JP6658368B2 - 無線装置、通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線技術に関し、特に中継局と通信する無線装置、通信方法に関する。

単信（半二重）方式で音声通信を行うスピーカマイクを備える携帯無線機器のうち、業務用途のものでは、ユーザがＰＴＴ(Ｐｕｓｈ Ｔｏ Ｔａｌｋ)スイッチを操作した場合に、音声信号を送信する。一方、ユーザがＰＴＴスイッチを操作していない場合、携帯無線機器は、音声信号を受信する（例えば、特許文献１）。

特開２０１５−１８５９６６号公報

このような携帯無線機器である無線装置が、中継局によって形成される通信エリアの圏外に移動すると、中継局との間の信号の強度が低下して、通話が途切れうる。一方、ＦＤＭＡの半二重方式通信の無線装置は、送信中に受信を実行できないので、送信中に圏外に移動した場合、中継局からの信号の強度を取得できない。それにより、圏外であることが認識されない。その結果、無線装置のユーザが送話したと思っていても、実際は受話されていないことが発生する。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、半二重方式において送信中であっても、圏外であることを認識する技術を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の無線装置は、無線装置であって、本無線装置の位置が示された位置情報を取得する位置情報取得部と、中継局の通信エリアが示された通信エリア情報を取得する通信エリア情報取得部と、中継局へ信号を送信する送信部と、送信部において信号が非送信である場合に中継局から信号を受信する受信部と、位置情報取得部において取得した位置情報と、通信エリア情報取得部において取得した通信エリア情報とをもとに、（１）送信部による連続的な送信を実行するか、（２）送信部による送信と受信部による受信とを交互に切り替える通信を実行するかを決定する制御部と、を備える。

本発明の別の態様は、通信方法である。この方法は、無線装置における通信方法であって、本無線装置の位置が示された位置情報を取得するステップと、中継局の通信エリアが示された通信エリア情報を取得するステップと、中継局へ信号を送信するステップと、信号が非送信である場合に中継局から信号を受信するステップと、位置情報と通信エリア情報とをもとに、（１）連続的な送信を実行するか、（２）送信と受信とを交互に切り替える通信を実行するかを決定するステップと、を備える。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、半二重方式において送信中であっても、圏外であることを認識できる。

本発明の実施例１に係る通信システムの構成を示す図である。 図１の無線装置の構成を示す図である。 図２の無線装置において使用される信号のフォーマットである。 図２の無線装置における間欠送信の概要を示す図である。 図１の通信システムによる通信手順を示すシーケンス図である。 図１の通信システムによる別の通信手順を示すシーケンス図である。 図２の無線装置による通信手順を示すフローチャートである。 図２の無線装置による圏内／圏外の判定手順を示すフローチャートである。 本発明の実施例２に係る通信システムによる通信手順を示すシーケンス図である。 本発明の実施例２に係る無線装置による間欠送信時間の決定手順を示すフローチャートである。 本発明の実施例３に係る通信システムによる通信手順を示すシーケンス図である。

（実施例１）
本発明を具体的に説明する前に、まず概要を述べる。本発明の実施例１は、ＰＴＴによる音声通信を実行する半二重方式通信の無線装置に関する。ＰＴＴにおける送話は、ＰＴＴボタンの押下げによって開始され、ＰＴＴボタンの解放によって終了する。また、ＰＴＴボタンを押し下げていない場合において受話がなされる。送話のために、１つの無線装置が信号を送信すると、中継局が当該信号を受信する。中継局は、受信した信号を周囲に送信する。他の無線装置は、中継局からの信号（以下、「リピート信号」という）を受信する。これが受話に相当する。つまり、複数の無線装置間の通信は中継局を介してなされる。そのため、無線装置は、中継局との通信が可能な範囲（以下、「通信可能エリア」という）内に存在するべきである。一般的に、無線装置は、中継局からのリピート信号等の強度がしきい値よりも大きい場合に、通信可能エリア内、つまり圏内に存在すると判定し、それ以外の場合に、通信可能エリア外、つまり圏外に存在すると判定する。以下では、説明を簡易にするために、リピート信号を受信した場合に圏内に存在すると判定され、リピート信号を受信しない場合に圏外に存在すると判定されるとする。

ここで、ＰＴＴボタンを押し下げたままの無線装置が通信可能エリアの内から外に移動する場合を想定する。これは、送話状態の無線装置が圏内から圏外に移動することに相当する。送話状態の無線装置は、信号を送信し続け、中継局からの信号を受信しないので、圏内であるか圏外であるかを判定できない。そのため、圏外に移動した場合に、ユーザは送話を続けるが、送話状態の無線装置からの信号は中継局に受信されない。これにより通話が成立しない。そのため、送話状態の無線装置であっても、圏内であるか圏外であるかを判定することが求められる。

本実施例に係る無線装置は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）による測位を実行するとともに、中継局の推定された通信可能エリア（以下、「通信エリア」という）が示された通信エリア情報を保持する。無線装置は、送話状態である場合に、測位した位置情報と通信エリア情報とをもとに、本無線装置が通信エリア内において、通信エリア境界近傍に存在するか、あるいはそれの内側に存在するかを検出する。後者の場合、無線装置は、これまで通りに連続的な送信を実行する。一方、前者の場合、無線装置は、送信と受信を交互に切り替える。これは間欠送信に相当する。無線装置は、受信の期間において、リピート信号を受信すれば圏内と判定し、リピート信号を受信しなければ圏外と判定する。

図１は、本発明の実施例１に係る通信システム１００の構成を示す。通信システム１００は、無線装置１０と総称される第１無線装置１０ａ、第２無線装置１０ｂ、第３無線装置１０ｃ、第４無線装置１０ｄ、第５無線装置１０ｅ、中継局１２を含む。ここで、通信システム１００は、例えば、業務用無線に対応する。

無線装置１０は、業務用無線による通信を実行可能な装置である。業務用無線については公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略するが、業務用無線では、複数の無線装置１０によってグループが形成される。ここでは、第１無線装置１０ａが業務用無線による音声通信の送信側に相当し、第２無線装置１０ｂから第５無線装置１０ｅが業務用無線による音声通信の受信側に相当する。そのため、第１無線装置１０ａは送話者に使用され、第２無線装置１０ｂから第５無線装置１０ｅは受話者に使用される。なお、無線装置１０の数は「５」に限定されない。

中継局１２は、業務用無線に対応し、複数の無線装置１０を接続する。中継局１２は、グループ内の複数の無線装置１０において信号を中継する。その際、中継局１２は、グループに対して、上りチャネルと下りチャネルを割り当てる。例えば、中継局１２は、第１無線装置１０ａから上りチャネルにおいて送信された信号（以下、「音声信号」という）を受信し、音声信号をリピート信号として下りチャネルで送信する。中継局１２における送信はブロードキャスト送信であるので、リピート信号は、第１無線装置１０ａ〜第５無線装置１０ｅに送信され、第２無線装置１０ｂ〜第５無線装置１０ｅに受信される。

このような中継局１２と通信可能と推定される範囲が通信エリア２００として示される。ここでは、通信エリア２００は、中継局１２の設置位置を中心とした半径２０ｋｍの円形状に形成されるとする。なお、中継局１２の周辺の地形に応じて、通信エリア２００は円形状以外の形状に形成されてもよい。なお、中継局１２と実際に通信可能な範囲である通信可能エリアは、そのエリアに於ける地形や建物、電波状況などにより、通信エリア２００とは異なる場合がある。つまり、通信エリア２００内であっても実際には通信できない場合や、通信エリア２００外であっても実際には通信できる場合もある。ここでは、通信エリア２００内に、第１境界線２０２、第２境界線２０４、第３境界線２０６を規定する。第１境界線２０２は、通信エリア２００の境界から中央の方向に５ｋｍ小さくなった円形状の円弧であり、第２境界線２０４は、通信エリア２００の境界から中央の方向に３ｋｍ小さくなった円形状の円弧である。また、第３境界線２０６は、通信エリア２００の境界から中央の方向に１ｋｍ小さくなった円形状の円弧である。そのため、通信エリア２００の中心に第１境界線２０２が最も近く、次に第２境界線２０４が近く、第３境界線２０６が最も離れている。

中継局からのリピート信号等の強度は、中継局の位置から遠ざかるにつれ、基本的に単調減少する。よって通信エリア２００内の地点であっても、通信エリア２００の境界に近いほどリピート信号等の強度が小さくなり、地形や建物などの影響によって無線装置がリピート信号等を実際には受信できない蓋然性が高まる。つまり、無線装置がリピート信号等を実際には受信できない蓋然性は、第１境界線２０２上の地点、第２境界線２０４上の地点、第３境界線２０６上の地点の順に高まる。ここで、第１境界線２０２は、その境界線より内側の地点であれば、無線装置がリピート信号等を実際には受信できない蓋然性（の低さ）を鑑みて、無線装置が中継局からのリピート信号等を実際に受信できない場合を考慮しなくても良いとする境界線として規定される。なお、実施例１においては、第１境界線２０２を説明に使用するが、第２境界線２０４、第３境界線２０６を説明に使用しない。

第１無線装置１０ａは、中継局１２の通信可能エリア内において音声信号を送信した場合、音声信号は中継局１２に受信される。一方、第１無線装置１０ａが通信可能エリア外に移動して音声信号を送信した場合、音声信号は中継局１２に受信されない。これにより、中継局１２はリピート信号を送信しないので、第１無線装置１０ａと他の無線装置１０との間の通話も成立しない。第１無線装置１０ａは、送信中に、中継局１２からのリピート信号を受信しないので、通信可能エリア内に存在するか、通信可能エリア外に存在するかを判定できない。

これを防止するために、第１無線装置１０ａは、通信可能エリア内において第１境界線２０２外に存在すると、間欠送信を実行する。間欠送信では、送信処理と受信処理とが時分割で繰り返し実行される。ここで、第１無線装置１０ａにおける送信処理と受信処理との切替は理想であるとし、切替の時間は無視できるものとする。間欠送信の受信中において、第１無線装置１０ａは、自ら送信した音声信号に対するリピート信号の受信を試みる。第１無線装置１０ａは、リピート信号を受信した場合、通信可能エリア内に存在すると判定し、リピート信号を受信しない場合、通信可能エリア外に存在すると判定する。

図２は、無線装置１０の構成を示す。無線装置１０は、操作部２０、送信指示情報取得部２２、マイク２４、音声情報取得部２６、制御部３０、周波数設定部３２、送信部３４、無線部３６、受信部３８、音声情報再生部４０、スピーカ４２、ＧＰＳアンテナ４４、ＧＰＳ信号受信処理部４６、位置情報取得部４８、記憶媒体５０、通信エリア情報取得部５２、表示部５４を含む。ここでは、（１）送信処理、（２）受信処理、（３）圏内、圏外判定処理の順に説明する。

（１）送信処理
操作部２０は、ＰＴＴボタンに相当し、ＰＴＴによって音声を送信する場合に、ユーザによって押し下げられる。また、操作部２０が押し下げられている間にわたって、音声は送信し続けられる。操作部２０が押し下げられることは、音声信号を送信するための指示を受けつけることに相当する。操作部２０は、押し下げられている間にわたって、送信指示が示された送信指示情報を送信指示情報取得部２２に出力し続ける。送信指示情報取得部２２は、操作部２０からの送信指示情報を取得すると、送信指示情報を制御部３０に出力する。

マイク２４は、ユーザの音声を集音する。マイク２４は、集音した音声を電気信号（以下、「変換信号」という）に変換し、変換信号を音声情報取得部２６に出力する。音声情報取得部２６は、マイク２４からの変換信号を入力する。音声情報取得部２６は、変換信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、デジタル信号に変換した変換信号（以下、これもまた「変換信号」という）を制御部３０に出力する。

制御部３０は、送信指示情報取得部２２からの送信指示情報を入力した場合、音声情報取得部２６から入力した変換信号を送信部３４に出力する。その際、制御部３０は、周波数設定部３２に対して、上りチャネルの周波数に設定することを指示する。周波数設定部３２は、制御部３０からの指示を受けつけると、無線部３６の周波数を上りチャネルの周波数に設定する。なお、周波数設定部３２は、制御部３０からの指示を受けつけていない場合、つまり操作部２０が押し下げられていない場合、無線部３６の周波数を下りチャネルの周波数に設定する。ここで、上りチャネルと下りチャネルの周波数は異なる。

送信部３４は、制御部３０から変換信号を入力する。送信部３４は、変換信号を音声信号に格納し、音声信号に対して符号化、変調等を実行する。ここでは、処理結果もまた「音声信号」という。図３は、無線装置１０において使用される信号のフォーマットである。これは、音声信号のフォーマットに相当する。図示のごとく、先頭信号、送信元識別子、変換信号、終了信号が配置される。先頭信号は音声信号の先頭を示すための信号であり、終了信号は音声信号の終了を示すための信号である。先頭信号と終了信号とには公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略するが、先頭信号にはプリアンブルが含まれてもよい。送信元識別子は、音声信号の送信元になる本無線装置１０を識別するための識別子である。なお、先頭信号と終了信号との間に、送信元識別子、変換信号以外の情報が含まれてもよい。図２に戻る。送信部３４は、音声信号を無線部３６に出力する。

無線部３６は、送信部３４から音声信号を入力する。無線部３６は、音声信号に対して周波数変換、増幅等を実行する。その際、周波数変換において変換される上りチャネルの周波数は、周波数設定部３２によって設定される。無線部３６は、処理結果（以下、これもまた「音声信号」という）をアンテナ経由で中継局１２に送信する。

（２）受信処理
無線部３６は、音声信号を送信していない場合、周波数設定部３２によって下りチャネルの周波数に設定される。そのような状況下において、無線部３６は、中継局１２からのリピート信号を受信する。無線部３６は、リピート信号に対して、増幅、周波数変換等を実行する。無線部３６は、処理結果（以下、これもまた「リピート信号」という）を受信部３８に出力する。

受信部３８は、無線部３６からリピート信号を入力する。受信部３８は、リピート信号に対して、復調、復号等を実行する。処理結果（以下、これもまた「リピート信号」という）のフォーマットは、図３と同様に示される。その際、送信元識別子では、リピート信号のもとになる音声信号の送信元になる無線装置１０を識別するための識別子が示される。このように、受信部３８は、送信部３４において信号が非送信である場合に中継局１２からリピート信号を受けつける。受信部３８は、リピート信号に含まれた送信元識別子と変換信号とを制御部３０に出力する。なお、以下の説明において、受信側における送信元識別子と変換信号との組合せを「リピート信号」ということもある。

制御部３０は、受信部３８からリピート信号を入力する。制御部３０は、リピート信号に含まれた送信元識別子をもとに、送話元になる無線装置１０を特定する。制御部３０は、リピート信号に含まれた変換信号を音声情報再生部４０に出力する。音声情報再生部４０は、制御部３０から変換信号を入力する。音声情報再生部４０は、変換信号をデジタル信号からアナログ信号に変換し、アナログ信号に変換した変換信号（以下、これもまた「変換信号」という）をスピーカ４２に出力する。スピーカ４２は、音声情報再生部４０から変換信号を入力する。スピーカ４２は、変換信号である電気信号を音声に変換し、音声を外部に出力する。これにより受話がなされる。

（３）圏内、圏外判定処理
ＧＰＳ信号受信処理部４６は、ＧＰＳアンテナ４４を介して、図示しないＧＰＳ衛星からの信号を受信する。ＧＰＳ信号受信処理部４６は、受信した信号を位置情報取得部４８に出力する。位置情報取得部４８は、ＧＰＳ信号受信処理部４６からの信号を入力する。位置情報取得部４８は、入力した信号をもとに、本無線装置１０の位置が示された位置情報を取得する。位置情報の取得には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。また、位置情報の取得のために、ＧＰＳ以外の技術が使用されてもよい。位置情報取得部４８は、位置情報を制御部３０に出力する。

記憶媒体５０は、中継局１２によって形成される通信エリア２００の範囲が示された通信エリア情報を記憶する。中継局１２は複数設置されているので、通信エリア情報では、各中継局１２に対応するように複数の通信エリア２００が示される。通信エリア２００は、範囲を示すように複数の緯度・経度の組合せによって示されてもよいし、円形状を想定して中継局１２の位置情報と通信エリア２００の半径とによって示されてもよい。後者において、通信エリア２００の半径を固定する場合、通信エリア２００は中継局１２の位置情報だけであってもよい。通信エリア情報取得部５２は、記憶媒体５０から通信エリア情報を取得する。

制御部３０は、送信指示情報取得部２２において送信指示情報を取得した場合、位置情報取得部４８において取得した位置情報と、通信エリア情報取得部５２において取得した通信エリア情報とをもとに、連続送信処理あるいは間欠送信処理の実行を決定する。ここで、連続送信処理とは、送信部３４による連続的な送信処理であり、間欠送信処理とは、送信部３４による送信と受信部３８による受信とを交互に切り替える通信処理である。図４は、無線装置１０における間欠送信の概要を示す。図示のごとく、間欠送信では、送信と受信とが切り替えながら繰り返されている。また、受信の期間が間欠時間とされる。図２に戻る。

ここでは、制御部３０の処理をさらに詳細に説明する。制御部３０は、取得した位置情報をもとに通信エリア情報を参照することによって、本無線装置１０が存在する通信エリア２００を特定する。制御部３０は、通信エリア２００を中心に向かって小さくすることによって第１境界線２０２を導出する。第１境界線２０２の内側に位置情報が存在する場合、制御部３０は連続送信処理の実行を決定する。つまり、制御部３０は、通信エリア２００よりも内側に設けられた領域に位置情報が含まれている場合に、連続送信処理の実行を決定する。一方、第１境界線２０２の外側に位置情報が存在する場合、制御部３０は間欠送信処理の実行を決定する。つまり、制御部３０は、通信エリア２００よりも内側に設けられた領域の外に位置情報が含まれている場合に、間欠送信処理の実行を決定する。間欠送信処理では、送信部３４による送信が５秒続くと、受信部３８による受信のための間欠時間が設けられる。

制御部３０が連続送信処理の実行を決定した場合、制御部３０は、送信指示情報取得部２２からの送信指示情報を入力している間、送信部３４に送信処理を実行させ続ける。制御部３０が間欠送信処理の実行を決定した場合、制御部３０は、送信指示情報取得部２２からの送信指示情報を入力している間、送信部３４に５秒間の送信処理を実行させる。５秒間の送信処理が終了すると、制御部３０は、受信部３８に間欠時間(最大１秒)の間、待ち受けを実行させる。なお、送信部３４から受信部３８への切り替えに応じて、周波数設定部３２も周波数を切り替える。受信部３８が間欠時間の間にリピート信号を受信し、かつリピート信号に含まれた送信元識別子が本無線装置１０の識別子である場合、制御部３０は、中継局１２の通信可能エリア内に本無線装置１０が位置すると判定する。これは、本無線装置１０が圏内に存在することを判定することに相当する。圏内に存在する場合、制御部３０は、送信部３４に５秒間の送信処理を実行させ、前述の処理を繰り返し実行する。なお、送信指示情報取得部２２からの送信指示情報を入力しなくなれば、制御部３０は、前述の受信処理に移行する。

一方、受信部３８が間欠時間の間にリピート信号を受信しない場合、あるいはリピート信号に含まれた送信元識別子が本無線装置１０の識別子でない場合、中継局１２の通信可能エリア外に本無線装置１０が位置すると判定する。これは、本無線装置１０が圏外に存在することを判定することに相当する。つまり、制御部３０は、送信部３４による送信から受信部３８による受信に切り替わってから所定時間内に、受信部３８が本無線装置１０の識別子を含む信号を非受信である場合、中継局１２の通信エリアの外に本無線装置１０が位置すると判定する。圏外に存在する場合、制御部３０は、送信部３４による送信を停止する。その際、制御部３０は、ローミングを開始してもよい。さらに、圏外に存在する場合、制御部３０は、圏外の判定の内容を表示部５４に表示させてもよい。

この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。

以上の構成による通信システム１００の動作を説明する。図５は、通信システム１００による通信手順を示すシーケンス図である。これは、第１無線装置１０ａが、第１境界線２０２の内側から外側に移動する場合の動作を示す。第１無線装置１０ａは、中継局１２に音声信号を送信する（Ｓ１０）。中継局１２は、受信した音声信号をもとにしたリピート信号を第５無線装置１０ｅに送信する（Ｓ１２）とともに、第１無線装置１０ａにも送信するが、第１無線装置１０ａは、送信中であるのでリピート信号を受信しない（Ｓ１４）。第１無線装置１０ａは、連続送信中に圏外から５ｋｍ内に侵入する（Ｓ１６）。第１無線装置１０ａは、５秒間の送信時間を設定することによって、間欠送信を開始する（Ｓ１８）。

第１無線装置１０ａは、５秒間にわたって音声信号を送信する（Ｓ２０）。中継局１２は、受信した音声信号をもとにしたリピート信号を第５無線装置１０ｅに送信する（Ｓ２２）とともに、第１無線装置１０ａにも送信し、第１無線装置１０ａは、第１無線装置１０ａの送信元識別子が含まれたリピート信号を受信する（Ｓ２４）。第１無線装置１０ａは、第１無線装置１０ａの送信元識別子が含まれたリピート信号を受信すると、受信から送信に切り替え、中継局１２に音声信号を送信する（Ｓ２６）。中継局１２は、受信した音声信号をもとにしたリピート信号を第５無線装置１０ｅに送信する（Ｓ２８）とともに、第１無線装置１０ａにも送信するが、第１無線装置１０ａは、送信中であるのでリピート信号を受信しない（Ｓ３０）。

図６は、通信システム１００による別の通信手順を示すシーケンス図である。これは、第１無線装置１０ａが間欠送信処理を実行している状態において通信エリア２００の外側に移動する場合の動作を示す。第１無線装置１０ａは間欠送信を開始して、音声信号を送信する（Ｓ５０）。中継局１２は、受信した音声信号をもとにしたリピート信号を第５無線装置１０ｅに送信する（Ｓ５２）とともに、第１無線装置１０ａにも送信するが、第１無線装置１０ａは、送信中であるのでリピート信号を受信しない（Ｓ５４）。第１無線装置１０ａは、圏外に移動しながら音声信号を送信しても中継局１２に受信されない（Ｓ５６）。しかしながら、第１無線装置１０ａは、このような状況を認識していない。第１無線装置１０ａは、１秒間の間欠時間においてリピート信号を受信しないので、圏外と判定し、表示部５４は圏外を表示する（Ｓ５８）。第１無線装置１０ａは、ローミングを開始する（Ｓ６０）。

図７は、無線装置１０による通信手順を示すフローチャートである。位置情報取得部４８は、現在地の位置情報を取得する（Ｓ１００）。圏外から５ｋｍ以内であり、間欠送信タイマが未起動であれば（Ｓ１０２のＹ）、制御部３０は、間欠送信タイマを５秒に設定して起動する（Ｓ１０４）。ステップ１０２が満足されなければ（Ｓ１０２のＮ）、ステップ１０４をスキップする。制御部３０は、送信部３４に送信動作を実行させる（Ｓ１０６）。間欠送信タイマが満了しなければ（Ｓ１０８のＮ）、ステップ１００に戻る。ステップ１０４で起動した間欠送信タイマが設定された５秒を経過することにより満了した場合（Ｓ１０８のＹ）、圏外に移動しなければ（Ｓ１１０のＮ）、ステップ１００に戻る。圏外に移動すれば（Ｓ１１０のＹ）、処理は終了される。

図８は、無線装置１０による圏内／圏外の判定手順を示すフローチャートである。これは、図７のステップ１０８とステップ１１０の間で実行される処理を示す。制御部３０は、受信部３８に切り替える（Ｓ１５０）。制御部３０は、待ち受けタイマ（１秒）を起動する（Ｓ１５２）。受信部３８がＲＳＳＩを検出し（Ｓ１５４のＹ）、スケルチを検出した場合（Ｓ１５６のＹ）、自局からの識別子を受信すれば（Ｓ１５８のＹ）、制御部３０は、圏内と判定する（Ｓ１６０）。受信部３８がＲＳＳＩを検出しない場合（Ｓ１５４のＮ）、スケルチを検出しない場合（Ｓ１５６のＮ）、自局からの識別子を受信しない場合（Ｓ１５８のＮ）のいずれかであり、待ち受けタイマ（１秒）を満了すれば（Ｓ１６２のＹ）、制御部３０は、圏外と判定する（Ｓ１６４）。表示部５４は、エラートーンを鳴音して圏外表示する（Ｓ１６６）。制御部３０は、ローミングを開始する（Ｓ１６８）。待ち受けタイマ（１秒）を満了しなければ（Ｓ１６２のＮ）、ステップ１５４に戻る。なお、ステップ１６０またはステップ１６４での結果にもとづいて、図７のステップ１１０の判定が実行される。

本実施例によれば、位置情報と通信エリア情報とをもとに、連続送信処理を実行するか、あるいは間欠送信処理を実行するかを決定するので、無線装置が実際には通信できない蓋然性に基づき、つまりその必要性に応じて受信処理を実行できる。また、間欠送信処理を実行するので、半二重方式において送信中であっても、受信を実行できる。また、通信エリア情報において示される通信エリアよりも内側に設けられた領域に位置情報が含まれている場合に、連続送信処理を実行するので、ＰＴＴによる送信を通常通りに実行できる。また、通信エリア情報において示される通信エリアよりも内側に設けられた領域の外に位置情報が含まれている場合に、間欠送信処理を実行するので、リピート信号を受信できる。

また、間欠動作時間内に、リピート信号を非受信である場合、通信可能エリアの外に本通信装置が位置すると判定するので、送信中であっても圏外を認識できる。また、通信可能エリアの外に本通信装置が位置すると判定した場合、送信を停止するので、無駄な送信を防止できる。また、通信可能エリアの外に本通信装置が位置すると判定した場合、送信を停止するので、ローミングを開始できる。また、通信可能エリアの外に本通信装置が位置すると判定した場合、当該判定の内容を表示部に表示させるので、ユーザに圏外を知らせることができる。また、送信した直後に受信したリピート信号に本通信装置の送信元識別子が含まれるか否か判定し、含まれていない場合、つまり、本通信装置が送信した音声信号が中継局１２で受信されていない場合、通信可能エリアの外に本通信装置が位置すると判定するので、より精度良く判定を行うことができる。

（実施例２）
次に、実施例２を説明する。本発明の実施例２も、実施例１と同様に、ＰＴＴによる音声通信を実行する半二重方式通信の無線装置に関する。実施例１に係る無線装置は、ＰＴＴボタンが押し下げられながら、第１境界線の内側から外側に移動した場合に、連続送信処理から間欠送信処理に切り替える。実施例２に係る無線装置も同様の処理を実行するが、第１境界線だけではなく、第２境界線、第３境界線も使用する。実施例２に係る通信システム１００、無線装置１０は、図１、図２と同様のタイプである。ここでは、これまでとの差異を中心に説明する。

（３）圏内、圏外判定処理において、制御部３０は、取得した位置情報をもとに通信エリア情報を参照することによって、本無線装置１０が存在する通信エリア２００を特定する。制御部３０は、通信エリア２００を中心に向かって小さくすることによって第１境界線２０２、第２境界線２０４、第３境界線２０６を導出する。第１境界線２０２、第２境界線２０４、第３境界線２０６の関係は前述の通りである。第１境界線２０２の内側に位置情報が存在する場合、制御部３０は連続送信処理の実行を決定する。第１境界線２０２と第２境界線２０４とに挟まれた領域に位置情報が存在する場合、制御部３０は、送信部３４による送信が「５」秒間続くと、受信部３８による受信のための間欠時間を設けるような間欠送信処理の実行を決定する。

第２境界線２０４と第３境界線２０６とに挟まれた領域に位置情報が存在する場合、制御部３０は、送信部３４による送信が「３」秒間続くと、受信部３８による受信のための間欠時間を設けるような間欠送信処理の実行を決定する。第３境界線２０６と通信エリア２００とに挟まれた領域に位置情報が存在する場合、制御部３０は、送信部３４による送信が「１」秒間続くと、受信部３８による受信のための間欠時間を設けるような間欠送信処理の実行を決定する。このように制御部３０は、間欠送信処理の実行を決定した場合、通信エリア２００の境界への位置情報の接近度合いに応じて、受信部３８による受信に切り替える時間間隔を決定する。

以上の構成による通信システム１００の動作を説明する。図９は、本発明の実施例２に係る通信システム１００による通信手順を示すシーケンス図である。これは、第１無線装置１０ａが、第１境界線２０２の外側から第２境界線２０４、第３境界線２０６を越えて外側に移動する場合の動作を示す。第１無線装置１０ａは、５秒間の送信時間を設定することによって、間欠送信を開始し、中継局１２に音声信号を送信する（Ｓ２００）。中継局１２は、受信した音声信号をもとにしたリピート信号を第５無線装置１０ｅに送信する（Ｓ２０２）とともに、第１無線装置１０ａにも送信するが、第１無線装置１０ａは、送信中であるのでリピート信号を受信しない（Ｓ２０４）。第１無線装置１０ａは、間欠送信中に圏外から３ｋｍ内に侵入する（Ｓ２０６）。第１無線装置１０ａは、中継局１２に音声信号を送信する（Ｓ２０８）。

中継局１２は、受信した音声信号をもとにしたリピート信号を第５無線装置１０ｅに送信する（Ｓ２１０）とともに、第１無線装置１０ａにも送信し、第１無線装置１０ａは、第１無線装置１０ａの送信元識別子が含まれたリピート信号を受信する（Ｓ２１２）。第１無線装置１０ａは、第１無線装置１０ａの送信元識別子が含まれたリピート信号を受信すると、受信から送信に切り替える。第１無線装置１０ａは、３秒間の送信時間を設定することによって、間欠送信を開始し、中継局１２に音声信号を送信する（Ｓ２１４）。中継局１２は、受信した音声信号をもとにしたリピート信号を第５無線装置１０ｅに送信する（Ｓ２１６）とともに、第１無線装置１０ａにも送信するが、第１無線装置１０ａは、送信中であるのでリピート信号を受信しない（Ｓ２１８）。

第１無線装置１０ａは、中継局１２に音声信号を送信する（Ｓ２２０）。第１無線装置１０ａは、間欠送信中に圏外から１ｋｍ内に侵入する（Ｓ２２２）。中継局１２は、受信した音声信号をもとにしたリピート信号を第５無線装置１０ｅに送信する（Ｓ２２４）とともに、第１無線装置１０ａにも送信し、第１無線装置１０ａは、第１無線装置１０ａの送信元識別子が含まれたリピート信号を受信する（Ｓ２２６）。第１無線装置１０ａは、第１無線装置１０ａの送信元識別子が含まれたリピート信号を受信すると、受信から送信に切り替える。第１無線装置１０ａは、１秒間の送信時間を設定することによって、間欠送信を開始し、中継局１２に音声信号を送信する（Ｓ２２８）。中継局１２は、受信した音声信号をもとにしたリピート信号を第５無線装置１０ｅに送信する（Ｓ２３０）とともに、第１無線装置１０ａにも送信するが、第１無線装置１０ａは、送信中であるのでリピート信号を受信しない（Ｓ２３２）。

図１０は、本発明の実施例２に係る無線装置１０による間欠送信時間の決定手順を示すフローチャートである。現在位置が圏外から５ｋｍ以内であり（Ｓ２５０のＹ）、現在位置が圏外から３ｋｍ以内であり（Ｓ２５２のＹ）、現在位置が圏外から１ｋｍ以内である場合（Ｓ２５４のＹ）、制御部３０は、間欠送信時間１秒を決定する（Ｓ２５６）。現在位置が圏外から１ｋｍ以内でない場合（Ｓ２５４のＮ）、制御部３０は、間欠送信時間３秒を決定する（Ｓ２５８）。現在位置が圏外から３ｋｍ以内でない場合（Ｓ２５２のＮ）、制御部３０は、間欠送信時間５秒を決定する（Ｓ２６０）。現在位置が圏外から５ｋｍ以内でない場合（Ｓ２５０のＮ）、制御部３０は間欠送信時間を設定しない（Ｓ２６２）。なお、ステップＳ２５６、ステップ２５８、ステップ２６０で決定された間欠送信時間は、図７のステップ１０４において間欠送信タイマに設定され、間欠送信タイマが起動される。

本実施例によれば、通信エリア情報において示される通信エリアの境界への位置情報の接近度合いに応じて、つまり無線装置が実際には通信できない蓋然性に基づき、受信に切り替える時間間隔を決定するので、受信処理の必要性に応じて間欠送信時間を決定できる。また、通信エリアの境界に近づくほど間欠送信時間を短くするので、リピート信号の受信機会を増加できる。また、リピート信号の受信機会が増加するので、圏外を判定しやすくできる。これにより、無線装置が実際には通信できない蓋然性が高い場合は、実際に通信できなくなった場合にそれが短時間で判定され、ユーザはそれを短時間で知ることができる。また、通信エリアの境界に近づくほど間欠送信時間を長くするので、送信機会を増加できる。

（実施例３）
次に、実施例３を説明する。本発明の実施例３も、これまでと同様に、ＰＴＴによる音声通信を実行する半二重方式通信の無線装置に関する。実施例１に係る無線装置は、ＰＴＴボタンが押し下げられながら、第１境界線の内側から外側に移動した場合に、連続送信処理から間欠送信処理に切り替える。一方、実施例３に係る無線装置は、ＰＴＴボタンが押し下げられながら、第１境界線の外側から内側に移動した場合に、間欠送信処理から連続送信処理に切り替える。実施例３に係る通信システム１００、無線装置１０は、図１、図２と同様のタイプである。ここでは、これまでとの差異を中心に説明する。

図１１は、本発明の実施例３に係る通信システム１００による通信手順を示すシーケンス図である。これは、第１境界線２０２の外側において送信を開始し、送信中に第１境界線２０２の内側に移動する場合を示す。第１無線装置１０ａは間欠送信を開始して、音声信号を送信する（Ｓ３００）。中継局１２は、受信した音声信号をもとにしたリピート信号を第５無線装置１０ｅに送信する（Ｓ３０２）とともに、第１無線装置１０ａにも送信するが、第１無線装置１０ａは、送信中であるのでリピート信号を受信しない（Ｓ３０４）。第１無線装置１０ａは、間欠送信中に圏外から５ｋｍよりも内側に侵入する（Ｓ３０６）。

第１無線装置１０ａは、中継局１２に音声信号を送信する（Ｓ３０８）。中継局１２は、受信した音声信号をもとにしたリピート信号を第５無線装置１０ｅに送信する（Ｓ３１０）とともに、第１無線装置１０ａにも送信し、第１無線装置１０ａは、第１無線装置１０ａの送信元識別子が含まれたリピート信号を受信する（Ｓ３１２）。第１無線装置１０ａは、第１無線装置１０ａの送信元識別子が含まれたリピート信号を受信すると、受信から送信に切り替える。第１無線装置１０ａは、連続送信により音声信号を送信する（Ｓ３１４）。中継局１２は、受信した音声信号をもとにしたリピート信号を第５無線装置１０ｅに送信する（Ｓ３１６）とともに、第１無線装置１０ａにも送信するが、第１無線装置１０ａは、送信中であるのでリピート信号を受信しない（Ｓ３１８）。

本実施例によれば、通信エリアの中央に近づくと、間欠送信処理を連続送信処理に切り替えるので、ＰＴＴによる送信を通常通りに実行できる。

以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

例えば、第１境界線２０２、第２境界線２０４、第３境界線２０６を、通信エリア情報に基づき、第１無線装置１０ａの制御部３０が導出するのではなく、予め、通信エリア情報に第１境界線２０２、第２境界線２０４、第３境界線２０６に係る情報が含まれていてもよい。すなわち、通信エリア情報は、推定された通信が可能なエリアを示すとともに、各地点における通信が可能な蓋然性をも示すものであってもよい。そして、第１無線装置１０ａは、位置情報取得部４８で取得した位置情報と、この各地点における通信が可能な蓋然性の高低に基づいて、間欠送信処理を実行するか否か、及び、間欠送信処理を実行する場合における受信に切り替える時間間隔を決定してもよい。

例えば、通信エリア情報が示す通信エリア２００は、複数の緯度・経度・高度の組合せによって示されてもよい。また、位置情報取得部４８で取得する位置情報には緯度・経度に加え高度も含まれるものとし、この高度も使用して、上記した実施例を実施してもよい。

例えば、通信エリア情報が示す通信エリア２００は、時間帯ごと（午前用、午後用など）に複数示されてもよい。そして第１無線装置１０ａは、現在時刻に基づいて使用する通信エリア２００を切り替えてもよい。

例えば、通信エリア情報取得部５２は、通信エリア情報を無線装置１０内の記憶媒体５０からでなく、無線装置１０の外部からネットワーク通信などにより取得してもよい。また所定時間間隔ごとに、通信エリア情報を取得し更新してもよい。

本実施例によれば、通信システム１００は、業務用無線を使用している。しかしながらこれに限らず例えば、業務用無線以外の無線通信システムが使用されてもよい。本実施例によれば、構成の自由度を向上できる。

１０ 無線装置、 １２ 中継局、 ２０ 操作部、 ２２ 送信指示情報取得部、 ２４ マイク、 ２６ 音声情報取得部、 ３０ 制御部、 ３２ 周波数設定部、 ３４ 送信部、 ３６ 無線部、 ３８ 受信部、 ４０ 音声情報再生部、 ４２ スピーカ、 ４４ ＧＰＳアンテナ、 ４６ ＧＰＳ信号受信処理部、 ４８ 位置情報取得部、 ５０ 記憶媒体、 ５２ 通信エリア情報取得部、 ５４ 表示部、 １００ 通信システム。

Claims (9)

1. 無線装置であって、
   本無線装置の位置が示された位置情報を取得する位置情報取得部と、
   中継局の通信エリアが示された通信エリア情報を取得する通信エリア情報取得部と、
   前記中継局へ信号を送信する送信部と、
   前記送信部において信号が非送信である場合に前記中継局から信号を受信する受信部と、
   前記位置情報取得部において取得した位置情報と、前記通信エリア情報取得部において取得した通信エリア情報とをもとに、（１）前記送信部による連続的な送信を実行するか、（２）前記送信部による送信と前記受信部による受信とを交互に切り替える通信を実行するかを決定する制御部と、
   を備えることを特徴とする無線装置。
2. 前記制御部は、通信エリア情報において示される通信エリアよりも内側に設けられた領域に位置情報において示される位置が含まれている場合に、前記送信部による連続的な送信を実行することを決定し、当該領域の外に位置情報において示される位置が含まれている場合に、前記送信部による送信と前記受信部による受信とを交互に切り替える通信を実行することを決定することを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
3. 前記制御部は、前記送信部による送信と前記受信部による受信とを交互に切り替える通信を実行することを決定した場合、通信エリア情報において示される通信エリアの境界への位置情報において示される位置の接近度合いに応じて、前記受信部による受信に切り替える時間間隔を決定することを特徴とする請求項２に記載の無線装置。
4. 前記通信エリア情報は、前記通信エリアを示すとともに、各地点における通信が可能な蓋然性を示し、
   前記制御部は、前記送信部による送信と前記受信部による受信とを交互に切り替える通信を実行することを決定した場合、前記位置情報と前記各地点における通信が可能な蓋然性に基づいて、前記受信部による受信に切り替える時間間隔を決定することを特徴とする請求項２に記載の無線装置。
5. 前記制御部は、前記送信部による送信から前記受信部による受信に切り替わってから所定時間内に、前記受信部が前記中継局が送信した信号を非受信である場合、前記中継局と通信が可能なエリアの外に本通信装置が位置すると判定することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の無線装置。
6. 前記送信部は、本通信装置を識別するための識別子が含まれた信号を送信し、
   前記制御部は、前記送信部による送信から前記受信部による受信に切り替わってから所定時間内に、前記受信部が前記識別子を含む信号を非受信である場合、前記中継局と通信が可能なエリアの外に本通信装置が位置すると判定することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の無線装置。
7. 前記制御部は、前記中継局の通信が可能なエリアの外に本通信装置が位置すると判定した場合、前記送信部による送信を停止することを特徴とする請求項５または６に記載の無線装置。
8. 表示部をさらに備え、
   前記制御部は、前記中継局の通信エリアの外に本通信装置が位置すると判定した場合、当該判定の内容を前記表示部に表示させることを特徴とする請求項５から７のいずれかに記載の無線装置。
9. 無線装置における通信方法であって、
   本無線装置の位置が示された位置情報を取得するステップと、
   中継局の通信エリアが示された通信エリア情報を取得するステップと、
   前記中継局へ信号を送信するステップと、
   信号が非送信である場合に前記中継局から信号を受信するステップと、
   位置情報と通信エリア情報とをもとに、（１）連続的な送信を実行するか、（２）送信と受信とを交互に切り替える通信を実行するかを決定するステップと、
   を備えることを特徴とする通信方法。

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