特開 2024-177809 ＦＭ防災行政無線送信システム及びＦＭ防災行政無線送信方法

(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】P2024177809

(43)【公開日】2024-12-24

(54)【発明の名称】ＦＭ防災行政無線送信システム及びＦＭ防災行政無線送信方法

(51)【国際特許分類】

   H04H 20/59 20080101AFI20241217BHJP

【ＦＩ】

H04H20/59

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023096153

(22)【出願日】2023-06-12

(71)【出願人】

【識別番号】000004330

【氏名又は名称】日本無線株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100126561

【弁理士】

【氏名又は名称】原嶋 成時郎

(72)【発明者】

【氏名】唐木 太一

(72)【発明者】

【氏名】斉藤 等

(57)【要約】

【課題】防災行政無線の音声情報をＦＭ放送において確実に聞き取ることが可能なＦＭ防災行政無線送信システム及びＦＭ防災行政無線送信方法を提供する。
【解決手段】ＦＭ送信機４は、拡声子局３からデジタル音声信号を受信し、デジタル音声信号をアナログ音声信号へ変換し、当該アナログ音声信号をＦＭ変調して得られるＦＭ信号をアンテナによって送信する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

親局から受信した防災行政無線をデジタル音声信号へ復調し、当該デジタル音声信号をアナログ音声信号へ変換し、当該アナログ音声信号をスピーカーによって出力する拡声子局と、前記拡声子局に接続するＦＭ送信機と、を備えるＦＭ防災行政無線送信システムであって、
前記ＦＭ送信機は、
前記拡声子局から前記デジタル音声信号を受信し、前記デジタル音声信号をアナログ音声信号へ変換し、当該アナログ音声信号をＦＭ変調して得られるＦＭ信号をアンテナによって送信する、
ことを特徴とするＦＭ防災行政無線送信システム。

【請求項2】

前記ＦＭ送信機は、制御手段と、音声調整回路と、情報蓄積手段とを備え、
前記制御手段は、前記拡声子局から受信した前記デジタル音声信号を前記音声調整回路において音声調整し、音声調整後の前記デジタル音声信号を前記情報蓄積手段へ送信し、
前記情報蓄積手段は、音声調整後の前記デジタル音声信号を蓄積し、前記制御手段からの出力指示によって、前記デジタル音声信号を前記アナログ音声信号へ変換するために出力する、
ことを特徴とする請求項１に記載のＦＭ防災行政無線送信システム。

【請求項3】

前記ＦＭ送信機は、パラメータ記憶手段を備え、
前記パラメータ記憶手段は、前記音声調整回路における前記音声調整に関するパラメータと、前記出力指示に含まれる前記デジタル音声信号の出力に関するパラメータとを記憶する、
ことを特徴とする請求項２に記載のＦＭ防災行政無線送信システム。

【請求項4】

前記ＦＭ送信機は、前記拡声子局からの前記デジタル音声信号の入力の有無を検知する無音検知手段を備え、
前記無音検知手段は、前記デジタル音声信号の入力を検知した場合に、前記ＦＭ送信機を起動する、
ことを特徴とする請求項１～３の何れか一項に記載のＦＭ防災行政無線送信システム。

【請求項5】

親局から受信した防災行政無線をデジタル音声信号へ復調し、当該デジタル音声信号をアナログ音声信号へ変換し、当該アナログ音声信号をスピーカーによって出力する拡声子局と、前記拡声子局に接続するＦＭ送信機と、を備えるＦＭ防災行政無線送信システムによって実行されるＦＭ防災行政無線送信方法であって、
前記ＦＭ送信機は、
前記拡声子局から前記デジタル音声信号を受信し、前記デジタル音声信号をアナログ音声信号へ変換するステップと、
前記アナログ音声信号をＦＭ変調して得られるＦＭ信号をアンテナによって送信するステップと、を有する、
ことを特徴とするＦＭ防災行政無線送信方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、ＦＭ防災行政無線送信システムで用いられるＦＭ送信機から防災行政無線の音声情報を提供する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

近年増加する災害への対応として、「ＦＭ防災情報システム」と言われるシステムが検討されている。このシステムは、総務省開催の放送用周波数の活用方策に関する検討分科会の「V-Low帯域の防災利用に関するワーキンググループ」で審議されているシステムであり、具体的には、防災行政無線の屋外子局等屋外拡声子局を通じて提供される音声情報が聞き取り難い車両避難者や大雪による滞留車両等に、市販ラジオ受信機（カーラジオ受信機等）を活用して防災行政無線の屋外拡声子局と同じ音声情報を提供することを目的とするシステムである。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0003】

【非特許文献1】「ＦＭ防災情報システムについて」第１版、令和３年１０月、V-Low帯域の防災利用に関するワーキンググループ、アドホックグループ

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上述の「ＦＭ防災情報システム」で紹介されている従来のＦＭ防災行政無線送信システム１０１では、図６に示す通り、拡声子局１０３が受信機において親局２から防災行政無線の電波を受信すると、復調機においてその電波を搬送波とデジタル音声信号とに分離し、コーデックにおいてそのデジタル音声信号をアナログ音声信号へ変換し、そのアナログ音声信号を音声アンプにおいて増幅した後、ＦＭ送信機１０４に送信し、そのアナログ音声信号をＦＭ変調してアンテナから出力する。すなわち、従来のＦＭ送信機１０４は、拡声子局１０３から引き渡されたアナログ音声をそのままＦＭ電波で流すので、音声品質が元の防災行政無線と同程度にとどまる。しかも、アナログ音声のやり取りによりノイズが発生するので、音声品質はさらに劣化する。そのため、ＦＭ送信機から出力される音声の品質向上が課題となっていた。

【0005】

そこで本発明は、防災行政無線の音声情報をＦＭ放送において確実に聞き取ることが可能なＦＭ防災行政無線送信システム及びＦＭ防災行政無線送信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】

【0006】

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、親局から受信した防災行政無線をデジタル音声信号へ復調し、当該デジタル音声信号をアナログ音声信号へ変換し、当該アナログ音声信号をスピーカーによって出力する拡声子局と、前記拡声子局に接続するＦＭ送信機と、を備えるＦＭ防災行政無線送信システムであって、前記ＦＭ送信機は、前記拡声子局から前記デジタル音声信号を受信し、前記デジタル音声信号をアナログ音声信号へ変換し、当該アナログ音声信号をＦＭ変調して得られるＦＭ信号をアンテナによって送信する、ことを特徴とする。

【0007】

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のＦＭ防災行政無線送信システムであって、前記ＦＭ送信機は、制御手段と、音声調整回路と、情報蓄積手段とを備え、前記制御手段は、前記拡声子局から受信した前記デジタル音声信号を前記音声調整回路において音声調整し、音声調整後の前記デジタル音声信号を前記情報蓄積手段へ送信し、前記情報蓄積手段は、音声調整後の前記デジタル音声信号を蓄積し、前記制御手段からの出力指示によって、前記デジタル音声信号を前記アナログ音声信号へ変換するために出力する、ことを特徴とする。

【0008】

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のＦＭ防災行政無線送信システムであって、前記ＦＭ送信機は、パラメータ記憶手段を備え、前記パラメータ記憶手段は、前記音声調整回路における前記音声調整に関するパラメータと、前記出力指示に含まれる前記デジタル音声信号の出力に関するパラメータとを記憶する、ことを特徴とする。

【0009】

請求項４に記載の発明は、請求項１～３の何れか一項に記載のＦＭ防災行政無線送信システムであって、前記ＦＭ送信機は、前記拡声子局からの前記デジタル音声信号の入力の有無を検知する無音検知手段を備え、前記無音検知手段は、前記デジタル音声信号の入力を検知した場合に、前記ＦＭ送信機を起動する、ことを特徴とする。

【0010】

請求項５に記載の発明は、親局から受信した防災行政無線をデジタル音声信号へ復調し、当該デジタル音声信号をアナログ音声信号へ変換し、当該アナログ音声信号をスピーカーによって出力する拡声子局と、前記拡声子局に接続するＦＭ送信機と、を備えるＦＭ防災行政無線送信システムによって実行されるＦＭ防災行政無線送信方法であって、前記ＦＭ送信機は、前記拡声子局から前記デジタル音声信号を受信し、前記デジタル音声信号をアナログ音声信号へ変換するステップと、前記アナログ音声信号をＦＭ変調して得られるＦＭ信号をアンテナによって送信するステップと、を有する、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

請求項１及び５の発明によれば、ＦＭ送信機が拡声子局からデジタル音声信号を受信するので、アナログ音声信号のやりとりにおいて発生するノイズの発生を抑制でき、ＦＭ送信機から出力される音声を高品質化することが可能となる。

【0012】

請求項２の発明によれば、ＦＭ送信機がデジタル音声信号を蓄積するので、ＦＭ放送の回数、送信タイミングなどを容易に調節することができ、リアルタイムのＦＭ放送を聞き逃した者が後から防災行政無線を受信する機会を増やすことが可能となる。また、音声調整回路により所望の周波数、音量、再生速度などの物性を有する音声に調整した上で蓄積するので、聞きやすく調整した防災行政無線を送信することが可能となる。

【0013】

請求項３の発明によれば、デジタル音声信号を音声調整する際の音声調整に関するパラメータや、情報蓄積手段からのデジタル音声信号の出力に関するパラメータがパラメータ記憶手段に記憶されるので、音声調整やＦＭ放送の送信に関する制御が容易となる。

【0014】

請求項４の発明によれば、ＦＭ送信機が無音検知手段を備えるので、拡声子局がＦＭ送信機と連携するための機能を備えていない場合であっても、デジタル音声信号の入力に応じてＦＭ送信機を起動することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】この発明の実施の形態１に係るＦＭ防災行政無線送信システムの構成を示す概略図である。

【図2】この発明の実施の形態２に係るＦＭ防災行政無線送信システムの構成を示す概略図である。

【図3】この発明の実施の形態３に係るＦＭ防災行政無線送信システムの構成を示す概略図である。

【図4】実施の形態１及び２に用いられるＦＭ送信機における処理手順を示すフローチャートである（図４－１：実施の形態１、図４－２：実施の形態２）。

【図5】実施の形態３に用いられるＦＭ送信機における処理手順を示すフローチャートである（図５－１：音声入力検知の場合、図５－２：無音検知の場合）。

【図6】従来のＦＭ防災行政無線送信システムの構成を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。

【0017】

（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１に係るＦＭ防災行政無線送信システム１の構成を示す概略図である。本実施の形態に係るＦＭ防災行政無線送信システム１は、本発明のＦＭ防災行政無線送信システムおよびＦＭ防災行政無線送信方法を実行する。なお、本発明のＦＭ防災行政無線送信システム１は、自治体や行政が運用する防災行政無線の送信システムを変更するものではなく、補完するシステムである。

【0018】

ＦＭ防災行政無線送信システム１は、親局２と、拡声子局３と、ＦＭ送信機４と、を備えている。親局２は、自治体の市区町村庁舎などに設けられる防災行政無線の基地局であり、防災行政無線の電波を複数の拡声子局３へ送信する。

【0019】

拡声子局３は、親局２の管轄地域（対象エリア）内に分散して複数設置される。拡声子局３は、親局２からの防災行政無線の電波を受信機において受信すると、復調機においてその電波を搬送波とデジタル音声信号とに分離し、デコーダで伸長し、Ｄ／Ａ変換器においてそのデジタル音声信号をアナログ音声信号へ変換し、そのアナログ音声信号を音声アンプにおいて増幅し、配設されたスピーカーによって出力する。

【0020】

また、拡声子局３は、ＦＭ送信機４に接続されており、復調機で得られるデジタル音声信号をＦＭ送信機４に送信する。ＦＭ送信機４は、拡声子局３から前記デジタル音声信号を受信すると、Ｄ／Ａ変換器においてそのデジタル音声信号をアナログ音声信号へ変換し、ＦＭ変調回路においてそのアナログ音声信号をＦＭ変調し、ＦＭ変調して得られるＦＭ信号を増幅器等において増幅してアンテナによって送信する。

【0021】

次に、図４－１に示すフローチャートに従って、上記の実施の形態１に係るＦＭ送信機４の作用について説明する。ＦＭ送信機４は、例えば、拡声子局３の音声アンプがスピーカーを起動させるために出力する起動信号に応じて起動し、拡声子局３からデジタル音声信号を受信する。ＦＭ送信機４は、受信したデジタル音声信号をＤ／Ａ変換器においてアナログ音声信号に変換する（ステップＳａ１）。次に、ＦＭ変調回路においてそのアナログ音声信号をＦＭ変調し、ＦＭ変調して得られるＦＭ信号を増幅器等において増幅してアンテナによって送信する（ステップＳａ２）。

【0022】

以上説明した通り、この実施の形態に係るＦＭ防災行政無線送信システム１によれば、ＦＭ送信機４が拡声子局３からデジタル音声信号を受信するので、アナログ音声信号のやりとりにおいて発生するノイズの発生を抑制でき、ＦＭ送信機４から出力される音声を高品質化することが可能となる。

【0023】

（実施の形態２）
図２は、この発明の実施の形態２に係るＦＭ防災行政無線送信システム１の構成を示す概略図である。

【0024】

図６に示す従来のＦＭ防災行政無線送信システム１０１では、拡声子局１０３を通じて提供される防災行政無線の音声情報をリアルタイムでＦＭ放送するため、防災行政無線の音声が流れていないときにラジオをＦＭ防災情報システムの周波数に合わせても、防災行政無線の音声情報を取得することができない。そのため、何らかの理由でＦＭ放送を聞き逃した者や、うまく聞き取れなかった者が、防災行政無線の音声情報を後から確認することができないという問題があった。

【0025】

この実施の形態に係るＦＭ防災行政無線送信システム１は、上記の課題を解決するために、ＦＭ送信機４がデジタル音声信号を蓄積するための構成を備える点において上記の実施の形態１と構成が異なるものの、その他の構成は上記の実施の形態１と同等であるので、上記の実施の形態１と同等の構成については同一符号を付することでその説明を省略する。

【0026】

この実施の形態は、リアルタイムのＦＭ放送を聞き逃した者が後から防災行政無線の音声情報を確認できるように、ＦＭ送信機４に防災行政無線のデジタル音声信号を蓄積する機能を持たせた点に特徴がある。そして、この機能を実現するための構成として、ＦＭ送信機４は、制御部（制御手段）５と情報蓄積部（情報蓄積手段）６とを備える。

【0027】

制御部５は、拡声子局３の復調機で得られるデジタル音声信号を受信すると、音声調整回路７を起動させる。音声調整回路７は、例えば、雑音成分を取り除くフィルタリング機能、周波数特性を調整するイコライザ機能、音量や音速を調整する機能等を有し、防災行政無線の音声が聞きやすくなるようにデジタル音声信号に対して音声調整を行う。このような音声調整の具体例としては、例えば、デジタル音声信号の再生速度を３００文字／分に調整することや、デジタル音声信号の周波数を２ｋＨｚ～８ｋＨｚに調整することなどが挙げられる。そして、音声調整後のデジタル音声信号は、情報蓄積部６へ送信される。

【0028】

情報蓄積部６は、制御部５の音声調整回路７から音声調整後のデジタル音声信号を受信すると、それを蓄積する。そして、制御部５から出力指示を受信すると、蓄積したデジタル音声信号をデコーダへ出力する。出力指示は、拡声子局３よりデジタル音声信号を受信してから所定時間の経過後に出力するようにしてもよいし、情報蓄積部５に蓄積されたデジタル音声信号のデータ量が所定量以上になった場合に出力するようにしてもよい。また、出力指示には、デジタル音声信号を繰り返し出力する回数、時間（例えば、何時まで出力するかという指示）、出力間隔などを含めるようにしてもよい。

【0029】

この実施の形態に用いられるＦＭ送信機４は、さらに、パラメータ記憶部（パラメータ記憶手段）８を備えていてもよい。ここで、パラメータ記憶部８の「パラメータ」とは、音声調整回路７における音声調整に関するパラメータ（例えば、周波数、音量、再生速度など）と、制御部５からの出力指示に含まれるデジタル音声信号の出力タイミングに関するパラメータを含む。パラメータ記憶部８は、これらの「パラメータ」を記憶し、制御部５の指示により、これらの「パラメータ」に関する情報を制御部５に提供する。

【0030】

次に、図４－２に示すフローチャートに従って、上記の実施の形態２に係るＦＭ送信機４の作用について説明する。なお、図４－２に示すフローチャートに記載のステップＳａ１及びＳａ２は、上述の実施の形態１と同等であるので、説明を省略する。ＦＭ送信機４が拡声子局３からの起動信号に応じて起動すると、制御部５は、音声調整回路７を起動させる（ステップＳｂ１）。音声調整回路７では、デジタル音声信号の周波数、音量、再生速度などの物性を調整する。具体的には、デジタル音声信号の再生速度を３００文字／分に調整したり、デジタル音声信号の周波数を２ｋＨｚ～８ｋＨｚに調整したりすることができる。次に、音声調整回路７にて調整後のデジタル音声信号は、情報蓄積部６へ送信され、蓄積される（ステップＳｂ２）。蓄積された音声調整後のデジタル音声信号は、制御部５からの出力指示により、Ｄ／Ａ変換器へ出力される（ステップＳｂ３）。

【0031】

以上説明した通り、この実施の形態に係るＦＭ防災行政無線送信システム１によれば、ＦＭ送信機４がデジタル音声信号を蓄積して送信するので、ＦＭ放送の回数、送信タイミングなどを容易に調節することができ、リアルタイムのＦＭ放送を聞き逃した者が後から防災行政無線を受信する機会を増やすことが可能となる。また、音声調整回路により所望の周波数、音量、再生速度などの物性を有する音声に調整した上で蓄積するので、聞きやすく調整した防災行政無線を送信することが可能となる

【0032】

また、デジタル音声信号を音声調整する際の音声調整に関するパラメータや、情報蓄積部６からのデジタル音声信号の出力に関するパラメータがパラメータ記憶部８に記憶されるので、音声調整やＦＭ放送の送信タイミング等に関する制御が容易となる。

【0033】

（実施の形態３）
図３は、この発明の実施の形態３に係るＦＭ防災行政無線送信システム１の構成を示す概略図である。

【0034】

上記の実施の形態１および実施の形態２では、拡声子局３の音声アンプがスピーカーを起動させるために出力する起動信号に応じてＦＭ送信機４を起動するようにしたが、起動信号を出力する機能（言い換えれば、ＦＭ送信機４を連携させるための機能）を備えていない拡声子局３も存在する。このような拡声子局３には、実施の形態１および実施の形態２のＦＭ送信機４が適用できない。

【0035】

この実施の形態に係るＦＭ防災行政無線送信システム１は、上記のような課題を解決するものである。本実施の形態に係るＦＭ防災行政無線送信システム１は、ＦＭ送信機４が無音検知部９を備える点において上記の実施の形態２と構成が異なるものの、その他の構成は上記の実施の形態２と同等であるので、上記の実施の形態２と同等の構成については同一符号を付することでその説明を省略する。

【0036】

この実施の形態は、ＦＭ送信機４が拡声子局３からの起動信号に応じて起動する代わりに無音検知部（無音検知手段）９を備える点に特徴がある。

【0037】

無音検知部９は、ＦＭ送信機４に備えられ、ＦＭ送信機４が起動していない状態であっても常時電源供給が行なわれて動作し、拡声子局３からのデジタル音声信号の入力の有無を検知する。無音検知部９は、ＦＭ送信機４が拡声子局３からのデジタル音声信号の入力を検知した場合には、ＦＭ送信機４を起動し、制御部５にデジタル音声信号の入力の有無を出力する。制御部５は、拡声子局３からデジタル音声信号が入力されている場合には、各部に対してデジタル音声信号の蓄積とＦＭ送信に纏わる一連の動作（具体的には、デジタル音声信号の音声調整や、デジタル音声信号の蓄積及びＦＭ送信など）を実行させる。一方、無音検知部９によりデジタル音声入力を所定の時間検知しない（この状態を、「無音検知」という。）場合には、制御部５は、音声調整回路７へデジタル音声信号の音声調整を停止する信号（音声調整停止信号）を送信し、情報蓄積部６へデジタル音声信号の出力を停止する信号（出力停止信号）を送信する。そして、ＦＭ送信機４を停止させる。この場合の所定の時間は、適宜設定すれば良い。

【0038】

次に、図５－１及び図５－２に示すフローチャートに従って、上記の実施の形態３に係るＦＭ送信機４の作用について説明する。なお、図５－１に示すフローチャートに記載のステップＳａ１及びＳａ２、並びに、ステップＳｂ１～Ｓｂ３は、上述の実施の形態１及び２と同等であるので、説明を省略する。

【0039】

無音検知部９は、拡声子局３からのデジタル音声信号の入力を検知すると、ＦＭ送信機４を起動させ、制御部５にデジタル音声信号の入力の有無を出力する（ステップＳｃ１）。一方、デジタル音声信号の入力を所定の時間検知しないと、無音検知部９はこの状態を「無音検知」と判断する（ステップＳｄ１）。そして、制御部５は、音声調整回路７へデジタル音声信号の音声調整を停止する信号（音声調整停止信号）を送信する（ステップＳｄ２）。次に、制御部５は、出力指示で設定したデジタル音声信号の出力回数を満たしたときに出力停止するように情報蓄積部６へ出力停止信号を送信する（ステップＳｄ３）。情報蓄積部６は、デジタル音声信号を出力停止信号で指示された回数だけ送信すると、送信を停止する（ステップＳｄ４）。

【0040】

以上説明した通り、この実施の形態に係るＦＭ防災行政無線送信システム１によれば、拡声子局３がＦＭ送信機４を連携させるための機能を備えていない場合であっても、デジタル音声信号の蓄積とＦＭ送信に纏わる一連の動作の開始または停止を制御することが可能となる。

【0041】

以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更などがあっても、この発明に含まれる。

【符号の説明】

【0042】

１ ＦＭ防災行政無線送信システム
２ 親局
３ 拡声子局
４ ＦＭ送信機
５ 制御部（制御手段）
６ 情報蓄積部（情報蓄積手段）
７ 音声調整回路
８ パラメータ記憶部（パラメータ記憶手段）
９ 無音検知部（無音検知手段）
１０１ ＦＭ防災行政無線送信システム
１０２ 親局
１０３ 拡声子局
１０４ ＦＭ送信機

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】