JP2009005269A

JP2009005269A - 無線機

Info

Publication number: JP2009005269A
Application number: JP2007166562A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Numai; 由明沼井
Original assignee: Kenwood KK
Current assignee: Kenwood KK
Priority date: 2007-06-25
Filing date: 2007-06-25
Publication date: 2009-01-08
Also published as: CA2692305A1; WO2009001810A1; US20100188252A1; CN101688782A; EP2164275A4; EP2164275A1; RU2010102051A; RU2476006C2

Abstract

【課題】音声通信がある場合でも正確な位置管理を可能とする。
【解決手段】移動局側の無線機は、制御部により位置情報の送信する際に、音声情報を送信中であったと判断した場合、制御部により前記送信中の音声情報の空きパケットに前記位置情報を埋め込み、これを無線通信部により基地局側の無線機に送信させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、無線機に関する。

従来、無線機を利用した車両位置管理システムが構築されている。このシステムでは、無線機を移動車両（移動局）及び基地局に設置し、移動車両の無線機から現在位置を示す位置情報を一定周期で基地局の無線機に送信する。これにより、基地局では無線機を介して得られた位置情報をＰＣ（パーソナルコンピュータ）等において処理し各移動車両の位置を管理することができる。

移動車両側の無線機はＧＰＳレシーバを備え、図７に示すように一定時間毎にＧＰＳ情報を受信して位置情報を生成、送信する。しかしながら、従来の無線機はＭＳＫ（Minimum Shift Keying）方式を使ったアナログ無線通信方式で位置情報を送信するため、位置情報と可聴帯域の音声情報とは同時に送信することができない。よって、音声通信中に位置情報の送信要求がなされた場合には、音声通信を一旦終了して位置情報のＭＳＫ方式に切り替えるか、位置情報の送信要求そのものを破棄することとしていた。或いは、送信できなかった位置情報をメモリに保存しておき、送信できる状態のときにこれをまとめて送信する等の方法も提案されている（例えば、特許文献１参照）
特開２００６−２５２５３号公報

しかしながら、音声通信を終了すると会話がとぎれてしまい不都合である。また、位置情報の送信要求を破棄した場合、その間の移動車両の管理が行えない。例えば、図７に示すように一定周期で位置情報の送信要求（１）〜（５）がなされており、このうち音声通信に重なった送信要求（３）を破棄した場合、図８に示すように送信要求（３）のタイミングに対応する移動車両の位置情報が欠落するため、基地局では正確な車両管理ができない。また、送信可能な状態の際にまとめて位置情報を受け取る方法によれば、移動車両の位置の履歴は把握することができるが、リアルタイムの位置管理は行うことができない。

本発明の課題は、音声通信がある場合でも正確な位置管理を可能とすることである。

請求項１に記載の発明によれば、
情報の送受信を行う無線通信手段と、無線機の現在位置を示す位置情報を取得し、当該位置情報を前記無線通信手段により送信させる制御手段と、を備えた無線機において、
前記制御手段は、前記位置情報を送信する際に、前記無線通信手段により音声情報を送信中であった場合、前記送信中の音声情報に前記位置情報を埋め込み、前記無線通信手段により送信させる無線機。

請求項２に記載の発明によれば、
前記制御手段は、音声情報を送受信する際、当該音声情報と空き領域とからなる送信用の音声情報を生成して前記無線通信手段により送信させ、この送信用の音声情報の送信中に位置情報を送信する場合、前記送信用の音声情報に含まれる空き領域に前記位置情報を埋め込む請求項１に記載の無線機が提供される。

請求項３に記載の発明によれば、
前記制御手段は、前記無線通信手段により送信中の音声情報の一部を、前記位置情報に置き換えて埋め込む請求項１に記載の無線機が提供される。

請求項４に記載の発明によれば、
情報の送受信を行う無線通信手段と、
前記無線通信手段を介して受信された音声情報から埋め込まれた位置情報を検出し、当該検出した位置情報を抽出して元の位置情報を再構成する制御手段と、
を備える無線機が提供される。

請求項５に記載の発明によれば、
位置情報を出力する情報通信手段を備え、
前記制御手段は、前記再構成した位置情報を用いて出力用の位置情報を生成し、前記情報通信手段により出力させる請求項４に記載の無線機が提供される。

本発明によれば、音声情報の送信を継続した状態で、同時に位置情報も送信することができる。このように、音声情報の送信中であっても位置情報を確実に送信することにより、この位置情報を基に無線機が設置された移動局等の位置を、受信側で正確に管理することが可能となる。

また、本発明によれば、音声情報から埋め込まれた位置情報を取得することができる。よって、音声情報を受信中であっても、位置情報を位置管理に供することができるので、正確な位置管理が可能となる。

まず、構成を説明する。
図１に、本実施形態における無線機を含んで構成される無線通信システム１を示す。
無線通信システム１は、図１に示すように移動局に設置される無線機１０と、基地局に設置される無線機２０とから構成され、無線機２０はＰＣ３０に接続されている。無線通信システム１は、移動局の現在位置を示す位置情報を無線機１０から無線機２０が受信し、ＰＣ３０がこの位置情報を用いて移動局の位置管理を行うものである。
なお、図１においては便宜上、無線機１０と無線機２０が１台づつ接続されている図を示したが、無線機１０は移動局の数だけ設ければよい。移動局は例えば車両等である。

ＰＣ３０は、汎用のコンピュータである。位置管理用のソフトウェアを備え、無線機２０から送信される位置情報を用いて地図上に各移動局の現在位置を示したり、時刻毎に位置の履歴情報を生成したりと、位置管理のための各種処理を実行する。

次に、本実施形態に係る無線機１０、２０について説明する。
図２は、移動局に設置される無線機１０及び基地局に設置される無線機２０の機能的構成を示す図である。無線機１０はＧＰＳレシーバ４０に接続されており、無線機２０はＰＣ３０に接続されている。

まず、無線機１０について説明する。
図２に示すように、無線機１０は情報通信部１１、記憶部１２、制御部１３、無線通信部１４、音声変換部１５、音声処理部１６、マイク１７、スピーカ１８を備えて構成されている。

情報通信部１１は、ＧＰＳレシーバ４０からＧＰＳ情報（シリアルデータ）を受信するための通信処理を行う。ＧＰＳレシーバ４０はＧＰＳアンテナを備え、ＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号を検出する。ＧＰＳレシーバ４０は、一定時間毎にＧＰＳ信号から送信用のＧＰＳ情報を生成し、情報通信部１１に出力する。情報通信部１１は、ＧＰＳレシーバ４０から受信したＧＰＳ情報を位置情報として、制御部１３に出力する。位置情報は、移動局の現在位置を示す緯度、経度等の情報であり、ＧＰＳ情報が発信された時刻の情報を含む。

制御部１３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等から構成されており、プログラムとの協働により各種演算を行って、各部の動作を集中制御する。また、制御部１３は記憶部１２を備え、情報通信部１１から位置情報を取得すると、この記憶部１２に記憶させる。また、制御部１３は音声変換部１５から入力される音声情報から送信用の音声情報を生成する。すなわち、パケット送信すべく音声情報を複数パケットに分割する。また、制御部１３は記憶部１２に記憶させた位置情報を一定周期毎に無線通信部１４により送信させる。

無線通信部１４は、無線送信処理部１４１、無線受信処理部１４２、アンテナ１４３を備えて構成されており、電波により情報を送受信するための各種処理を行う。
無線送信処理部１４１は、位置情報等の送信する情報をＭＳＫ方式による信号に変換するＭＳＫエンコーダ、変換された信号又は音声情報をＦＳＫ（Frequency Shift Keying）変調する変調器、ＦＳＫ変調された信号を増幅する増幅回路等を備え、この増幅された信号を電波に乗せてアンテナ１４３から送信する。
無線受信処理部１４２は、アンテナ１４３を介して受信した電波を増幅する増幅回路と、ＦＳＫ変調を復調する復調器、ＭＳＫ方式で変換された信号を復元するＭＳＫデコーダ等を備え、電波にのって受信された信号から元の音声情報又は位置情報を復元する。

音声変換部１５は、音声情報をアナログ変換又はデジタル変換する。すなわち、音声処理部１６から入力される音声情報はアナログ信号であるのでこれをデジタル信号に変換し、制御部１３に出力する。また、制御部１３から入力される音声情報はデジタル信号であるのでこれをアナログ信号に変換し、音声処理部１６に出力する。

音声処理部１６は、マイク１７から入力される音声情報（アナログ音声信号）を増幅し、音声変換部１５に出力する。一方、音声変換部１５から入力される音声情報（アナログ音声信号）を増幅し、スピーカ１８に出力する。

次に、無線機２０について説明する。
無線機２０の基本構成は無線機１０と同一である。よって、無線機１０と同一の構成部には同一の符号を付し、異なる機能部分のみを説明する。
無線機２０の情報通信部１１は、ＰＣ３０に位置情報を出力するための通信処理を行う。すなわち、情報通信部１１はＰＣ３０とシリアルポートにより通信を行うので、制御部１３から入力される位置情報を出力用のシリアルデータに変換し、ＰＣ３０に出力する。

無線通信部１４は、アンテナ１４３を介して無線機１０から音声情報又は位置情報の電波を受信すると、これを無線受信処理部１４２により復元し、制御部１３に出力する。
制御部１３は、位置情報が入力された場合はこれを情報通信部１１に出力し、音声情報が入力された場合は位置情報が埋め込まれていないか、検出を行う。位置情報が含まれている場合はこれを抽出して元の位置情報を復元し、情報通信部１１に出力する。

次に、動作について説明する。
図３は、無線機１０から無線機２０に向けて位置情報を送信する際に、無線機１０において行われる処理の流れを説明するフローチャートである。
まず、制御部１３は音声送信を開始するかどうかを判断する（ステップＳ１）。マイク１７を介して音声入力が行われ、その音声情報が音声変換部１５から入力された場合、制御部１３は音声送信を開始すると判断し（ステップＳ１；Ｙ）、入力された音声情報から送信用の音声情報を生成する（ステップＳ２）。

送信用の音声情報とは、パケット送信用に構成された音声情報をいう。すなわち、音声情報を複数パケットに分割し、これら複数のパケットから構成されるフレーム単位でヘッダ情報を付加したものである。ヘッダ情報には音声情報であることを示す情報等を含ませる。
制御部１３は、送信用の音声情報を生成する際には、音声情報に空きパケットを設ける。例えば、音声情報のパケット４つに空きパケット４つを設けて１フレームを構成するように生成する。

一方、音声情報の入力がない場合は音声送信を開始しないと判断し（ステップＳ１；Ｎ）、音声情報の生成は行わずにステップＳ３の処理に移行する。
なお、この間も一定時間毎にＧＰＳレシーバ４０から情報通信部１１にＧＰＳ情報が送信されている。情報通信部１１はこれを位置情報として制御部１３に出力し、制御部１３は記憶部１２に位置情報を記憶させている。

制御部１３は、位置情報を送信するタイミングとして予め設定されているタイミングに到ったと判断すると（ステップＳ３；Ｙ）、制御部１３は記憶部１２から送信タイミングに対応する位置情報を読み出す。例えば、ＧＰＳ情報が１秒毎に出力される場合、制御部１３は１秒毎に時刻が異なる位置情報を取得することとなる。この場合、制御部１３において１０秒毎に位置情報を送信する設定がなされていれば、その１０秒間隔にあたる時刻の位置情報を読み出すことになる。

次いで、制御部１３は読み出した位置情報を用いて送信用の位置情報を生成する（ステップＳ４）。具体的には、パケット送信すべく、複数のパケットに分割する。次いで、制御部１３は現在音声情報の送信中か否かを判断する（ステップＳ５）。音声情報の送信中であれば制御部１３において送信用の音声情報の生成に係る処理中であるので、処理中の音声情報の有無により判断する。

音声情報を処理中でなく、音声情報を送信中ではないと判断した場合、制御部１３は生成した送信用の位置情報を無線通信部１４に出力する。無線通信部１４は無線送信処理部１４１により位置情報を信号に変換した後、電波にのせて無線機２０に送信する（ステップＳ６）。

一方、音声情報を処理中であり、音声情報を送信中であると判断した場合、制御部１３は生成した送信用の位置情報を再度埋め込み用に分割してヘッダ情報を付加する（ステップＳ７）。そして、記憶部１２に記憶されている音声情報を読み出し、この音声情報の空きパケットに位置情報を埋め込んで無線通信部１４に出力する。無線通信部１４は無線送信処理部１４１により音声情報を信号に変換した後、電波にのせて無線機２０に送信する（ステップＳ８）。

図４を参照して具体的に説明する。
図４に示すように、音声情報の送信中の場合、パケット単位で分割した送信用の音声情報ｄ２が生成されている。上述のように送信用の音声情報ｄ２の各フレームには音声情報のパケットに加えて必ず空きパケットが含まれている。よって、制御部１３は、図４に示すように位置情報ｄ１を６分割し、各分割情報ｄ１１にヘッダ情報ｄ１２を付加する。ヘッダ情報ｄ１２は、ヘッダ情報ｄ１２が付加された分割情報ｄ１１が位置情報であることを示す情報、送り先の識別情報、分割数とそのうち何番目に該当するかを示す情報を含んで構成されている。制御部１３は、音声情報ｄ２の１フレーム中の空きパケット２つに、分割された位置情報ｄ１１、ｄ１２を１つ埋め込む。これにより、フレーム内に音声情報及び位置情報を格納した状態で音声情報ｄ２を無線機２０に送信することとなる。

次に、図５を参照して、無線機２０が音声情報を受信した際に、無線機２０において実行される処理について説明する。
まず、アンテナ１４３を介して電波が受信されると、無線通信部１４では無線受信処理部１４２により受信のための処理を行う（ステップＳ１１）。すなわち、受信した電波から情報（音声情報又は位置情報）を復元する。復元した情報は制御部１３に出力する。

制御部１３は受信した情報を記憶部１２に記憶する。次いで、制御部１３は記憶された情報の先頭のヘッダ情報を参照し、受信した情報は音声情報と位置情報の何れのものであるかを判断する（ステップＳ１２）。ヘッダ情報に位置情報を示す情報が含まれる場合、受信したのは位置情報であると判断する（ステップＳ１２；位置情報）。制御部１３は、位置情報を構成する全てのパケットが受信されたかどうかを各パケットのヘッダ情報を参照して確認する（ステップＳ１３）。確認後、後述するステップＳ１８の処理に移行する。

一方、ヘッダ情報に音声情報であることを示す情報が含まれており、受信したのは音声情報であると判断した場合（ステップＳ１２；音声情報）、制御部１３は音声情報に埋め込まれている位置情報の検出を行う。音声情報中に位置情報の存在を示すヘッダ情報がなく、位置情報が検出されなかった場合（ステップＳ１４；Ｎ）、制御部１３は音声情報を音声変換部１５に出力する。音声変換部１５及び音声処理部１６はそれぞれ音声情報のＤ／Ａ変換、信号増幅を行って音声情報の出力処理を実行する（ステップＳ１５）。

音声情報中に位置情報を示すヘッダ情報が含まれており、位置情報が検出された場合（ステップＳ１４；Ｙ）、制御部１３は音声情報から位置情報を抽出する（ステップＳ１６）。位置情報を抽出した後の音声情報は音声変換部１５に出力する。音声変換部１５等で音声情報の出力処理が行われる。
制御部１３は、抽出した位置情報のヘッダ情報に基づいて元の位置情報の再構成を行う。すなわち、ヘッダ情報には分割された位置情報の総数及び先頭から何番目にあたるのかを示す情報が含まれているので、これらヘッダ情報に基づいて抽出した位置情報（分割された情報）を順に結合し、元の位置情報を再構成する。そして、位置情報を構成する全てのパケットが受信されたかどうかを各パケットのヘッダ情報を参照して確認する（ステップＳ１７）。

確認を終えると、制御部１３は再構成した位置情報をＰＣ３０に出力するため、シリアルポート出力用の位置情報を生成する（ステップＳ１８）。そして、生成したシリアルポート出力用の位置情報を情報通信部１１のシリアルポートからＰＣ３０に出力させる（ステップＳ１９）。
ＰＣ３０では、無線機２０から入力された位置情報を用いて、無線機１０が設置された移動局の位置管理のための処理を行う。

以上のように、本実施形態によれば、移動局側に設置された無線機１０は、ＧＰＳレシーバ４０から送出されるＧＰＳ情報から、無線機１０の現在地を示す位置情報を取得する。そして、この位置情報を基地局側の無線機２０に送信する際に音声情報を送信中であった場合には、当該音声情報に位置情報を埋め込んで送信する。これにより、音声情報の送信を継続した状態で、位置情報をも送信することができる。位置情報を定期的に送信するタイミングで確実に送信することにより、基地局において移動局の正確な位置管理が可能となる。

また、音声情報と位置情報の送信を同時に行うことになるので、通信回数を減らすことができ、無線通信システム１における通信トラフィックを軽減させることができる。また、通信確立のための処理等も１度で済み、効率的である。

また、音声情報のみを送信する場合において、音声情報と空き領域のパケットからなる送信用の音声情報を生成し、送信する構成としておくことにより、位置情報を送信する際にはこの送信用の音声情報の空きパケットに位置情報を格納するだけで容易に埋め込みが可能となる。

また、基地局側の無線機２０では、無線機１０から送信された音声情報から埋め込まれた位置情報を検出して、元の位置情報を再構成する。これにより、基地局側で各移動局の位置情報を取得することができ、位置管理に供することが可能である。
また、無線機２０は、再構成した位置情報を元に、位置管理の処理を行うＰＣ３０に出力するための出力用の位置情報を生成して出力する。よって、ＰＣ３０に位置情報を提供することができ、ＰＣ３０では当該位置情報を用いた位置管理が可能となる。

なお、上述した実施形態は本発明を適用した好適な一例であり、これに限定されない。
例えば、上記実施形態では常に送信用の音声情報には空きパケットを設けることにより位置情報の埋込を可能としたが、位置情報と音声情報の通信速度に違いがある場合等は空きパケットを設けることができない。このような場合は予め埋込用の空き領域を設けるのではなく、図６に示すように音声情報の一部を位置情報に置き換えることとしてもよい。つまり、音声情報の一部を削除し、削除によって空いたパケット領域に位置情報を埋め込む。この場合、音声情報が一部欠損するが、削除するデータ量を、音声の聞き取りに問題ない程度とし、長期間隔で削除して位置情報を埋め込むこととすれば、聴覚上の音声劣化を抑えながら、位置情報の同時送信を行うことができる。
また、変調方式は一例であり、これに限定されない。ＭＳＫ変調方式は伝送速度を上げられないので、伝送速度をより高くできるπ／４ＱＰＳＫ、４値ＦＳＫ等、他の変調方式を用いてもよい。

本実施形態における無線機を含む無線通信システムを示す図である。図１の送信側の無線機及び受信側の無線機の機能的構成を示す図である。送信側の無線機により実行される処理の流れを説明する図である。音声情報への位置情報の埋込方法を説明する図である。受信側の無線機により実行される処理の流れを説明する図である。他の実施例に係る位置情報の埋込方法を説明する図である。従来の無線機による位置情報の送信方法を説明する図である。従来の無線機による位置情報の送信方法を説明する図である。

符号の説明

１無線通信システム
１０無線機
２０無線機
１１情報通信部
１２記憶部
１３制御部
１４無線通信部
１５音声変換部
１６音声処理部
１７マイク
１８スピーカ
３０ＰＣ
４０ＧＰＳレシーバ

Claims

情報の送受信を行う無線通信手段と、無線機の現在位置を示す位置情報を取得し、当該位置情報を前記無線通信手段により送信させる制御手段と、を備えた無線機において、
前記制御手段は、前記位置情報を送信する際に、前記無線通信手段により音声情報を送信中であった場合、前記送信中の音声情報に前記位置情報を埋め込み、前記無線通信手段により送信させる無線機。
前記制御手段は、音声情報を送受信する際、当該音声情報と空き領域とからなる送信用の音声情報を生成して前記無線通信手段により送信させ、この送信用の音声情報の送信中に位置情報を送信する場合、前記送信用の音声情報に含まれる空き領域に前記位置情報を埋め込む請求項１に記載の無線機。
前記制御手段は、前記無線通信手段により送信中の音声情報の一部を、前記位置情報に置き換えて埋め込む請求項１に記載の無線機。
情報の送受信を行う無線通信手段と、
前記無線通信手段を介して受信された音声情報から埋め込まれた位置情報を検出し、当該検出した位置情報を抽出して元の位置情報を再構成する制御手段と、
を備える無線機。
位置情報を出力する情報通信手段を備え、
前記制御手段は、前記再構成した位置情報を用いて出力用の位置情報を生成し、前記情報通信手段により出力させる請求項４に記載の無線機。