(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の無線機と、該第１の無線機の不感地帯に位置する第２の無線機とを中継する無線中継システムであって、中継無線機と、該中継無線機の配置地を選定する中継地選定装置とを備え、
前記中継無線機は、
前記第１の無線機および前記第２の無線機と無線通信するための送受信手段と、
前記送受信手段で受信した前記第１の無線機および前記第２の無線機からの通話内容を記憶する通話記憶手段と、を備え、
前記通話記憶手段に通話内容が記憶されるたびに、記憶された通話内容を前記送受信手段で送信し、
前記中継地選定装置は、
前記中継無線機を配置可能な電柱や鉄塔、事務所、民家などの各配置可能地の緯度、経度を含む位置情報を記憶した位置情報記憶手段と、
前記各配置可能地や作業員が作業を行う場所などを含む主要な位置ごとに、当該位置において前記第１の無線機や前記第２の無線機で無線通信が可能な最大エリアとその電界強度である感地帯情報を記憶した感地帯情報記憶手段と、
前記位置情報と前記感地帯情報とに基づいて、前記第１の無線機の感地帯内において、前記感地帯外に位置する前記第２の無線機に近い所定距離内の前記中継無線機の配置可能地を複数取得し、前記各配置可能地からの感地帯を取得し、前記中継無線機を配置することでより多くの第２の無線機と第１の無線機とを中継可能な配置可能地を、配置地として選定する配置地選定手段と、を備える、
ことを特徴とする無線中継システム。
【請求項２】
第１の無線機と、該第１の無線機の不感地帯に位置する第２の無線機とを中継する無線中継方法であって、
前記第１の無線機および前記第２の無線機と無線通信するための送受信手段と、前記送受信手段で受信した前記第１の無線機および前記第２の無線機からの通話内容を記憶する通話記憶手段と、を備え、前記通話記憶手段に通話内容が記憶されるたびに、記憶された通話内容を前記送受信手段で送信する中継無線機を、
該中継無線機を配置可能な電柱や鉄塔、事務所、民家などの各配置可能地の緯度、経度を含む位置情報と、前記各配置可能地や作業員が作業を行う場所などを含む主要な位置ごとに、当該位置において前記第１の無線機や前記第２の無線機で無線通信が可能な最大エリアとその電界強度である感地帯情報とに基づいて、前記第１の無線機の感地帯内において、前記感地帯外に位置する前記第２の無線機に近い所定距離内の前記中継無線機の配置可能地を複数取得し、前記各配置可能地からの感地帯を取得し、前記中継無線機を配置することでより多くの第２の無線機と第１の無線機とを中継可能な配置可能地を配置地として選定し、該配置地に配置し、
前記中継無線機によって前記第１の無線機と前記第２の無線機とを中継する、
ことを特徴とする無線中継方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無線機を利用して不感地帯に無線を中継する無線中継システムおよび無線中継方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電力会社では、送電線や配電線などの電力設備の保守・運用時や、事故復旧作業時における連絡手段として、移動無線が使用されている。しかしながら、無線通信の距離や通信エリアの地形などによって、基地局からの無線が届かない不感地帯が存在する。このため、不感地帯に対しては従来、次のようにして無線を中継していた。
【０００３】
すなわち、基地局からの無線が届くエリア内に、移動無線機を携帯した中継員を配置する。そして、基地局からの通話内容をこの中継員が受信し、中継員から不感地帯の作業員に対して同じ通話内容を発する。同様に、不感地帯の作業員からの通話内容を中継員が受信し、中継員から基地局に対して同じ通話内容を発する、という伝言ゲームのような中継作業を行っていた。
【０００４】
一方、親局と子局との直接通信が不可能となった場合に、親局と通信可能な中継機能を具備した子局を介して、親局と通信不可能となった子局との間の通信を中継する、という技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この技術は、子局が、情報系のデータ送信については指向性アンテナを用いて行い、制御系のデータの送受信については無指向性アンテナを用いて行い、かつ、制御系と情報系のデータの中継用のメモリを具備する。また、親局が、子局からの情報系と制御系の受信状態、つまり各子局の位置情報を勘案して適切な子局を中継局に選定し、この中継局に対して通信中継を行うように制御系にて指令し、かつ、自局も中継局を介した情報系のデータの受信および制御系の信号の送信のために、ビーム切替えやタイミング制御を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２３０７２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、従来のように中継員を介して無線を中継する場合、中継員を確保、配置する必要があり費用がかさむ。しかも、無線通信を要する作業員が遠方にいる場合には、複数の中継員を介して中継する必要があり、費用が膨大となる。また、作業員の記憶に依存する中継であるため、通話内容が誤って中継・伝達されるおそれがある。
【０００７】
一方、特許文献１の技術では、子局に指向性アンテナや無指向性アンテナなどを備え、親局が子局の選定やビーム切替え、タイミング制御などを行うため、構成、制御が複雑である。また、子局が親局との直接通信が不可能となった場合に、他の子局を中継局として選定するものであり、元々不感地帯に位置する移動無線機に対して中継を行うものではない。しかも、１つの子局に対して１つの中継局で中継するため、親局との直接通信が不可能となった子局が多数存在する場合には、多数の中継局を要し、構成、制御がより複雑となる。
【０００８】
そこでこの発明は、不感地帯に対して簡易な構成で無線中継することが可能な無線中継システムおよび無線中継方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、第１の無線機と、該第１の無線機の不感地帯に位置する第２の無線機とを中継する無線中継システムであって、中継無線機と、該中継無線機の配置地を選定する中継地選定装置とを備え、前記中継無線機は、前記第１の無線機および前記第２の無線機と無線通信するための送受信手段と、前記送受信手段で受信した前記第１の無線機および前記第２の無線機からの通話内容を記憶する通話記憶手段と、を備え、前記通話記憶手段に通話内容が記憶されるたびに、記憶された通話内容を前記送受信手段で送信し、前記中継地選定装置は、前記中継無線機を配置可能な電柱や鉄塔、事務所、民家などの各配置可能地の緯度、経度を含む位置情報を記憶した位置情報記憶手段と、前記各配置可能地や作業員が作業を行う場所などを含む主要な位置ごとに、当該位置において前記第１の無線機や前記第２の無線機で無線通信が可能な最大エリアとその電界強度である感地帯情報を記憶した感地帯情報記憶手段と、前記位置情報と前記感地帯情報とに基づいて、前記第１の無線機の感地帯内において、前記感地帯外に位置する前記第２の無線機に近い所定距離内の前記中継無線機の配置可能地を複数取得し、前記各配置可能地からの感地帯を取得し、前記中継無線機を配置することでより多くの第２の無線機と第１の無線機とを中継可能な配置可能地を、配置地として選定する配置地選定手段と、を備える、ことを特徴とする無線中継システムである。
【００１０】
この発明によれば、中継無線機を配置可能な電柱や鉄塔、事務所、民家などの各配置可能地の緯度、経度を含む位置情報と、各配置可能地や作業員が作業を行う場所などを含む主要な位置ごとに、当該位置において第１の無線機や第２の無線機で無線通信が可能な最大エリアとその電界強度である感地帯情報とに基づいて、第１の無線機の感地帯内において、感地帯外に位置する第２の無線機に近い所定距離内の中継無線機の配置可能地を複数取得し、各配置可能地からの感地帯を取得し、中継地選定装置の配置地選定手段によって、中継無線機を配置することでより多くの第２の無線機と第１の無線機とを中継可能な配置可能地が、配置地として選定される。そして、この配置地に中継無線機を配置すると、例えば、第１の無線機からの通話内容が送受信手段で受信され、通話記憶手段に記憶されると、この記憶された通話内容が送受信手段で第２の無線機などに送信される。同様に、第２の無線機からの通話内容が送受信手段で受信され、通話記憶手段に記憶されると、この記憶された通話内容が送受信手段で第１の無線機などに送信される。このようにして、第１の無線機と第２の無線機からの通話内容が、中継無線機によって相互に自動中継される。
【００１１】
請求項２の発明は、第１の無線機と、該第１の無線機の不感地帯に位置する第２の無線機とを中継する無線中継方法であって、前記第１の無線機および前記第２の無線機と無線通信するための送受信手段と、前記送受信手段で受信した前記第１の無線機および前記第２の無線機からの通話内容を記憶する通話記憶手段と、を備え、前記通話記憶手段に通話内容が記憶されるたびに、記憶された通話内容を前記送受信手段で送信する中継無線機を、該中継無線機を配置可能な電柱や鉄塔、事務所、民家などの各配置可能地の緯度、経度を含む位置情報と、前記各配置可能地や作業員が作業を行う場所などを含む主要な位置ごとに、当該位置において前記第１の無線機や前記第２の無線機で無線通信が可能な最大エリアとその電界強度である感地帯情報とに基づいて、前記第１の無線機の感地帯内において、前記感地帯外に位置する前記第２の無線機に近い所定距離内の前記中継無線機の配置可能地を複数取得し、前記各配置可能地からの感地帯を取得し、前記中継無線機を配置することでより多くの第２の無線機と第１の無線機とを中継可能な配置可能地を配置地として選定し、該配置地に配置し、前記中継無線機によって前記第１の無線機と前記第２の無線機とを中継する、ことを特徴とする無線中継方法である。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１および２の発明によれば、第１の無線機と第２の無線機からの通話内容が、中継無線機によって相互に自動中継されるため、中継員を確保、配置する必要がない。このため、中継員に要する費用を削減することができるとともに、通話内容を正確に中継・伝達することができる。
【００１３】
また、中継無線機は、通常の無線機が有する送受信手段と、通話内容を記憶する通話記憶手段とを備えるだけであるため、構成が簡易である。また、より多くの第２の無線機と第１の無線機とを中継可能な配置可能地が配置地として選定され、この配置地に中継無線機を配置することで、１つの中継無線機でより多くの第２の無線機を中継することができる。これらの結果、不感地帯に対して簡易な構成で無線中継することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施の形態に係る無線中継システムを示す概略構成図である。
【図２】図１の無線中継システムの中継無線機の概略構成ブロック図である。
【図３】図１の無線中継システムの選定コンピュータの概略構成ブロック図である。
【図４】図３の選定コンピュータの選定タスクによる配置地の選定手順を示す図である。
【図５】図３の選定コンピュータの選定タスクによる配置地の他の選定手順を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、この発明の実施の形態に係る無線中継システム１を示す概略構成図である。この無線中継システム１は、基地無線機（第１の無線機）１０１と、この基地無線機１０１の無線感地帯ＫＡ外である無線不感地帯ＦＡに位置する移動無線機（第２の無線機）１０２とを中継するシステムであり、中継無線機２と選定コンピュータ（中継地選定装置）３とを備えている。ここで、基地無線機１０１と選定コンピュータ３とが基地局Ｃに配置され、作業員Ｍが移動無線機１０２を携帯し、１つの基地無線機１０１と１つまたは複数の移動無線機１０２とを中継する場合について、主として説明する。
【００１７】
中継無線機２は、移動型の無線機で、図２に示すように、主として、アンテナ２１と、切替スイッチ２２と、受信部２３と、送信部２４と、スピーカ２５と、マイク２６と、録音再生部（通話記憶手段）２７と、制御部２８とを備えている。
【００１８】
アンテナ２１と受信部２３と送信部２４とは、外部の無線機つまり基地無線機１０１および移動無線機１０２と無線通信するための送受信手段を構成する。すなわち、制御部２８によって切替スイッチ２２が受信部２３に対してオンの場合、基地無線機１０１および移動無線機１０２からの無線信号が、アンテナ２１を介して受信部２３で受信され、信号処理されてスピーカ２５に送られる。また、制御部２８によって切替スイッチ２２が送信部２４に対してオンの場合、マイク２６からの音声が送信部２４で信号処理されアンテナ２１を介して、基地無線機１０１および移動無線機１０２に無線信号として送信される。つまり、アンテナ２１からマイク２６までは、通常の移動無線機と同等の構成となっている。
【００１９】
録音再生部２７は、受信部２３で受信した基地無線機１０１および移動無線機１０２からの通話内容を記憶、再生するメモリであり、制御部２８によって制御されるようになっている。すなわち、制御部２８によって切替スイッチ２２が受信部２３側にオンされている状態で、受信部２３で通話を受信すると、その通話内容がスピーカ２５を介して録音再生部２７に記憶される。そして、通話が終了すると、制御部２８によって切替スイッチ２２が送信部２４側にオンされ、録音再生部２７内の通話内容がマイク２６を介して送信部２４から送信されるようになっている。
【００２０】
このようにして順次、外部から通話を受信して録音再生部２７に通話内容を記憶するたびに、記憶した通話内容を外部に送信するものである。ここで、通話が開始してから所定時間通話がない場合（所定時間無言の場合）や、受信が完了した場合に、通話が終了したと判断する。また、記憶した通話内容を外部に送信するたびに、録音再生部２７内の通話内容を消去してもよいし、所定の操作や所定時間後に消去してもよい。
【００２１】
選定コンピュータ３は、中継無線機２の配置地つまり中継地を選定するコンピュータで、汎用のパーソナルコンピュータで構成され、図３に示すように、主として、地図データベース（位置情報記憶手段）３１と、感地帯データベース（感地帯情報記憶手段）３２と、入力部３３と、表示部３４と、選定タスク（配置地選定手段）３５と、これらを制御などする中央処理部３６とを備えている。
【００２２】
地図データベース３１は、中継無線機２を配置可能な配置可能地の位置情報を記憶したデータベースである。すなわち、中継無線機２を配置可能な電柱や鉄塔、事務所、民家などの各配置可能地の緯度、経度を記憶するとともに、各配置可能地の位置を含む広域地図を記憶したものである。
【００２３】
感地帯データベース３２は、地理上の各位置からの無線通信が可能な領域を示す感地帯情報を記憶したデータベースである。すなわち、各配置可能地や作業員Ｍが作業を行う場所などを含む主要な位置（地点）ごとに、この位置において無線機で無線通信が可能な最大エリアとその電界強度を記憶したものである。ここで、このような感地帯情報・最大エリアは、予め実測あるいはシミュレーションによって割り出された電界強度地図（電界強度が同じ点を結んだ地図）に基づいて、設定、記憶されている。
【００２４】
入力部３３は、基地無線機１０１や作業員Ｍ（移動無線機１０２）の位置を入力したり、あるいは表示部３４に表示された地図上の基地無線機１０１や作業員Ｍを指定したりするインターフェイスであり、キーパッドやマウスなどで構成されている。表示部３４は、地図データベース３１に記憶された地図を表示したり、選定タスク３５による選定結果を表示したりするディスプレイである。
【００２５】
選定タスク３５は、地図データベース３１に記憶された位置情報と感地帯データベース３２に記憶された感地帯情報とに基づいて、中継無線機２を配置することでより多くの移動無線機１０２と基地無線機１０１とを中継可能な配置可能地を、配置地として選定するプログラムである。
【００２６】
具体的には、まず、基地無線機１０１や作業員Ｍの位置を入力する画面を表示部３４に表示する。この際、基地無線機１０１や作業員Ｍの所在地を直接入力したり、地図上で基地無線機１０１や作業員Ｍの位置を指定したりする画面を表示し、また、作業員Ｍは複数入力可能となっている。次に、基地無線機１０１や作業員Ｍの位置が入力部３３で入力されると、この基地無線機１０１の不感地帯ＦＡに位置する作業員Ｍ（移動無線機１０２）を抽出する。例えば、図４（ａ）に示すように、基地無線機１０１からの通信エリア（無線通信が可能な領域）Ｒ０を感地帯データベース３２から検索、取得し、この通信エリアＲ０外に位置する移動無線機１０２−１〜１０２−３を割り出す。
【００２７】
続いて、基地無線機１０１の通信エリアＲ０（感地帯ＫＡ）内における配置可能地を、地図データベース３１から検索、取得する。この際、通信エリアＲ０外に位置する移動無線機１０２−１〜１０２−３に近い所定距離内の配置可能地を複数検索、取得する。例えば、図４（ｂ）に示すように、配置可能地Ｐ１〜Ｐ３を割り出す。
【００２８】
次に、各配置可能地Ｐ１〜Ｐ３からの通信エリアＲ１〜Ｒ３を感地帯データベース３２から検索、取得し、図４（ｃ）に示すように、各通信エリアＲ１〜Ｒ３を地図上に重ねる。そして、最も多くの移動無線機１０２−１〜１０２−３を含む配置可能地Ｐ１〜Ｐ３を、配置地として選定する。例えば、図４（ｃ）の場合、第１の通信エリアＲ１は、２つの移動無線機１０２−１、１０２−２を含み、第２の通信エリアＲ２は、３つの移動無線機１０２−１〜１０２−３を含み、第３の通信エリアＲ３は、２つの移動無線機１０２−２、１０２−３を含むため、第２の通信エリアＲ２である第２の配置可能地Ｐ２を配置地として選定する。ここで、同じ数の移動無線機１０２を含む配置可能地Ｐ（通信エリアＲ）が複数存在する場合には、基地無線機１０１との電界強度および移動無線機１０２−１〜１０２−３との電界強度がより高い配置可能地Ｐを配置地として選定する。
【００２９】
そして、すべての移動無線機１０２が通信エリアＲに含まれるまで、このような選定を繰り返して行うものである。従って、移動無線機１０２の数や位置によっては、配置地が複数選定される場合もある。さらに、基地無線機１０１の通信エリアＲ０内の配置可能地Ｐ１〜Ｐ３のみからでは移動無線機１０２と無線通信できない場合、つまり移動無線機１０２が通信エリアＲ１〜Ｒ３内に含まれない場合には、複数回の中継を行う。すなわち、対象の移動無線機１０２に近い通信エリアＲ１〜Ｒ３、例えば、第２の通信エリアＲ２を選定し、この第２の配置可能地Ｐ２を基地無線機１０１として上記のような選定処理を繰り返し、複数段の配置地・中継地を選定する。
【００３０】
次に、このような構成の無線中継システム１の作用および、無線中継システム１による無線中継方法などについて説明する。
【００３１】
まず、選定コンピュータ３の選定タスク３５を起動して、基地無線機１０１や作業員Ｍの位置を入力部３３で入力すると、上記のようにして、より多くの移動無線機１０２−１〜１０２−３と基地無線機１０１とを中継可能な配置可能地Ｐが選定される。例えば、第２の配置可能地Ｐ２が配置地として選定され、表示部３４に表示される。そして、この配置地に中継無線機２を配置して起動すると、中継無線機２によって基地無線機１０１と各移動無線機１０２−１〜１０２−３とが中継される。
【００３２】
すなわち、基地無線機１０１からの通話内容が中継無線機２で受信され、録音再生部２７に記憶されると、この記憶された通話内容が中継無線機２から各移動無線機１０２−１〜１０２−３等に送信される。同様に、各移動無線機１０２−１〜１０２−３からの通話内容が中継無線機２で受信され、録音再生部２７に記憶されると、この記憶された通話内容が中継無線機２から基地無線機１０１等に送信される。このようにして、基地無線機１０１と各移動無線機１０２−１〜１０２−３からの通話内容が逐次、中継無線機２によって相互に自動中継されるものである。
【００３３】
以上のように、この無線中継システム１および無線中継方法によれば、基地無線機１０１と各移動無線機１０２−１〜１０２−３からの通話内容が、中継無線機２によって相互に自動中継されるため、中継員を確保、配置する必要がない。このため、中継員に要する費用を削減することができるとともに、通話内容を正確に中継・伝達することができる。
【００３４】
また、中継無線機２は、通常の移動無線機が有する構成に、録音再生部２７と制御部２８とを備えるだけであるため、構成が簡易である。また、より多くの移動無線機１０２−１〜１０２−３と基地無線機１０１とを中継可能な第２の配置可能地Ｐ２が配置地として選定されるため、この配置地に中継無線機２を配置することで、１つの中継無線機２でより多くの移動無線機１０２−１〜１０２−３を中継することができる。これらの結果、不感地帯ＦＡに対して簡易な構成で無線中継することが可能となる。
【００３５】
以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態では、中継無線機２が一体で構成されているが、通常の移動無線機と組み合わせて構成してもよい。すなわち、アンテナ２１からマイク２６までを構成する通常の移動無線機に対して、録音再生部２７と制御部２８とを備えた外部装置を、スピーカ２５とマイク２６のジャック・端子を介して接続し、切替スイッチ２２と制御部２８とを制御線で接続することで、中継無線機２を構成してもよい。これにより、既製・汎用の移動無線機を利用して、より簡易・容易に中継無線機２を構成することができる。
【００３６】
また、基地無線機１０１の通信エリアＲ０内の配置可能地Ｐ１〜Ｐ３を検索、取得してから、最も多くの移動無線機１０２−１〜１０２−３を含む配置可能地Ｐ１〜Ｐ３を選定しているが、各移動無線機１０２−１〜１０２−３の位置から配置地を選定するようにしてもよい。すなわち、図５に示すように、各移動無線機１０２−１〜１０２−３からの通信エリアＲ１１〜Ｒ１３を感地帯データベース３２から検索、取得して、各通信エリアＲ１１〜Ｒ１３を地図上に重ねる。そして、通信エリアＲ０およびＲ１１〜Ｒ１３のすべてが重なる領域Ｒ１０内に位置する配置可能地Ｐを、地図データベース３１から検索、取得して、配置地として選定するものである。
【００３７】
一方、上記の実施の形態において、異なる通信エリアＲにおいて、同一の周波数を使用してもよいし異なる周波数を使用してもよい。そして、異なる周波数を使用する場合には、一方の通信エリアＲ（例えば基地無線機１０１）から第１の周波数で受信した通話内容を、第２の周波数で他方の通信エリア（例えば移動無線機１０２）のみに送信することができ、また、より少ない中継無線機２で中継することが可能となる場合がある。
【符号の説明】
【００３８】
１        無線中継システム
２        中継無線機
２１      アンテナ（送受信手段）
２２      切替スイッチ
２３      受信部（送受信手段）
２４      送信部（送受信手段）
２５      スピーカ
２６      マイク
２７      録音再生部（通話記憶手段）
２８      制御部
３        選定コンピュータ（中継地選定装置）
３１      地図データベース（位置情報記憶手段）
３２      感地帯データベース（感地帯情報記憶手段）
３３      入力部
３４      表示部
３５      選定タスク（配置地選定手段）
３６      中央処理部
１０１    基地無線機（第１の無線機）
１０２    移動無線機（第２の無線機）
ＫＡ      感地帯
ＦＡ      不感地帯
Ｃ        基地局
Ｍ        作業員
Ｐ        配置可能地
Ｒ        通信エリア（無線通信が可能な領域）
【図１】
0005583744.tif 000002
【図２】
0005583744.tif 000003
【図３】
0005583744.tif 000004
【図４】
0005583744.tif 000005
【図５】
0005583744.tif 000006