知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
▶ 株式会社東芝の特許一覧 ▶ 東芝電機サービス株式会社の特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023086460
(43)【公開日】2023-06-22
(54)【発明の名称】同報システム及び同報方法
(51)【国際特許分類】
H04H 20/59 20080101AFI20230615BHJP
H04H 20/02 20080101ALI20230615BHJP
H04H 20/18 20080101ALI20230615BHJP
【ＦＩ】
H04H20/59
H04H20/02
H04H20/18
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021200990
(22)【出願日】2021-12-10
(71)【出願人】
【識別番号】000003078
【氏名又は名称】株式会社東芝
(71)【出願人】
【識別番号】598076591
【氏名又は名称】東芝インフラシステムズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001737
【氏名又は名称】弁理士法人スズエ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】永山 伸一郎
(57)【要約】
【課題】同報情報を送信する同報システム及び同報方法を提供することを目的とする。
【解決手段】実施形態に係る同報システムは、親局と、前記親局から送信された同報情報を中継する複数の中継局と、前記複数の中継局から送信された同報情報を受信する複数の子局を有する同報システムにおいて、前記複数の中継局は、他の中継局との時刻同期をとって、それぞれ同一の搬送波周波数を含む無線信号を、送信タイミングを同期させて送信し、前記複数の中継局に他の中継局との時刻同期ができなくなった故障中継局が発生した場合は、前記複数の中継局から１以上の中継局を選択し、選択された中継局の送信タイミングをずらして無線信号を送信する。
【選択図】図７
【解決手段】実施形態に係る同報システムは、親局と、前記親局から送信された同報情報を中継する複数の中継局と、前記複数の中継局から送信された同報情報を受信する複数の子局を有する同報システムにおいて、前記複数の中継局は、他の中継局との時刻同期をとって、それぞれ同一の搬送波周波数を含む無線信号を、送信タイミングを同期させて送信し、前記複数の中継局に他の中継局との時刻同期ができなくなった故障中継局が発生した場合は、前記複数の中継局から１以上の中継局を選択し、選択された中継局の送信タイミングをずらして無線信号を送信する。
【選択図】図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
親局と、前記親局から送信された同報情報を中継する複数の中継局と、前記複数の中継局から送信された同報情報を受信する複数の子局を有する同報システムにおいて、
前記複数の中継局は、他の中継局との時刻同期をとって、それぞれ同一の搬送波周波数を含む無線信号を、送信タイミングを同期させて送信し、
前記複数の中継局に他の中継局との時刻同期ができなくなった故障中継局が発生した場合は、前記複数の中継局から１以上の中継局を選択し、選択された中継局の送信タイミングをずらして無線信号を送信する、
同報システム。
前記複数の中継局は、他の中継局との時刻同期をとって、それぞれ同一の搬送波周波数を含む無線信号を、送信タイミングを同期させて送信し、
前記複数の中継局に他の中継局との時刻同期ができなくなった故障中継局が発生した場合は、前記複数の中継局から１以上の中継局を選択し、選択された中継局の送信タイミングをずらして無線信号を送信する、
同報システム。
【請求項2】
前記選択された１以上の中継局には、前記故障中継局と干渉エリアを共有する隣接故障中継局が含まれる、
請求項１に記載の同報システム。
請求項１に記載の同報システム。
【請求項3】
前記子局が前記干渉エリアに設置されている場合に、前記干渉エリアを無線信号到達エリアに含む故障中継局または隣接故障中継局を前記選択された１以上の中継局に含める、
請求項２に記載の同報システム。
請求項２に記載の同報システム。
【請求項4】
前記子局に対して前記同報情報を含む無線信号を送信することが予め決められている中継局であるグループ中継局を前記選択された１以上の中継局に含める、
請求項３に記載の同報システム。
請求項３に記載の同報システム。
【請求項5】
前記親局は、前記複数の中継局ごとの前記干渉エリアの有無についての中継局情報を備えている、
請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載の同報システム。
請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載の同報システム。
【請求項6】
前記中継局情報は、前記干渉エリアを有する中継局が、前記干渉エリアを共有する中継局についての情報を含む、
請求項５に記載の同報システム。
請求項５に記載の同報システム。
【請求項7】
前記親局は、前記故障中継局から障害通知を受けると、前記中継局情報に基づいて前記１以上の中継局を選択し、前記１以上の中継局に対して前記無線信号を送信させる送信命令を出力する、
請求項６に記載の同報システム。
請求項６に記載の同報システム。
【請求項8】
親局と、前記親局から送信された同報情報を中継する複数の中継局と、前記複数の中継局から送信された同報情報を受信する複数の子局を有する同報システムの同報方法において、
前記複数の中継局が、他の中継局との時刻同期をとって、それぞれ同一の搬送波周波数を含む無線信号を、送信タイミングを同期させて送信する手順と
前記複数の中継局に他の中継局との時刻同期ができなくなった故障中継局が発生した場合は、前記複数の中継局から１以上の中継局を選択する手順と、
前記１以上の中継局がそれぞれ送信タイミングをずらして無線信号を送信する手順と、
を備える同報方法。
前記複数の中継局が、他の中継局との時刻同期をとって、それぞれ同一の搬送波周波数を含む無線信号を、送信タイミングを同期させて送信する手順と
前記複数の中継局に他の中継局との時刻同期ができなくなった故障中継局が発生した場合は、前記複数の中継局から１以上の中継局を選択する手順と、
前記１以上の中継局がそれぞれ送信タイミングをずらして無線信号を送信する手順と、
を備える同報方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明の実施形態は、同報システム及び同報方法に関する。
【背景技術】
【0002】
市町村防災無線などで用いられる防災行政無線システムは、親局(統制局)が、中継局（再送信子局）などを介して、公園等屋外に設置される子局（屋外子局）や、屋内に配置される子局（戸別受信機）などに対して、自治体からの災害情報や連絡事項を送信するシステムである。本システムにおいては、従来は複数の中継局が出力する複数の無線信号が重なって到達する干渉エリアを防ぐため、隣接するエリアの中継局は、異なる周波数によりエリアの子局に対して放送を行っていた。
【0003】
しかしながら、防災無線周波数の割当周波数の不足が生じており、防災行政無線システムの周波数帯においても周波数の有効活用が必要となってきている。このため、隣接エリアに対して、各中継局が同一周波数の無線信号を送信タイミングの同期を取って同時に送信することにより、干渉エリアに設置される戸別受信機へ同報情報を送信することが検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第６００７５８１号公報
【特許文献2】特許第６３２６９０７号公報
【特許文献3】特開２０２０－１８４６７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、送信タイミングの同期を取るシステムにおいては、ＧＰＳ受信機の故障や同期ユニットの故障などにより各中継局間の同期が取れなくなると、送信タイミングのずれが生ずることで、干渉エリアにおいて無線信号の干渉が発生し、子局は同報情報の受信ができない可能性がある。特にＧＰＳ受信機が故障した場合は中継局が内部に備える自走クロックでの動作となり、干渉エリアにおいて所望のＤ／Ｕ（希望波対干渉波の比）が取れなくなり、干渉エリアの子局は同報情報の受信に失敗する可能性が高い。
【0006】
本発明が解決しようとする課題は、同報情報を送信する同報システム及び同報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】
【0007】
実施形態に係る同報システムは、親局と、前記親局から送信された同報情報を中継する複数の中継局と、前記複数の中継局から送信された同報情報を受信する複数の子局を有する同報システムにおいて、前記複数の中継局は、他の中継局との時刻同期をとって、それぞれ同一の搬送波周波数を含む無線信号を、送信タイミングを同期させて送信し、前記複数の中継局に他の中継局との時刻同期ができなくなった故障中継局が発生した場合は、前記複数の中継局から１以上の中継局を選択し、選択された中継局の送信タイミングをずらして無線信号を送信する。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
【0010】
本実施形態においては、干渉エリアに設置される子局の情報などをあらかじめ親局（統制局）に登録し、干渉エリアに設置される子局の群（以下、干渉エリアグループという）へのみ再放送を実施する例を示す。
（実施形態）
防災行政無線の本同報システムでは、全国の市町村に周波数を割当てる必要があり、周波数が不足している。このため、周波数帯域の有効活用のため、同一市町村内の各中継局２が、それぞれ同一の無線周波数の無線信号の送信を実施する。
（実施形態）
防災行政無線の本同報システムでは、全国の市町村に周波数を割当てる必要があり、周波数が不足している。このため、周波数帯域の有効活用のため、同一市町村内の各中継局２が、それぞれ同一の無線周波数の無線信号の送信を実施する。
【0011】
図１は、実施形態に係る防災行政無線システムの同報システムの概念図である。
【0012】
実施形態に係る防災行政無線システムの同報システムは、親局(統制局)１（以下親局1と称する）、必要に応じて中継局２－１、２－２（特に区別しない場合は中継局２と称する）を介して、複数の子局３（図１の子局３－１から３－７、３－１１から３－１７）を具備するデジタル無線による通信システムである。
また、図１に示す防災行政無線の自治体に割り当てられた無線周波数をｆ１（ＭＨｚ）（以下、無線周波数ｆ１という）とする。また、親局１から中継局２や図示していない親局１の周辺の子局３に対して送信される無線信号をｒ１、中継局２から周辺の子局に対して送信される無線信号をｒ２とする。
なお、図１に示した中継局２、子局３は設置例であり、設置数などの限定はない。
また、図１に示す防災行政無線の自治体に割り当てられた無線周波数をｆ１（ＭＨｚ）（以下、無線周波数ｆ１という）とする。また、親局１から中継局２や図示していない親局１の周辺の子局３に対して送信される無線信号をｒ１、中継局２から周辺の子局に対して送信される無線信号をｒ２とする。
なお、図１に示した中継局２、子局３は設置例であり、設置数などの限定はない。
【0013】
図１において、設置エリアＧＡ、ＧＢは、それぞれ中継局２－１、２－２が送信する同報情報を受信する複数の子局３のグループ（以下、設置エリアと称する）を示している。例えば、中継局２－１が送信した同報情報は子局３－１から３－７で受信され、中継局２－２が送信した同報情報は子局３－１１から３－１７で受信される。
また、同じ設置エリア内の中継局２、子局３を設置グループのように称してもよい。例えば図１の例では、中継局２－１、子局３－１から３－７を設置グループと称する。また子局３－１から３－７から見て中継局２－１をグループ中継局のように称することでもよい。
また、同じ設置エリア内の中継局２、子局３を設置グループのように称してもよい。例えば図１の例では、中継局２－１、子局３－１から３－７を設置グループと称する。また子局３－１から３－７から見て中継局２－１をグループ中継局のように称することでもよい。
【0014】
親局１は、防災情報等の地域住民への同報情報を、無線周波数ｆ１の無線信号ｒ１で放送する統制局である。統制局は、例えば、市町村役所（役場）等に設置される。
【0015】
中継局２は、親局１と子局３との間の中継の機能を備える。中継局２は、親局１が送信する無線周波数ｆ１の無線信号ｒ１を受信し、受信した無線信号ｒ１から同報情報を取得し、取得した同報情報を子局３へ向けて無線周波数ｆ１の無線信号ｒ２で放送する。
【0016】
子局３は、公園等屋外に設置される屋外子局や、屋内などに配置される複数の戸別受信機を含む。戸別受信機は、例えば、山間部等で、屋外子局からの放送が聞こえにくい家庭に対して、戸別受信機を配布されるものである。
【0017】
干渉エリアＡ１においては、中継局２－１と中継局２－２とからの送信電波が重複し干渉が生じるが、本同報システムは、各中継局２がそれぞれ同一の無線周波数ｆ１の無線信号ｒ２が同一の送信タイミングで送信されているが、各子局への中継局からの距離等の差異により受信レベルに差が生ずるため、Ｄ／Ｕ（希望波対干渉波の比）により、干渉エリアＡ１に設置された子局３も同報情報の受信が可能となっている。以下により詳細に示す。
【0018】
無線信号到達エリア（子局３の受信レベル)は、送信タイミング同期がとれている場合も取れていない場合も変わらない。送信タイミング同期が取れている場合は、所要Ｄ／Ｕ（Ｄ：中継局２－２からの希望波無線信号のレベルＵ：中継局２－１からの妨害波無線信号のレベル）は、送信タイミングの同期が取れていない場合よりも少なくなる。また送信タイミング同期がとれている場合は、中継局２－１からの周波数ｆ１の無線信号が子局３－１７へはＤ／Ｕの関係で影響を与えなかったものが、同期が外れると影響を与える。より具体的に以下に示す。
【0019】
送信タイミングの同期が取れている場合の所要Ｄ／Ｕを１０ｄＢ、同期が取れていない場合の所要Ｄ／Ｕを１７ｄＢとする。また子局３－１７の中継局２－２からのＤ波（希望波）の受信レベルが４０ｄＢμＶ、中継局２－１からのＵ波（干渉波）の受信レベルが３０ｄＢμＶであったとする。この場合、送信タイミング同期が取れていれば、所要Ｄ／Ｕ１０ｄＢであるため、中継局２－１からのＵ波（干渉波）の受信レベルは３０ｄＢμＶまでなら問題ない。一方、送信タイミング同期が取れていない場合は、所要Ｄ／Ｕ１７ｄB必要なので、Ｕ波が３０ｄＢμＶであると、Ｄ波（希望波）に対して干渉する。
【0020】
本同報システムにおいては、各中継局が、同一の送信タイミングで送信できるようにするため、時刻同期を行っている。各中継局の時刻同期の方法は、例えばＧＰＳシステムなどにより複数の中継局２間の時刻同期を実施することでもよい。例えば各中継局２にＧＰＳ受信機を設置し、各中継局２はＧＰＳ受信機が生成する基準クロック、タイミング信号などに基づいて生成した送信周波数（搬送波周波数）、送信タイミング信号（フレーム信号と称する場合もある）を用いて同報情報を送信する。
【0021】
しかしながら、このようなシステムにおいては、ＧＰＳ受信機の故障や同期ユニットの故障などにより各中継局２間の同期が取れなくなった場合に、干渉エリアＡ１において無線信号の干渉が発生し、子局３は同報情報の受信ができない可能性がある。以降、ＧＰＳ受信機の故障や同期ユニットの故障などの生じた中継局２を特に故障中継局と称する。また、故障はないが故障中継局からの無線信号が干渉になるなど故障中継局に影響を受ける中継局２を隣接故障中継局と称する。
【0022】
図２は、実施形態に係る親局の構成例を示す機能ブロック図である。
親局１は、ＧＰＳアンテナ１００、ＧＰＳ同期ユニット部１０１、中継局向けアンテナ１０、無線部１１、無線制御部１２を含み、ＣＰＵ、メモリなどのコンピュータ機能を備えていてもよい。
親局１は、ＧＰＳアンテナ１００、ＧＰＳ同期ユニット部１０１、中継局向けアンテナ１０、無線部１１、無線制御部１２を含み、ＣＰＵ、メモリなどのコンピュータ機能を備えていてもよい。
【0023】
ＧＰＳアンテナ１００は、ＧＰＳ衛星などが送信する電波を受信する。
【0024】
ＧＰＳ同期ユニット部１０１は、ＧＰＳアンテナ１００から受信した電波を処理して得たＧＰＳ信号から基準クロック、タイミング信号（１ＰＰＳ）などを取り出し出力する。
【0025】
中継局向けアンテナ１０は、無線周波数ｆ１の無線信号の送受信をする。
【0026】
無線部１１は、中継局向けアンテナ１０が受信した無線信号に対して、ＧＰＳ同期ユニット部１０１から入力される基準クロック、タイミング信号を用いて、復調処理、復号化処理を行ったり、デジタルデータの符号化処理、変調処理などにより無線周波数ｒ１の無線信号を中継局向けアンテナ１０に出力したりする。
【0027】
無線制御部１２は、無線部１１へ出力する同報情報などのデジタルデータを生成したり、無線部１１から入力されるデジタルデータを処理したりする。無線制御部１２は、干渉グループテーブル１２１、干渉グループ再送信部１２２を備えることでもよい。
【0028】
また、無線制御部１２は、同報情報の送信先である子局の指定を行うこともできる。同報情報の送信先である子局の指定方法は、送信先を示すフラグをデジタルデータに含めて送信することで、全子局向け、特定グループ向け、特定子局向けの選択を可能とする。ここで。特定グループは、必ずしも中継局単位とは限らず、自治体内で予め設定された地区毎に、同一のグループとしてもよい。
例えば、無線制御部１２は、同報情報が全子局向けの送信の場合は、「全子局向け」を示すフラグなどを無線部１１へ出力するデジタルデータに含めて送信することで、子局３は、同報情報が「全子局向け」であることを認識する。
例えば、無線制御部１２は、同報情報が全子局向けの送信の場合は、「全子局向け」を示すフラグなどを無線部１１へ出力するデジタルデータに含めて送信することで、子局３は、同報情報が「全子局向け」であることを認識する。
【0029】
また特定グループ向けの場合は、送信対象の子局３のグループに対して予め定めてあるグループ番号などを無線部１１へ出力するデジタルデータに含めて送信することで、当該子局３は、記憶部などに自分のグループ番号を格納しておき、中継局２から送信された無線信号からグループ番号を取得し、自分のグループ番号と一致した場合に、同報情報が自分のグループ向けであることを認識する。
【0030】
また無線制御部１２は、同報情報が特定子局向けの場合は、子局毎に予め割り振られている子局の識別番号（子局ＩＤ）を無線部１１へ出力するデジタルデータに含める。これにより子局３は、同報情報が自分宛であることを認識することができる。
【0031】
干渉グループテーブル１２１は、メモリなどに記憶されるデータであってよく、親局１が同報情報を送信する中継局２に関するデータを含む。
【0032】
図３は、実施形態に係る親局の干渉グループテーブルのデータ例である。データ列１２１１に示す中継局２に対するデータを行ごとに示す。
【0033】
データ列１２１１は、中継局２の識別番号を示す。例えば、データ列１２１１の中継局ＩＤ「２－１」、「２－２」は、図１の中継局２－１、２－２に対応する。
データ列１２１２は、中継局２に障害があるかないかを示すデータである。具体的には、ＧＰＳ受信機の故障や同期ユニットの故障など中継局２が無線周波数ｆ１の無線信号ｒ２を送信する際の基準信号や送信タイミングに関する障害のあるなしを示す。
データ列１２１３は、データ列１２１１に示される中継局２の出力する無線信号との間で干渉が発生する可能性のある中継局２の番号を示す。
データ列１２１４は、中継局２の設置エリアにおける干渉エリアのあるなしを示す。
データ列１２１５は、中継局２の設置エリアにおける干渉エリアに設置されている子局３のＩＤ（識別番号）を示す。
データ列１２１２は、中継局２に障害があるかないかを示すデータである。具体的には、ＧＰＳ受信機の故障や同期ユニットの故障など中継局２が無線周波数ｆ１の無線信号ｒ２を送信する際の基準信号や送信タイミングに関する障害のあるなしを示す。
データ列１２１３は、データ列１２１１に示される中継局２の出力する無線信号との間で干渉が発生する可能性のある中継局２の番号を示す。
データ列１２１４は、中継局２の設置エリアにおける干渉エリアのあるなしを示す。
データ列１２１５は、中継局２の設置エリアにおける干渉エリアに設置されている子局３のＩＤ（識別番号）を示す。
【0034】
図３の例では、中継局２－１は、中継局２－２が干渉中継局となるため、データ列１２１４の干渉エリアは「あり」となる。また中継局２－１の干渉エリア（図１の干渉エリアＡ１）に設置されている子局のＩＤは、「３－５」、「３－６」、「３－７」であることを示している。図３の中継局２－３（図１には図示されていない）は、干渉中継局がない例であり、干渉エリアは「なし」、中継局２のＩＤは「なし」となる。
【0035】
【0036】
図２に戻り、干渉グループ再送信部１２２は、干渉グループテーブル１２１に基づいて、同報情報の再送信が必要か否かを判断し、判断結果に基づいて、同報情報の再送信を実施する。
【0037】
図４は、実施形態に係る中継局の構成例を示す機能ブロック図である。
中継局２は、中継部（親局向け）２１と中継部（子局向け）２２を備え、ＣＰＵ、メモリなどのコンピュータ機能を備えていてもよい。
中継局２は、中継部（親局向け）２１と中継部（子局向け）２２を備え、ＣＰＵ、メモリなどのコンピュータ機能を備えていてもよい。
【0038】
中継部（親局向け）２１は、無線部２１１、無線制御部２１２を備え、主に親局１との無線通信を行う。
【0039】
無線部２１１は、変復調処理、誤り訂正などの符号化復号化処理などを備える。より具体的には、無線部２１１は、親局向けアンテナ２１０が受信した無線周波数ｆ１の無線信号ｒ１の復調処理、復号化処理などによりデジタルデータを取得したり、デジタルデータの符号化処理、変調処理などにより無線周波数ｆ１の無線信号ｒ１を親局向けアンテナ２１０に出力したりする。
【0040】
無線制御部２１２は、無線部２１１へ出力する例えば障害通知などのデジタルデータを生成したり、無線部２１１から入力される例えば同報情報などのデジタルデータを処理する。
【0041】
中継部（子局向け）２２は、無線制御部２３、無線部２４、ＧＰＳ同期ユニット２５を備える。
【0042】
無線制御部２３は、無線制御部２１２から入力される例えば同報情報を含むデジタルデータを無線部２４に出力したり、ＧＰＳ同期ユニット２５などの障害情報を中継部（親局向け）２１に出力したりする。無線制御部２３は、ＧＰＳ同期ユニット２５の故障時に親局１が出力するフレーム信号にタイミング信号を従属させる従属タイミング生成機能やＧＰＳ同期ユニット等の故障監視の機能を備える。
【0043】
障害監視部２３１は、中継部（子局向け）２２が同報情報を送信する際の送信周波数や送信タイミングなどに関わる障害を監視する。障害監視部２３１は、例えばＧＰＳ同期ユニット２５からＧＰＳ受信機２５２などの障害情報を収集し、障害を検知した場合には、親局１に対して障害情報を出力する。
【0044】
従属タイミング生成部２３２は、親局１が送信した同報情報が含められるデジタルデータなどからタイミング信号（フレーム信号）を生成する。
【0045】
無線部２４は、変調部２４１、送信周波数生成部２４２、ＧＰＳ同期ユニット２５故障時などに自走する自走クロック部２４３、復調部２４４、送受信部２４５を備える。無線部２４は、無線制御部２３から入力される同報情報を含むデータや、ＧＰＳ同期ユニット部２５、従属タイミング生成部２３２などから入力される基準クロック、タイミング信号などに基づいて、同報情報を含む無線信号を子局向けアンテナ２４０に出力する。
【0046】
子局向けアンテナ２４０は、無線周波数ｆ１の無線信号ｒ２を出力する。
【0047】
変調部２４１は、無線制御部２３から入力される同報情報を含むデータを子局向けアンテナ２４０から無線送信するために変調処理を実施する。
【0048】
送信周波数生成部２４２は、ＧＰＳ同期ユニット２５や自走クロック部２４３から入力される基準信号に基づいて、変調部２４１に入力する送信周波数を生成する。
【0049】
自走クロック部２４３は、ＧＰＳ同期ユニット２５が故障した時などに基準クロック（自走クロックとも称する）を出力する内部クロックである。
【0050】
復調部２４４は、子局向けアンテナ２４０から受信した無線信号の復調処理を実施する。
【0051】
送受信部２４５は、子局向けアンテナ２４０からの入力と子局向けアンテナ２４０への出力とを切り替える処理をする。
【0052】
タイミング信号切替部２４６は、ＧＰＳ同期ユニット２５の障害などをトリガにして、変調部２４１に入力するタイミング信号（フレーム信号）を従属タイミング生成部２３２の出力とタイミング出力部２５１の出力とのいずれかに切り替えるスイッチなどの切替機能を備える。
【0053】
基準信号切替部２４７は、ＧＰＳ同期ユニット２５の障害などをトリガにして、送信周波数生成部２４２に入力する基準信号をＧＰＳ受信機２５２が出力する基準クロックと自走クロック部２５が出力する自走クロックとのいずれかに切り替えるスイッチなどの機能を備える。
【0054】
ＧＰＳ同期ユニット２５は、ＧＰＳ受信機２５２が生成する高精度の基準クロックに同期した基準クロックを出力する。また、ＧＰＳ受信機２５２が出力するＧＰＳ信号に同期したタイミング信号（フレーム信号）を生成送出するタイミング生成部２５１を備える。
【0055】
本実施形態における中継局２は、ＧＰＳ同期ユニット２５が故障などして故障中継局となった時に、受信したＧＰＳ信号に同期したフレーム信号及び基準信号を生成送出できなくなる。この時は、従属タイミング生成部２３２が生成したフレーム信号及び自走クロック部２４３が出力する自走クロックに基づいた基準信号にそれぞれ切り替える。これにより、故障中継局の近隣の中継局２（隣接故障中継局と称する）との間で所望の送信タイミング同期が取れなくなる。その結果、故障中継局や隣接故障中継局が共有する干渉エリアに設置されている子局３は所望のＤ／Ｕを満たせずに同報情報の受信が出来なくなる。
【0056】
ＧＰＳ同期ユニット２５が故障した中継局２は、障害監視部２３１を使用し、親局１に障害通知を送信する。障害通知を受けた親局１は、ＧＰＳ同期ユニット２５が故障した中継局２に対して通常の同報放送を行った後、親局１に事前に登録した干渉グループテーブル１２１を参照し、干渉グループ再送信部１２２を用いて故障中継局や隣接故障中継局の干渉エリア内の子局３（干渉グループ）への同報情報の再放送を順次行う。
【0057】
図５は、実施形態に係る子局の構成例を示す機能ブロック図である。
【0058】
子局３は、同報情報の無線受信機であり、ＣＰＵ、メモリなどのコンピュータ機能を備えていてもよい。子局３において、中継局２の送信する無線周波数ｆ１の無線信号ｒ２をアンテナ３０が受信し、親局１が送信した同報情報を取得する。
【0059】
無線部３１はアンテナ３０が受信した無線周波数ｆ１の無線信号ｒ２に対して復調、復号などの処理をし、デジタルデータを取得する。
【0060】
受信処理部３２は、デジタルデータから親局１が送信した同報情報を取得する。取得した同報情報は、子局３のスピーカ３４から音声として近隣にいる人に提供されることでもよい。
【0061】
記憶部３３は、メモリなどであり、子局３に割り振られた受信機の識別番号（受信機ＩＤと称する場合もある）などが格納されることでもよい。
【0062】
スピーカ３４は、受信処理部３２が取得した同報情報に基づいて、放送内容を音声出力したり、サイレンなどアラーム情報を音で出力したりする。
【0063】
図６は、実施形態に係る同報システムのモード変更処理時の動作例を示すフローチャートである。
【0064】
図６（ａ）は、親局１の処理動作を示す。
ここで、親局１が中継局２から障害通知を受信していない場合や全ての中継局２に故障が発生していない場合を通常運用の状態として通常モードと称することにする。一方、親局１が中継局２から障害通知などを受信した場合や少なくとも１つの中継局２に故障が発生している場合を故障運用の状態として障害モードと称することにする。
図６（ａ）において、ステップＳ１０１において、親局１は、通常モードで運用されている。
ここで、親局１が中継局２から障害通知を受信していない場合や全ての中継局２に故障が発生していない場合を通常運用の状態として通常モードと称することにする。一方、親局１が中継局２から障害通知などを受信した場合や少なくとも１つの中継局２に故障が発生している場合を故障運用の状態として障害モードと称することにする。
図６（ａ）において、ステップＳ１０１において、親局１は、通常モードで運用されている。
【0065】
ステップＳ１０２において、親局１が通常モードの状態において、１つ以上の中継局２から障害通知を受信したら(Ｙｅｓの場合)、ステップＳ１０３に進み、親局１は障害モードに移行する。
【0066】
図６（ｂ）は、各中継局２の処理動作を示す。
中継局２についても、故障が発生していない中継局２の状態を通常モードと称することにする。一方、中継局２が自身の障害の検知をし、自走クロック部２４３が自走クロックを起動した場合の中継局２の状態を障害モードと称することにする。
中継局２についても、故障が発生していない中継局２の状態を通常モードと称することにする。一方、中継局２が自身の障害の検知をし、自走クロック部２４３が自走クロックを起動した場合の中継局２の状態を障害モードと称することにする。
【0067】
図６（ｂ）において、ステップＳ２０１において、中継局２は、故障が発生していない状態である通常モードとなっている。
ステップＳ２０２において、中継局２は、通常モードの状態で、自身の障害監視部２３１がＧＰＳ同期ユニット２５の障害を検知したら（Ｙｅｓの場合）、ステップＳ２０３に移行する。
ステップＳ２０３において、基準信号切替部２４７のスイッチを自走クロック部２４３に切り替える。自走クロック部２４３が出力したクロック信号（自走クロック信号）が基準信号として送信周波数生成部２４２に入力され、送信周波数生成部２４２は自走クロック信号に基づいて送信周波数の信号を生成する。なお通常モードにおいては、基準信号切替部２４７のスイッチはＧＰＳ同期ユニット２５に接続される。
次に、ステップＳ２０４において、中継局２は、自身の障害を検知したら、自身が所属する設置グループの親局１に障害通知を送信する。
そして、ステップＳ２０５において、中継局２は、「障害モード」に移行する。
次に、ステップＳ２０６において、中継局２は、タイミング信号切替部２４６にてスイッチを従属タイミング生成部２３２に切り替える。
ステップＳ２０２において、中継局２は、通常モードの状態で、自身の障害監視部２３１がＧＰＳ同期ユニット２５の障害を検知したら（Ｙｅｓの場合）、ステップＳ２０３に移行する。
ステップＳ２０３において、基準信号切替部２４７のスイッチを自走クロック部２４３に切り替える。自走クロック部２４３が出力したクロック信号（自走クロック信号）が基準信号として送信周波数生成部２４２に入力され、送信周波数生成部２４２は自走クロック信号に基づいて送信周波数の信号を生成する。なお通常モードにおいては、基準信号切替部２４７のスイッチはＧＰＳ同期ユニット２５に接続される。
次に、ステップＳ２０４において、中継局２は、自身の障害を検知したら、自身が所属する設置グループの親局１に障害通知を送信する。
そして、ステップＳ２０５において、中継局２は、「障害モード」に移行する。
次に、ステップＳ２０６において、中継局２は、タイミング信号切替部２４６にてスイッチを従属タイミング生成部２３２に切り替える。
【0068】
図７は、実施形態に係る親局の同報送信時の動作例を示すフローチャートである。
【0069】
図７（ａ）は全体フローを示す。
図７（ａ）において、ステップＳ１２１において、親局１は、同報送信の要求が発生すると（Ｙｅｓの場合）、ステップＳ１２２に進む。ここで、親局１における同報送信のトリガは、同報システムの外部からの要求でもよいし、親局１の内部において生成される自発的なトリガなど任意のトリガでよい。
ステップＳ１２２において、同報情報を無線周波数ｆ１の無線信号ｒ１を送信する。
次に、ステップＳ１２３において、親局１は、現在、自身が障害モードであるか否かを確認する。親局１は、図示せぬ記憶部などに格納されている図３のデータ列１２１２などの情報から、自身が障害モードであるか否かを判断してもよい。親局１は、自身が障害モードであることを確認した場合（ステップＳ１２３のＹｅｓ）、ステップＳ１２４に移行して、干渉グループへの同報情報の再送処理を実施する。
また、親局１は、同報情報の送信がない場合や、自身が障害モードでない場合は、ステップＳ１２１に戻り、同報送信のトリガが発生するまで待つことでもよい（ステップＳ１２１のＮｏ、Ｓ１２３のＮｏ）。以下にステップＳ１２４の処理についてより詳細に示す。
図７（ａ）において、ステップＳ１２１において、親局１は、同報送信の要求が発生すると（Ｙｅｓの場合）、ステップＳ１２２に進む。ここで、親局１における同報送信のトリガは、同報システムの外部からの要求でもよいし、親局１の内部において生成される自発的なトリガなど任意のトリガでよい。
ステップＳ１２２において、同報情報を無線周波数ｆ１の無線信号ｒ１を送信する。
次に、ステップＳ１２３において、親局１は、現在、自身が障害モードであるか否かを確認する。親局１は、図示せぬ記憶部などに格納されている図３のデータ列１２１２などの情報から、自身が障害モードであるか否かを判断してもよい。親局１は、自身が障害モードであることを確認した場合（ステップＳ１２３のＹｅｓ）、ステップＳ１２４に移行して、干渉グループへの同報情報の再送処理を実施する。
また、親局１は、同報情報の送信がない場合や、自身が障害モードでない場合は、ステップＳ１２１に戻り、同報送信のトリガが発生するまで待つことでもよい（ステップＳ１２１のＮｏ、Ｓ１２３のＮｏ）。以下にステップＳ１２４の処理についてより詳細に示す。
【0070】
図７（ｂ）はステップＳ１２４の干渉グループ再送処理の詳細フローを示す。
図７（ｂ）において、ステップＳ１２５において、親局１は、保有している例えば図３の干渉グループテーブルのデータを参照し、データ列１２１２において障害が「あり」となっている中継局を選択する。図３の場合は、中継局２－１が選択される。次に選択した中継局のデータ列１２１３の干渉中継局に含まれる中継局を選択する。例えば図３においては、中継局２－２が選択される。
ここで、ステップＳ１２５において、中継局２－２は、自身には障害はないが、障害が発生している中継局２－１の影響を受けるために選択される。
次に、ステップＳ１２６において、親局１は、以上の手順により選択した中継局２－１、２－２に干渉エリアがあるか否かを確認する。親局１は、例えば図３の干渉グループテーブルのデータの場合、データ列１２１４を参照して干渉エリアのある中継局２－１、２－２両方を、同報情報を再送すべき再送中継局として選択する。
ステップＳ１２７において、親局１は、ステップＳ１２６で選択した中継局２－１に対して同報情報を再送する。すなわち親局１は、ステップＳ１２２で実施した同報送信とは時間をずらして中継局２－１のみに同報情報を送信する。
更に、ステップＳ１２８において、親局１は、ステップＳ１２６で選択した中継局２－２に対して同報情報を再送する。すなわち親局１は、ステップＳ１２２で実施した同報送信またステップＳ１２７における中継局２－１への再送信とは時間をずらして中継局２－２のみに同報情報を送信する。このように親局１は、２つの中継局２に対して時間をずらして同報情報を再送することにより、送信データに各中継局２に固有のデータを入れることができる。ステップＳ１２７についてより詳細に示す。
図７（ｂ）において、ステップＳ１２５において、親局１は、保有している例えば図３の干渉グループテーブルのデータを参照し、データ列１２１２において障害が「あり」となっている中継局を選択する。図３の場合は、中継局２－１が選択される。次に選択した中継局のデータ列１２１３の干渉中継局に含まれる中継局を選択する。例えば図３においては、中継局２－２が選択される。
ここで、ステップＳ１２５において、中継局２－２は、自身には障害はないが、障害が発生している中継局２－１の影響を受けるために選択される。
次に、ステップＳ１２６において、親局１は、以上の手順により選択した中継局２－１、２－２に干渉エリアがあるか否かを確認する。親局１は、例えば図３の干渉グループテーブルのデータの場合、データ列１２１４を参照して干渉エリアのある中継局２－１、２－２両方を、同報情報を再送すべき再送中継局として選択する。
ステップＳ１２７において、親局１は、ステップＳ１２６で選択した中継局２－１に対して同報情報を再送する。すなわち親局１は、ステップＳ１２２で実施した同報送信とは時間をずらして中継局２－１のみに同報情報を送信する。
更に、ステップＳ１２８において、親局１は、ステップＳ１２６で選択した中継局２－２に対して同報情報を再送する。すなわち親局１は、ステップＳ１２２で実施した同報送信またステップＳ１２７における中継局２－１への再送信とは時間をずらして中継局２－２のみに同報情報を送信する。このように親局１は、２つの中継局２に対して時間をずらして同報情報を再送することにより、送信データに各中継局２に固有のデータを入れることができる。ステップＳ１２７についてより詳細に示す。
【0071】
ステップＳ１２７において、親局１は、ステップＳ１２６で選択した中継局２－１に対して、無線周波数ｆ１の無線信号ｒ１で同報情報を再送する。この時、親局１は、同報情報に図３の中継局ＩＤや干渉情報を同報情報に付与することでもよい。親局１は、同報情報を特定の中継局２に送信する場合に、送信対象の中継局ＩＤを同報情報に付与する。
【0072】
また、親局１は、送信対象の中継局ＩＤの中継局２が含まれる設置エリアに干渉エリアがある場合に、干渉情報を例えば「１」とし、干渉エリアがない場合に、干渉情報を「０」とする。従って親局１は、ステップＳ１２７、Ｓ１２８を実施する際の干渉情報に「１」を設定する。
【0073】
親局１からの無線信号ｒ１を受信した中継局２は、同報情報に付与された中継局ＩＤに基づいて、自宛ての同報情報か否かを判断する。
【0074】
図８は、実施形態に係る中継局の同報送信時の動作例を示すフローチャートである。
【0075】
ステップＳ２２１において、中継局２は、図７のステップＳ１２７において親局１から無線周波数ｆ１で送信された無線信号ｒ１を受信し（Ｙｅｓの場合）、ステップＳ２２２において、復調処理などによりデータを取得して、データの中継局ＩＤを確認する。ここで、受信したデータが自宛てのデータである場合（ＹＥＳの場合）は、中継局２は、ステップＳ２２３において、通常モードにおける動作と同様に、受信したデータを子局３に向けて無線周波数ｆ１の無線信号ｒ２を送信する。
【0076】
一方、ステップＳ２２２において、中継局２は、受信したデータが自宛てのデータでなかった場合（Ｎｏの場合）は、ステップＳ２２４において、受信したデータを廃棄処理する。
【0077】
図９は、実施形態に係る子局の同報送信時の動作例を示すフローチャートである。
【0078】
ステップＳ３０１において、子局３は、無線周波数ｆ１の無線信号ｒ２を復調処理などによりデータ取得をすると（Ｙｅｓの場合）、ステップＳ３０２に進む。
ステップＳ３０２において、そのデータが自宛てのデータか否かを判断する。子局３は、例えば受信したデータの中継局ＩＤと干渉情報とから、データが自宛か否かを判断する。なお中継局ＩＤや干渉情報は、子局３の記憶部３３などに予め設定されている。子局３に設定される中継局ＩＤは、図１に示したような同一の設置エリアに設置される中継局２（グループ中継局）の中継局ＩＤである。例えば、子局３－５、３－６、３－７には、中継局ＩＤとして「２－１」が設定される。
ステップＳ３０２において、そのデータが自宛てのデータか否かを判断する。子局３は、例えば受信したデータの中継局ＩＤと干渉情報とから、データが自宛か否かを判断する。なお中継局ＩＤや干渉情報は、子局３の記憶部３３などに予め設定されている。子局３に設定される中継局ＩＤは、図１に示したような同一の設置エリアに設置される中継局２（グループ中継局）の中継局ＩＤである。例えば、子局３－５、３－６、３－７には、中継局ＩＤとして「２－１」が設定される。
【0079】
また子局３が図１に示した干渉エリアＡ１に設置されている場合は、その子局３の記憶部３３に干渉情報として「１」を設定し、それ以外に設置されている場合は、「０」を設定することでもよい。
【0080】
ステップＳ３０２において、子局３は、受信したデータの中継局ＩＤ及び干渉情報と自身の記憶部３３に格納されている中継局ＩＤ及び干渉情報とを比較し、例えば両方一致した場合に、受信したデータを自宛てのデータであると判断する（Ｙｅｓの場合）。
【0081】
ステップＳ３０３において、子局３は、受信したデータが自宛てのデータであると判断した場合は、受信処理をする。
【0082】
一方、子局３は、受信したデータが自宛てのデータでないと判断した場合（ステップＳ３０２のＮｏの場合）は、ステップＳ３０４において、受信したデータを廃棄する。
【0083】
以上のステップにより、干渉エリアＡ１に設置されている子局３のみが同報情報を受信することができる。ステップＳ３０３においては、子局３は、受信したデータから取得した同報情報をスピーカ３４から音声として出力したり、アラームを鳴らしたりするなど同報情報をさまざまに利用することでもよい。
【0084】
ステップＳ１２８においてもステップＳ１２７と同様の処理となるが、ステップＳ１２７とは時間をずらして、中継局２－２のみが無線信号ｒ２を送信することで、中継局２－２の設置グループの干渉エリアＡ１に設置されている子局３のみが同報情報を受信することができる。なお、上記の中継局ＩＤ及び干渉情報を含めて受信機ＩＤとしてもよく、それぞれの子局３の設置時に記憶部３３に受信機ＩＤを格納しておくことでもよい。
【0085】
以上のように中継局２－１、２－２間で時間をずらして時分割で同報情報を送信することにより、中継局２－１からは、干渉エリアＡ１内の干渉グループに含まれる子局３－５、３－６，３－７のみに同報情報を送信することができ、中継局２－２からは、干渉エリアＡ１内の干渉グループに含まれる子局３－１５、３－１６，３－１７のみに同報情報の送信することができる。
【0086】
以上の手順により、同報情報が受信されなかった子局３への同報情報の送信を可能とする。本実施形態により、一部の干渉エリアの子局３は、時差放送となるが、ＧＰＳ受信機、同期ユニットの障害発生時でも、同報情報の受信が可能となる。
【0087】
（変形例）
実施形態においては、中継局２が２つの場合について示したが、３つ以上の中継局２がある場合についても適用可能である。
実施形態においては、中継局２が２つの場合について示したが、３つ以上の中継局２がある場合についても適用可能である。
【0088】
図１０は、変形例に係る同報システムの概念図である。
【0089】
図１０（ａ）においては、無線信号到達エリア２Ａ－１、２Ａ－２、２Ａ－３は、それぞれ中継局２－１、２－２、２－３が送信する無線周波数ｒ０の無線信号到達エリアを示している。また子局３は、無線信号到達エリア２Ａ－１、２Ａ－２、２Ａ－３が重複するエリアに設置されている。この場合、子局３のグループ中継局である中継局２のみが時間をずらして図７（ｂ）のステップＳ１２７（またはＳ１２８）の処理を実施することで実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0090】
図１０（ｂ）において、無線信号到達エリア２Ａ－１、２Ａ－２、２Ａ－３は、それぞれ中継局２－１、２－２、２－３が送信する無線周波数ｆ１の無線信号ｒ２の到達エリアを示している。無線信号ｒ２の到達エリア２Ａ－２には、２つの干渉エリアができており、それぞれの干渉エリアに子局３－１、３－２が設置されている例である。この場合も、子局３－１、３－２のそれぞれのグループ中継局である中継局２のみが時間をずらして図７（ｂ）のステップＳ１２７（またはＳ１２８）の処理を実施することで実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0091】
なお、実施形態に適用できる場面は、本変形例に示した形態に限定されることなく任意の形態が考えられ、同様に実施形態が適用可能である。また実施形態、変形例においては、ＧＰＳシステムによって各中継局３が時刻同期された例を示したが、時刻同期の方法は任意の方法でもよい。また、各中継局３間の時刻同期が取られていない場合においても、本実施形態の一部や変形手法を適用することもできる。
【0092】
以上に述べた少なくとも１つの実施形態、変形例によれば、同報情報を送信する同報システム及び同報方法を提供することできる。
【0093】
なお、本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わせにより、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、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
また、フローチャート、シーケンスチャートなどに示す処理は、ＩＣチップ、デジタル信号処理プロセッサ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ ＰｒｏｃｅｓｓｏｒまたはＤＳＰ）などのハードウェアもしくはマイクロコンピュータを含めたコンピュータなどで動作させるソフトウェア（プログラムなど）またはハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって実現してもよい。
また請求項を制御ロジックとして表現した場合、コンピュータを実行させるインストラクションを含むプログラムとして表現した場合、及び前記インストラクションを記載したコンピュータ読み取り可能な記録媒体として表現した場合でも本発明の装置を適用したものである。
また、使用している名称や用語についても限定されるものではなく、他の表現であっても実質的に同一内容、同趣旨であれば、本発明に含まれるものである。
また、フローチャート、シーケンスチャートなどに示す処理は、ＩＣチップ、デジタル信号処理プロセッサ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ ＰｒｏｃｅｓｓｏｒまたはＤＳＰ）などのハードウェアもしくはマイクロコンピュータを含めたコンピュータなどで動作させるソフトウェア（プログラムなど）またはハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって実現してもよい。
また請求項を制御ロジックとして表現した場合、コンピュータを実行させるインストラクションを含むプログラムとして表現した場合、及び前記インストラクションを記載したコンピュータ読み取り可能な記録媒体として表現した場合でも本発明の装置を適用したものである。
また、使用している名称や用語についても限定されるものではなく、他の表現であっても実質的に同一内容、同趣旨であれば、本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【0094】
１…親局、２…中継局、３…子局、１０…受信アンテナ、１１…無線部、１２…無線制御部、２１…中継部（親局向け）、２２…中継部（子局向け）、２３…無線制御部、２４…無線部、２５…ＧＰＳアンテナ同期ユニット部、１００…ＧＰＳアンテナ、１０１…ＧＰＳアンテナ同期ユニット部、１２１…干渉グループテーブル、１２２…干渉グループ再送信部、１２１…干渉グループテーブル、１２２…干渉グループ再送信部、２１０…親局向けアンテナ、２１１…無線部、２１２…無線制御部、２３２…従属タイミング生成部、２３１…障害監視部、２４１…変調部、２４２…送信周波数生成部、２４３…自走クロック部、２４４…復調部、２４５…送受信部、２４６…タイミング信号切替部、２４７…基準信号切替部、２５１…タイミング生成部、２５２…ＧＰＳ受信機。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】