JP7407249B1

JP7407249B1 - 無線通信機における送受信切り替え方法及び無線通信機

Info

Publication number: JP7407249B1
Application number: JP2022128868A
Authority: JP
Inventors: 嘉庸飯束
Original assignee: 八重洲無線株式会社
Priority date: 2022-08-12
Filing date: 2022-08-12
Publication date: 2023-12-28
Anticipated expiration: 2042-08-12
Also published as: JP2024025432A

Abstract

【課題】単信方式で通信する無線通信機では、送受信モードの切り替え方式としてＰＴＴ方式、セミＶＯＸ方式及びフルＶＯＸ方式があるがそれぞれ一長一短がある。【解決手段】ACCESSキー（特定キー）をＯＮ操作して受信モードから送信モード」へ切り替えたときに、そのＯＮ操作が短押し（１sec以内）かどうかを監視し、短押しでない場合には、ＰＴＴ方式を選択してACCESSキーがＯＦＦ状態になった時点で受信モードへ切り替え、一方、短押しの場合には、入力音声信号が無くなったとき、又はACCESSキーが再度ＯＮ操作されたときに受信モードへ切り替える。周囲の騒音環境等に応じて単一のキーを短押しするかどうかという簡単な操作条件だけでＰＴＴ方式とセミＶＯＸ方式を選択させ、両方式を統合化して使い勝手が良好な無線通信機を提供する。【選択図】図２

Description

本発明は、単信方式の通信を行う無線通信機における送受信モードの切り替えに関し、ＰＴＴ（Press To Talk）方式とセミＶＯＸ（Voice Operated Transmission）方式とを合理的に組み合わせた切り替え方法及び同方法を実行する無線通信機に係る。

従来から、単信方式での通信が可能な無線通信機においては、その送受信モードの切り替え方式として次の３つの方式が採用されている。
(1) ＰＴＴ方式
送信キー（ＰＴＴボタン）を押している間だけ送信モードになり、送信キーを押していないときは受信モードになる。
(2) セミＶＯＸ方式
送信キーを押すと送信モードになり、音声入力がある間は送信キーを離しても送信モードを維持し、音声入力が無くなると自動的に受信モードに戻る。
(3) フルＶＯＸ方式
音声入力が検知されると自動的に送信モードになり、音声入力が検知されなくなると自動的に受信モードに戻る。

そして、無線通信機では、例えば、設定キーによって機能設定モードとし、ツマミを回す等の操作で前記(1)から(3)のいずれか一つの方式が選択されるが、実際の動作においてはそれぞれの方式に一長一短がある。
まず、(1)のＰＴＴ方式においては、送信キーの手動操作で送受信モードが切り替えられるため、常に手で無線通信機を握持して送信キーを操作できる状態になければならないという不利不便があるが、使用者による送受信モードの選択が確実なされるという利点がある。

(2)と(3)のＶＯＸ方式においては、音声入力の有無に基づいて送信モードの維持や同モードへの移行や受信モードへの復帰が自動的になされるが、音声入力の有無の判断はマイクロホンからの入力音声信号を予め設定されたしきい値と比較して行われる。
そして、一般的に前記しきい値は調整可能とされ、周囲の騒音環境に応じたレベルが設定できるようになっているが、実際には使用者の意図に反した動作になってしまうことが少なくない。
例えば、フルＶＯＸ方式では、無線通信機の使用環境により周囲の騒音が大きいような場合には、ａ.使用者による音声入力が無いにも拘わらず送信モードへ移行し、逆に、ｂ.音声入力が無くなったにも拘わらず送信モードが継続して受信モードに戻らないというような動作を呈することがあり、また、使用者の音声入力レベルが小さいと、ｃ.送話中であるにも拘わらず受信モードへ戻ってしまうようなことが生じる。
また、セミＶＯＸ方式では、前記ａ.は生じないが、前記ｂ.及びｃ.の不具合はフルＶＯＸ方式と同様に生じる。

なお、下記特許文献１においては、音声信号以外の周波数帯域の信号を雑音信号として選択するための周波数選択回路を有し、前記雑音信号のレベルに基づいてしきい値を調整する機能を有する無線通信機が提案されている。
また、下記特許文献２においては、前記しきい値を調整してＶＯＸ感度を調整する際に、その調整モードでは音声信号としきい値との比較結果の如何に関わらず送信開始信号を出力させず、実際の運用時での通常モードでは音声信号としきい値との比較結果に基づいて送信開始信号の出力状態と非出力状態が選択されるようにすると共に、しきい値の調整に際しては、報知手段で音声信号としきい値との比較結果を報知するようにした無線通信機を提案している。

特許第３０５６６１４号公報特開２０１１－７７８４８号公報

無線通信機におけるセミＶＯＸ方式やフルＶＯＸ方式での送受信モードの切り替えにおいては、実際の運用面で前記のような使用者の意図に反した動作（上記ａ.～ｃ.）が発生しやすいという課題があるものの、使用者が音声を発している間はハンズフリーの状態が実現できるという大きな利点がある。
また、セミＶＯＸ方式にあっては、送信の開始が送信キーの操作によるため、フルＶＯＸ方式で発生する送信音声の頭切れを防止できると共に、送信以外の通常の会話などによる送信動作への移行も防止できるという利点がある。

一方、ＰＴＴ方式は、前記のように手動操作での送受信モードの切り替えであるため、ハンズフリーの状態にはなり得ないが、音声入力の有無や外部の騒音条件等と関係なくＯＮ／ＯＦＦ操作がそのまま送信モードと受信モードに反映されるという確実性がある。

そこで、本発明は、従来のように無線通信機を機能設定モードにして送受信モードの切り替え方式を択一的に選択設定するのではなく、単一キーのＯＮ操作時間だけでＰＴＴ方式とセミＶＯＸ方式を選択でき、またセミＶＯＸ方式の受信モードへの復帰を強制的に行い得るようにして両方式を統合化し、使い勝手を向上させた無線通信機の送受信切り替え方法及び装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、単信方式による無線通信機能を備えた無線通信機における送受信モードの切り替え方法であって、受信モードおける操作部の特定キーに対するＯＮ操作に基づく信号により送信モードへ切り替える第１の手順と、前記ＯＮ操作に基づく信号により前記特定キーのＯＮ状態の継続時間を監視する第２の手順と、前記第２の手順において前記特定キーのＯＮ状態が所定時間より長く継続した場合に、前記特定キーがＯＦＦ状態にされた時点で、自機のマイクロホンへの音声入力の有無に関わらず送信モードから受信モードへの切り替えを行う第３の手順と、前記第２の手順において前記特定キーのＯＮ状態が所定時間以下であった場合に、前記特定キーがＯＦＦ状態にされた時点以降、自機のマイクロホンへの入力音声信号が検出されなくなった時点又は前記特定キーに対するＯＮ操作に基づく信号が検出された時点で、送信モードから受信モードへの切り替えを行う第４の手順とを有することを特徴とする無線通信機における送受信切り替え方法に係る。

この発明では、単信方式により通信を実行する無線通信機において、特定キーのＯＮ操作によって受信モードから送信モードに切り替えた後、特定キーのＯＮ状態の継続時間を監視し、その時間の長さにより（具体的には特定キーの“短押し”であるかどうかにより）、受信モードへ戻すための切り替え方をＰＴＴ方式又はセミＶＯＸ方式のいずれかに設定する。
“短押し”でない場合は第３の手順の示すとおりＰＴＴ方式での切り替えとなり、“短押し”の場合は第４の手順に示されるセミＶＯＸ方式での切り替えとなる。ただし、第４の手順は完全なセミＶＯＸ方式という訳ではなく、特定キーがＯＮ操作された場合にも受信モードへ切り替えられることになっている。
なお、この発明において、「特定キー」は格別に設けられたキーである必要はなく、無線通信機の機能設定モードなどで操作部にある適当なキーを割り当ててもよく、当然にＰＴＴボタンが特定キーにされてもよい。
また、「所定時間」（“短押し”の時間）は限定していないが、経験的には０.５sec～２sec程度が望ましい。

この発明における基本的な考え方は、セミＶＯＸ方式ではマイクロホンへの入力音声信号が有ると、特定キーをＯＦＦ状態としていても（押圧操作を行っていなくても）送信モードが維持できるため、無線通信機の使用者はハンズフリーの状態になれるという利点があるが、一方、入力音声信号の有無の判定を安定的に行えるかどうかや、無線通信機の周囲の騒音が大きい場合に果たして適正な条件で受信モードへの切り替えが可能かどうかという問題があり、周囲の騒音環境等によってはＰＴＴ方式による方が良好な動作状態で使用できることがあり、そのような事情を勘案して、特定キーに対する短押しか否かという簡単な操作条件だけでセミＶＯＸ方式又はＰＴＴ方式のいずれかを選択して受信モードへの切り替えができるようにしている。
また、セミＶＯＸ方式が選択されたが、入力音声信号が無くなっても騒音が大きいために受信モードへ移行できないような場合に備えて、この発明では特定キーのＯＮ操作によっても強制的に受信モードへ移行させることができるようにしている。

この発明においては、受信モードから送信モードへの切り替え時及び送信モードから受信モードへの切り替え時には、それぞれ異なって聴覚される条件にて短音が１回のビープ音又は３回以内で連続したビープ音を、送信モードの継続中には短音が間欠的に出力されるビープ音を再生出力させることが望ましい。
無線通信機が受信モード又は送信モードのいずれの状態へ切り替わったのかを確認でき、また、セミＶＯＸ方式が選択されている場合には、送信モードが継続していることを常時確認できることが望ましいからである。

第２の発明は、前記第１の発明に係る無線通信機における送受信切り替え方法が実施される無線通信機であり、単信方式による無線通信機能を備えた無線通信機において、操作部に設けられた特定キーと、前記特定キーのＯＮ状態とＯＦＦ状態を検出する検出手段と、自機のマイクロホンに音声が入力されているか否かを判定する判定手段と、受信モードで前記検出手段が前記特定キーのＯＮ状態を検出した場合に、受信モードから送信モードへ切り替える第１の切り替え手段と、受信モードで前記検出手段が前記特定キーのＯＮ状態を検出した場合に、時間の計測を開始するタイマー手段と、前記第１の切り替え手段による送信モードへの切り替え後、前記タイマー手段が所定時間を計測した時点で前記タイマー手段をリセットし、その後に前記検出手段が前記特定キーのＯＦＦ状態を検出した場合に、前記判定手段による判定結果に関わらず送信モードから受信モードへの切り替えを行う第２の切り替え手段と、前記第１の切り替え手段による送信モードへの切り替え後、前記タイマー手段が前記所定時間を計測する前に前記検出手段が前記特定キーのＯＦＦ状態を検出した場合に、前記タイマー手段をリセットし、その後に前記判定手段が音声入力の無いことを判定した場合又は前記検出手段が前記特定キーのＯＮ状態を検出した場合に、送信モードから受信モードへの切り替えを行う第３の切り替え手段とを備えたことと特徴とする無線通信機に係る。

なお、この第２の発明の無線通信機においては、受信モードから送信モードへの切り替え時及び送信モードから受信モードへの切り替え時には、それぞれ異なって聴覚される条件にて短音が１回のビープ音又は３回以内で連続したビープ音を、送信モードの継続中には短音が間欠的に出力されるビープ音を再生出力させるビープ音生成手段を備えていることが望ましい。

本発明の無線通信機における送受信切り替え方法及び無線通信機は、単信方式の無線通信において、特定キーのＯＮ操作により受信モードから送信モードへ切り替えると共に、周囲の騒音環境等に応じて、単一の特定キーに対するＯＮ操作が短押しか否かという簡単な操作条件だけで、セミＶＯＸ方式又はＰＴＴ方式のいずれかを自動的に選択して受信モードへの切り替えを行うようにしており、無線通信機の使い勝手の向上を図ると共にその合理的運用を可能にする。

本発明の実施形態に係る無線通信機の機能ブロック図である。実施形態に係る無線通信機の送受信切り替え方法を示すフローチャートである。実施形態に係る無線通信機におけるビープ音出力の制御手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の無線通信機における送受信切り替え方法及び送受信切り替え装置の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
まず、図１は実施形態に係る無線通信機の機能ブロック図である。
この無線通信機は単信方式での通信機能を備えており、その受信再生系は受信アンテナ11と受信復調部12と増幅器13とスピーカ14とからなり、受信アンテナ11で電波受信した信号が受信復調部12で復調され、その復調された音声信号が増幅器13で増幅された後、スピーカ14から音声再生出力される。

一方、送信出力系はマイクロホン21と増幅器22と変調送信部23とアンテナ24とからなり、マイクロホン21から得られる音声信号は増幅器22で増幅され、変調送信部23が増幅された音声信号でキャリア信号（搬送波信号）を変調し、変調後の信号を電力増幅して送信アンテナ24から電波放射させる。

そして、受信側回路12,13と送信側回路22,23を含むシステム全体はシステム制御部30によって制御される。
すなわち、システム制御部30は、操作部41からの指示信号、また受信復調部12や変調送信部23から得られる各種信号に基づいて、受信復調部12や変調送信部23に対するチャネル設定、動作モードの設定等を行うと共に、タイマー43のスタート／リセットの制御や液晶表示部42に対する使用チャネルや動作モード等の表示制御も実行する。
なお、前記操作部41からの指示信号としては、UP／DOWNボタン、ACCESSキー及びCUEキーの各種操作信号があるが、それらの操作信号もシステム制御部30が受け付けて、内蔵プログラムに基づいてその操作に対応する制御を行う。

次に、この無線通信機におけるＰＴＴ方式とセミＶＯＸ方式を統合化した送受信切り替え方法について、図２のフローチャートも参照しながら説明する。
まず、通信方式として単信モードが選択されており、変調送信部23がOFF状態で受信復調部12がON状態とされた受信モードにおいて（S1）、操作部41のACCESSキーが押されてON状態になると、これを検知したシステム制御部30は直ちに変調送信部23をON状態、受信復調部12をOFF状態にして送信モードへ切り替えると共に、タイマー43をスタートさせる（S2～S4）。

タイマー43をスタートさせた後、システム制御部30はそのカウント値を監視しており、ACCESSキーがそのまま押圧され続けてON状態が維持された状態で前記カウント値が１secを超えると、タイマー43をリセットして、ACCESSキーからの信号が反転してOFF状態になるかどうかを監視する（S4,S5～S7）。
したがって、ACCESSキーが押圧され続けていれば、マイクロホン21からの入力音声信号の有無に関係なく送信モードが維持される。

一方、ACCESSキーに対する押圧が解除され、その入力信号のOFF状態への反転が確認されると、それを検知したシステム制御部30は直ちに変調送信部23をOFF状態、受信復調部12をON状態にして、送信モードから受信モードへ切り替えることで元の状態へ戻る（S7,S8→S1）。

すなわち、ACCESSキーが押圧されてOFF状態からON状態に切り替えられた時に、その切り替え時から１秒間を超えてそのON状態が維持される場合には、この無線通信機は従来のＰＴＴ方式と同様の送受信モードの切り替え動作を行うことになる。

ところで、前記のステップS4,S5において、タイマー43のカウント値が１secを超える前にACCESSキーに対する押圧が解除され、その入力信号のOFF状態への反転が確認されると（S5→S9）、システム制御部30は、直ちにタイマー43をリセットすると共に（S10）、送信モードにおいてマイクロホン21から音声信号が継続的に入力されているか否か（S11）及びACCESSキーが再びON操作されるかどうか（S12）を監視する。

そして、システム制御部30は、入力音声信号が途絶えて無くなったと判定できた場合、又はACCESSキーが押されてON状態になったことを検知した場合には、直ちに変調送信部23をOFF状態、受信復調部12をON状態にして、送信モードから受信モードへ切り替えて元の状態へ戻すが（S11→S13,S12→S13）、前記いずれの検知もない場合には、送信モードが維持されることになる（S11→S12→S11）。
なお、入力音声信号の有無の判定は、従来からセミＶＯＸ方式やフルＶＯＸ方式で行われている方法と同様に、マイクロホン21からの入力信号に対してしきい値を設けて判定することになる。

この手順は、ステップS2でACCESSキーが押圧されてON状態とされて送信モードへ切り替えられたが（S2,S3）、その後、１sec以内にACCESSキーへの押圧が解除されてOFF状態になった操作条件の下に実行されており、ACCESSキーに対して「短押し」を行った場合の手順である。

したがって、ACCESSキーに対して短押しを行った場合には、直ちに送信を開始すると共に、入力音声信号の入力があれば、ACCESSキーへの押圧が解除されていても送信モードが維持されており、短押し操作の条件でセミＶＯＸ方式の送受信モードの切り替え動作が行われていることに他ならない。
ただし、この場合の送信モードの維持中においては、ACCESSキーが再度押圧してON状態にすると、強制的に受信モードへ切り替えられるという特有の条件が加味されている。

以上から、この実施形態の無線通信機とその動作によれば、ACCESSキーのON操作により受信モードから送信モードへ移行させるが、そのON操作が１sec以内の短押しであればセミＶＯＸ方式の送受信モードの切り替え方式が、１secを超えた長押しであればＰＴＴ方式の送受信モードの切り替え方式が自動的に選択される。
換言すれば、ACCESSキーという単一のキーに対する時間的操作条件だけで送受信モードの切り替え方式を選択でき、無線通信機の使用場所の騒音環境などに応じて、簡単な操作でセミＶＯＸ方式とＰＴＴ方式の内のより適応した方を選択することが可能である。

より具体的には、無線通信機の使用場所において、周囲の騒音や人の声などが小さい場合には、ACCESSキーを短押しすることでセミＶＯＸ方式の状態となり、マイクロホン21に音声入力が継続的になされていればそのまま送信モードが継続され、送話を停止すれば自動的に受信モードへ戻るため、その間はハンズフリーの状態になり、他の業務をこなすことができる。ただ、途中で騒音が大きくなって送話が終わっても自動的に受信モードへ戻らないような事態も想定されるため、ACCESSキーのON操作で強制的に受信モードへ戻す。

逆に、周囲の騒音や人の声などが大きい場合、セミＶＯＸ方式での送受信モードの切り替えでは前記のとおり送信モードから受信モードへの移行が不安定になるため、ACCESSキーを押圧したままの長押し状態にして、ACCESSキーのＯＮ／ＯＦＦ操作で送信モードと受信モードとを確実に切り替えさせるＰＴＴ方式とし、安定した通話を実行させる。

ところで、前記のようにACCESSキーを短押ししてセミＶＯＸ方式を選択した場合には、入力音声信号の有無を送信モードの継続と受信モードへの切り替えの選択条件としているため（S11）、無線通信機の使用者の意図しないタイミングで送信が終了し、使用者がこれに気付かないことがあり得る。

そこで、この実施形態の無線通信機では、受信モードから送信モードへの切り替わり時点、送信モードの継続状態及び送信モードの終了時点（受信モードへの切り替わり時点）にそれぞれ異なるビープ音を発生させて、無線通信機の状態を聴覚的に確認できるようにしている。

その具体的手順は図３に示される。
システム制御部30は常に送受信モードの切り替わりを監視しており、受信モードから送信モードへ切り替わると、第１のビープ音“pi”の音声信号を生成して増幅器13へ出力し、増幅された後、スピーカ14から再生音として出力される（S21～S23）。
この手順は、図２のフローチャートに対照させるとステップS3の段階に相当する。

送信モードへの切り替わり後、システム制御部30は送信モードの継続中においては第２のビープ音“pu…pu…pu…”の音声信号を生成して増幅器13へ出力し、増幅された後、スピーカ14から再生音として出力される（S24,S25）。
また、第２のビープ音の音量は使用者が聴取確認できる程度であればよく、マイクロホン21に向かって話している使用者の送話音声の音量よりも小さく抑制された音量に設定されている。
この手順は、図２のフローチャートに対照させると、ステップS3で前記第１のビープ音が再生出力された後、ＰＴＴ方式又はセミＶＯＸ方式のいずれが選択された場合でもそれぞれ受信モードへ切り替えられる直前までの段階に相当する。

さらに、送信モードから受信モードへ切り替わると、第３のビープ音“pi pi”の音声信号を生成して増幅器13へ出力し、その音声信号は前記と同様にしてスピーカ14から再生音として出力される（S26,S27）。
この手順は、図２のフローチャートに対照させるとステップS8又はステップS13の段階に相当する。

本発明は単信方式での無線通信を行う無線通信機に適用できる。

11…アンテナ、12…受信復調部、13…増幅器、14…スピーカ、21…マイクロホン、22…増幅器、23…変調送信部、24…アンテナ、30…システム制御部、41…操作部、42…表示部、43…タイマー。

Claims

単信方式による無線通信機能を備えた無線通信機における送受信モードの切り替え方法であって、
受信モードおける操作部の特定キーに対するＯＮ操作に基づく信号により送信モードへ切り替える第１の手順と、
前記ＯＮ操作に基づく信号により前記特定キーのＯＮ状態の継続時間を監視する第２の手順と、
前記第２の手順において前記特定キーのＯＮ状態が所定時間より長く継続した場合に、前記特定キーがＯＦＦ状態にされた時点で、自機のマイクロホンへの音声入力の有無に関わらず送信モードから受信モードへの切り替えを行う第３の手順と、
前記第２の手順において前記特定キーのＯＮ状態が所定時間以下であった場合に、前記特定キーがＯＦＦ状態にされた時点以降、自機のマイクロホンへの入力音声信号が検出されなくなった時点又は前記特定キーに対するＯＮ操作に基づく信号が検出された時点で、送信モードから受信モードへの切り替えを行う第４の手順と
を有することを特徴とする無線通信機における送受信切り替え方法。
受信モードから送信モードへの切り替え時及び送信モードから受信モードへの切り替え時には、それぞれ異なって聴覚される条件にて短音が１回のビープ音又は３回以内で連続したビープ音を、送信モードの継続中には短音が間欠的に出力されるビープ音を再生出力させることとした請求項１に記載の無線通信機における送受信切り替え方法。
単信方式による無線通信機能を備えた無線通信機において、
操作部に設けられた特定キーと、
前記特定キーのＯＮ状態とＯＦＦ状態を検出する検出手段と、
自機のマイクロホンに音声が入力されているか否かを判定する判定手段と、
受信モードで前記検出手段が前記特定キーのＯＮ状態を検出した場合に、受信モードから送信モードへ切り替える第１の切り替え手段と、
受信モードで前記検出手段が前記特定キーのＯＮ状態を検出した場合に、時間の計測を開始するタイマー手段と、
前記第１の切り替え手段による送信モードへの切り替え後、前記タイマー手段が所定時間を計測した時点で前記タイマー手段をリセットし、その後に前記検出手段が前記特定キーのＯＦＦ状態を検出した場合に、前記判定手段による判定結果の如何に関わらず送信モードから受信モードへの切り替えを行う第２の切り替え手段と、
前記第１の切り替え手段による送信モードへの切り替え後、前記タイマー手段が前記所定時間を計測する前に前記検出手段が前記特定キーのＯＦＦ状態を検出した場合に、前記タイマー手段をリセットし、その後に前記判定手段が音声入力の無いことを判定した場合又は前記検出手段が前記特定キーのＯＮ状態を検出した場合に、送信モードから受信モードへの切り替えを行う第３の切り替え手段と
を備えたことと特徴とする無線通信機。
受信モードから送信モードへの切り替え時及び送信モードから受信モードへの切り替え時には、それぞれ異なって聴覚される条件にて短音が１回のビープ音又は３回以内で連続したビープ音を、送信モードの継続中には短音が間欠的に出力されるビープ音を再生出力させるビープ音生成手段を備えた請求項３に記載の無線通信機。