(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線回線を介して到来する無線信号を受信する受信手段と、
前記受信された無線信号から受信電界強度を検出する検出手段と、
前記受信された無線信号の波形等化処理を行う等化処理手段と、
前記検出された受信電界強度を予め定められた閾値と比較し、前記検出された受信電界強度が一定時間以上前記閾値より小さいか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記検出された受信電界強度が前記閾値より大きいと判定された場合には、前記等化処理手段を動作させ、前記判定手段により前記検出された受信電界強度が一定時間以上前記閾値より小さいと判定された場合に前記等化処理手段を停止させる制御手段と
を具備することを特徴とする受信装置。
【請求項２】
車載用の第１の受信機と、前記第１の受信機に対し着脱自在に取着される携帯用の第２
の受信機とを具備する車載向け受信装置であって、
前記第１の受信機は、
無線回線を介して到来する無線信号を受信する第１の受信手段と、
前記受信された無線信号から受信電界強度を検出する第１の検出手段と、
前記検出された受信電界強度を予め定められた第１の閾値と比較し、前記検出された受信電界強度が一定時間以上前記第１の閾値より小さいか否かを判定する第１の判定手段と、
第１の時間応答特性に従い波形等化処理を行う第１の等化処理手段と、
前記判定手段により前記検出された受信電界強度が前記第１の閾値より大きいと判定された場合には、前記第１の等化処理手段を動作させ、前記判定手段により前記検出された受信電界強度が一定時間以上前記第１の閾値より小さいと判定された場合に前記第１の等化処理手段を停止させる第１の制御手段と
を備え、
前記第２の受信機は、
前記無線回線を介して到来する無線信号を受信する第２の受信手段と、
前記受信された無線信号から受信電界強度を検出する第２の検出手段と、
前記検出された受信電界強度を予め定められた第２の閾値と比較し、前記検出された受信電界強度が前記第２の閾値より小さいか否かを判定する第２の判定手段と、
前記第１の時間応答特性より遅い第２の時間応答特性に従い波形等化処理を行う第２の等化処理手段と、
前記判定手段により前記検出された受信電界強度が前記第２の閾値より大きいと判定された場合には、前記第２の等化処理手段を動作させ、前記判定手段により前記検出された受信電界強度が前記第２の閾値より小さいと判定された場合に前記第２の等化処理手段を停止させる第２の制御手段と
を備えることを特徴とする車載向け受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、消防・救急向けデジタル無線システムにおける移動局に備えられる受信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、地域防災無線システムや列車、タクシー等の業務用無線システムなど多くの無線システムでデジタル化が進んでいる。現在、消防・救急用の無線システムも、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）方式やＳＣＰＣ（Single Channel Per Carrier）方式を採用したデジタル化が進められている。
【０００３】
また、消防・救急用の無線システムでは、移動局がビル影等のマルチパス環境下に存在する場合でも、安定した通信の品質を提供できるように、無線システムを構成する基地局無線機及び移動局無線機の受信装置に伝搬路におけるフェージング等の影響を軽減するための等化処理手段が組み込まれている（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−６８９１０公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、この等化処理を行うと弱電界における受信性能が劣化することも周知である。例えば、基地局から離れた受信強度の低い場所では、等化処理を行うことでさらに受信電界強度が低下し通信できなくなってしまう場合がある。消防・救急用の無線システムでは緊急性を要するため、通信エリアはなるべく広く確保できるのが望ましい。
【０００６】
この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、通信エリアを広く確保すると共に通信品質を向上させることができる受信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するためにこの発明に係わる受信装置は、無線回線を介して到来する無線信号を受信する受信手段と、前記受信された無線信号から受信電界強度を検出する検出手段と、前記受信された無線信号の波形等化処理を行う等化処理手段と、前記検出された受信電界強度を閾値と比較し、前記検出された受信電界強度が一定時間以上閾値より小さいか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により前記検出された受信電界強度が閾値より大きいと判定された場合には、前記等化処理手段を動作させ、前記判定手段により前記検出された受信電界強度が一定時間以上閾値より小さいと判定された場合に前記等化処理手段を停止させる制御手段とを具備することを特徴とする。
【０００８】
上記構成では、等化処理を実行するか否かを切り替える手段を備え、受信電界強度が閾値以上の場合には等化処理を実行し、受信電界強度が閾値より低い場合には等化処理を実行しないようにしている。このように構成することにより、常に等化処理を行っている場合に比べてより低い電界強度のエリアにおいても良好な通信品質を確保することができる。
【０００９】
またこの発明に係わる車載向け受信装置は、車載用の第１の受信機と、前記第１の受信機に対し着脱自在に取着される携帯用の第２の受信機とを具備する車載向け受信装置であって、前記第１の受信機は、無線回線を介して到来する無線信号を受信する第１の受信手段と、前記受信された無線信号から受信電界強度を検出する第１の検出手段と、前記検出された受信電界強度を閾値と比較し、前記検出された受信電界強度が一定時間以上閾値より小さいか否かを判定する第１の判定手段と、第１の時間応答特性に従い波形等化処理を行う第１の等化処理手段と、前記判定手段により前記検出された受信電界強度が閾値より大きいと判定された場合には、前記第１の等化処理手段を動作させ、前記判定手段により前記検出された受信電界強度が一定時間以上閾値より小さいと判定された場合に前記第１の等化処理手段を停止させる第１の制御手段とを備える。また、前記第２の受信機は、前記無線回線を介して到来する無線信号を受信する第２の受信手段と、前記受信された無線信号から受信電界強度を検出する第２の検出手段と、前記検出された受信電界強度を閾値と比較し、前記検出された受信電界強度が閾値より小さいか否かを判定する第２の判定手段と、前記第１の時間応答特性より遅い第２の時間応答特性に従い波形等化処理を行う第２の等化処理手段と、前記判定手段により前記検出された受信電界強度が閾値より大きいと判定された場合には、前記第２の等化処理手段を動作させ、前記判定手段により前記検出された受信電界強度が閾値より小さいと判定された場合に前記第２の等化処理手段を停止させる第２の制御手段とを備えるものである。
【００１０】
上記構成では、高速フェージング用の等化器に対しては一定時間以上受信電界強度の低下が検出された場合に等化処理を停止させる。これに対して低速フェージング用の等化器の場合には受信電界強度の低下が検出されるとすぐに等化処理を停止させるようにしている。このように、等化器の時間応答特性に応じた等化処理の制御を行うことで、常に通信品質をより良好に保つことが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
したがってこの発明によれば、通信エリアを広く確保すると共に通信品質を向上させることができる受信装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照してこの発明の実施形態について詳細に説明する。  
図１は、消防・救急用無線システムの一実施形態を示す概略図である。  
基地局ゾーン１０１は無線基地局１０２の無線エリアを示している。消防署署隊本部１０３に備えられる遠隔制御器１０４は無線基地局１０２に接続されており、基地局無線機の制御を行う。移動局１０５，１０６，１０７は、消防車や救急車に搭載される車載無線機や携帯無線機である。遠隔制御器１０４からは、無線基地局１０２を介して基地局ゾーン１０１内の移動局１０５，１０６，１０７に対して一斉通信、個別通信を行うことができる。移動局１０５，１０６，１０７は、無線基地局１０２を介して遠隔制御器１０４との通信（基地局通信）や他の移動局との通信（移動局間通信）を行うことができる。また、移動局同士は無線基地局１０２を介さずに専用の周波数帯を使用して通信（移動局間直接通信）を行うこともできる。
【００１３】
このように、消防・救急用無線システムには、上述のような遠隔制御器１０４や無線基地局１０２が少なくとも１つ配置される。各無線基地局１０２は、無線回線制御装置１０８を介して警防本部１０９や方面本部１１１とも接続されており、警防本部１０９の災害緊急管制台１１０や方面本部の遠隔制御器１１２からは各基地局ゾーンの移動局に対して一斉通信や個別通信を行うことができる。
【００１４】
図２は、図１に示す移動局１０５，１０６，１０７に設けられる無線端末の構成の一例を示すブロック図である。  
無線端末は、車載無線機２０１、携帯無線機２０２、置台２０３、アンテナ２０４，２０５、スピーカ２０６，２０７、ハンドセット２０８，２０９、及び操作表示器２１０を備える。
【００１５】
この無線端末は、車載無線機２０１と携帯無線機２０２を１組とする１局２装置の構成となっており、携帯無線機２０２が置台２０３に置かれている場合は、車載無線機２０１が無線局となり、携帯無線機２０２が置台２０３に置かれていない場合は、携帯無線機２０２が無線局となる。携帯無線機２０２が無線局となる場合は、車載無線機２０１は送信できないが受信のみ動作可能となる。車両での移動中などは、携帯無線機２０２は置台２０３に置かれており車載無線機２０１が無線局となるが、車外で活動する際などは携帯無線機２０２を置台２０３から持ち出すことにより、車外活動時でも同じ無線局を使用することができる。
【００１６】
また、車載無線機２０１には、２つのアンテナ２０４，２０５、２つのスピーカ２０６，２０７が接続される。また、ハンドセット２０８，２０９も複数接続可能である。消防・救急無線システムではすべての通信の重要度が高いため、このようにすることで、無線基地局１０２からの通信（基地局通信）と、移動局からの専用波による通信（移動局間直接通信）とを同時に受信、モニタリング可能となる。また、車載無線機２０１には、データ通信の操作や受信データを表示するための操作表示器２１０も接続される。さらにパーソナル・コンピュータ２１１や心電図測定器２１２も接続することができ、心電図等の計測データや様々な情報をデータ通信にて取り込むことができる。
【００１７】
次に、車載無線機２０１及び携帯無線機２０２の構成について説明する。  
まず、図３を参照して車載無線機２０１について説明する。車載無線機２０１の送信時、制御部３０１は音声コーデックから音声データやデータ通信用のデータ等の送信データを送信フレーム処理部３０２に送る。送信フレーム処理部は受け取った送信データの誤り訂正符号化等、標準規格等で定められた信号フォーマットに従って信号の組み立てを行う。送信フレーム処理部３０２にて組み立てられた信号は変調部３０３にてπ／４シフトＱＰＳＫ（Quadri-Phase Shift Keying）等の変調処理が行われ、変調された信号が送信高周波部３０４に送られる。送信時、アンテナスイッチ３０５は送信高周波部３０４側に接続され、送信高周波部３０４にて無線周波数に変換された変調波はアンテナ３０６を介して出力される。
【００１８】
一方、受信時には、アンテナスイッチ３０５は受信高周波部３０７に接続され、アンテナ３０６により受信された信号は受信高周波部３０７に送られる。受信高周波部３０７では、受信した信号を復調処理部３０８で処理できる低い周波数に変換する。変換された信号は、復調処理部３０８において復調処理され復号される。
【００１９】
復調処理部３０８は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等で構成される。さらに、この復調処理部３０８に等化処理を組み込むことにより、マルチパス環境で発生した遅延波やフェージングの影響を低減させている。特に、この等化処理は、車両の移動速度による高速フェージングを補償するものである。等化処理判定部３１０は、復調処理部３０８において受信信号から検出される受信電界強度に基づいて、復調処理部３０８の等化処理の実行／停止を制御する。
【００２０】
こうして復号化されたデータは受信フレーム処理部３０９にて誤り訂正等が行われたのち、信号フォーマットに従って分解され制御部３０１に送られる。制御部３０１は受け取ったデータの情報に従って、音声コーデックや情報端末等に受信したデータを出力する。
【００２１】
なお、車載無線機２０１には、携帯無線機Ｉ／Ｆ３１１が設けられ、携帯無線機２０２が置台２０３に置かれているか否かを検出し、制御部３０１に携帯無線機２０２の着脱状況を表す信号を送出する。制御部３０１は、この信号から携帯無線機２０２が置台２０３から取り外されたことを検知すると、送信処理の実行を停止し、受信処理のみ動作させる。
【００２２】
図４は、携帯無線機２０２の構成を示すブロック図である。  
携帯無線機２０２は、制御部４０１を備え、この制御部４０１にマイクロホン４１１とスピーカ４１２が接続されている。また、車載無線機２０１同様、送信フレーム処理部４０２、変調部４０３、送信高周波部４０４、アンテナスイッチ４０５、アンテナ４０６、受信高周波部４０７、復調処理部４０８、受信フレーム処理部４０９、及び等化処理判定部４１０を備える。なお、携帯無線機２０２における送受信処理の手順は車載無線機２０１と同様であるため詳しい説明は省略する。
【００２３】
制御部４０１は、マイクロホン４１１により集音された現場使用者等の音声データを送信フレーム処理部４０２に供給する。送信フレーム処理部４０２は、上記音声データから送信信号を生成する。生成された送信信号は、変調部４０３において変調処理され、送信高周波部４０４において無線周波数に変換されたのちアンテナ３０６を介して出力される。
【００２４】
一方、基地局又は他の移動局から到来する無線信号は、アンテナ３０６により受信され、受信高周波部４０７において周波数変換されたのち復調処理部４０８に入力される。変換された信号は、復調処理部４０８において復調処理を経て、受信フレーム処理部４０９により信号フォーマットに従って音声データに分解される。そして、制御部４０１の制御の下、この音声データはスピーカ４１２から音声として出力される。
【００２５】
また、復調処理部４０８は、受信信号の低速フェージングを補償する等化処理機能を有する。これは、携帯無線機２０２が現場使用者に携帯して用いられるためである。等化処理判定部４１０は、復調処理部４０８において検出される受信電界強度に従ってこの等化処理の動作を制御する。
【００２６】
次に、このように構成される無線端末で行われる等化処理について説明する。  
まず、車載無線機２０１の等化処理について説明する。図５は、等化処理判定部３１０の処理手順とその内容を示すフローチャートである。
図５において、等化処理判定部３１０は、復調処理部３０８により検出される無線回線の受信電界強度を表す受信信号強度表示信号（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）を取得する（ステップＳ５ａ）。次に、取得されたＲＳＳＩの表す受信電界強度が予め定められた閾値より小さいか否かを判定する（ステップＳ５ｂ）。この判定において、受信電界強度が閾値より小さいと判定された場合には、タイマが稼動中か否かを判定する（ステップＳ５ｃ）。タイマが稼動中でない場合には、タイマを開始したのち（ステップＳ５ｄ）、ステップＳ５ａに戻って上記処理を行う。なお、タイマ値には、瞬間的な受信電界強度の低下には等化処理を停止せず、等化処理を継続するように許容時間を設定しておく。
【００２７】
ステップＳ５ｃの判定において、タイマが稼動中である場合には、タイマの終了判定を行う（ステップＳ５ｅ）。タイマが終了していない場合には、ステップＳ５ａに戻って上記処理を繰り返し行う。等化処理判定部３１０は、ステップＳ５ｅにおいてタイマが終了したと判定すると、等化処理の停止を指示する制御信号を復調処理部３０８に送出する（ステップＳ５ｆ）。
【００２８】
一方、等化処理判定部３１０は、ステップＳ５ｂにおいて、受信電界強度が閾値より大きいと判定すると、等化処理の実行を指示する制御信号を復調処理部３０８に送出する（ステップＳ５ｇ）。
このように構成すると、一定時間以上受信電界強度が閾値より低下した場合には等化処理が停止され、受信電界強度が閾値以上に復帰すると直ちに等化処理が実行されるようになる。これにより、常に等化処理を実行する場合に比べて、低い電界強度のエリアにおいてもより良い通信品質を確保することが可能となる。また、瞬間的な受信電界強度の低下の際には等化処理を停止させることがないため、安定した通信品質を確保することができる。
【００２９】
次に、携帯無線機２０２の等化処理について説明する。図６は、等化処理判定部４１０の処理手順とその内容を示すフローチャートである。  
図６において、等化処理判定部４１０は、復調処理部４０８により検出される無線回線の受信電界強度を表すＲＳＳＩを取得する（ステップＳ６ａ）。次に、取得されたＲＳＳＩの表す受信電界強度が予め定められた閾値より小さいか否かを判定する（ステップＳ６ｂ）。この判定において、受信電界強度が閾値より小さいと判定された場合には、ステップＳ６ｃに移行し、等化処理の停止を指示する制御信号を復調処理部４０８に送出する。一方、ステップＳ６ｂの判定において、受信電界強度が閾値以上と判定された場合には、ステップＳ６ｄに移行し、等化処理の実行を指示する制御信号を復調処理部４０８に送出する。
【００３０】
このように低速フェージング用の場合には、受信電界強度の低いエリアに入ると直ちに等化処理が停止されるため、受信レベルの低下を迅速に防ぎ、常に通信品質を良好に保つことが可能となる。
したがって上記実施形態によれば、検出された受信電界強度と、波形等化処理の時間応答特性とに基づいて、等化処理の実行／停止が行われる。このようにすることにより、常に等化処理を行っている場合に比べて、より低い電界強度のエリアにおいて良好な通信品質を確保することができる。
【００３１】
なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではない。前記図５及び図６では、受信電界強度に基づいて等化処理を実行／停止させる手法を説明した。その他の手法として、無線端末にＧＰＳ受信機等の位置検出手段を設け、検出された端末位置と予め用意されるエリア情報とを連動させ、特定のエリア（例えば電界強度の弱いエリアやマルチパス環境となりやすいエリア）に入った場合に等化処理の実行／停止を切り替えるようにしても良い。
【００３２】
要するにこの発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の消防・救急無線システムの一実施形態を示す概略図。
【図２】図１に示す移動局に設けられる無線端末の構成の一例を示すブロック図。
【図３】図１に示す車載無線機の構成を示すブロック図。
【図４】図１に示す携帯無線機の構成を示すブロック図。
【図５】図１に示す車載無線機用の等化処理制御の手順とその内容を示すフローチャート。
【図６】図１に示す携帯無線機用の等化処理制御の手順とその内容を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００３４】
１０１…基地局ゾーン、１０２…無線基地局、１０３…消防署署隊本部、１０４…遠隔制御器、１０５，１０６，１０７…移動局、１０８…無線回線制御装置、１０９…警防本部、１１０…災害緊急管制台、１１１…方面本部、１１２…遠隔制御器、２０１…車載無線機、２０２…携帯無線機、２０３…置台、２０４、２０５…アンテナ、２０６，２０７…スピーカ、２０８，２０９…ハンドセット、２１０…操作表示器、２１１…パーソナル・コンピュータ、２１２…心電図計測器、３０１…制御部、３０２…送信フレーム処理部、３０３…変調部、３０４…送信高周波部、３０５…アンテナスイッチ、３０６…アンテナ、３０７…受信高周波部、３０８…復調処理部（高速フェージング用等化処理を含む）、３０９…受信フレーム処理部、３１０…等化処理判定部、３１１…携帯無線機Ｉ／Ｆ、４０１…制御部、４０２…送信フレーム処理部、４０３…変調部、４０４…送信高周波部、４０５…アンテナスイッチ、４０６…アンテナ、４０７…受信高周波部、４０８…復調処理部（低速フェージング用等化処理を含む）、４０９…受信フレーム処理部、４１０…等化処理判定部、４１１…マイクロホン、４１２…スピーカ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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