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技術 無線システム及び通信チャネル設定方法

出願人 日本電気株式会社
発明者 伊奈圭介
出願日 2014年3月14日 (5年5ヶ月経過) 出願番号 2014-052186
公開日 2015年10月5日 (3年10ヶ月経過) 公開番号 2015-177339
状態 特許登録済
技術分野 移動無線通信システム
主要キーワード 指令制御装置 設置密度 指令者 警察無線 消防隊員 チャネル設定情報 通信チャネル設定 選定ステップ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2015年10月5日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

同期バースト信号を出力することなく、自動的に非常送モードにおける通信チャネルが設定できるようにする。

解決手段

車載端末が、現在位置を取得して位置情報を出力する位置取得手段と、複数のメッシュに分割され、かつ、各メッシュには当該メッシュの領域を特徴づける割当メッシュ番号と該メッシュの領域で通信可能なチャネルとが付与された地図情報を格納する地図情報記憶手段と、位置情報に対応するメッシュ番号を算出メッシュ番号として算出する地図情報処理手段と、割当メッシュ番号に対応して、通信可能な複数のチャネルが優先度順に格納されたチャネル選定テーブルを具備し、算出メッシュ番号に該当する割当メッシュ番号をチャネル選定テーブルから検索して、優先度の高いチャネルを通信チャネルとして選定して、チャネル設定情報として出力するチャネル選定手段と、を備える。

概要

背景

消防救急無線ステム等の無線システムにおいては、基地局から移動無線装置へ常時電波を送信する常送モード、及び、基地局が移動無線装置と通信を行う時のみ電波を送信する非常送モードが用いられている。

そして、常送モードでは、この基地局の通信エリア内に位置する移動無線装置は、常に基地局からの電波を受信できるため、移動無線装置は通信チャネルを受信した電波のチャネルに自動的に切替ることが可能である。

しかし、非常送モードの場合には、移動無線装置は基地局からの電波が受信できないため、通信チャネルを自動的に切替えることができない。そこで、消防隊員救急隊員(以下、隊員と記載する)は、通信チャネルを現在位置や経験等に基づき判断して、手動でチャネルを切替えている。

一方、特開2011−244150号公報においては、同期バースト信号により利用可能なチャネルをスキャンする移動無線装置が開示されている。この構成によれば、隊員の手動によるチャネル設定操作が不要となり、利便性や操作性を格段に向上させることができる。

概要

同期バースト信号を出力することなく、自動的に非常送モードにおける通信チャネルが設定できるようにする。車載端末が、現在位置を取得して位置情報を出力する位置取得手段と、複数のメッシュに分割され、かつ、各メッシュには当該メッシュの領域を特徴づける割当メッシュ番号と該メッシュの領域で通信可能なチャネルとが付与された地情報を格納する地情報記憶手段と、位置情報に対応するメッシュ番号を算出メッシュ番号として算出する地情報処理手段と、割当メッシュ番号に対応して、通信可能な複数のチャネルが優先度順に格納されたチャネル選定テーブルを具備し、算出メッシュ番号に該当する割当メッシュ番号をチャネル選定テーブルから検索して、優先度の高いチャネルを通信チャネルとして選定して、チャネル設定情報として出力するチャネル選定手段と、を備える。

目的

本発明の主目的は、同期バースト信号を出力することなく、自動的に非常送モードにおける通信チャネルが設定できるようにした無線システム及び通信チャネル設定方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

指令側システム現場側システムとが、基地局を介して通信する無線システムであって、前記車載端末が、現在位置を取得して位置情報を出力する位置取得手段と、複数のメッシュに分割され、かつ、各メッシュには当該メッシュの領域を特徴づける割当メッシュ番号と該メッシュの領域で通信可能なチャネルとが付与された地図情報を格納する地図情報記憶手段と、前記位置情報に対応するメッシュ番号を算出メッシュ番号として算出する地図情報処理手段と、前記割当メッシュ番号に対応して、通信可能な複数のチャネルが優先度順に格納されたチャネル選定テーブルを具備し、前記算出メッシュ番号に該当する前記割当メッシュ番号を前記チャネル選定テーブルから検索して、前記優先度の高いチャネルを通信チャネルとして選定して、チャネル設定情報として出力するチャネル選定手段と、を備えることを特徴とする無線システム。

請求項2

請求項1に記載の無線システムであって、前記移動無線装置は、電波送受信する送受信手段と、前記送受信手段におけるチャネルを前記チャネル選定手段が選定したチャネルに設定するチャネル設定手段と、を備えることを特徴とする無線システム。

請求項3

請求項1又は2に記載の無線システムであって、前記チャネル選定手段は、前記チャネル設定情報を出力する際に、前記送受信手段に現在設定されているチャネルを問い合わせて、現在設定されているチャネルが選定したチャネルと同じか否かを判断し、異なる場合に前記チャネル設定情報を出力することを特徴とする無線システム。

請求項4

請求項1乃至3のいずれか1項に記載の無線システムであって、前記優先度は、前記現場側システムの現在位置する前記メッシュの領域における当該現場側システムの受信電界強度であることを特徴とする無線システム。

請求項5

請求項1乃至3のいずれか1項に記載の無線システムであって、前記優先度は、前記現場側システムの現在位置する前記メッシュの領域における当該現場側システムが利用したチャネルの利用頻度であることを特徴とする無線システム。

請求項6

指令側システムと、現場側システムとが、基地局を介して通信する無線システムにおける通信チャネル設定方法であって、現在位置を取得して位置情報を出力する位置取得ステップと、複数のメッシュに分割され、かつ、各メッシュには当該メッシュの領域を特徴づける割当メッシュ番号と該メッシュの領域で通信可能なチャネルとが付与された地図情報を格納する地図情報記憶ステップと、前記位置情報に対応するメッシュ番号を算出メッシュ番号として算出する地図情報処理ステップと、前記割当メッシュ番号に対応して、通信可能な複数のチャネルが優先度順に格納されたチャネル選定テーブルから前記算出メッシュ番号に該当する前記割当メッシュ番号を検索して、前記優先度の高いチャネルを通信チャネルとして選定して、チャネル設定情報として出力するチャネル選定ステップと、を含むことを特徴とする通信チャネル設定方法。

請求項7

請求項6に記載の通信チャネル設定方法であって、電波を送受信する送受信ステップと、前記送受信ステップにおけるチャネルを前記チャネル選定ステップが選定したチャネルに設定するチャネル設定ステップと、を含むことを特徴とする通信チャネル設定方法。

請求項8

請求項6又は7に記載の通信チャネル設定方法であって、前記チャネル選定ステップは、前記チャネル設定情報を出力する際に、前記送受信ステップに現在設定されているチャネルを問い合わせて、現在設定されているチャネルが選定したチャネルと同じか否かを判断して、異なる場合に前記チャネル設定情報を出力することを特徴とする通信チャネル設定方法。

請求項9

請求項6乃至8のいずれか1項に記載の通信チャネル設定方法であって、前記優先度は、前記現場側システムの現在位置する前記メッシュの領域における当該現場側システムの受信電界強度であることを特徴とする通信チャネル設定方法。

請求項10

請求項6乃至8のいずれか1項に記載の通信チャネル設定方法であって、前記優先度は、前記現場側システムの現在位置する前記メッシュの領域における当該現場側システムが利用したチャネルの利用頻度であることを特徴とする通信チャネル設定方法。

技術分野

0001

本発明は、無線ステム及び通信チャネル設定方法に関する。

背景技術

0002

消防救急無線システム等の無線システムにおいては、基地局から移動無線装置へ常時電波を送信する常送モード、及び、基地局が移動無線装置と通信を行う時のみ電波を送信する非常送モードが用いられている。

0003

そして、常送モードでは、この基地局の通信エリア内に位置する移動無線装置は、常に基地局からの電波を受信できるため、移動無線装置は通信チャネルを受信した電波のチャネルに自動的に切替ることが可能である。

0004

しかし、非常送モードの場合には、移動無線装置は基地局からの電波が受信できないため、通信チャネルを自動的に切替えることができない。そこで、消防隊員救急隊員(以下、隊員と記載する)は、通信チャネルを現在位置や経験等に基づき判断して、手動でチャネルを切替えている。

0005

一方、特開2011−244150号公報においては、同期バースト信号により利用可能なチャネルをスキャンする移動無線装置が開示されている。この構成によれば、隊員の手動によるチャネル設定操作が不要となり、利便性や操作性を格段に向上させることができる。

先行技術

0006

特開2011−244150号公報

発明が解決しようとする課題

0007

しかしながら、特開2011−244150号公報に係る構成では、利用可能なチャネル情報を取得するために出力する同期バースト信号により無線帯域が一時的に占有されてしまい、他の通信が妨害される問題があった。

0008

そこで、本発明の主目的は、同期バースト信号を出力することなく、自動的に非常送モードにおける通信チャネルが設定できるようにした無線システム及び通信チャネル設定方法を提供することである。

課題を解決するための手段

0009

上記課題を解決するため、指令側システムと現場側システムとが、基地局を介して通信する無線システムに係る発明は、車載端末が、現在位置を取得して位置情報を出力する位置取得手段と、複数のメッシュに分割され、かつ、各メッシュには当該メッシュの領域を特徴づける割当メッシュ番号と該メッシュの領域で通信可能なチャネルとが付与された地図情報を格納する地図情報記憶手段と、位置情報に対応するメッシュ番号を算出メッシュ番号として算出する地図情報処理手段と、割当メッシュ番号に対応して、通信可能な複数のチャネルが優先度順に格納されたチャネル選定テーブルを具備し、算出メッシュ番号に該当する割当メッシュ番号をチャネル選定テーブルから検索して、優先度の高いチャネルを通信チャネルとして選定して、チャネル設定情報として出力するチャネル選定手段と、を備えることを特徴とする。

0010

また、指令側システムと現場側システムとが、基地局を介して通信する無線システムにおける通信チャネル設定方法に係る発明は、現在位置を取得して位置情報を出力する位置取得ステップと、複数のメッシュに分割され、かつ、各メッシュには当該メッシュの領域を特徴づける割当メッシュ番号と該メッシュの領域で通信可能なチャネルとが付与された地図情報を格納する地図情報記憶ステップと、位置情報に対応するメッシュ番号を算出メッシュ番号として算出する地図情報処理ステップと、割当メッシュ番号に対応して、通信可能な複数のチャネルが優先度順に格納されたチャネル選定テーブルから算出メッシュ番号に該当する割当メッシュ番号を検索して、優先度の高いチャネルを通信チャネルとして選定して、チャネル設定情報として出力するチャネル選定ステップと、を含むことを特徴とする。

発明の効果

0011

本発明によれば、同期バースト信号を出力することなく、自動的に非常送モードにおける通信チャネルが設定できるようになる。

図面の簡単な説明

0012

本発明に係る無線システムのブロック図である。
現場側システム部のブロック図である。
基地局とチャネル番号との対応関係を示すチャネル情報を例示した図である。
チャネル選定テーブルを例示した図である。
チャネル設定手順を示すフローチャートである。
チャネル設定を行う際の諸条件を地図情報記憶部に格納されている地図情報を例示した図である。

実施例

0013

本発明の実施形態を説明する。図1は、本発明に係る無線システム2のブロック図である。なお、この無線システム2は、消防や救急等の無線システムばかりでなく、警察無線システム等の無線システムにも適用できることを予め付言する。

0014

無線システム2は、指令側システム部10と、現場側システム部20とからなる。指令側システム部10は、指令制御装置11、管理監視装置12、回線制御装置13、ネットワーク14、基地局15を備えて、指令本部側に設置されるシステムである。現場側システム部20は、移動無線装置21、車載端末22を備えて、現場に移動中又は現場で活動中車両側のシステムである。なお、図1においては、基地局15及び現場側システム部20をそれぞれ1つだけを例示しているが複数設けても良い。

0015

指令制御装置11は、車載端末22等を介して指令側システム部10側の指令者と消防隊員や救急隊員等の隊員との間で通信するための装置である。

0016

管理監視装置12は、無線システム2における通信の管理や監視を行うための装置である。回線制御装置13は、どの基地局15を介して通信を行うか等の回線制御を行う。

0017

基地局15は、常送モードと非常送モードとにより設定されている周波数の電波を送受信して移動無線装置21と通信を行う。

0018

図2は、現場側システム部20のブロック図である。移動無線装置21は、緊急車両等に搭載される装置で、基地局15や車載端末22と通信するための送受信部21a、基地局15と送受信する際のチャネルを設定するチャネル設定部21bを備える。

0019

なお、チャネル設定部21bには、図3に示すような、チャネル情報Kが格納されている。図3は、移動無線装置21が保持するチャネル情報Kを示し、このチャネル情報Kは、各チャネル番号K1に対応する上り周波数K2と下り周波数K3により構成されている。基地局15は、少なくとも1以上のチャネルで電波を送出することができる。従って、移動無線装置21は、各基地局の通信エリア内で、図3に示すチャネルに切り替えることで通信が可能になる。

0020

車載端末22は、図2に示すように、入出力部22a、地図情報処理部22b、位置取得部22c、地図情報記憶部22d、チャネル選定部22eを備える。

0021

入出力部22aは、送受信部21aと通信するためのインターフェース機能会話を可能にするための音声入出力機能液晶装置等による地図情報や各種の情報を表示するための表示機能、現場隊員がキーボードタッチパネル等を用いて諸情報の入力を行う情報入力機能を備える。但し、後述するように通信チャネルの設定を行う処理においては、インターフェース機能のみが必須であり、他の機能は任意であることを付言する。

0022

地図情報処理部22bは、例えばナビゲーション機能やチャネル情報取得機能を持つ。ナビゲーション機能は、緊急車両を現場等に案内するための機能である。チャネル情報取得機能の詳細については後述するが、概略的には車載端末22が位置している場所において非常送モードでの通信を行うための通信チャネルに関する情報を取得する機能である。

0023

位置取得部22cは、GPS(Global Positioning System)を用いて自分の現在位置(車載端末22の現在位置)を取得する。取得された位置情報は、地図情報処理部22bに送られて、ナビゲーション機能やチャネル情報取得機能に利用される。

0024

地図情報記憶部22dは、地図データやチャネル情報を含む地図情報を記憶する。なお、地図情報はメッシュ(矩形領域には限定しない)に分割されている。各メッシュには、メッシュ固有の番号(メッシュ番号)が与えられている。即ち、位置取得部22cが車載端末22の現在位置(例えば、[北緯:35度54分15秒,東経:139度55分30秒])を取得すると、地図情報処理部22bは、取得された現在位置に基づきメッシュ番号(例えば、2分の1地域メッシュ番号[533967−84−3])を算出する。なお、メッシュ番号の算出は、分割地域メッシュに限定されず、基地局15の設置密度や出力に応じて標準地域メッシュを用いても良い。

0025

チャネル選定部22eには、図4に示すようなチャネル選定テーブルQが予め記憶されている。そして、チャネル選定部22eは、地図情報記憶部22dが算出したメッシュ番号を用いてチャネル選定テーブルQを検索して、非常送モードにおける通信チャネルを選定する。

0026

図4のチャネル選定テーブルQは、メッシュ番号欄Q1、及び、このメッシュ番号欄Q1に対応して優先度を重みとするチャネル番号からなる利用可能チャネル番号欄Q2で構成されている。例えば、メッシュ番号Q1が「633967−84−3」のメッシュでは、優先度順にチャネル番号が「1」、「2」、「3」、「4」であることが示されている。なお、基地局15が例えば4つの通信チャネルで通信できたとしても、車載端末22の現在位置における受信電界強度が通信に利用できない強さの場合には、「無効」として、通信チャネルとして選択しないようになっている。

0027

ここで優先度は、例えば受信電界強度等の種々の通信パラメータとすることができる。例えば、優先度を受信電界強度に基づき設定する場合、事前電波伝搬調査を行い、その結果得られた受信電界強度が強いチャネルに対しては高い優先度を設定する。

0028

また、例えば、チャネル選定部22eにメッシュ番号とチャネルの利用頻度との対応関係を示す利用頻度テーブルを設けておくならば、利用頻度を優先度に対応させる(利用頻度が高いと優先度も高くする)ことも可能である。この場合、利用頻度テーブルは利用するたびに、履歴更新されることは言うまでもない。

0029

次に、無線システム2におけるチャネル設定処理を説明する。図5は、チャネル設定手順を示すフローチャートであり、図6はチャネル設定を行う際の諸条件を地図情報記憶部22dに格納されている地図情報を例示した図である。図6では、各メッシュを一点鎖線で示している。このとき、幾つかのメッシュにメッシュ番号(例えば、633967−84−3)を例示して記載し、現場側システム部20は、「633967−84−4」のメッシュ番号の領域に位置しているとする。なお、符号R(Ra〜Rd)は、4つの基地局15(15a〜15d)の通信エリアを示している。

0030

ステップS1: 先ず、現場側システム部20が現場に移動中又は現場に到着して非常送モードによる通信を行う場合、車載端末22の位置取得部22cは、搭載しているGPS機能により自端末の現在位置を取得する。

0031

ステップS2: 取得された現在位置は、位置情報として地図情報処理部22bに送られる。地図情報処理部22bは、位置情報からメッシュ番号を算出し、チャネル選定部22eに出力する。

0032

ステップS3,S4:チャネル選定部22eは、地図情報処理部22bからメッシュ番号を受信すると共に、移動無線装置21に設定されている現在のチャネル番号を、当該移動無線装置21に問い合わせて取得する。

0033

ステップS5:現在設定されているチャネル番号が取得されると、チャネル選定部22eは、図4に示すチャネル選定テーブルQを参照して、チャネル変更の要否を判断する。

0034

チャネル選定テーブルQにはメッシュ番号に対応して利用可能なチャネル番号が優先度順に登録されている。そして、例えば、現在設定されているチャネル番号が「2」であり、メッシュ番号が「633967−84−3」の場合は、「2」のチャネル番号が優先度2で利用可能チャネル番号であるので、チャネル変更は不要と判断する。

0035

一方、現在設定されているチャネル番号が「5」であり、メッシュ番号が「633967−84−3」の場合は、「5」のチャネル番号が利用可能チャネル番号欄Q2に含まれていない。そこで、チャネル選定部22eはチャネル変更が必要と判断する。

0036

ステップS6:チャネル変更が必要と判断された場合、チャネル選定部22eは、取得したメッシュ番号に対応する利用可能チャネル番号から最も優先度の高いチャネル番号を選択する。例えば、現在設定されているチャネル番号が「5」であり、メッシュ番号が「633967−84−3」の場合は、最も優先度の高いチャネル番号は「1」である。そこで、チャネル選定部22eは、チャネル番号「1」に変更するように選定する。

0037

ステップS7,S8:チャネル選定部22eは、選択したチャネル番号を、入出力部22aを介してチャネル設定部21bにチャネル変更情報として出力する。チャネル選定部22eは、このチャネル情報に基づき送受信部21aのチャネルを設定(変更)する。

0038

以上説明したように、非常送モードの通信を行う際のチャネルの設定を自動設定されるので、隊員の負荷を軽減しながら、緊急事態に対する対応等が迅速に行えるようになる。また、通信チャネルを変更する場合には、受信電界強度や利用頻度等に対応した優先度に基づき選定するので、高い品質の通信が行えるようになる。

0039

2無線システム
10指令側システム部
11指令制御装置
12 管理監視装置
13回線制御装置
14ネットワーク
15基地局
20現場側システム部
21移動無線装置
21a送受信部
21bチャネル設定部
22車載端末
22a入出力部
22b地図情報処理部
22c位置取得部
22d 地図情報記憶部
22eチャネル選定部

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