(57)【要約】【課題】データ伝送のためのアダプタやインタフェースを特別に追加することなく、デジタル方式の無線機により簡易なデータ伝送を実現する。【解決手段】マイクロホン２からの入力音声を音声符号化部１５で符号化したデジタル音声データに変換して通信フレームに載せて送信するデジタル無線機において、テンキー７からトーン信号として入力されたデータをＤＴＭＦデコーダ４０で当該トーン信号に対応するキーデータコードに変換し、データ通信であることを示す識別情報（ＲＩ）とともに通信フレームに載せてチャネル符号化部１８で符号化して送／受信部２５により無線送信する。なお、音声符号化部１５を構成するプロセッサ１７によりＤＴＭＦデコーダ４０も構成することにより装置構成を簡単化する。【選択図】  図１
2004242228.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロホンから入力された音声を符号化したデジタル音声データに変換して通信フレームに載せて送信するデジタル無線機であって、
トーン信号として入力されたデータを当該トーン信号に対応するコードデータに変換する変換手段と、
データ通信であることを示す識別情報とともにコードデータを通信フレームに載せて送信する送信処理手段と、
を備えたことを特徴とするディジタル無線機。
【請求項２】
請求項１に記載のディジタル無線機において、
入力された音声を符号化処理するプロセッサと、
入力されたトーン信号の送信処理を行う場合には、当該プロセッサによる処理を切換えて、当該プロセッサにより当該トーン信号のコードデータへの変換処理を行わせる制御手段と、
を備えたことを特徴とするディジタル無線機。
【請求項３】
送話ボタンが押された状態でマイクロホンから入力された音声を符号化したデジタル音声データに変換して通信フレームに載せて送信するプレストーク方式のデジタル無線機であって、
送話ボタンが押された状態で入力されたデータをデータ通信であることを示す識別情報とともに通信フレームに載せて送信する送信処理手段を備えたことを特徴とするディジタル無線機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音声をディジタル信号に変換して通信するディジタル方式の無線機に関し、特に、音声以外のデータも通信することができるディジタル無線機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の無線通信技術の発達により、種々な形式の無線機が実用に供せられている。
図４にはプレストーク（ＰＴＴ：Ｐｒｅｓｓ  Ｔｏ  Ｔａｌｋ）方式の無線機を示してあり、このようなプレストーク方式の無線機は主に作業現場での連絡用などの業務用に用いられる。
プレストーク方式の無線機は、無線機本体１にマイクロホン２、スピーカ３、送話ボタンたるＰＴＴスイッチ４を備えたハンドマイク５を接続した構成であり、ＰＴＴスイッチ４を押した状態でマイクロホン２から音声を入力することにより当該音声を受信側に無線送信することができ、ＰＴＴスイッチ４を押していない状態では無線受信した音声をスピーカ３から出力するプレストーク通話を行う。
【０００３】
図５にはプレストーク方式のディジタル無線機の構成を示してある。なお、図示の例では、ハンドマイク５に“通話中”等の動作状況を表示する表示器６が備えられている。
同図において、１０は無線機全体の制御を行うマイクロコンピュータ等で構成する制御部、１１はマイクロホン２から入力された音声を増幅するマイクアンプ、１２はスピーカ３から出力する音声を増幅するスピーカアンプ、１３はマイクロホン２から入力するアナログの送信音声信号をディジタル信号に変換するＡＤ変換部、１４はディジタル形式の受信音声信号をアナログ形式の音声信号に変換するＤＡ変換部である。
【０００４】
更に、１５はＡＤ変換部１３から入力するディジタル送信音声信号に音声符号化と誤り訂正符号化を行う音声符号化部、１６は受信した音声信号に音声復号化と誤り訂正復号化を行う音声復号化部である。
なお、図示の例では、音声符号化部１５と音声復号化部１６とは１つのディジタル信号処理プロセッサ１７（以下、ＤＳＰ）により構成されている。
【０００５】
更に、１８は音声符号化処理部１５で符号化された音声データと制御部１０から送られる各種の制御データを含む送信データに対して、誤り検出・訂正能力を付加するチャネル符号化処理を行って送信フレームを生成するチャネル符号化部である。１９はチャネル符号化処理された受信データを復号化するチャネル復号化部である。
なお、図示の例では、チャネル符号化部１８とチャネル復号化部１９とは１つのＤＳＰ２０により構成されている。
【０００６】
更に、２１は各部の動作タイミング信号を発生するタイミング制御部、２２は受信データに含まれる同期信号パターンを検出してタイミング制御部２１に出力する同期検出部、２３はチャネル符号化部１８から送られる送信データ信号を変調する変調部、２４は受信データ信号の復調部、２５は送信データ信号及び受信データ信号のアンテナによる無線送受信を行う送／受信部である。
【０００７】
このようなプレストーク方式の無線機では、ＰＴＴスイッチ４が押されている間に、マイクロホン２から入力する音声をＡＤ変換部１３でディジタル信号に変換した後、音声符号化部１５で音声符号化及び誤り訂正符号化し、チャネル符号化部１８でチャネル符号化して無線送信する。一方、着信した場合には、受信信号をチャネル復号化部１９で復号し、音声復号化部１６で誤り訂正復号化及び音声復号化した後、ＤＡ変換部１４でアナログ信号に変換してスピーカ３から出力する。
【０００８】
また、このようなプレストーク方式のディジタル無線機は、図６に示すように、無線機本体１にパーソナルコンピュータなどのディジタルデータ端末３０を接続して、ディジタルデータを送受信する使い方もある。
このような場合、図７に示すように、無線機本体１にデータ端末３０を接続するためのデータインタフェース２７を設け、データ端末３０と無線機本体の制御部１０との間のデータ転送を行えるようにしている。データ端末３０とのデータ転送を例えばＲＳ２３２Ｃを用いて行う場合は、データインタフェース２７はＲＳ２３２Ｃ接続用コネクタとＲＳ２３２Ｃドライバ／レシーバで構成する。
【０００９】
図８には、それぞれ無線機本体１に接続した２台のデータ端末３０間でデータの送受信を行う場合の処理シーケンスを示してある。
最初に送信側データ端末３０から送信側無線機１に対して送信開始コマンドを出力し、送信側無線機１が送信可能であるときに送信側データ端末３０に対して送信受付けコマンドを返送すると同時に送信状態になる。
【００１０】
送信状態では、最初に、送信側無線機１が受信側無線機１へ同期バースト信号（ＳＢ０）を規定の回数送信する。次に、送信側無線機１が所定の周期（本例では、４０ｍｓ毎に）送信側データ端末３０から送られる所定長（本例では、２５６ビット）の送信データを通信用チャネルのデータフォーマットに設定されたトラヒックチャネルＴＣＨ（本例では、９６ｂｉｔ＋１６０ｂｉｔ＝２５６ｂｉｔ）に配置して受信側無線機１へ送信する。
【００１１】
受信側無線機１では４０ｍｓ毎に受信する通信用チャネルのトラヒックチャネルＴＣＨに含まれる２５６ビットのデータを、受信側データ端末３０に対して出力する。
送信側データ端末３０から送信側無線機１へのデータ転送が完了すると、送信側データ端末３０は送信停止コマンドを出力し、これによって、送信側無線機１は空線信号を規定の回数送信した後、送信を停止して待受け状態に戻る。
なお、同期バースト信号（ＳＢ０）、空線信号、通信用チャネルのデータフォーマットはＡＲＩＢ  ＳＴＤ  Ｔ−６１（電波産業界）に詳細が規定されており、それぞれ図９に例示するような構成となっている。
【００１２】
上記のようにプレストーク方式のディジタル無線機１を用いて音声通話の他に、データ端末３０を接続してデータ伝送を行うことも行われている。
ここで、図１０に示すように、従来のプレストーク方式のアナログ無線機３１ではデータ端末等を接続せずに、テンキー７を備えたハンドマイク５を使用して、テンキー７からトーン信号形式で入力されたデータを相手側無線機３１に伝送する簡易なデータ伝送も行われている。
【００１３】
図１１には、このような簡易なデータ伝送を行うハンドマイク５とアナログ無線機３１の構成を示してある。
ハンドマイク５に備えられたテンキー７は数字“０”〜“９”及び記号“＊”と“＃”のキーを有しており、いずれかのキーが使用者によって押されると、当該キーに相当するＤＴＭＦ（Ｄｕａｌ  Ｔｏｎｅ  Ｍｕｌｔｉ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号を出力する。すなわち、ＰＴＴスイッチ４を押した状態では、通常マイクロホン２からの音声が変調部３７に入力されて送／受信部３８から送信されるが、ＰＴＴスイッチがを押された状態でテンキー７が押されると、ＤＴＭＦ信号が変調部３７に入力されて送／受信部３８から送信される。
【００１４】
ＤＴＭＦ信号は１つのキーに対して高群トーン周波数から１つと、低群トーン周波数から１つの、合わせて２波のトーン周波数を割り当てたものであり、トーン周波数は音声帯域内であるため、ＤＴＭＦ信号は音声と同様に変調／復調して送信／受信することができる。
【００１５】
受信側のアナログ無線機３１では、受信したＤＴＭＦ信号を復調部３９で復調し、ＤＴＭＦデコーダ３５でトーン信号に対応するキーデータ（すなわち、操作した各キーの数値や記号に対応したコードデータ）にデコードして、ＣＰＵ等から構成される制御部３４を介してメモリ３６にストアし、同時に表示器６にデータ受信のあった旨を表示する。
ＤＴＭＦ信号は対応するキーの数字や記号を送信する用途の他に、例えばメッセージ伝送に使用することもできる。例えば、００＝作業中、０１＝移動中、０２＝食事中・・・といったように、キーデータコードに予め特定のメッセージを対応付けておき、受信側のアナログ無線機３１の使用者がキー操作によりメモリ３６にストアされているキーデータを読み出すと、当該コードに対応するメッセージが表示器６に表示出力される。
【００１６】
ここで、無線機を用いたデータ伝送に関しては、マイクロホン及びスピーカからなる音声入出力装置とパーソナルコンピュータとを同時伝送アダプタに接続するとともに、当該同時伝送アダプタにディジタル方式の携帯電話機を接続し、同時伝送アダプタによって音声伝送モードとデータ伝送モードとを切換えて、音声入出力装置から入力された音声とパーソナルコンピュータから入力されたディジタルデータとを携帯電話機によって交互に無線送信することが知られている（特許文献１参照。）。これは、言うなれば、図６に示した装置構成において、ディジタル無線機本体１とデータ端末３０との間に同時伝送アダプタを介在させたような構成である。
【００１７】
また、無線通信フレームに関しては、無線通信フレームのチャネルを音声用又はデータ用に共用し、当該チャネルに載せた音声又はデータの種類を示す情報を付加することが知られている（特許文献２参照。）。
【００１８】
【特許文献１】
特開２０００―７８６５５号公報
【特許文献２】
特開平９―２６１７６５号公報
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
トーン信号を発生するテンキーにより入力したデータに対して、アナログ方式の無線機であれば、入力音声と同様にアナログデータに対する符号化や変調を施して送信することができる。すなわち、従来のアナログ方式の無線機では、データ端末やデータ端末インタフェースを特別に設けなくても、ハンドマイクに設けたテンキー等を使用した簡易なデータ伝送を容易に行うことが可能であった。
【００２０】
しかしながら、従来のディジタル方式の無線機にあっては、アナログ方式の無線機で可能であった簡易なデータ伝送を実施することができなかった。すなわち、トーン信号データを入力音声と同様にディジタル変換して送信した場合、受信側のディジタル方式無線機では、従来のようにＤＴＭＦデコーダによってメッセージ等に対応付けられたキーデータコードに変換することができなかった。
また、ＰＴＴ方式のディジタル無線機は業務用などとして広く用いられているが、音声と音声以外のデータとを共に通信することができるＰＴＴ方式のディジタル無線機が未だ実現されておらず、このような方式の無線機を必要とする用途では極めて不便な状況にあった。
【００２１】
本発明は上記従来の事情に鑑みなされたもので、簡易データ伝送機能を有するディジタル無線機を提供することを目的とする。
なお、本発明の更なる目的は以下の説明において明らかである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、マイクロホンから入力された音声を符号化したデジタル音声データに変換して通信フレームに載せて送信するデジタル無線機であって、トーン信号として入力されたデータを当該トーン信号に対応するコードデータに変換する変換手段と、コードデータをデータ通信であることを示す識別情報とともに通信フレームに載せて送信する送信処理手段とを備え、テンキー等から入力されたトーン信号データをコードデータに変換して識別情報を付加して送信処理を行うことにより、ディジタル処理される入力音声とデータとをそれぞれ無線通信することができる。
【００２３】
ここで、本発明においては、入力されたトーン信号の送信処理を行う場合には、入力された音声を符号化処理するプロセッサによる処理を切換えて、当該プロセッサにより当該トーン信号のコードデータへの変換処理を行わせるようにするのが好ましく、これによって、１つのプロセッサを用途に応じて共用して装置構成を簡単化することができる。
【００２４】
また、本発明は、送話ボタンが押された状態でマイクロホンから入力された音声を符号化したデジタル音声データに変換して通信フレームに載せて送信するプレストーク方式のデジタル無線機であって、送話ボタンが押された状態で入力されたデータをデータ通信であることを示す識別情報とともに通信フレームに載せて送信する送信処理手段を備え、ディジタル形式で入力されるデータについても、入力音声とを識別情報で識別して無線通信することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。
なお、以下の実施例において、前記の従来と同様な部分には同一符号を付して重複する説明は省略する。また、以下に示す第１実施例及び第２実施例はＰＴＴ方式の無線機を説明するが、これら実施例に係る発明は、トーン信号をディジタル処理して目的の無線通信を実現することが目的であるので、ＰＴＴ方式であるか否かに係わらず、更には、トーン信号データの入力はテンキーを用いるか他の手法を用いるかに係わらず実施することができる。
【００２６】
図１には、本発明の第１実施例に係るディジタル無線機の構成を示してある。本例のディジタル無線機は、その大まかな構成を言えば、図５に示したＰＴＴ方式のディジタル無線機本体１に、トーン信号として入力されたデータを所定のキーデータに変換するＤＴＭＦデコーダ４０と、同様な構成の他のディジタル無線機から受信したキーデータを制御部１０の管理下で保持するメモリ３６とを設け、また、ハンドマイク５にキー操作に応じてトーン信号を発生するテンキー７を設けたものである。
【００２７】
すなわち、本例のディジタル無線機では、テンキー７から入力されたトーン信号データはＤＴＭＦデコーダ４０によって所定のメッセージに対応するキーデータに変換されて制御部１０に入力され、また、同様な構成の他のディジタル無線機から受信してメモリ３６に保持されたキーデータは必要に応じて表示器６に表示される。なお、キーデータは対応するキーの数値や記号或いは対応付けられたメッセージを表すデータである（携帯機の場合）。また、車載機の場合は、無線機本体１は車に設置され、使用時にハンドマイク５を手にとり送信や受信を行う。
ここで、本例のように無線機本体１とハンドマイク５とを別体として、これらをケーブルで接続した構成のＰＴＴ方式のディジタル無線機は、使用者の腰部等にベルト等を用いて取り付けられて携帯され、使用時には、使用者がハンドマイク５を手にとって送信や受信を行うものである（携帯機の場合）。また、車載機の場合は、無線機本体１は車両に設置され、使用時にハンドマイク５を手にとって送信や受信を行う。
【００２８】
本例のＰＴＴ方式ディジタル無線機による処理動作を説明する。
まず、テンキー７が押されていない場合で、ＰＴＴスイッチ４が押されている間は、マイクロホン３から入力する送信音声をアンプ１１で増幅してＡＤ変換部１３でディジタル信号に変換した後、音声符号化部１５で音声符号化処理及び誤り訂正符号化処理をし、チャネル符号化部１８でチャネル符号化処理をして、変調部２３により変調した後に送／受信部２５から無線送信する。
なお、本例の制御部１０は、テンキー７が押されていない時は、音声符号化部１５から出力する送信音声データを定期的に読み出し、チャネル符号化部１８に出力するといった処理を行う。
【００２９】
また、テンキー７が押されていない状態で着信した場合は、受信信号を復調部２４で復調し、チャネル復号化部１９で復号し、音声復号化部１６で誤り訂正復号化及び音声復号化した後、ＤＡ変換部１４でアナログ信号に変換し、アンプ１２で増幅してスピーカ３から出力する。
すなわち、テンキー７が押されていない場合の処理動作は図５に示した無線機と同様である。
【００３０】
そして、このように音声データを送信する場合には、チャネル符号化部１８は音声符号化部１５から制御部１０を介して入力する送信音声データを通信用チャネルのＴＣＨに配置して、変調部２３、送／受信部２５に対して４０ｍｓごとに出力する。また、ＴＣＨに配置されているデータが音声データであることを識別するため、チャネル符号化部１８は通信用チャネルの信号フォーマットに含まれるＲＩ（無線情報チャネル）を「音声」に設定する。
【００３１】
次に、ＰＴＴスイッチ４が押された状態でテンキ−７が押された場合の動作を説明する。テンキー７のいずれかのキーが押されると、当該キーに対応するＤＴＭＦ信号がＤＴＭＦデコーダ４０へ出力され、ＤＴＭＦデコーダ３５はＤＴＭＦ信号をデコードして、キーデータとして制御部１０へ出力する。制御部１０はキーデータをチャネル符号化部１８へ出力し、チャネル符号化部１８はキーデータを通信用チャネルのＴＣＨに配置して、変調部２３を介して送受信部２５に対して４０ｍｓごとに出力する。
また、チャネル符号化部１８はＴＣＨに音声と異なるキーデータが配置されていることを識別するため、通信用チャネルの信号フォーマットに含まれるＲＩ（無線情報チャネル）を「データ」に設定する。
【００３２】
受信側の無線機では、送信された音声又はキーデータを送／受信部２５により受信して復調部２４により復調した後、チャネル復号化部１９により復号化する。
この復号処理において、通信用チャネルの信号フォーマットに含まれるＲＩ（無線情報チャネル）が「音声」に設定されている場合は、制御部１０は、従来の無線機と同様にＴＣＨに配置された符号化音声を音声復号化部１６で復号させ、ＤＡ変換器１４、スピーカアンプ１２を通ってスピーカ３から出力させる。
【００３３】
一方、上記復号処理において、チャネル復号化部１９から出力される通信用チャネルの信号フォーマットに含まれるＲＩ（無線情報チャネル）が「データ」に設定されている場合は、制御部１０は、ＴＣＨに配置されたキーデータをメモリ３６にストアするとともに、表示器６にデータ受信のあった旨を表示する。
このようにメモリ３６に保持されたキーデータは使用者のキー操作により読み出されて表示器６に表示され、相手局から送信された数字、記号やメッセージを知ることができる。
【００３４】
図２には、本発明の第２実施例に係るディジタル無線機の構成を示してある。本例のディジタル無線機は、音声以外のデータの送信中は、音声符号化部１５の処理が必要のないことに着目したものであり、音声符号化部１５を構成しているプロセッサ（本例では、ＤＳＰ）１７にＤＴＭＦ信号のデコード処理を行うためのプログラムを実行させてＤＴＭＦデーコーダ４０を構成し、制御部１０は、ＰＴＴスイッチ４が押されている状態でテンキー７が押されている間は、ＤＳＰ１７によりＤＴＭＦ信号のデコード動作を行うようにしたものである。
【００３５】
すなわち、音声又はキーデータを同時期に送信処理することがないので、プロセッサ１７を音声送信処理とキーデータ送信処理とに共用することにより、ハードウエア資源を有効利用して無線機の構成を簡単化することができる。
なお、本例における音声及びキーデータの送受信処理動作は、上記実施例と同様である。
【００３６】
図３には、本発明の第３実施例に係るディジタル無線機の構成を示してある。本例のディジタル無線機は、ハンドマイクを用いずに、キーデータを直接入力するテンキー４７をＰＴＴ方式のディジタル無線機本体１に設けたものであり、上記実施例のようなＤＴＭＦデコーダ４０を廃止した構成となっている。
すなわち、上記実施例のテンキー７はキーが押された時にアナログ信号であるＤＴＭＦ信号を出力するので、ＤＴＭＦデコーダ４０でデコードしてＣＰＵ等で構成する制御部１０に取込むようにしていたが、本例のテンキー４７はキーデータを出力するので制御部１０に直接取込むようにしている。
【００３７】
本例では、ＰＴＴスイッチ４が押された状態でテンキー４７が押されると、制御部１０は音声符号化部１５からの音声データの読み出しを中止し、テンキー４７からのキーデータをチャネル符号化部１８に対して出力する。チャネル符号化部１８は制御部１０から送られるキーデータを通信用チャネルのＴＣＨに配置して変調部２３を通して送受信部２５に対して４０ｍｓごとに出力し、無線送信する。また、ＴＣＨに音声以外のデータが配置されていることを識別するため、通信用チャネルの信号フォーマットに含まれるＲＩ（無線情報チャネル）を「データ」に設定する。
【００３８】
すなわち、本例では、ＰＴＴ方式で音声通信を行うディジタル無線機において、テンキー或いは他の手法によってディジタル形式で入力されたデータも無線通信することができる。
なお、本例における他の処理動作は上記実施例と同様である。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、デジタル方式の無線機において、データ端末を接続するためのアダプタやインタフェース等を特別に追加することなく、アナログ無線機で行っていたと同様な簡易なデータ伝送を実現することができる。すなわち、ディジタル方式の利点を有し、且つ、装置構成が小型簡単で簡便なデータ通信も行えるディジタル無線機を提要することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係るディジタル無線機の構成を示す図である。
【図２】本発明の第２実施例に係るディジタル無線機の構成を示す図である。
【図３】本発明の第３実施例に係るディジタル無線機の構成を示す図である。
【図４】従来の無線機で音声通信を行う場合の装置構成図である。
【図５】従来のディジタル無線機の構成例を示す図である。
【図６】従来の無線機でデータ通信を行う場合の装置構成図である。
【図７】従来の無線機でデータ通信を行う場合の装置の構成を示す図である。
【図８】無線機でデータ通話を行う場合の処理シーケンス例を示す図である。
【図９】通信チャネルのフォーマット例を示す図である。
【図１０】従来のアナログ無線機でデータ通信を行う場合の装置構成図である。
【図１１】従来のアナログ無線機の構成を示す図である。
【符号の説明】
１：無線機本体、  ２：マイクロホン、
３：スピーカ、  ４：ＰＴＴスイッチ、
５：ハンドマイク、  ６：表示器、
７：テンキー、  １０：制御部、
１５：音声符号化部、  １６：音声復号化部、
１７：ＤＳＰ（プロセッサ）、  １８：チャネル符号化部、
１９：チャネル復号化部、  ３６：メモリ、
４０：ＤＴＭＦデコーダ、  ４７：テンキー、
【図１】
2004242228.tif 000003
【図２】
2004242228.tif 000004
【図３】
2004242228.tif 000005
【図４】
2004242228.tif 000006
【図５】
2004242228.tif 000007
【図６】
2004242228.tif 000008
【図７】
2004242228.tif 000009
【図８】
2004242228.tif 000010
【図９】
2004242228.tif 000011
【図１０】
2004242228.tif 000012
【図１１】
2004242228.tif 000013