JP4829810B2

JP4829810B2 - 無線中継装置

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Publication number: JP4829810B2
Application number: JP2007034012A
Authority: JP
Inventors: 智彦寺田; 一成鈴木; 英也鈴木
Original assignee: Fuji Industrial Co Ltd
Current assignee: Fuji Industrial Co Ltd
Priority date: 2007-02-14
Filing date: 2007-02-14
Publication date: 2011-12-07
Anticipated expiration: 2027-02-14
Also published as: JP2008199413A

Description

本発明は無線中継装置に関する。

従来、水中のダイバー同士の通信を行なう水中通信機として、特許文献１に記載の如くの超音波水中通信機が用いられている。ボート等の船上にある人間が水中のダイバーと通信するときには、図４に示す如く、ダイバーの超音波水中通信機１と船上の超音波水中通信機２を用いて通信する。２Ａは水中に浸漬される超音波振動子である。
特開平8-8840

しかしながら、ヘリ等の水面との距離が長い空中又は陸上にある人間が水中のダイバーと通信するため、図５に示す如く、ダイバーの超音波水中通信機１と空中の超音波水中通信機３を用いて通信するに際しては、空中の超音波水中通信機３と水中に浸漬される超音波振動子３Ａとを極端に長いケーブル３Ｂにより接続する必要がある。ダイバー等の通信可能範囲、ひいては行動範囲がケーブル３Ｂの長さにより限定されたり、長いケーブル３Ｂの設置や保管が煩わしく、利便性が低い。

また、ダイバー同士の通信可能範囲、ひいては行動範囲も、超音波水中通信機２の比較的狭い通信可能距離の範囲に限定される。

本発明の課題は、超音波水中通信機を用いるダイバーの通信可能範囲を広域化することにある。

請求項１の発明は、無線電波通信機と超音波水中通信機を中継し、又は遠隔にある超音波水中通信機同士を中継する無線中継装置であり、無線電波通信機と無線電波信号の送受信を行なう無線電波送受信部と、超音波水中通信機と超音波信号の送受信を行なう超音波送受信部と、無線電波通信機から送信されて無線電波送受信部が受信した受信結果を超音波送受信部に伝達し、超音波送受信部を送信状態に切替え、無線電波送受信部の受信結果を超音波送受信部で超音波信号に変換して送信可能にするとともに、超音波水中通信機から送信されて超音波送受信部が受信した受信結果を無線電波送受信部に伝達し、無線電波送受信部を送信状態に切替え、超音波送受信部の受信結果を無線電波送受信部で無線電波信号に変換して送信可能にする送受信切替中継回路部とを有してなる無線中継装置であっ
て、前記無線電波送受信部が、受信回路と送信回路と送信切替回路とを有するとともに、超音波送受信部が、受信回路と送信回路と送信切替回路とを有し、送受信切替中継回路部が、無線電波送受信部の受信結果である可聴音を直ちにそのまま用いて駆動され、超音波送受信部の送信切替回路をしてその送信回路をオンせしめることにより超音波送受信部を送信状態に切替える送信スイッチ信号生成回路と、特定の音声信号の検出後、超音波送受信部の受信結果である可聴音を直ちにそのまま用いて駆動され、無線電波送受信部の送信切替回路をしてその送信回路をオンせしめることにより無線電波送受信部を送信状態に切替える送信スイッチ信号生成回路とを有し、更に、前記送受信切替中継回路部が、無線電波送受信部の受信結果である可聴音を直ちにそのまま用いて超音波送受信部の送信切替回路を駆動し、無線電波送受信部のスピーカアンプ回路と超音波送受信部のマイクアンプ回路を接続可能にするとともに、前記特定の音声信号の検出後、超音波送受信部の受信結果である可聴音を直ちにそのまま用いて無線電波送受信部の送信切替回路を駆動し、超音波送受信部のスピーカアンプ回路と無線電波送受信部のマイクアンプ回路を接続可能にするようにしたものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、無線中継装置をブイ等に設置してなるようにしたものである。

請求項３の発明は、無線電波通信機と、超音波水中通信機と、請求項１又は２に記載の無線中継装置とを用いて、それら無線電波通信機と超音波水中通信機の間、又は遠隔にある複数の超音波水中通信機の間で通信可能にする無線通信システムである。

（請求項１、３）
(a)無線電波通信機と超音波水中通信機の間に無線中継装置を介在させ、無線電波通信機と超音波水中通信機をこの無線中継装置によって中継することにより、無線電波通信機と超音波水中通信機の間で通信可能にし、超音波水中通信機を用いるダイバーの通信可能範囲を広域化できる。

(b)遠隔にある超音波水中通信機の間に無線中継装置を介在させ、それら超音波水中通信機同士をこの無線中継装置によって中継することにより、それら超音波水中通信機同士の間で通信可能にし、超音波水中通信機を用いるダイバーの通信可能範囲を広域化できる。

(c)無線中継装置にあっては、前記無線電波送受信部が、受信回路と送信回路と送信切替回路とを有するとともに、超音波送受信部が、受信回路と送信回路と送信切替回路とを有し、送受信切替中継回路部が、無線電波送受信部の受信結果に基づいて駆動され、超音波送受信部の送信切替回路をしてその送信回路をオンせしめることにより超音波送受信部を送信状態に切替える送信スイッチ信号生成回路と、特定の音声信号の検出後、超音波送受信部の受信結果に基づいて駆動され、無線電波送受信部の送信切替回路をしてその送信回路をオンせしめることにより無線電波送受信部を送信状態に切替える送信スイッチ信号生成回路とを有する。これにより、無線中継装置は、無線電波送受信部と超音波送受信部と送受信切替中継回路部のそれぞれを簡素な構成にし、無線電波通信機と超音波水中通信機を中継し、又は遠隔にある超音波水中通信機同士を中継できる。

(d)無線中継装置にあっては、前記送受信切替中継回路部が、無線電波送受信部の受信結果である可聴音を用いて超音波送受信部の送信切替回路を駆動し、無線電波送受信部のスピーカアンプ回路と超音波送受信部のマイクアンプ回路を接続可能にするとともに、特定の音声信号の検出後、超音波送受信部の受信結果である可聴音を用いて無線電波送受信部の送信切替回路を駆動し、超音波送受信部のスピーカアンプ回路と無線電波送受信部のマイクアンプ回路を接続可能にする。これにより、無線電波送受信部の受信結果である音声等可聴音を利用して超音波送受信部を送信状態に切替え、特定の音声信号の検出後、超音波送受信部の受信結果である音声等可聴音を利用して無線電波送受信部を送信状態に切替えできる。

（請求項２）
(e)無線中継装置をブイに設置し、又は建築物、船等の他の海面設置物に外付けで係留することにより、船上、空中、陸上等の無線電波通信機とダイバーの超音波水中通信機を中継できる。また、複数のブイ等の海面設置物のそれぞれに無線中継装置を設置することにより、超音波水中通信機の届かない距離や場所にあるダイバーの超音波水中通信機同士を中継できる。

図１は無線通信システムを示す模式図、図２は無線通信システムの使用状態を示す模式図、図３は無線中継装置を示すブロック図、図４は従来例を示す模式図、図５は他の従来例を示す模式図である。

無線通信システム１は、図１、図２に示す如く、船、ヘリ、陸地等にある同じチャンネルで通信可能なＭ個のトランシーバー等の無線電波通信機１０と、水中にあるダイバーがもつ同じ周波数で通信可能なＮ個の超音波水中通信機２０（２０Ａ）を、水面に浮かぶブイ３１に設置した無線中継装置４０（４０Ａ）により中継してそれら無線電波通信機１０と超音波水中通信機２０の間で通信可能にする。また、無線通信システム１は、図２に示す如く、遠隔の水中にあるダイバーがもつ同じ周波数で通信可能な超音波水中通信機２０（２０Ａと２０Ｂ）同士を、超音波水中通信機２０の通信可能範囲をこえて遠隔（無線中継装置４０Ａの無線電波送受信部１００と無線中継装置４０Ｂの無線電波送受信部１００の通話が届く範囲）に位置するブイ３１、３２のそれぞれに設置した無線中継装置４０（４０Ａ、４０Ｂ）により中継してそれら超音波水中通信機２０Ａ、２０Ｂの間で通信可能にする。

無線中継装置４０は、図１、図３に示す如く、無線電波送受信部１００と超音波送受信部２００と送受信切替中継回路部３００を有する。

無線電波送受信部１００は、前述の無線電波通信機１０と互換性のあるトランシーバー等を用いることができ、ブイ３１、３２から空中に立てたアンテナ１０１を介して、無線電波通信機１０と無線電波信号の送受信を行なう。

超音波送受信部２００は、超音波水中通信機２０に搭載されているものと同一機能をもち、ブイ３１、３２から水中に浸漬した超音波振動子２０１を介して、超音波水中通信機２０と超音波信号の送受信を行なう。

送受信切替中継回路部３００は、無線電波通信機１０から送信されて無線電波送受信部１００がアンテナ１０１を介して受信した受信結果を超音波送受信部２００に伝達し、かつ超音波送受信部２００を送信状態に切替え、無線電波送受信部１００の受信結果を超音波送受信部２００で超音波振動子２０１を介して超音波信号に変換して超音波水中通信機２０に送信可能にする。また、送受信切替中継回路部３００は、超音波水中通信機２０から送信されて超音波送受信部２００が超音波振動子２０１を介して受信した受信結果を無線電波送受信部１００に伝達し、かつ無線電波送受信部１００を送信状態に切替え、超音波送受信部２００の受信結果を無線電波送受信部１００で無線電波信号に変換してアンテナ１０１から無線電波通信機１０、又は他の無線中継装置４０の無線電波送受信部１００に送信可能にする。

無線電波送受信部１００は、受信回路１１０と送信回路１２０と送信切替回路１３０とを有する。

受信回路１１０は、アンテナ１０１に接続されてアンテナ１０１の受信信号を増幅する増幅回路１１１、増幅回路１１１に接続されて必要な周波数のみ取り出すフィルタ回路１１２、フィルタ回路１１２に接続されて高周波信号を音声信号（低周波信号）に変換する復調回路１１３、復調回路１１３に接続されて音声周波数以外を取り除くフィルタ回路１１４、フィルタ回路１１４に接続されて音声信号を増幅しスピーカを駆動するスピーカアンプ回路１１５を有する。

送信回路１２０は、送受信切替回路部３００から送出されるマイク信号を増幅するマイクアンプ回路１２１、マイクアンプ回路１２１に接続されて必要な音声周波数帯のみ取り出すフィルタ回路１２２、フィルタ回路１２２に接続されて音声信号（低周波信号）を高周波信号に変換する変調回路１２３、変調回路１２３に接続されて必要な周波数のみ取り出すフィルタ回路１２４、フィルタ回路１２４に接続されて高周波信号を増幅しアンテナ１０１を駆動する送信アンプ回路１２５を有する。

無線電波送受信部１００は、通常の待機状態では受信回路１１０を常時オン、送信回路１２０を常時オフする、受信状態とされる。また、無線電波送受信部１００は、超音波送受信部２００の受信結果に基づいて送受信切替中継回路部３００により駆動される送受信切替回路１３０により、受信回路１１０をオフし、送信回路１２０をオンする、送信状態に切替えられる。

超音波送受信部２００は、受信回路２１０と送信回路２２０と送信切替回路２３０とを有する。

受信回路２１０は、超音波振動子２０１に接続されて超音波振動子２０１の受信結果を増幅する増幅回路２１１、増幅回路２１１に接続されて必要な周波数のみ取り出すフィルタ回路２１２、フィルタ回路２１２に接続されて高周波信号を音声信号（低周波信号）に変換する復調回路２１３、復調回路２１３に接続されて音声周波数以外を取り除くフィルタ回路２１４、フィルタ回路２１４に接続されて音声信号を増幅しスピーカを駆動するスピーカアンプ回路２１５を有する。

送信回路２２０は、送受信切替中継回路部３００から送出されるマイク信号を増幅するマイクアンプ回路２２１、マイクアンプ回路２２１に接続されて必要な音声周波数帯のみ取り出すフィルタ回路２２２、フィルタ回路２２２に接続されて音声信号（低周波信号）を高周波信号に変換する変調回路２２３、変調回路２２３に接続されて必要な周波数のみ取り出すフィルタ回路２２４、フィルタ回路２２４に接続されて高周波信号を増幅し超音波振動子２０１を駆動する送信アンプ回路２２５を有する。

超音波送受信部２００は、通常の待機状態では受信回路２１０を常時オン、送信回路２２０を常時オフする、受信状態とされる。また、超音波送受信部２００は、無線電波送受信部１００の受信結果に基づいて送受信切替中継回路部３００により駆動される送受信切替回路２３０により、受信回路２１０をオフし、送信回路２２０をオンする、送信状態に切替えられる。

送受信切替中継回路部３００は、無線電波送受信部１００の受信回路１１０のスピーカアンプ回路１１５が接続されるインピーダンス変換回路３１１を有し、無線電波送受信部１００の受信結果である音声等可聴音を用いて超音波送受信部２００の送信切替回路２３０を駆動し、無線電波送受信部１００の受信回路１１０のスピーカアンプ回路１１５と超音波送受信部２００の送信回路２２０のマイクアンプ回路２２１を接続可能にする。インピーダンス変換回路３１１はスピーカアンプ回路１１５とマイクアンプ回路２２１及び空中音声検出回路３１２の信号レベルのマッチングを取る。即ち、送受信切替中継回路部３００は、インピーダンス変換回路３１１に接続されて音声信号の有無を判別する空中音声検出回路３１２、空中音声検出回路３１２に接続されて空中音声検出回路３１２が音声検出後、しばらくその音声検出状態を保つ信号を出力する時定数回路３１３、時定数回路３１３に接続されて超音波送受信部２００の送信切替回路２３０を駆動する信号を出力する送信スイッチ信号生成回路３１４を有する。従って、送信スイッチ信号生成回路３１４は、無線電波送受信部１００の受信結果（スピーカアンプ回路１１５〜インピーダンス変換回路３１１）に基づいて駆動され、超音波送受信部２００の送信切替回路２３０をしてその送信回路２２０をオンせしめることにより、超音波送受信部２００を送信状態に切替える。

送受信切替中継回路部３００は、超音波送受信部２００の受信回路２１０のスピーカアンプ回路２１５が接続されるインピーダンス変換回路３２１を有し、超音波送受信部２００の受信結果である音声等可聴音を用いて無線電波送受信部１００の送信切替回路１３０を駆動し、超音波送受信部２００の受信回路２１０のスピーカアンプ回路２１５と無線電波送受信部１００の送信回路１２０のマイクアンプ回路１２１を接続可能にする。インピーダンス変換回路３２１はスピーカアンプ回路２１５とマイクアンプ回路１２１及び水中音声検出回路３２２の信号レベルのマッチングを取る。即ち、送受信切替中継回路部３００は、インピーダンス変換回路３２１に接続されて特定の音声信号の有無を判別する水中音声検出回路３２２、水中音声検出回路３２２に接続されて水中音声検出回路３２２が音声検出後、しばらくその音声検出状態を保つ信号を出力する時定数回路３２３、時定数回路３２３に接続されて無線電波送受信部１００の送信切替回路１３０を駆動させる信号を出力する送信スイッチ信号生成回路３２４を有する。従って、送信スイッチ信号生成回路３２４は、超音波送受信部２００の受信結果（スピーカアンプ回路２１５〜インピーダンス変換回路３２１）に基づいて駆動され、無線電波送受信部１００の送信切替回路１３０をしてその送信回路１２０をオンせしめることにより、無線電波送受信部１００を送信状態に切替える。

以下、無線中継装置４０を用いた、無線電波通信機１０と超音波水中通信機２０の通信手順、遠隔にある超音波水中通信機２０同士の通信手順について説明する。

(A)無線電波通信機１０と超音波水中通信機２０の通信
(A-1)無線電波通信機１０と超音波水中通信機２０の通信の開始、又はその通信中、無線電波通信機１０からの送信を無線中継装置４０（無線電波送受信部１００、超音波送受信部２００、送受信切替中継回路部３００）で受信し、無線中継装置４０から超音波水中通信機２０に送信する手順は以下の如くである。

(1)無線電波通信機１０から送信された無線電波信号を無線中継装置４０の無線電波送受信部１００のアンテナ１０１で受信する。

(2)アンテナ１０１の受信信号は、無線電波送受信部１００の受信回路１１０で、前述した増幅回路１１１、フィルタ回路１１２、復調回路１１３、フィルタ回路１１４、スピーカアンプ回路１１５により音声等可聴音に変換され、送受信切替中継回路部３００のインピーダンス変換回路３１１に伝達される。

(3)送受信切替中継回路部３００のインピーダンス変換回路３１１は、音声等可聴音を用いて前述の送信スイッチ信号生成回路３１４を駆動し、超音波送受信部２００の送信切替回路２３０をしてその送信回路２２０をオンし、超音波送受信部２００を送信状態に切替える。同時に、送受信切替中継回路部３００のインピーダンス変換回路３１１は、無線電波送受信部１１０のスピーカアンプ回路１１５と超音波送受信部２００の送信回路２２０のマイクアンプ回路２２１を接続し、スピーカアンプ回路１１１から送出される音声をマイクアンプ回路２２１にマイク信号として送出する。

(4)超音波送受信部２００のマイクアンプ回路２２１に伝達されたマイク信号は、前述したフィルタ回路２２２、変調回路２２３、フィルタ回路２２４、送信アンプ回路２２５により高周波信号に変換され、超音波振動子２０１を駆動する。

(5)超音波送受信部２００の超音波振動子２０１は高周波信号を超音波信号に変換し、超音波水中通信機２０に送信する。これにより、無線電波通信機１０から超音波水中通信機２０への送信がなされる。

(A-2)無線電波通信機１０と超音波水中通信機２０の通信の開始、又はその通信中、超音波水中通信機２０からの送信を無線中継装置４０（無線電波送受信部１００、超音波送受信部２００、送受信切替中継回路部３００）で受信し、無線中継装置４０から無線電波通信機１０に送信する手順は以下の如くである。

(1)超音波水中通信機２０から送信された超音波信号を無線中継装置４０の超音波送受信部２００の超音波振動子２０１で受信する。

(2)超音波振動子２０１の受信結果は、超音波送受信部２００の受信回路２１０で、前述した増幅回路２１１、フィルタ回路２１２、復調回路２１３、フィルタ回路２１４、スピーカアンプ回路２１５により音声等可聴音に変換され、送受信切替中継回路部３００のインピーダンス変換回路３２１に伝達される。

(3)送受信切替中継回路部３００のインピーダンス変換回路３２１は、音声等可聴音を用いて前述の送信スイッチ信号生成回路３２４を駆動し、無線電波送受信部１００の送信切替回路１３０をしてその送信回路１２０をオンし、無線電波送受信部１００を送信状態に切替える。同時に、送受信切替中継回路部３００のインピーダンス変換回路３２１は、超音波送受信部２００の受信回路２１０のスピーカアンプ回路２１５と無線電波送受信部１００の送信回路１２０のマイクアンプ回路１２１を接続し、スピーカアンプ回路２１５から送出される音声をマイクアンプ回路１２１にマイク信号として送出する。

(4)無線電波送受信部１００のマイクアンプ回路１２１に伝達されたマイク信号は、前述したフィルタ回路１２２、変調回路１２３、フィルタ回路１２４、送信アンプ回路１２５により高周波信号に変換され、アンテナ１０１を駆動する。

(5)無線電波送受信部１００のアンテナ１０１は高周波信号を無線電波信号に変換し、無線電波通信機１０に送信する。これにより、超音波水中通信機２０から無線電波通信機１０への送信がなされる。

上述(A-1)、(A-2)により、無線電波通信機１０からの電波を無線中継装置４０の無線電波送受信部１００が受信し音声が出力されたときには、無線中継装置４０の超音波送受信部２００を送受信切替中継回路部３００により送信状態にし、無線電波通信機１０の音声を超音波水中通信機２０に伝達する。他方、超音波水中通信機２０からの超音波を無線中継装置４０の超音波送受信部２００が受信したときには、無線中継装置４０の無線電波送受信部１００を送信状態にし、超音波水中通信機２０の音声を無線電波通信機１０に伝達する。これにより、無線中継装置４０により、無線電波通信機１０と超音波水中通信機２０をシンプレックスで通信できる。

(B)遠隔にある超音波水中通信機２０（２０Ａと２０Ｂ）同士の通信
(B-1)超音波水中通信機２０Ａと超音波水中通信機２０Ｂの通信の開始、又はその通信中、超音波水中通信機２０Ａからの送信をブイ３１の無線中継装置４０Ａ（無線電波送受信部１００、超音波送受信部２００、送受信切替中継回路部３００）、他のブイ３２の無線中継装置４０Ｂ（無線電波送受信部１００、超音波送受信部２００、送受信切替中継回路部３００）を介して超音波水中通信機２０Ｂに送信する手順は以下の如くである。

(1)超音波水中通信機２０Ａから送信された超音波信号を無線中継装置４０Ａの超音波送受信部２００の超音波振動子２０１で受信する。

(2)無線中継装置４０Ａにおいて、超音波振動子２０１の受信結果は、超音波送受信部２００の受信回路２１０で、前述した増幅回路２１１、フィルタ回路２１２、復調回路２１３、フィルタ回路２１４、スピーカアンプ回路２１５により音声等可聴音に変換され、送受信切替中継回路部３００のインピーダンス変換回路３２１に伝達される。

(3)無線中継装置４０Ａにおいて、送受信切替中継回路部３００のインピーダンス変換回路３２１は、音声等可聴音を用いて前述の送信スイッチ信号生成回路３２４を駆動し、無線電波送受信部１００の送信切替回路１３０をしてその送信回路１２０をオンし、無線電波送受信部１００を送信状態に切替える。同時に、送受信切替中継回路部３００のインピーダンス変換回路３２１は、超音波送受信部２００の受信回路２１０のスピーカアンプ回路２１５と、無線電波送受信部１００の送信回路１２０のマイクアンプ回路１２１を接続し、スピーカアンプ回路２１５から送出される音声をマイクアンプ回路１２１にマイク信号として送出する。

(4)無線中継装置４０Ａにおいて、無線電波送受信部１００のマイクアンプ回路１２１に伝達されたマイク信号は、前述したフィルタ回路１２２、変調回路１２３、フィルタ回路１２４、送信アンプ回路１２５により高周波信号に変換され、アンテナ１０１を駆動する。

(5)無線中継装置４０Ａにおいて、無線電波送受信部１００のアンテナ１０１は高周波信号を無線電波信号に変換し、無線中継装置４０Ｂに送信する。

(6)無線中継装置４０Ａから送信された無線電波信号を無線中継装置４０Ｂの無線電波送受信部１００のアンテナ１０１で受信する。

(7)無線中継装置４０Ｂにおいて、アンテナ１０１の受信信号は、無線電波送受信部１００の受信回路１１０で、前述した増幅回路１１１、フィルタ回路１１２、復調回路１１３、フィルタ回路１１４、スピーカアンプ回路１１５により音声等可聴音に変換され、送受信切替中継回路部３００のインピーダンス変換回路３１１に伝達される。

(8)無線中継装置４０Ｂにおいて、送受信切替中継回路部３００のインピーダンス変換回路３１１は、音声等可聴音を用いて前述の送信スイッチ信号生成回路３１４を駆動し、超音波送受信部２００の送信切替回路２３０をしてその送信回路２２０をオンし、超音波送受信部２００を送信状態に切替える。同時に、送受信切替中継回路部３００のインピーダンス変換回路３１１は、無線電波送受信部１１０のスピーカアンプ回路１１５と超音波送受信部２００の送信回路２２０のマイクアンプ回路２２１を接続し、スピーカアンプ回路１１１から送出される音声をマイクアンプ回路２２１にマイク信号として送出する。

(9)無線中継装置４０Ｂにおいて、超音波送受信部２００のマイクアンプ回路２２１に伝達されたマイク信号は、前述したフィルタ回路２２２、変調回路２２３、フィルタ回路２２４、送信アンプ回路２２５により高周波信号に変換され、超音波振動子２０１を駆動する。

(10)無線中継装置４０Ｂにおいて、超音波送受信部２００の超音波振動子２０１は高周波信号を超音波信号に変換し、超音波水中通信機２０Ｂに送信する。これにより、超音波水中通信機２０Ａから超音波水中通信機２０Ｂへの送信がなされる。

(B-2)超音波水中通信機２０Ａと超音波水中通信機２０Ｂの通信の開始、又はその通信中、超音波水中通信機２０Ｂからの送信をブイ３２の無線中継装置４０Ｂ（無線電波送受信部１００、超音波送受信部２００、送受信切替中継回路部３００）、他のブイ３１の無線中継装置４０Ａ（無線電波送受信部１００、超音波送受信部２００、送受信切替中継回路部３００）を介して超音波水中通信機２０Ａに送信する手順は以下の如くである。

(1)超音波水中通信機２０Ｂから送信された超音波信号を無線中継装置４０Ｂの超音波送受信部２００の超音波振動子２０１で受信する。

(2)無線中継装置４０Ｂにおいて、超音波振動子２０１の受信結果は、超音波送受信部２００の受信回路２１０で、前述した増幅回路２１１、フィルタ回路２１２、復調回路２１３、フィルタ回路２１４、スピーカアンプ回路２１５により音声等可聴音に変換され、送受信切替中継回路部３００のインピーダンス変換回路３２１に伝達される。

(3)無線中継装置４０Ｂにおいて、送受信切替中継回路部３００のインピーダンス変換回路３２１は、音声等可聴音を用いて前述の送信スイッチ信号生成回路３２４を駆動し、無線電波送受信部１００の送信切替回路１３０をしてその送信回路１２０をオンし、無線電波送受信部１００を送信状態に切替える。同時に、送受信切替中継回路部３００のインピーダンス変換回路３２１は、超音波送受信部２００の受信回路２１０のスピーカアンプ回路２１５と、無線電波送受信部１００の送信回路１２０のマイクアンプ回路１２１を接続し、スピーカアンプ回路２１５から送出される音声をマイクアンプ回路１２１にマイク信号として送出する。

(4)無線中継装置４０Ｂにおいて、無線電波送受信部１００のマイクアンプ回路１２１に伝達されたマイク信号は、前述したフィルタ回路１２２、変調回路１２３、フィルタ回路１２４、送信アンプ回路１２５により高周波信号に変換され、アンテナ１０１を駆動する。

(5)無線中継装置４０Ｂにおいて、無線電波送受信部１００のアンテナ１０１は高周波信号を無線電波信号に変換し、無線中継装置４０Ａに送信する。

(6)無線中継装置４０Ｂから送信された無線電波信号を無線中継装置４０Ａの無線電波送受信部１００のアンテナ１０１で受信する。

(7)無線中継装置４０Ａにおいて、アンテナ１０１の受信信号は、無線電波送受信部１００の受信回路１１０で、前述した増幅回路１１１、フィルタ回路１１２、復調回路１１３、フィルタ回路１１４、スピーカアンプ回路１１５により音声等可聴音に変換され、送受信切替中継回路部３００のインピーダンス変換回路３１１に伝達される。

(8)無線中継装置４０Ａにおいて、送受信切替中継回路部３００のインピーダンス変換回路３１１は、音声等可聴音を用いて前述の送信スイッチ信号生成回路３１４を駆動し、超音波送受信部２００の送信切替回路２３０をしてその送信回路２２０をオンし、超音波送受信部２００を送信状態に切替える。同時に、送受信切替中継回路部３００のインピーダンス変換回路３１１は、無線電波送受信部１１０のスピーカアンプ回路１１５と超音波送受信部２００の送信回路２２０のマイクアンプ回路２２１を接続し、スピーカアンプ回路１１１から送出される音声をマイクアンプ回路２２１にマイク信号として送出する。

(9)無線中継装置４０Ａにおいて、超音波送受信部２００のマイクアンプ回路２２１に伝達されたマイク信号は、前述したフィルタ回路２２２、変調回路２２３、フィルタ回路２２４、送信アンプ回路２２５により高周波信号に変換され、超音波振動子２０１を駆動する。

(10)無線中継装置４０Ａにおいて、超音波送受信部２００の超音波振動子２０１は高周波信号を超音波信号に変換し、超音波水中通信機２０Ａに送信する。これにより、超音波水中通信機２０Ｂから超音波水中通信機２０Ａへの送信がなされる。

上述(B-1)、(B-2)により、超音波水中通信機２０Ａと超音波水中通信機２０Ｂの間で送受信でき、通信できる。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)無線電波通信機１０と超音波水中通信機２０の間に無線中継装置４０を介在させ、無線電波通信機１０と超音波水中通信機２０をこの無線中継装置４０によって中継することにより、無線電波通信機１０と超音波水中通信機２０の間で通信可能にし、超音波水中通信機２０を用いるダイバーの通信可能範囲を広域化できる。

(b)遠隔にある超音波水中通信機２０Ａ、２０Ｂの間に無線中継装置４０Ａ、４０Ｂを介在させ、それら超音波水中通信機２０Ａ、２０Ｂ同士をこの無線中継装置４０Ａ、４０Ｂによって中継することにより、それら超音波水中通信機２０Ａ、２０Ｂ同士の間で通信可能にし、超音波水中通信機２０Ａ、２０Ｂを用いるダイバーの通信可能範囲を広域化できる。

(c)無線中継装置４０にあっては、前記無線電波送受信部１００が、受信回路１１０と送信回路１２０と送信切替回路１３０とを有するとともに、超音波送受信部２００が、受信回路２１０と送信回路２２０と送信切替回路２３０とを有し、送受信切替中継回路部３００が、無線電波送受信部１００の受信結果に基づいて駆動され、超音波送受信部２００の送信切替回路２３０をしてその送信回路２２０をオンせしめることにより超音波送受信部２００を送信状態に切替える送信スイッチ信号生成回路３１４と、超音波送受信部２００の受信結果に基づいて駆動され、無線電波送受信部１００の送信切替回路１３０をしてその送信回路１２０をオンせしめることにより無線電波送受信部１００を送信状態に切替える送信スイッチ信号生成回路３２４とを有する。これにより、無線中継装置４０は、無線電波送受信部１００と超音波送受信部２００と送受信切替中継回路部３００のそれぞれを簡素な構成にし、無線電波通信機１０と超音波水中通信機２０を中継し、又は遠隔にある超音波水中通信機２０Ａ、２０Ｂ同士を中継できる。

(d)無線中継装置４０にあっては、前記送受信切替中継回路部３００が、無線電波送受信部１００の受信結果である可聴音を用いて超音波送受信部２００の送信切替回路２３０を駆動し、無線電波送受信部１００のスピーカアンプ回路１１５と超音波送受信部２００のマイクアンプ回路２２１を接続可能にするとともに、超音波送受信部２００の受信結果である可聴音を用いて無線電波送受信部１００の送信切替回路１３０を駆動し、超音波送受信部２００のスピーカアンプ回路２１５と無線電波送受信部１００のマイクアンプ回路１２１を接続可能にする。これにより、無線電波送受信部１００の受信結果である音声等可聴音を利用して超音波送受信部２００を送信状態に切替え、超音波送受信部２００の受信結果である音声等可聴音を利用して無線電波送受信部１００を送信状態に切替えできる。

(e)無線中継装置４０をブイ３１に設置することにより、船上、空中、陸上等の無線電波通信機１０とダイバーの超音波水中通信機２０を中継できる。また、複数のブイ３１、３２のそれぞれに無線中継装置４０Ａ、４０Ｂを設置することにより、超音波水中通信機２０Ａ、２０Ｂの届かない距離や場所にあるダイバーの超音波水中通信機２０Ａ、２０Ｂ同士を中継できる。

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、無線電波通信機１０、無線中継装置４０の無線電波送受信部１００は、市販の免許不要な特定省電力トランシーバーが一般的であるが、使用する地域、国等で許可されたものであれば、使用環境に合わせてどんなものを使用しても良い。また、互換性があれば、無線電波通信機１０と無線中継装置４０の無線電波送受信部１００は異なる機種でも良い。

本発明は、このように無線電波送受信部に汎用性を有するため、安価で経済的に、水難救助、水中工事等、水中作業に伴なうコミュニケーション手段として適用できる。ダイバーとの広域な通信が可能となるため、ダイバーの安全に大きく貢献することが期待できる。

図１は無線通信システムを示す模式図である。図２は無線通信システムの使用状態を示す模式図である。図３は無線中継装置を示すブロック図である。図４は従来例を示す模式図である。図５は他の従来例を示す模式図である。

符号の説明

１無線送信システム
１０無線電波通信機
２０、２０Ａ、２０Ｂ超音波水中通信機
３１、３２ブイ
４０、４０Ａ、４０Ｂ無線中継装置
１００無線電波送受信部
１０１アンテナ
１１０受信回路
１１１増幅回路
１１２フィルタ回路
１１３復調回路
１１４フィルタ回路
１１５スピーカアンプ回路
１２０送信回路
１２１マイクアンプ回路
１２２フィルタ回路
１２３変調回路
１２４フィルタ回路
１２５送信アンプ回路
１３０送信切替回路
２００超音波送受信部
２０１超音波振動子
２１０受信回路
２１１増幅回路
２１２フィルタ回路
２１３復調回路
２１４フィルタ回路
２１５スピーカアンプ回路
２２０送信回路
２２１マイクアンプ回路
２２２フィルタ回路
２２３変調回路
２２４フィルタ回路
２２５送信アンプ回路
２３０送信切替回路
３００送受信回路中継回路部
３１１インピーダンス変換回路
３１２空中音声検出回路
３１３時定数回路
３１４送信スイッチ信号生成回路
３２１インピーダンス変換回路
３２２水中音声検出回路
３２３時定数回路
３２４送信スイッチ信号生成回路

Claims

無線電波通信機と超音波水中通信機を中継し、又は遠隔にある超音波水中通信機同士を中継する無線中継装置であり、
無線電波通信機と無線電波信号の送受信を行なう無線電波送受信部と、
超音波水中通信機と超音波信号の送受信を行なう超音波送受信部と、
無線電波通信機から送信されて無線電波送受信部が受信した受信結果を超音波送受信部に伝達し、超音波送受信部を送信状態に切替え、無線電波送受信部の受信結果を超音波送受信部で超音波信号に変換して送信可能にするとともに、超音波水中通信機から送信されて超音波送受信部が受信した受信結果を無線電波送受信部に伝達し、無線電波送受信部を送信状態に切替え、超音波送受信部の受信結果を無線電波送受信部で無線電波信号に変換して送信可能にする送受信切替中継回路部とを有してなる無線中継装置であって、
前記無線電波送受信部が、受信回路と送信回路と送信切替回路とを有するとともに、
超音波送受信部が、受信回路と送信回路と送信切替回路とを有し、
送受信切替中継回路部が、
無線電波送受信部の受信結果である可聴音を直ちにそのまま用いて駆動され、超音波送受信部の送信切替回路をしてその送信回路をオンせしめることにより超音波送受信部を送信状態に切替える送信スイッチ信号生成回路と、
特定の音声信号の検出後、超音波送受信部の受信結果である可聴音を直ちにそのまま用いて駆動され、無線電波送受信部の送信切替回路をしてその送信回路をオンせしめることにより無線電波送受信部を送信状態に切替える送信スイッチ信号生成回路とを有し、更に、
前記送受信切替中継回路部が、
無線電波送受信部の受信結果である可聴音を直ちにそのまま用いて超音波送受信部の送信切替回路を駆動し、無線電波送受信部のスピーカアンプ回路と超音波送受信部のマイクアンプ回路を接続可能にするとともに、
前記特定の音声信号の検出後、超音波送受信部の受信結果である可聴音を直ちにそのまま用いて無線電波送受信部の送信切替回路を駆動し、超音波送受信部のスピーカアンプ回路と無線電波送受信部のマイクアンプ回路を接続可能にする無線中継装置。
ブイ等に設置してなる請求項１に記載の無線中継装置。
無線電波通信機と、超音波水中通信機と、請求項１又は２に記載の無線中継装置とを用いて、それら無線電波通信機と超音波水中通信機の間、又は遠隔にある複数の超音波水中通信機の間で通信可能にする無線通信システム。