(57)【要約】【課題】信号選択部の簡易な構成で識別トーン数を自由に変更でき、かつ盗難信号防止策も配慮した呼出応答システムとその方法を提供する。【解決手段】呼出応答システムは、ラジオブイに付与された固有の選択呼出信号を受信して、検波されたトーン信号を出力する受信部30；該受信部で検波されたトーン信号を方形波信号に変換する低周波増幅段38と、連続して入力した前記方形波信号の各トーン周波数をデジタル変換して一周期の時間をカウントするＣＰＵとを含み、連続して入力した前記トーン周波数の順番が、前記固有の選択番号に一致したとき、前記ＣＰＵが発信制御信号をトリガ信号として出力する信号選択部50；及び前記トリガ信号に対応して出力されるキーイング信号のオンオフに同期した搬送波を生成し、送信周波数で断続したモールス信号を送信する送信部40から構成される。【選択図】図１
2008228710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラジオブイに付与された固有の選択呼出信号を受信して、検波されたトーン信号を出力する受信部、
該受信部で検波されたトーン信号を方形波信号に変換する低周波増幅段と、連続して入力した前記方形波信号の各トーン周波数をデジタル変換して、一周期の時間をカウントするＣＰＵとを含み、連続して入力した前記トーン周波数の順番が、前記固有の選択番号に一致したとき、前記ＣＰＵが発信制御信号をトリガ信号として出力する信号選択部、及び
前記トリガ信号に対応して出力されるキーイング信号のオンオフに同期した搬送波を生成し、送信周波数で断続したモールス信号を送信する送信部からなることを特徴とするラジオブイの呼出応答システム。
【請求項２】
前記選択呼出信号は、ＣＰＵの設定によって、その選択番号の順番が変更可能であることを特徴とする請求項１記載の呼出応答システム。
【請求項３】
前記選択呼出信号は、トーン数とトーンの長さの一方又は両方を任意に設定可能であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の呼出応答システム。
【請求項４】
前記選択呼出信号は、４トーンの呼出信号の他に、１つのトーンを付加して、ラジオブイに個別の命令を認識させたことを特徴とする請求項１記載の呼出応答システム。
【請求項５】
ラジオブイに付与された固有の選択番号に基づく選択呼出信号を受信部が受信し、該受信部で検波されたトーン信号を、信号選択部において、低周波増幅段によって方形波信号に変換し、前記固有の選択番号の各トーン周波数に対応するそれぞれの前記方形波信号の一周期の時間をＣＰＵでカウントして、順次入力した方形波信号のトーン周波数を識別し、連続して入力した前記トーン周波数の順番が、前記固有の選択番号に一致したとき、前記ＣＰＵが発信制御信号をトリガ信号として送信部に出力し、送信部へのキーイング信号のオンオフに同期して、送信周波数で断続したモールス信号を送信電波として出力することを特徴とするラジオブイの呼出応答方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、漁船が流す漁網・延縄等に取り付けて、網を管理するラジオブイに関し、特に、受信部選択呼出し機能に関するラジオブイの呼出応答システム及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラジオブイは、無線設備を内蔵した浮標を目標物に置き、これから発射される電波を船舶等において受信し、その方位を測定するシステムとして構成されるものであり、その位置は、ラジオブイから発信する電波を船舶の方向探知器で受信することにより特定でき、これにより、網の発見を容易にし、紛失、盗難を防ぐことを可能にしている。
【０００３】
ラジオブイは、主に４種類の形式があり、それらは、常に電波の発射と休止を繰り返し行う（一般ラジオブイ）もの 、タイマーを内蔵し、特定の時刻から一定時間にわたり電波の発射と休止を繰り返す（タイマー付きラジオブイ）もの、選択呼出しを受けたときのみ電波を発射する（セルコールブイ）もの、 レーダー電波を受信したときのみ電波を発射する（レーダーブイ）もの等がある。
【０００４】
上記ラジオブイの中で、選択呼出装置を備えるものは、一般的にセルコールブイと呼称される。このラジオブイは、受信装置を内蔵し、本船からの呼び出し時にのみ応答し、４信号直列トーン方式の呼び出し応答を行う機構を備えている。
【０００５】
通常、海上通信では、本船側に配備された選択呼出し信号発生装置と選択呼出専用送信機により、予め決められた固有の選択番号（ＩＤ）を選択し、この信号電波をラジオブイに発信すると、ラジオブイは、この電波の選択番号が正しければ、電波を発信し、これを本船側の方向探知器が受信して、ブイが位置する方向を突き止めることができるようになっている。
【０００６】
このようなラジオブイのセルコールは、最近の船舶の増加、通信量の増加、周波数利用の効率化、通信士の減少などから、特定の船舶局、海岸局などを特定の信号によって選択して呼出しのできる選択呼出しを採用したものであり、１９６０年代の後半より、このセルコールを国際的に船舶に採用することが検討され、ＣＣＩＲ（ＩＴＵ−Ｒ）で、その方式の審議が進んで、１９６７年のＷＡＲＣで改訂され、無線通信規則にその呼出し周波数、信号の構成などが規定された。
【０００７】
この方式は、０から９までの数字に対応する約０．５〜２ｋＨｚのトーン周波数による４桁の数字と、その送信時間などの信号の構成を定めたものである。
【０００８】
従って、ラジオブイは、船舶など（以下、基地局と称す）から選択呼出信号発生装置でブイに固有の選択番号を選択し、選択呼出専用送信機でセルコールブイに電波を発信する。そして、該電波を受けたブイは、選択番号が当該ブイに定められた選択番号であれば応答し、電波を発信する。基地局は、ラジオブイから発振された電波を方向探知器で受信し、当該ブイのある方向を知る。
【０００９】
図８は、従来のセルコール方式におけるラジオブイの概略構成を示すブロック図である。基地局からの選択呼出し（セルコール）信号を受信するアンテナ１、該アンテナ１で受信した選択呼出信号を増幅する受信部３に入力する切替器２、受信部３からの選択呼出信号からラジオブイに固有の選択番号を選択する信号選択部５、該信号選択部５の検出結果を所定の信号に変換するオートキーヤ部６、該オートキーヤ部６の信号を切替器２を介してアンテナ１から送信する送信部４から構成されている。
【００１０】
信号選択部５には、複数個のフィルタ回路５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄと、信号検出制御部７が設けられている。複数個のフィルタ回路５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄは、選択呼出し信号（トーン信号）のなかに、当該ラジオブイに固有の選択番号が含まれている場合に信号を出力するフィルタ回路である。複数個の各フィルタ回路に用いられているフィルタは、それぞれ異なる周波数に応答して信号を出力し、例えば５０２．５Ｈｚから３０Ｈｚづつ増加する周波数に対してそれぞれ応答する特性を有するメカニカルフィルタまたはアクティブフィルタの中の１個が使用されている。
【００１１】
信号検出制御部７は、当該ラジオブイに固有の選択番号が含まれている場合、端子ＴＸから切替え信号を出力し、信号線７ａを介して図示していないリレー回路などにより、切替器２を送信部４側（ロ側）に切替える。オートキーヤ部６は、周知のモールス信号により予め定められた形式で２回、基地局に対して応答信号を送信する。
【００１２】
図９は、従来のラジオブイのより詳細な構成を示しており、概略、アンテナ１０、受信部１１、送信部１２、信号選択部１３を備えたものである。受信部１１は、スーパーヘテロダイン方式の受信装置であり、アンテナ１０に入力した信号が、最終段の低周波増幅により、トーン信号として出力される。このトーン信号の周波数がメカニカルフィルタと同一周波数の場合、信号選択部１３において、トーン信号が、順次メカニカルフィルタを通過し、整流、インバータのロジック回路をへて、ゲートを開き、各メカニカルフィルタを通過すると、ラジオブイに付与された固定の選択呼出番号の順番と同一であることから、ゲートアレー１５が作動する。この結果、リレー回路１６を送信側に切換えて、受信部１１の電源をオフにする信号を出力し、メモリに記憶されている符号データに沿って、送信部１２をキーイングする。オートキーヤ部１８は、ゲートアレー１５のキーイング信号に同期したオンオフ信号を出力し、送信部１２を構成する発信増幅段、緩衝増幅段、および電力増幅段を介して、局部発振周波数により形成された搬送波を、キーイング信号のオンオフ動作に同期させて、アンテナ１０から送信周波数で断続したモールス信号を送信する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、このようなラジオブイは、構成要素であるメカニカルフィルタを４つ使用するとともに、個々のブイに固有の選択番号を設定するため、その選択番号に対応した多数のフィルタを在庫として抱える必要があり、多大の組立時間を要することから、製造コストが高い等の問題があった。
【００１４】
また、固有の選択呼出信号に対して、現在使用している１番から０番、そしてＲ番等の合計１１波を合成した電波を用いて、トーンの継続時間を確認する等により、固有の選択番号が識別される結果、盗難電波による動作防止及び夜間の放送などの混信をなくすことができないという問題も生じていた。
【００１５】
本発明は、上記問題点を解消するために、信号選択部に用いるメカニカルフィルタ等の構成をなくし、簡易な構造でかつ識別トーン数を自由に変更可能とし、さらには、盗難信号に対する防止策も配慮した呼出応答システムおよびその方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明に係るラジオブイの呼出応答システムは、ラジオブイに付与された固有の選択呼出信号を受信して、検波されたトーン信号を出力する受信部；該受信部で検波されたトーン信号を方形波信号に変換する低周波増幅段と、連続して入力した前記方形波信号の各トーン周波数をデジタル変換して、一周期の時間をカウントするＣＰＵとを含み、連続して入力した前記トーン周波数の順番が、前記固有の選択番号に一致したとき、前記ＣＰＵが発信制御信号をトリガ信号として出力する信号選択部；及び前記トリガ信号に対応して出力されるキーイング信号のオンオフに同期した搬送波を生成し、送信周波数で断続したモールス信号を送信する送信部からなることを特徴としている。
【００１７】
また、本発明の他の構成によれば、選択呼出信号は、ＣＰＵの設定によって、その選択番号の順番が変更可能である。また、この選択呼出信号は、トーン数とトーンの長さの一方又は両方を任意に設定可能である。さらに、選択呼出信号は、４トーンの呼出信号の他に、１つのトーンを付加して、ラジオブイに個別の命令を認識させることを可能にしている。
【００１８】
また、本発明に係るラジオブイの呼出応答方法では、ラジオブイに付与された固有の選択番号に基づく選択呼出信号を受信部が受信し、該受信部で検波されたトーン信号を、信号選択部において、低周波増幅段によって方形波信号に変換し、前記固有の選択番号の各トーン周波数に対応するそれぞれの前記方形波信号の１周期の時間をＣＰＵでカウントして、順次入力した方形波信号のトーン周波数を識別し、連続して入力した前記トーン周波数の順番が、前記固有の選択番号に一致したとき、前記ＣＰＵが発信制御信号をトリガ信号として送信部に出力し、送信部へのキーイング信号のオンオフに同期して、送信周波数で断続したモールス信号を送信電波として出力することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、信号選択部がメカニカルフィルタ等を用いることなく、単純な低周波増幅段とＣＰＵで構成でき、装置の構成を簡単にして、在庫管理を容易にかつ製造コストを低減することができる。
【００２０】
また、本発明は、ＣＰＵの使用により、トーン周波数の設定、トーン継続時間の認識をソフトウェアの変更により簡単に行えるので、識別トーン数を自由に変更でき、さらに１トーンの長さを認識可能にしたことにより、盗難信号による動作を防止できる。また、４トーンの呼出信号に他の命令を付加して、ラジオブイに対して、電池電圧送信命令、緊急時動作停止命令、呼出番号変更命令等の信号を付加して、機能を拡張することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は、本発明における実施形態のラジオブイのブロック図である。
本発明は、受信部３０、送信部４０、及び制御機能を有する信号選択部５０から概略構成される。
【００２２】
受信部３０は、基地局からの選択呼出し（セルコール）信号を受信するもので、スーパーヘテロダイン式の無線受信部を構成し、アンテナ１から入力した信号が高周波増幅段３１で増幅され、ミキサを構成する混合増幅段３２において、この受信増幅信号と、ＰＬＬ制御３３により調整されたＶＣＯ３４からの局部発振周波数の信号とを混合して、フィルタ３５を介して、双方の周波数差の中間周波数を中間周波増幅段３６に送る。中間周波増幅段３６は、高利得を得るために二段で構成され、受信周波数より低い一定の中間周波数の信号を増幅して、検波器３７に送る。この検波器３７は、低周波増幅段３８により信号をパワーアップさせてトーン信号を形成する。
また、検波器３７から出力された信号をＡＧＣ増幅３９により高周波増幅段にフィードバックさせて、検波器の入力レベルを一定に保つ回路が付加されている。
【００２３】
送信部４０は、後述する信号選択部５０からの信号を受け、さらに、発信増幅段５１でＰＬＬ制御されたＶＣＯ３４からの発振周波数の入力信号とから、送信する搬送波を作り出し、緩衝増幅段５２において、この搬送波をＣＰＵ制御に基づくキーイング信号のオンオフに同期させて出力する。電力増幅段５３では、アンテナから電波を送信するのに必要な電力に増幅され、内部ローディングコイルで同調されたアンテナより送信周波数で断続したモールス信号を送信する。
【００２４】
本発明の特徴である信号選択部５０は、図１に示すように、従来のメカニカルフィルタ１〜４（図８参照）の代わりに、受信部３０にその一部分が含まれる低周波増幅段３８と、トーン波形を測定してトーン周波数を認識するＣＰＵとから構成される。
【００２５】
図２は、この信号選択部の原理構成を示されており、低周波増幅段３８は、500〜800Ｈｚの周波数帯域を通過させるフィルタ機能を有し、受信部３０のＡＦ出力を増幅、飽和させて、図３に示すように、トーン波形を方形波に変換する。ＣＰＵは、上記方形波の１周期の時間ｔを測定して何Ｈｚのトーン周波数であるかを認識するソフトフィルタを形成する。
【００２６】
このソフトフィルタは、図４(a)で示すように、例えば、呼出番号１−２−３−４（４トーン）でトーン長さを０．２秒としたもので、第１のトーン周波数を５０２.５Ｈｚ、第２のトーン周波数を５３２.５Ｈｚ、第３のトーン周波数を５６２.５Ｈｚ、第４のトーン周波数を５９２.５Ｈｚと設定する。ここで、トーン数、トーンの長さは、ソフトウェアにより容易に変更が可能である。
【００２７】
図５のフローチャートに示すように、ＣＰＵによるトーン周波数の測定は、方形波信号の各トーン周波数をデジタル変換し、１周期の時間をＣＰＵでカウントして、何Ｈｚのトーンであるか識別することにより、一番目のトーン周波数（５０２．５Ｈｚ）であるか否かが確認される（１番目トーン確認ステップＡ）。また、トーンの長さが、０．２秒間継続しているかを確認し、この結果、正規の呼出信号であるか否かを判断する。
【００２８】
条件が満たされれば、順次、第２番目、第３番目、第４番目のトーン周波数を確認する（トーン確認ステップＢ，Ｃ，Ｄ）。そして、順次、４番目のトーンまで確認したところで指定のラジオブイの選択呼出番号が呼び出されたことを示す呼出信号が出力される。これにより、ＣＰＵは、受信部３０の電源をオフにする信号を出力するとともに、送信部の発信増幅段に対して送信指令を行うためのトリガ信号を出力する。そして、前記呼出信号に基づくキーイング信号を送信部４０に出力する。
【００２９】
このようにして、ＣＰＵは、トーン周波数の測定後、信号選択部５０から選択呼出信号を出力し、キーイング信号のオンオフに同期した送信部への符号送信後、再び周波数測定に戻る。
【００３０】
次に、上記操作を実行する本発明に係るラジオブイの呼出応答方法を、図６の動作タイムチャートに従って説明する。
図６において、指定のラジオブイにアンテナ受信電波が送信されると、ラジオブイの受信部が、付与された固有の選択番号に基づく選択呼出信号を受信する。ここで、ＰＬＬ制御により調整されたＶＣＯからの局部発振による受信時間周波数に基づいて、中間周波数が与えられ、中間増幅段を経て検波器により、トーン周波数が出力される。
【００３１】
このトーン周波数の信号Ｔ１、Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４は、信号選択部において、低周波増幅段の方形波変換により、方形波信号Ｔ１、Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４に変換される。この方形波信号は、ラジオブイの固有の選択番号の各トーン周波数に対応して、ＣＰＵが、それぞれの方形波信号Ｔ１、Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４の１周期の周波数をカウントして、順次入力した方形波信号のトーン周波数を確認する。
【００３２】
そして、受信部電源から連続して入力した前記トーン周波数の順番が、前記固有の選択番号に一致したとき、ＣＰＵから受信部電源をオフする指令が行われ、ＰＬＬ制御によるＶＣＯからの発信制御信号がトリガ信号として送信部に出力される。また、ＣＰＵから送信部へキーイング信号が出力される。送信部の発信増幅段、さらに、緩衝増幅段において、キーイング信号のオンオフに同期した搬送波が形成され、電力増幅段において、アンテナから電波を送信するのに必要な電力に増幅され、送信周波数で断続したモールス信号が送信電波として出力される。
【００３３】
上述した本発明の呼出応答システムにおける特徴ならびに利点を述べると、以下の通りである。
【００３４】
（1）トーンの桁数を増やすことにより、選択信号の組み合わせを変更できる。
これは、ＣＰＵのソフトウェアにより、トーン周波数の確認プログラムを増やすことが可能であり、その結果、メモリのある限りトーンの識別させる桁を増やすことができる。例えば、１−２−３−４−５（５桁トーン認識）として、第５番目トーンの確認ステップを増やし、トーン周波数が５９２．５Ｈｚであるかを確認し、そうであれば、次に、トーンが０．２行継続しているか否かを判断する。このような単なるステップの増加によって、選択信号を５桁のものとすることができる。
【００３５】
（2）盗難電波による動作防止を可能にする。
現在のメカニカルフィルタ方式の場合、１番から０番  Ｒ番など現在使用している１１波を合成した盗難電波を用いて、トーンの継続している時間を確認することにより、ラジオブイに固有の選択呼出番号が識別されることがある。これに対して、本発明では、ＣＰＵが周波数をカウントする方式であるので、トーン周波数がデジタル的に確定しており、アナログ的な数値で安定しないトーン周波数の盗難電波では、トーンの長さを認識できない。
【００３６】
（3）従来の４トーン呼出信号に付け加えて、他の複数の命令をブイが認識することができる。
従来の呼出番号を１−２−３−４とする。トーンの識別数を４トーンから５トーンにし、５トーン目をラジオブイへの命令とする。すなわち、トーンの数を１つ追加して合計で５つにすると、図７に示すように、第５番目のトーン周波数を確認することができ、この５番目のトーンにおいて、ラジオブイの動作を緊急停止する命令、また、ブイの電池寿命を判断するために、モールスにより電池電圧送信させる命令、あるいは、呼出番号変更命令等を送ることができる。
【００３７】
（4）１トーンの長さを認識できる（盗難信号による動作を防止できる要因となる）。
トーンの長さが設定に合っていないと、ラジオブイを呼び出すことができないが、本発明では、トーンの長さも条件に加えられるので、秘匿性を向上させることができる。
従来は、トーンの長さを検出することができないので、トーンの長さに関係なく動作するが、本発明では、ＣＰＵがトーンの長さを検出できる。
【００３８】
例えば、本発明の呼出応答システムにおいて、図４(ｂ)に示すように、選択番号１−２−３−４の各トーンの長さを、それぞれ、0.2秒、0.4秒、0.6秒、0.8秒に設定したとすると、トーンの長さが設定と一致しない呼出信号の場合は、応答できない。この結果、盗難信号を識別できる。
【００３９】
従って、本発明の呼出応答システムでは、トーン長さを変更することにより、盗難信号の動作防止が可能であり、メカニカルフィルタ、アクティブフィルタを不要にし、これらの素子の在庫を抱える必要がなくなる。さらに、トーン数の増加、トーン長さの検出により、ラジオブイの選択呼出番号の秘匿性を保つことができる。
また、メカニカルフィルタのはんだ付け作業等を不要とするので、組立作業の効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る呼出応答システムを備えるラジオブイの概略構成図である。
【図２】本発明に係る信号選択部の原理構成図である。
【図３】本発明の呼出応答で使用されるトーン波形から方形波への変換を示す図である。
【図４】ラジオブイの選択呼出番号のパターン図である。
【図５】本発明の呼出応答においてＣＰＵのトーン周波数の確認手順を示すフローチャート図である。
【図６】本発明の呼出応答における各段階での動作タイムチャートを示す図である。
【図７】本発明の呼出応答での第５目トーンの確認ステップを示す図である。
【図８】従来のセルコールブイの概略構成を示す図である。
【図９】従来のセルコールブイのより詳細な構成図である。
【符号の説明】
【００４１】
３０  受信部
３８  低周波増幅段
４０  送信部
５０  信号選択部
【図１】
2008228710.tif 000003
【図２】
2008228710.tif 000004
【図３】
2008228710.tif 000005
【図４】
2008228710.tif 000006
【図５】
2008228710.tif 000007
【図６】
2008228710.tif 000008
【図７】
2008228710.tif 000009
【図８】
2008228710.tif 000010
【図９】
2008228710.tif 000011