備える。メイン受信機５１０−１の各構成部は、第１の局部発振部５５０または第２の局部発振部５６０から音声通信用の局部発振信号が入力された場合次のように機能する。

メインＲＦ信号増幅部５１１−１は、メインアンテナ５２０−１から受信した高周波信号を増幅し、メインミキサ５１２−１に出力する。

メインミキサ５１２−１は、メインＲＦ信号増幅部５１１−１により入力された高周波信号と、第１の局部発振部５５０及び第２の局部発振部５６０のどちらか一方から出力される局部発振信号とを合成し、中間周波信号を生成する。そして、メインミキサ５１２−１は、生成した中間周波信号をメインＩＦ信号増幅部５１３−１へ出力する。

メインＩＦ信号増幅部５１３−１は、メインミキサ５１２−１から入力された中間周波信号のうちから、帯域通過フィルタ等を用いて、所定範囲の周波数の中間周波信号のみを抽出する。抽出された中間周波信号は、メインＩＦ信号増幅部５１３−１により増幅され、メイン検波部５１４−１に出力される。抽出される中間周波信号の基となる高周波信号は、第１の局部発振部５５０及び第２の局部発振部５６０のどちらか一方から出力される局部発振信号の周波数が変化することにより切り替わる。

メイン検波部５１４−１とメインＡＦ信号増幅部５１５−１は、メインＩＦ信号増幅部５１３−１から入力された信号を可聴周波数に変換して合成部５７０へ出力する。

なお、メイン受信機５１０−１は第１の局部発振部５５０または第２の局部発振部５６０からサーチ用の局部発振信号が入力された場合、次のように動作する。すなわち、メイン受信機５１０−１は、サーチ用の局部発振信号が入力されると、サーチ用の局部発振信号と受信した高周波信号を用いて中間周波信号を生成し、所定の範囲の周波数の中間周波信号を抽出する。そして、制御部５４０が、抽出された中間周波信号を用いて、抽出した中間周波信号の基となった高周波信号の受信強度を取得する。なお、メイン受信機５１０−１は、サーチ用の局部発振信号が入力された場合には、生成した中間周波信号から可聴周波数の信号への変換は行わない。すなわち、メイン受信機５１０−１から合成部５７０へ信号は出力されない。

メインアンテナ５２０−１は、基地局４００から送信される高周波信号を受信し、メイン受信機５１０−１に出力する。また、本実施形態に係るメインアンテナ５２０−１は、受信する無線周波数の帯域に応じて効率が良くなる長さと用途によって選定されている。

サブ受信機５１０−２は、サブアンテナ５２０−２から入力される複数の高周波信号の内から、特定の高周波信号を基にした中間周波信号を抽出する。サブ受信機５１０−２は、第１の局部発振部５５０及び第２の局部発振部５６０の少なくとも一方から局部発振信号が入力される。抽出される中間周波信号の基となる高周波信号は、第１の局部発振部５５０及び第２の局部発振部５６０のどちらか一方から出力される局部発振信号の周波数が変化することにより切り替わる。

サブ受信機５１０−２は、メイン受信機５１０−１と同様に機能する。図４に示すように、サブ受信機５１０−２は、メイン受信機５１０−１の各要素の“メイン”を“サブ”に、“−１”を“−２”に置き換えることによって構成される。すなわち、サブ受信機５１０−２の動作は、サブＲＦ信号増幅部５１１−２と、サブミキサ５１２−２と、サブＩＦ信号増幅部５１３−２と、サブ検波部５１４−２と、サブＡＦ信号増幅部５１５−２とを用いて行われる。

サブアンテナ５２０−２は、基地局４００から送信される高周波信号を受信し、サブ受信機５１０−２に出力する。本実施形態に係るサブアンテナ５２０−２は、受信する無線周波数の帯域に応じて効率が良くなる長さと用途によって選定されている。

記憶部５３０には、後述する図５のアンテナ切替制御閾値と、ヒステリシス制御閾値と、無線周波数切替制御閾値とが、予め登録されている。アンテナ切替制御閾値と、ヒステリシス制御閾値と、無線周波数切替制御閾値の詳細は、前述した報知情報閾値の詳細と合わせて後述する。なお、報知情報閾値は請求項の第１の閾値の一例である。また、無線周波数切替制御閾値、アンテナ切替制御閾値、ヒステリシス制御閾値はそれぞれ、請求項の第２、第３、第４の閾値の一例である。さらに記憶部５３０には、後述する合成方式に基づくサーチ又は後述するアンテナ選択方式に基づくサーチにより検知された信号の周波数が格納される。さらに、本実施形態においては、通信用の周波数をサーチする時に、移動局５００の移動方向に応じて、次に使用されることが望ましい周波数も、推奨周波数として記憶部５３０に記憶される。

制御部５４０は、通信中の基地局４００から受信する信号の受信強度に応じて、合成方式に基づく音声出力、合成方式に基づくサーチ、アンテナ選択方式に基づく音声出力及びサーチ、ハンドオーバーのいずれかを実施する。制御部５４０は、通信中の基地局４００から受信する報知情報を含む信号の受信強度が、その報知情報に含まれる報知情報閾値を下回った場合、合成方式に基づくサーチ、アンテナ選択方式に基づくサーチ、のいずれかを実施する。このとき、制御部５４０は、通信中の基地局４００から音声信号を受信していない場合には、合成方式に基づくサーチを実施する。一方、制御部５４０は、通信中の基地局４００から音声信号を受信している時には、アンテナ選択方式に基づく制御（音声出力及びサーチ）を実施する。また、制御部５４０は、アンテナ選択方式に基づく制御（音声出力及びサーチ）を実施している時に、通信中の基地局４００から受信している音声信号の受信強度がアンテナ切替制御閾値を下回ると、合成方式に基づく音声出力へ切り替える。さらに、制御部５４０は、合成方式に基づく音声出力を実施している時に、通信中の基地局４００から受信している音声信号の受信強度が無線周波数切替制御閾値を下回ると、ハンドオーバーを実施する。

なお、制御部５４０は、音声出力を優先しないと設定されている場合においては、受信強度がアンテナ切替制御閾値を下回ったことを検知しても、アンテナ選択方式に基づく制御を続ける。そして、制御部５４０は、サーチが完了した後、合成方式に基づく音声出力へ切り替える。

ここで、合成方式に基づく音声出力とは、制御部５４０が、メイン受信機５１０−１とサブ受信機５１０−２の両方を用いて音声信号の受信を実施することである。制御部５４０は、合成方式に基づく音声出力を実施する場合には、メイン受信機５１０−１とサブ受信機５１０−２が通信中の基地局４００からの音声信号を抽出するように、第１の局部発振部５５０と第２の局部発振部５６０の少なくとも一方から出力される局部発振信号を調整する。

また、合成方式に基づくサーチとは、メイン受信機５１０−１とサブ受信機５１０−２の両方を用いて後述するサーチを実施することである。制御部５４０は、合成方式に基づくサーチを実施する場合において、メイン受信機５１０−１とサブ受信機５１０−２の両方が後述するサーチを実施するように、制御部５４０が第１の局部発振部５５０と第２の局部発振部５６０から出力される局部発振信号を調整する。

さらに、アンテナ選択方式に基づく制御とは、メイン受信機５１０−１とサブ受信機５１０−２のどちらか一方を用いて音声出力を実施し、他方の受信機を用いてサーチを実施することである。制御部５４０は、アンテナ選択方式に基づく制御において、一方の受信機が通信中の基地局４００からの音声信号を抽出するように、一方の局部発振部から出力される局部発振信号を調整する。また、制御部５４０は、他方の受信機を用いてサーチを実施するように、他方の局部発振部から出力される局部発振信号を調整する。制御部５４０は、アンテナ選択方式に基づく制御を実施する場合に、メイン受信機５１０−１とサブ受信機５１０−２のうち、通信中の基地局４００から送信される音声信号をより高い受信強度で受信できる受信機に、通信中の基地局４００からの音声信号を基にした信号の抽出を実施させる。

第１の局部発振部５５０は、メインミキサ５１２−１及びサブミキサ５１２−２の少なくとも一方に対して局部発振信号を出力する。第１の局部発振部５５０が出力する局部発振信号の周波数は、制御部５４０の制御に基づいて調整される。この局部発振信号の周波数が変化すると、メインミキサ５１２−１及びサブミキサ５１２−２において、抽出される中間周波信号の基となる高周波信号が切り替わる。

第２の局部発振部５６０は、第１の局部発振部５５０と同様に構成され、同様に機能する。

合成部５７０は、メイン受信機５１０−１から出力された信号と、サブ受信機５１０−２から出力された信号を合成し、音声信号として音声出力部５８０へ出力する。なお、本実施形態に係る合成部５７０は、制御部５４０においてアンテナ選択方式に基づく制御が実施されている場合、音声出力を行っている方の受信機から入力された信号をそのまま音声信号として音声出力部５８０へ出力する。

音声出力部５８０は、合成部５７０から出力された音声信号に基づいて、音声を出力する。

次に本実施形態に係るアンテナ切替制御閾値と、ヒステリシス制御閾値と、無線周波数切替制御閾値と、報知情報閾値との詳細について図５を参照しながら説明する。本実施形態における各閾値を大きい順に並べると、ヒステリシス制御閾値、報知情報閾値、アンテナ切替制御閾値、無線周波数切替制御閾値となる。

報知情報閾値は、移動局５００が通信中の基地局４００からの報知情報を含む信号の受信強度の低下により、サーチを開始する必要があると判断する受信強度の下限値である。その為、本実施形態において、報知情報を含む信号の受信強度が報知情報閾値を下回った場合には、移動局５００の制御部５４０は、アンテナ選択方式に基づく制御（音声出力及びサーチ）又は合成方式に基づくサーチを実施する。

アンテナ切替制御閾値は、制御部５４０がアンテナ選択方式に基づく制御を行っている場合に、十分な品質の音声を出力することが困難になる受信強度の下限値である。制御部５４０は、通信中の基地局から送信される音声信号の受信強度がアンテナ切替制御閾値を下回った場合、合成方式に基づく音声出力に切り替える。

ヒステリシス制御閾値は、報知情報閾値よりも高く、比較的安定した通信が可能である受信強度の下限値である。制御部５４０は、アンテナ選択方式に基づく制御又は合成方式に基づくサーチによって、検出された最も受信強度の高い報知情報を含む信号の受信強度が、ヒステリシス制御閾値を越えていた場合、その信号の周波数を記憶部５３０に格納する。

無線周波数切替制御閾値は、合成方式に基づく音声出力を実施しても、通信中の基地局４００から送信される音声信号の受信強度では、十分な品質を保った音声を出力できない受信強度の下限値である。その為、制御部５４０は、移動局５００が受信中の基地局４００から送信される音声信号の受信強度が、無線周波数切替制御閾値を下回った場合、記憶部５３０に格納されている周波数に基づいて、ハンドオーバーを実施する。

次に、図５及び図６を用いてサーチの詳細を説明する。図５に示す移動局５００ｊは運用ゾーンＪから運用ゾーンＫへ移動する。また、移動局５００ｊには周波数が５波（Ｆ１〜Ｆ５）実装されている。移動局５００ｊは、基地局４００ｊと通信中である。図５の上のグラフは下の図に対応する位置における周波数Ｆ１の信号と周波数Ｆ２の信号の受信強度を示したものである。移動局５００ｊは、運用ゾーンＪにおいて基地局４００ｊが送信する周波数Ｆ１の信号を受信している。移動局５００ｊの制御部５４０は、移動局５００ｊが運用ゾーンＫへ向かって移動を開始することによって周波数Ｆ１の信号の受信強度がその信号に含まれる報知情報閾値を下回った場合、サーチの開始を決定する。サーチは、移動局５００ｊが通信中の基地局４００ｊから音声信号を受信していない場合には、合成方式に基づくサーチにより実施される。一方で、移動局５００ｊが通信中の基地局４００ｊから音声信号を受信している場合には、サーチは、アンテナ選択方式に基づく制御により実施される。

アンテナ選択方式に基づくサーチを実施する場合には、メイン受信機５１０−１及びサブ受信機５１０−２のどちらか一方のうち、通信中の基地局４００ｊから送信される音声信号をより低い受信強度で受信する受信機においてのみサーチを実施する。また、合成方式に基づくサーチを実施する場合には、メイン受信機５１０−１及びサブ受信機５１０−２の両方を用いてサーチを実施する。

図６において、移動局５００ｊの制御部５４０がサーチの実施を決定した場合（Ｓ６０１）、制御部５４０は、サーチに用いられる受信機が周波数Ｆ１の信号より生成された信号を抽出するように、第１の局部発振部５５０と第２の局部発振部５６０のうち少なくとも一方が出力する局部発振信号を調整する。

そして、制御部５４０は、サーチに用いられる受信機が抽出する周波数Ｆ１の信号より生成された信号を用いて周波数Ｆ１の信号の受信強度を取得する（Ｓ６０２）。

その後、制御部５４０は、サーチに用いられる受信機が周波数Ｆ２の信号より生成された信号を抽出するように、第１の局部発振部５５０と第２の局部発振部５６０のうち少なくとも一方が出力する局部発振信号を調整する。（Ｓ６０３）。これにより、サーチに用いられる受信機が抽出する信号は、Ｆ１の信号より生成された信号からＦ２の信号より生成された信号へ切り替わる。

そして、制御部５４０は、サーチに用いられる受信機が抽出する周波数Ｆ２の信号より生成された信号を用いて周波数Ｆ２の信号の受信強度を取得する（Ｓ６０４）。

その後、制御部５４０は、サーチに用いられる受信機が周波数Ｆ３の信号より生成された信号を抽出するように、第１の局部発振部５５０と第２の局部発振部５６０のうち少なくとも一方が出力する局部発振信号を調整する。これにより、サーチに用いられる受信機が抽出する信号は、周波数Ｆ２の信号より生成された信号から周波数Ｆ３の信号より生成された信号へ切り替わる（Ｓ６０５）。

そして、制御部５４０は、サーチに用いられる受信機が抽出する周波数Ｆ３の信号より生成された信号を用いて周波数Ｆ３の信号の受信強度を取得する（Ｓ６０６）。

その後、制御部５４０は、サーチに用いられる受信機が周波数Ｆ４の信号より生成された信号を抽出するように、第１の局部発振部５５０と第２の局部発振部５６０のうち少なくとも一方が出力する局部発振信号を調整する。これにより、サーチに用いられる受信機が抽出する信号は、周波数がＦ３の信号より生成された信号をから周波数がＦ４の信号より生成された信号へ切り替わる（Ｓ６０７）。

そして、制御部５４０は、サーチに用いられる受信機が抽出する周波数がＦ４の信号より生成された信号を用いて周波数Ｆ４の信号の受信強度を取得する（Ｓ６０８）。

その後、制御部５４０は、サーチに用いられる受信機が周波数Ｆ４の信号より生成された信号を抽出するように、第１の局部発振部５５０と第２の局部発振部５６０のうち少なくとも一方が出力する局部発振信号を調整する。これにより、サーチに用いられる受信機が抽出する信号は、周波数がＦ４の信号より生成される信号から周波数がＦ５の信号より生成される信号へ切り替わる（Ｓ６０９）。

そして、制御部５４０は、サーチに用いられる受信機が抽出する周波数Ｆ５の信号より生成される信号を用いて周波数Ｆ５の信号の受信強度を取得する（Ｓ６１０）。

そして、制御部５４０は、５波の信号の中で最も受信強度の高い信号を検知する。最後に、制御部５４０は、最も受信強度の高い信号の受信強度がヒステリシス制御閾値を超えていた場合に（Ｓ６１１のＹｅｓ）、その信号の基となった高周波信号の周波数を記憶部５３０に格納する。すなわち、図５の例においては、制御部５４０は、周波数Ｆ２を記憶部５３０に格納する。

一方で、制御部５４０は、最も受信強度の高い信号の受信強度がヒステリシス制御閾値を超えていない場合には（Ｓ６１１のＮｏ）、再度サーチの実施を決定する。

なお、制御部５４０は、アンテナ選択方式に基づいたサーチを実施している場合に、通信中の基地局から送信される音声信号の受信強度がアンテナ切替制御閾値を下回ると、アンテナ選択方式に基づいたサーチを中断する。制御部５４０は、サーチが中断された場合には、受信強度を取得できた信号のうち最も受信強度の高い信号の基となった高周波信号の周波数を、記憶部５３０に格納する。

次に、図７を用いて本実施形態に係る移動局５００の動作手順を説明する。

下記のフローは、図３に示すように所定の範囲（運用ゾーン）内に存在する移動局５００ａと基地局４００ａとが通信中であることを前提とする。

移動局５００ａの制御部５４０は、基地局４００ａから受信する報知情報を含む信号の受信強度と、報知情報に含まれる報知情報閾値を、監視し、受信強度が報知情報閾値を下回ることを検知する（Ｓ７０１）。

移動局５００ａの制御部５４０は、移動局５００ａのメイン受信機５１０−１とサブ受信機５１０−２が基地局４００ａから送信される音声信号を受信中かどうか判断する（Ｓ７０２）。

音声信号を受信中でない場合（Ｓ７０２のＮｏ）、移動局５００ａの制御部５４０は、前述した合成方式に基づくサーチを実施する（Ｓ７０３）。

移動局５００ａの制御部５４０は、合成方式に基づくサーチによって、最も受信強度が高い信号の受信強度がヒステリシス制御閾値より大きい場合、この信号の基となった高周波信号の周波数を記憶部５３０に格納する（Ｓ７０４）。

そして、移動局５００ａの制御部５４０は、基地局４００ａから受信した信号の受信強度が無線周波数切替制御閾値を下回った場合、合成方式に基づくサーチによって記憶部５３０に格納された周波数に基づいて、ハンドオーバーを実施する（Ｓ７０５）。

一方、Ｓ７０２において音声信号を受信している場合（Ｓ７０２のＹｅｓ）、移動局５００ａの制御部５４０は、アンテナ選択方式に基づく制御を実施する（Ｓ７０６）。すなわち、一方の受信機で音声出力を継続すると共に、他方の受信機でサーチを実施する。

移動局５００ａの制御部５４０は、アンテナ選択方式に基づくサーチが完了したこと又は基地局４００ａから送信される音声信号の受信強度がアンテナ切替制御閾値を下回ったことを検知するまで、アンテナ選択方式に基づく制御を実施する（Ｓ７０７）。

アンテナ選択方式に基づくサーチが完了したこと又は基地局４００ａから送信される音声信号の受信強度がアンテナ切替制御閾値を下回ったことを検知した場合（Ｓ７０７のＹｅｓ）、移動局５００ａの制御部５４０は、制御を合成方式に基づく音声出力へ切り替える（Ｓ７０８）。なお、制御部５４０は、基地局４００ａから送信される音声信号の受信強度がアンテナ制御切替閾値を下回った場合において、アンテナ選択方式に基づくサーチが終了していないと、サーチ動作中に検知できた最も受信強度の高い信号の基となった高周波信号の周波数を記憶部５３０に格納する。一方、アンテナ選択方式に基づくサーチが完了したこと又は基地局４００から送信される音声信号の受信強度がアンテナ選択切替制御閾値を下回ったことを検知する前に、指令卓２００との音声通話が終了した時には、制御部５４０はその時点で合成方式に基づくサーチへ移行する（Ｓ７０３）。

移動局５００ａの制御部５４０は、基地局４００ａから送信される音声信号の受信強度が無線周波数切替制御閾値を下回ることを検知するまで、合成方式に基づく音声出力を実施する（Ｓ７０９のＮｏ）。

移動局５００ａの制御部５４０は、基地局４００ａから送信される音声信号の受信強度が無線周波数切替制御閾値を下回ったことを検知した場合（Ｓ７０９のＹｅｓ）、記憶部５３０に格納されている周波数に基づいて、ハンドオーバーを実施する（Ｓ７１０）。なお、制御部５４０は、Ｓ７０３やＳ７０６の合成方式のサーチまたはアンテナ選択方式のサーチにおいて、何らかの理由でサーチ用の周波数を一つも取得できなかった場合、予め記憶部５３０に格納されている推奨周波数に基づいて、ハンドオーバーを実施することもできる。

以上のように、本実施形態に係る消防救急業務用無線システム１００において、移動局５００は基地局４００から受信された信号の受信強度が報知情報閾値を下回った場合、アンテナ選択方式へ移行して音声通話とサーチを並行して実施する。そして基地局４００から受信された信号の受信強度がアンテナ切替制御閾値を下回った場合には、アンテナ選択方式から合成方式に基づく音声出力へ移行し、さらに、受信強度が無線周波数切替制御閾値を下回った場合にはハンドオーバーを実施する。これにより、本実施形態に係る移動局５００は指令卓２００との音声通話を継続しつつ、適切なタイミングでハンドオーバーを実施することができる。

また、本実施形態に係る消防救急業務用無線システム１００における移動局５００は、既存の移動局に対して、ハードウェアの一部改修とソフトウェアの変更を実施することにより完成する。これにより、本実施形態に係る発明によると、新しく移動局を製造する場合よりも低いコストで、本実施形態に係る消防救急業務用無線システム１００を適用できる。

本願発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更などがあってもこの発明に含まれる。

１０ 通信装置
１１ 局部発振手段
１２ 第１受信手段
１３ 第２受信手段
１４ ハンドオーバー制御手段
１５ 記憶手段
１６ 音声出力手段
１００ 消防救急業務用無線システム
２００ 指令卓
３００ 回線制御部
４００ 基地局
５００ 移動局
５１０−１ メイン受信機
５１０−２ サブ受信機
５１１−１ メインＲＦ信号増幅部
５１１−２ サブＲＦ信号増幅部
５１２−１ メインミキサ
５１２−２ サブミキサ
５１３−１ メインＩＦ信号増幅部
５１３−２ サブＩＦ信号増幅部
５１４−１ メイン検波部
５１４−２ サブ検波部
５１５−１ メインＡＦ信号増幅部
５１５−２ サブＡＦ信号増幅部
５２０−１ メインアンテナ
５２０−２ サブアンテナ
５３０ 記憶部
５４０ 制御部
５５０ 第１の局部発振部
５６０ 第２の局部発振部
５７０ 合成部
５８０ 音声出力部

Claims (5)

1. 通信用の周波数の局部発振信号を出力する機能およびサーチ用の複数の周波数の局部発振信号を順次出力する機能を備えた局部発振手段と、
   前記通信用の周波数の局部発振信号が入力された場合は受信された高周波信号とミキシングして所定の周波数の中間周波信号を出力し、前記サーチ用の複数の周波数の局部発振信号が入力された場合はサーチを行う第１受信手段および第２受信手段と、
   前記サーチに基づいてハンドオーバーを実施するハンドオーバー制御手段と、
   前記ハンドオーバー用の周波数が記憶される記憶手段と、
   を備え、
   前記局部発振手段は、
   前記所定の周波数の中間周波信号に対応する前記高周波信号の信号レベルが第１の閾値を下回った場合、通信中か否か判定し、
   通信中である場合、一方の受信手段へ通信用の周波数の局部発振信号を出力すると共に他方の受信手段へサーチ用の複数の周波数の局部発振信号を順次出力し、通信中であると判定した後に前記所定の周波数の中間周波信号に対応する前記高周波信号の信号レベルが前記第１の閾値より小さく、前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値より大きい第３の閾値を下回った場合、前記第１受信手段および前記第２受信手段へ前記通信用の周波数の局部発振信号を出力し、
   通信中でない場合は前記第１受信手段および前記第２受信手段へ前記サーチ用の複数の周波数の局部発振信号を順次出力し、
   前記第１受信手段および第２受信手段は、
   前記所定の周波数の中間周波信号に対応する前記高周波信号の信号レベルが前記第１の閾値を下回った場合、前記サーチにおいて取得された最も大きい信号レベルを前記第１の閾値よりも大きい第４の閾値と比較し、前記第４の閾値より大きい場合、該最も大きい信号レベルの周波数をハンドオーバー用の周波数として前記記憶手段に記憶し、
   サーチを行っている時に前記所定の周波数の中間周波信号に対応する前記高周波信号の信号レベルが前記第３の閾値を下回った時、その時に取得されている最も大きい信号レベルの周波数を前記ハンドオーバー用の周波数として前記記憶手段に記憶し、
   前記ハンドオーバー制御手段は、
   前記所定の周波数の中間周波信号に対応する前記高周波信号の信号レベルが前記第２の閾値を下回った場合、前記記憶手段に記憶されている前記ハンドオーバー用の周波数を用いて前記ハンドオーバーを実施する、
   ことを特徴とする通信装置。
2. 前記局部発振手段は、前記第１の閾値を下回った場合、２つの受信手段において受信された前記所定の周波数の中間周波信号に対応する高周波信号の信号レベルを比較し、前記信号レベルが大きい方の受信手段へ前記通信用の周波数の局部発振信号を出力すると共に前記信号レベルが小さい方の受信手段へ前記サーチ用の複数の周波数の局部発振信号を順次出力する、請求項１に記載の通信装置。
3. 前記第１受信手段および前記第２受信手段から出力された所定の周波数の中間周波信号を合成し、音声として出力する音声出力手段をさらに備える、請求項１又は２に記載の通信装置。
4. 基地局を介して通信装置と音声通話を行う指令卓と、
   前記基地局を介して前記指令卓と音声通話を行う請求項１乃至３のいずれか１項に記載の通信装置と、
   を備える消防救急業務用無線通信システム。
5. 所定の周波数の中間周波信号に対応する高周波信号の信号レベルが第１の閾値を下回った場合、通信中か否か判定し、
   通信中である場合、一方の受信手段へ通信用の周波数の局部発振信号を出力すると共に他方の受信手段へサーチ用の複数の周波数の局部発振信号を順次出力し、通信中であると判定した後に前記所定の周波数の中間周波信号に対応する前記高周波信号の信号レベルが前記第１の閾値より小さく、前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値より大きい第３の閾値を下回った場合、第１受信手段および第２受信手段へ前記通信用の周波数の局部発振信号を出力し、
   通信中でない場合は前記第１受信手段および前記第２受信手段へ前記サーチ用の複数の周波数の局部発振信号を順次出力し、
   出力された通信用の周波数の局部発振信号を受信された高周波信号とミキシングして所
   定の周波数の中間周波信号を出力すると共に、順次出力されたサーチ用の複数の周波数の
   局部発振信号を用いてサーチを行い、
   前記サーチにおいて取得された最も大きい信号レベルを前記第１の閾値よりも大きい第４の閾値と比較し、前記第４の閾値より大きい場合、該最も大きい信号レベルの周波数をハンドオーバー用の周波数として前記記憶手段に記憶し、
   サーチを行っている時に前記所定の周波数の中間周波信号に対応する前記高周波信号の信号レベルが前記第３の閾値を下回った時、その時に取得されている最も大きい信号レベルの周波数を前記ハンドオーバー用の周波数として前記記憶手段に記憶し、
   前記所定の周波数の中間周波信号に対応する前記高周波信号の信号レベルが前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値を下回った場合、記憶した前記ハンドオーバー用の周波数を用いて前記サーチに基づいてハンドオーバーを実施する、
   通信方法。

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