(57)【要約】【課題】  受信モードの設定が不要と共に待機中の消費電力を抑えたデジタル方式の同報系防災無線システムの無線受信器および受信制御方法を提供する。【解決手段】  無線受信器Ｓｒの着信検出部５のタイマ５１は、アンテナ１を介して受信する無線パケットのキャリヤが１スロット＋α以上（他追えば、１５ｍｓｅｃ以上）継続すると、制御部６に着信フラグｆを出力し、制御部６は、着信フラグｆを受信するとそれまで待機状態で動作を休止していた検波処理部３と音声処理部４をアクティブにして音声を再生出力する。【選択図】  図１
2007174167.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
親局から複数の子局である無線受信器にパケット信号の電波を通話時送信モードか、間欠送信モードかのいずれかにより送信をすることにより情報を伝達するデジタル防災無線システムの無線受信器において、
受信する前記電波のキャリヤが所定のレベルを超える時間をカウントし、前記カウントされた時間が、前記パケット信号の１スロット分の継続時間を超える場合に着信情報を出力する着信検出部と、
入力される制御信号により休止状態か又は動作状態かのいずれかに制御され、受信する前記パケット信号の電波を前記情報の所要の形態にして出力する信号処理回路と、
前記着信検出部に接続され、前記着信情報が入力された場合、前記信号処理回路を動作状態にする前記制御信号を前記信号処理回路に出力する制御を行う制御部とを
備えることを特徴とする無線受信器。
【請求項２】
親局から複数の子局である無線受信器にパケット信号の電波を通話時送信モードか、間欠送信モードかのいずれかにより送信をすることにより音声放送を行うデジタル防災無線システムの無線受信器において、
受信する前記電波のキャリヤが所定のレベルを超える時間をカウントし、前記カウントされた時間が、前記パケット信号の１スロット分の継続時間を超える場合に着信情報を出力する着信検出部と、
入力される制御信号により休止状態か又は動作状態かのいずれかに制御され、受信する前記パケット信号の電波を前記音声放送の音声にして出力する信号処理回路と、
前記着信検出部に接続され、前記着信情報が入力された場合、前記信号処理回路を動作状態にする前記制御信号を前記信号処理回路に出力する制御を行う制御部とを
備えることを特徴とする無線受信器。
【請求項３】
信号処理回路と着信検出部と制御部とを備え、複数の子局である無線受信器にパケット信号の電波を親局から通話時送信モードか、間欠送信モードかのいずれかにより送信をすることにより情報を伝達するデジタル防災無線システムの無線受信器の受信制御方法において、
前記無線受信器は、
前記着信検出部は、前記パケット信号の電波を受信して前記電波のキャリヤが所定のレベルを超える時間をカウントし、前記カウントされた時間が、前記パケット信号の１スロット分の継続時間を超える場合に着信情報を前記制御部へ出力し、
前記着信検出部に接続され、前記着信情報が入力された前記制御部は、
前記信号処理回路を動作状態にする前記制御信号を前記信号処理回路に出力し、
前記制御信号が入力された前記信号処理回路は、
休止状態から動作状態になり、受信する前記電波のパケット信号を前記情報を所要の形態にして出力する
ことを特徴とする無線受信器の受信制御方法。
【請求項４】
信号処理回路と着信検出部と制御部とを備え、複数の子局である無線受信器にパケット信号の電波を親局から通話時送信モードか、間欠送信モードかのいずれかにより送信をすることにより音声放送を行うデジタル防災無線システムの無線受信器の受信制御方法において、
前記無線受信器は、
前記着信検出部は、前記パケット信号の電波を受信して前記電波のキャリヤが所定のレベルを超える時間をカウントし、前記カウントされた時間が、前記パケット信号の１スロット分の継続時間を超える場合に着信情報を前記制御部へ出力し、
前記着信検出部に接続され、前記着信情報が入力された前記制御部は、
前記信号処理回路を動作状態にする前記制御信号を前記信号処理回路に出力し、
前記制御信号が入力された前記信号処理回路は、
休止状態から動作状態になり、受信する前記電波のパケット信号を前記音声放送の音声にして出力する
ことを特徴とする無線受信器の受信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル方式の防災無線システムの無線受信器および受信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル方式の同報系防災無線システムでは、ＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｔ８６標準により親局の送信状態に２つのモードが準備されている。即ち、第１のモードとして常に制御用の1スロットの送信を行う間欠送信モードと、第２のモードの待ち受け時は送信を行わない通話時送信モードとの２つがあり、子局は、そのいずれかのモードを設定して受信を行う。
【０００３】
通話時送信モードでは、通常、一部回路の動作を休止した待機状態になり、親局から自局へ電波の着信があった場合に休止回路が動作を復旧して通常の受信動作に入る省電力運用をしている。しかし、どちらの送信モードを使用するかは、同報系防災無線システムを運用する市町村等の自治体が決定するため、自治体毎に運用される送信モードはまちまちである。
【０００４】
従来の同報系防災無線システムでは、無線受信器の待ち受け状態のモード設定を自治体のシステム毎にする必要があるうえ、間欠送信モードでは常に受信動作を行うため待ち受け時の消費電力が大きくなってしまう問題がある。
【０００５】
省電力を目的とした通話時送信モードでも、親局から電波を受信した後、内部の同期処理等を済ませ音声出力出来るまでの立ち上がり時間を短くするために、休止時間中に短いタイミングで受信する方法もある。しかし、親局からの送信と子局の受信可能な時間とのタイミングが合わないと受信ミスが発生するか、または、送信（親局）側でプレストークの時間を一定の値より長くする変更を付加しなければならない（例えば、特許文献１。）等の問題があった。
【特許文献１】特開２００３−８７１８０号公報  （第８頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のデジタル防災無線システムの無線受信器では、自治体毎に待機受信処理（モード）の設定をする必要があり、当該子局宛の通話がない時でも親局から定期的に間欠スロットの制御信号が送信される間欠送信モードでは受信器は常時回路が動作している状態になるので消費電力が大きくなる問題があった。
【０００７】
本発明は、受信モードの設定が不要であると共に待機中の消費電力を抑えることができるデジタル方式の同報系防災無線システムの無線受信器および受信制御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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の無線受信器は、親局から複数の子局である無線受信器にパケット信号の電波を通話時送信モードか、間欠送信モードかのいずれかにより送信をすることにより情報を伝達するデジタル防災無線システムの無線受信器において、受信する前記電波のキャリヤが所定のレベルを超える時間をカウントし、前記カウントされた時間が、前記パケット信号の１スロット分の継続時間を超える場合に着信情報を出力する着信検出部と、入力される制御信号により休止状態か又は動作状態かのいずれかに制御され、受信する前記パケット信号の電波を前記情報の所要の形態にして出力する信号処理回路と、前記着信検出部に接続され、前記着信情報が入力された場合、前記信号処理回路を動作状態にする前記制御信号を前記信号処理回路に出力する制御を行う制御部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
また本発明の無線受信器の受信制御方法は、信号処理回路と着信検出部と制御部とを備え、複数の子局である無線受信器にパケット信号の電波を親局から通話時送信モードか、間欠送信モードかのいずれかにより送信をすることにより情報を伝達するデジタル防災無線システムの無線受信器の受信制御方法において、前記無線受信器は、前記着信検出部は、前記パケット信号の電波を受信して前記電波のキャリヤが所定のレベルを超える時間をカウントし、前記カウントされた時間が、前記パケット信号の１スロット分の継続時間を超える場合に着信情報を前記制御部へ出力し、前記着信検出部に接続され、前記着信情報が入力された前記制御部は、前記信号処理回路を動作状態にする前記制御信号を前記信号処理回路に出力し、前記制御信号が入力された前記信号処理回路は、休止状態から動作状態になり、受信する前記電波のパケット信号を前記情報を所要の形態にして出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、受信同期引き込み時間が短いと共に待機中の消費電力を抑えたデジタル方式の同報系防災無線システムの無線受信器および受信制御方法を提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１２】
図１は、本発明の実施例に係る防災無線システムの無線受信器の機能構成を示すブロック図である。  
図１において、防災無線システムは、親局Ｍａ、および親局Ｍａから送信される電波を受信する複数の子局、言い換えれば複数の無線受信器Ｓｒとから構成される。
【００１３】
無線受信器Ｓｒは、アンテナ１、それぞれが内部バス等で接続され、受信信号を増幅するフロントエンド部２、受信信号のデジタル信号を検波復調する検波処理部３、復調信号を音声信号として増幅する音声処理部４、アンテナ１からの受信信号を監視し、所定の時間以上キャリヤを継続して受信した場合に着信フラグを出力する着信検出部５、着信フラグを監視して無線受信器の動作を待ち受け（休止）状態、または動作（アクティブ）状態に制御する制御部６、音声を出力するスピーカ７、および、スイッチ、ダイヤル等の入力手段とランプ等の表示手段を備え、無線受信器Ｓｒの動作モードを入力して設定する操作部８とを備えている。
【００１４】
図１において、無線受信器Ｓｒのアンテナ１で受信された電波は、フロントエンド部２で増幅され、増幅されたキャリヤ信号は検波処理部３へ出力されると同時に着信検出部５へも出力される。フロントエンド部２と着信検出部５とは、モード設定によらず常に動作しているが回路規模も小さいのでその消費電流も少ない。
【００１５】
検波処理部３、音声処理部４と、制御部６とは、自装置が操作部８の図示されない、例えば、スイッチにより間欠送信モードに設定された場合常時動作状態となる。また、通話時送信モードに設定された場合は着信検出部５から電波受信中の通知を受けていない時間は休止（スタンバイ）状態になる。
【００１６】
本発明の実施例による無線受信器Ｓｒでは、操作部８のスイッチにこのモード設定による受信動作の変更をしない自動モードの設定位置が更に追加されるか、または、モード設定による受信動作切換機能が削除されている。
【００１７】
図２は、ＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｔ８６の規定による防災無線システムで親局Ｍａが子局Ｓｒに向けて送信する無線パケットのフレーム構成を説明する図、図３は、同じく無線パケットの制御スロット、図４は、通信用メッセージのスロット（以下、通信スロットと略す。）の内容を示す図である。  
次に、図１〜図３を用いて防災無線システムの動作概要を説明する。
【００１８】
図２（ａ）において、メッセージ送信時は、先頭から制御スロットｓ０、データ等のメッセージが書き込まれる通信スロットｓ１、ｓ２、第２の制御信号を扱うスロットｓ３、再びメッセージが書き込まれるスロットｓ４、ｓ５の合計６スロットからなるフレームをさらに複数集めたスーパーフレーム単位のパケットが繰返して送信される。
【００１９】
図３において制御スロットｓ０は、ランプ時間Ｒ、プリアンブルＡＰ、同期ワードＳＷ、チャネル種別Ｃ、制御信号ＣＡＣ、ガード時間Ｇと、およびパイロットシンボルＰとからなる。また、図４において通信スロットは、ランプ時間Ｒ、トラヒックチャネルTCH、高速制御チャネルFACCH:、同期ワードＳＷ、チャネル種別Ｃ、ガード時間Ｇ、パイロットシンボルＰとからなる。
【００２０】
初めに通話時送信モードにおける無線受信器Ｓｒの動作処理について説明する。
【００２１】
操作部８のスイッチが通話時送信モードに設定されると、そのスイッチの設定情報が内部バスを介して着信検出部５へ入力される。ここで、無線受信器Ｓｒは、従来の無線受信器と同様の動作、即ち、検波処理部３、音声処理部は４は休止状態になる。制御部６は、常時動作をするものであっても良いし、また後述のように着信通知、又は着信フラグが入力されるとスリープ状態から起動するものでも良い。
【００２２】
通話時送信モードでは、図２（ｂ）のように、親局Ｍａは、メッセージ送信を行わないスロットｓ０〜スロットｓ５に当たる全ての時間に亘りキャリヤＣｒを送信しない。またメッセージを送信する場合は、図２（ａ）にあたるパケットで常に全てのスロットｓ０〜ｓ１に亘って連続したキャリヤが送信される。
【００２３】
無線受信器Ｓｒでは、着信検出部５からの受信通知によりキャリヤＣｒを受信している時間のみ検波処理部３や音声処理部４が動作するので待機状態では電力消費を少なく抑えている。
【００２４】
通話のためのメッセージ送信に先立ち、親局から送信開始時には、例えば、上記各スロットに制御スロットが挿入されたフレームが数１０フレーム連続する同期バースト送信される。着信検出部５は、アンテナ１とフロントエンド部２とを介して受信したキャリヤのレベルを判定し、所定のレベルを超えた時に着信通知を内部バスを介して制御部６へ出力する。
【００２５】
着信通知を受信した制御部６は、検波処理部３と音声処理部４とを起動する制御信号を内部バス等を介して出力し、制御信号を受信したそれらは休止状態から動作状態になる。
【００２６】
そして、検波処理部３は、フロントエンド部２から出力されるキャリヤ信号を受信して検波復号処理を開始する。この際。検波処理部３が復号処理を行うには符号化同期などが必要で有るが、これらの時間を要する同期処理は、上記の同期バースト受信中に確立される。そして、同期バーストに引き続いて送信されるメッセージを検波処理部３が検波、復号処理を行い、続いて音声処理部４で音声に復元されてスピーカ７から音声放送が行われる。
【００２７】
一方、間欠送信モードでも同様に、操作部８のスイッチが通話時送信モードに設定されると、そのスイッチの設定情報が内部バスを介して着信検出部５へ入力され、無線受信器Ｓｒは、内部の構成が全て動作状態となる。
【００２８】
間欠送信モードでは親局Ｍａは、案内放送などのメッセージ送信を行わないときでも無線受信器Ｓｒに向けて常にスロットｓ０に制御スロットの送信を行う。親局Ｍａから送信される電波は、図２（ｄ）のように、制御スロット（スロットｓ０）のときはキャリヤＣｒを出力し、残りのスロットｓ１〜スロットｓ５に当たる時間には、キャリヤＣｒは出力されない。
【００２９】
無線受信器Ｓｒは、前述の如く着信検出部５のみならず、全ての構成が休止無く動作を続けている。そして例えば、メッセージを受信する時には検波復号された制御スロットのチャネル情報等を子局である無線受信器Ｓｒの制御部６が判読し、自局あてのパケットの場合のみ、音声を再生してスピーカ７から出力する。
【００３０】
従って、無線受信器Ｓｒは常に起動状態を保つ受信状態に設定されることになり大半の時間で音声出力をしないにもかかわらず電力が常に消費されている。なお、この間欠送信モードでも、親局Ｍａからは、メッセージを送信する前に通話時送信モードと同様な同期バーストが送信される。
【００３１】
図５は、無線受信器Ｓｒの待機（休止）状態、動作状態における電力消費を説明する図である。  
図５（ａ）は従来の通話時送信モードにおける電力消費を示し、待機（休止）状態では最低電力Ｐ１が消費され、同期バースト受信およびメッセージ受信時には、定格電力Ｐ３が消費されている。
【００３２】
また、図５（ｂ）は従来の間欠送信モードにおける電力消費を示し、待機（休止）状態では電力Ｐ２が消費され、同期バースト受信およびメッセージ受信時には、定格電力Ｐ３が消費されている。間欠受信モードでは、受信器Ｓｒは、常時Ｐ３の電力が消費されないまでも待機中は、音声出力が行われないが、制御スロット受信処理を行うので電力が消費される。
【００３３】
さて、着信検出部５は、通話時受信モードでは、フロントエンド部２が出力する受信したキャリヤのレベルを監視してそのレベルが一定以上である場合、着信通知を出力するが、従来の無線受信器Ｓｒでは、雑音の影響を避けるために、ローパスフィルタ等によるスムージングを加える程度で、受信のレベル情報のみを利用している。
【００３４】
従って、親局Ｍａが間欠モードで送信する地域に通話時送信モードに設定された無線受信器Ｓｒを使用した場合、制御スロット受信時に着信通知が出力され、都度起動されるがキャリヤＣｒが途切れるのですぐにまた休止状態に入り、動作と休止を繰り返し状態が不安定になるのみならず、制御スロット受信時にも電力を消費することになり、省電力効果も小さくなってしまう。
【００３５】
本発明の無線受信器Ｓｒでは、間欠送信モードでは、受信動作をしない自動受信モードを設け、制御スロットだけが送信される時間は、音声処理部４等を休止させることにより通話時送信モードに準じた省電力効果を得ている。また、２つの受信モードを切り替える設定が不要な効果を得ている。
【００３６】
操作部８のスイッチが自動受信モードに設定されると、そのスイッチの設定情報が内部バスを介して着信検出部５へ入力される。無線受信器Ｓｒは、通話時送信モードと同じ状態、即ち、検波処理部３、音声処理部は４が休止状態になる。
【００３７】
図６は、本発明の無線受信器の実施例に係る着信検出部の機能構成を示すブロック図である。  
図６において着信検出部５は、従来の着信検出部５同様なレベル判定部５１と、新たに設けられたタイマ５２と着信判定部５３とを有する。レベル判定部５１は、フロントエンド部２から入力するキャリヤのレベルを監視し、所定のレベルを超えると着信通知をタイマ５２と着信判定部５３とに出力する。
【００３８】
タイマ５２は、着信通知が継続する時間を測定し、１スロット長を超えて（例えば、８０／６  ＋α  ＝１５（ｍｓｅｃ））継続すると着信判定部５３に着信中であることを出力する。着信判定部５３は、この所定の時間以上継続して着信通知を受信している場合のみ、制御部６へ着信フラグｆを出力する。
【００３９】
制御部６は、着信フラグｆがある時のみ動作（アクティブ）し、検波処理部３、音声処理部４とを動作状態にする制御信号を出力するが、無い場合には休止（スリープ）状態になるので検波処理部３、音声処理部４も休止状態になる。
【００４０】
図７は、着信検出部５の動作を説明するタイミング図である。  
自動受信モードに設定された無線受信器Ｓｒは、着信フラグｆを制御部６が受信している間、従来の通話時送信モードにおける動作と同様に動作する。しかし、間欠モードの制御スロットの１３．３ｍｓｅｃ（図７（ａ）参照）の時間長では、着信フラグｆ出力条件の１５ｍｓｅｃに不足するので、受信処理は行われない（図７（ｂ）参照）。そして、メッセージが送信される前に送信される同期バーストを受信すると（図７（ｃ）参照）、１５ｍｓｅｃ以上の連続したキャリヤを受信するようになるので着信フラグが出力され（図７（ｄ）参照）受信処理が開始され、音声信号が放送されるようになる。
【００４１】
なお、着信検出部５は、タイマ５２と着信判定部は、ひとつになったものであっても良い。また、制御部６が着信検出部５の機能を併せて実行して検波処理部３、音声処理部４を制御するものであっても良い。
【００４２】
以上説明した如く本発明の無線受信器（子局）は、従来、間欠送信モードでは常時動作状態にあった構成が待機状態では休止し、同期バーストに始まる連続するキャリヤを受信すると起動することにより音声再生が必要な時のみ動作する省電力動作が可能になる。
【００４３】
なお、上記説明では、間欠送信モード、および通話時送信モードにおいて休止する構成（回路）は、検波処理部３と音声処理部４、又は制御部６を加えて挙げているが、休止部分はこの区分に限ることなく、例えば、音声処理部４のみが休止するもので有っても良くそれらの構成の一部分や、構成が適宜組み合わされた部分が休止するもので有っても良い。
【００４４】
また、上記説明では、音声放送を例に説明しているが、音声メッセージの代わりに、情報端末に文字、文書、映像等の形態で出力される情報が伝送されるものであっても良い。その場合、情報の形態に応じて音声処理部を情報処理部、又は、映像処理部等に読み替えれば良い。
【００４５】
また、本発明を適用される無線受信器は、前記操作部のモード設定を省略し、モードを区別しない“自動モード”のみを備えるものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施例に係る防災無線システムの無線受信器の機能構成を示すブロック図。−
【図２】防災無線システムで親局が送信する無線パケットのフレーム構成を説明する図。
【図３】無線パケットの制御スロットの構成を示す図。
【図４】通信用メッセージのスロットの構成を示す図。
【図５】無線受信器の電力消費の説明図。
【図６】本発明の無線受信器の実施例に係る着信検出部の機能構成を示すブロック図。
【図７】着信検出部の動作タイミング図。
【符号の説明】
【００４７】
１  アンテナ
２  フロントエンド部
３  検波処理部
４  音声処理部
５  着信検出部
５１  タイマ
６  制御部
７  スピーカ
８  操作部
【図１】
2007174167.tif 000003
【図２】
2007174167.tif 000004
【図３】
2007174167.tif 000005
【図４】
2007174167.tif 000006
【図５】
2007174167.tif 000007
【図６】
2007174167.tif 000008
【図７】
2007174167.tif 000009