送信装置
【課題】信号を無線送信する２つのシステムを低コストで併存させることが可能であり、無線信号の伝搬特性が劣化した場合でも、受信装置で取得される情報の品質が劣化することのない信号を無線送信することが可能な送信装置を提供する。
【解決手段】放送システムでは、トンネル２２内やトンネル２２の近傍で災害が発生していないときには、ディジタルテレビ放送局１０−１〜１０−ｍから無線送信された放送信号が中継送信装置１４によってトンネル２２内に中継送信され、災害が発生したときには、放送信号に代えて監視装置１２から送信される信号が中継送信装置１４によってトンネル２２内に送信される。受信装置１８は、車両２０に搭載されるか、または車両２０に搭乗するユーザに所有され、トンネル２２内に無線送信された信号を受信する。
【解決手段】放送システムでは、トンネル２２内やトンネル２２の近傍で災害が発生していないときには、ディジタルテレビ放送局１０−１〜１０−ｍから無線送信された放送信号が中継送信装置１４によってトンネル２２内に中継送信され、災害が発生したときには、放送信号に代えて監視装置１２から送信される信号が中継送信装置１４によってトンネル２２内に送信される。受信装置１８は、車両２０に搭載されるか、または車両２０に搭乗するユーザに所有され、トンネル２２内に無線送信された信号を受信する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号を増幅して無線送信する送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビ放送システム等においては、放送局から無線送信される放送信号が到達可能な放送圏を広げるため、放送信号を受信して中継送信する中継放送装置が用いられる。そこで、車両等の移動体が通過するトンネルに、トンネルの外側で放送信号を受信してトンネル内に中継送信する中継放送装置を設ける計画がある。
【０００３】
また、トンネルには、火災、交通事故等に関する災害情報を含む報知信号をトンネル内に無線送信し、移動体に搭載された受信装置に災害情報を取得させる報知システムが設置されることが多い。報知システムには、報知信号を無線送信するための送信装置が設けられる。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２４４３８３号公報
【特許文献２】特開２００２−２６８４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、テレビ放送システムの中継放送装置および報知システムの送信装置の両者をトンネルに設けると、製造コストおよび建設コストが増大すると共にシステムを設置する際に多大な労力を要する。
【０００６】
また、報知システムについては、トンネル内において火災、交通事故等が発生した場合、スプリンクラーによる放水、車両の渋滞等による障害物の発生により、トンネル内における無線信号の伝搬特性が劣化し、受信装置で取得される情報の品質が劣化するという問題がある。
【０００７】
本発明はこのような課題に対してなされたものである。すなわち、信号を無線送信する２つのシステムを低コストで併存させることが可能であり、無線信号の伝搬特性が劣化した場合でも、受信装置で取得される情報の品質が劣化することのない信号を無線送信することが可能な送信装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る送信装置は、第１の信号を出力する第１の信号出力部と、前記第１の信号が占有する周波数帯域よりも狭い周波数帯域を占有する第２の信号を出力する第２の信号出力部と、前記第１の信号または前記第２の信号のいずれかを選択して出力する選択部と、前記選択部が出力する信号を増幅する増幅部と、前記増幅部が増幅した信号を無線送信する送信部と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る送信装置においては、前記送信部が無線送信する信号の電力を調整する電力調整部を備え、前記電力調整部は、前記第２の信号の単位周波数帯域幅当たりの電力が前記第１の信号の単位周波数帯域幅当たりの電力よりも大きくなるよう、前記送信部が無線送信する信号の電力を調整する構成とすることが好適である。
【００１０】
また、本発明に係る送信装置においては、前記第１の信号出力部は、放送局から送信される無線放送信号を受信する放送受信手段を備え、前記放送受信手段が受信した信号を前記第１の信号として出力し、前記第２の信号出力部は、前記無線放送信号に含まれる情報とは異なる情報を取得する情報取得手段を備え、前記情報取得手段が取得した情報を含む前記第２の信号を出力し、前記選択部は、前記情報取得手段が取得した情報が、前記無線放送信号に含まれる情報よりも送信の優先度が高い場合に、前記第２の信号を選択して出力する構成とすることが好適である。
【００１１】
また、本発明に係る送信装置においては、前記送信部は、移動体が通過するトンネルに前記増幅部が出力する信号を無線送信する構成とすることが好適である。
【００１２】
また、本発明に係る送信装置においては、前記第１の信号出力部は、複数のディジタル変調信号を含むＯＦＤＭ変調信号を前記第１の信号として出力し、前記第２の信号出力部は、前記ＯＦＤＭ変調信号に含まれる変調信号の数より少ない数のディジタル変調信号を含む信号を前記第２の信号として出力する構成とすることが好適である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、信号を無線送信する２つのシステムを低コストで併存させることが可能であり、無線信号の伝搬特性が劣化した場合でも、受信装置で取得される情報の品質が劣化することのない信号を無線送信することが可能な送信装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１に本発明の実施形態に係る放送システムの構成を示す。放送システムは、ディジタルテレビ放送局１０−１〜１０−ｍ、監視装置１２、中継送信装置１４、送信アンテナ１６、および受信装置１８を備えて構成される。ｍは中継送信装置１４が設置される地域を放送圏とするディジタルテレビ放送局（管轄放送局）の数を表す正の整数である。
【００１５】
放送システムは、車両２０が走行するトンネル２２に適用される。放送システムでは、トンネル２２内やトンネル２２の近傍で災害が発生していないときには、ディジタルテレビ放送局１０−１〜１０−ｍから無線送信された放送信号が中継送信装置１４によってトンネル２２内に中継送信され、災害が発生したときには、放送信号に代えて監視装置１２から送信される信号が中継送信装置１４によってトンネル２２内に送信される。受信装置１８は、車両２０に搭載されるか、または車両２０に搭乗するユーザに所有され、トンネル２２内に無線送信された信号を受信する。
【００１６】
ディジタルテレビ放送局１０−１〜１０−ｍはトンネル２２の外側に設置される。ディジタルテレビ放送局１０−１〜１０−ｍは、互いに異なるチャネル周波数帯域を占有する放送信号Ｂ１〜Ｂｍを無線送信する。図２（ａ）に放送信号の構成を、横軸に周波数をとり縦軸に電力をとった周波数スペクトラムによって示す。放送信号は、互いに搬送波周波数が異なるセグメント信号Ｓ１〜Ｓｎ（ｎは２以上の整数）を含んで構成される。セグメント信号Ｓ１〜Ｓｎは、セグメント信号Ｓ１〜Ｓｎの相互の間で干渉が引き起こされないようそれぞれの搬送波周波数が決定されたＯＦＤＭ変調信号をなす。１つのセグメント信号が占有する周波数帯域幅は、放送信号が占有する周波数帯域幅のｎ分の１であり、１つのセグメント信号の電力は、放送信号が占有する電力のｎ分の１である。
【００１７】
セグメント信号Ｓ１〜Ｓｎのうちの１つであるセグメント信号Ｓｉ（ｉは１〜ｎの整数）に対しては、セグメント信号Ｓｉのみによって受信装置１８で情報が再生可能となるようなディジタル変調が施される。一方、その他のｎ−１個のセグメント信号から構成される複合セグメント信号に対しては、当該ｎ−１個のセグメント信号を用いることによって受信装置１８で情報が再生可能となるようなディジタル変調が施される。
【００１８】
複合セグメント信号を構成するそれぞれのセグメント信号に対しては、単位時間当たりに多量の情報を伝送するのに適したＱＡＭ変調方式等の変調方式が適用され、セグメント信号Ｓｉに対しては、ＱＡＭ変調方式等よりも雑音や妨害波信号の影響を受け難いＰＳＫ変調方式等の変調方式が採用される。
【００１９】
中継送信装置１４は、受信アンテナ２４、中継部２６、報知部２８、スイッチ３０、電力増幅器３２、およびアンテナ接続部３４を備えて構成される。受信アンテナ２４はトンネル２２の外側に設けられ、アンテナ接続部３４はトンネル２２内またはトンネル２２の開口部に設けられる。また、中継部２６、報知部２８、スイッチ３０、および電力増幅器３２は、トンネル２２の外側または内側のいずれに設けられてもよい。
【００２０】
中継部２６は、それぞれディジタルテレビ放送局１０−１〜１０−ｍから送信された放送信号Ｂ１〜Ｂｍを受信アンテナ２４を介して受信する。図２（ｂ）は、中継送信装置１４が設置される地域における管轄放送局が３局ある例において、中継部２６で受信される放送信号Ｂ１〜Ｂ３を周波数スペクトラムを以て示したものである。放送信号Ｂ１〜Ｂ３は、それぞれチャネル周波数帯域Ｃ１〜Ｃ３を占有する。放送信号Ｂ１〜Ｂ３の相互の間には、ディジタルテレビ放送局による送信電力の違い、伝搬状況の違い等により電力の差異がある。また、図２（ｂ）のアナログ信号ＡＸは、管轄放送局以外のアナログテレビ放送局から送信され受信アンテナ２４に到来した、チャネル周波数帯域ＣＸを占有する信号を示している。本実施形態に係る放送システムにおいて、アナログ信号ＡＸは不要な信号として扱われる。
【００２１】
図３（ａ）に中継部２６の構成を示す。中継部２６は、受信増幅器３６、ミキサ３８、Ａ／Ｄ変換器４０、タップ係数フィルタ４２、タップ係数取得部４４、Ｄ／Ａ変換器４６、ミキサ４８、およびレベル等化器５０を備えて構成される。
【００２２】
受信増幅器３６は、受信アンテナ２４を介して受信した信号を増幅してミキサ３８に出力する。ミキサ３８は、受信増幅器３６が出力する信号にローカル信号Ｌｃ１を乗算し、中間周波数帯域の信号に変換してＡ／Ｄ変換器４０に出力する。
【００２３】
図２（ｃ）に、管轄放送局が３局である上述の例において、ミキサ３８によって中間周波数帯域の信号に変換された放送信号Ｂ１〜Ｂ３およびアナログ信号ＡＸの周波数スペクトラムを、それぞれ放送信号ＢＩ１〜ＢＩ３およびアナログ信号ＡＩＸとして破線によって示す。放送信号ＢＩ１〜ＢＩ３およびアナログ信号ＡＩＸは、それぞれ中間周波数帯域におけるチャネル周波数帯域ＣＩ１〜ＣＩ３およびＣＩＸを占有する。
【００２４】
Ａ／Ｄ変換器４０は、信号をディジタル信号に変換してタップ係数フィルタ４２に出力する。
【００２５】
タップ係数取得部４４は、タップ係数フィルタ４２の周波数特性を規定するタップ係数を中継送信装置１４の外部から取得し、タップ係数フィルタ４２に出力する。タップ係数取得部４４は、操作者の数値入力によってタップ係数を取得する構成とすることが好適である。
【００２６】
図２（ｃ）の線Ｃｈｒは、中継部２６が図２（ｂ）に示す信号を受信する場合において好適なタップ係数フィルタ４２の周波数特性を、放送信号ＢＩ１〜ＢＩ３およびアナログ信号ＡＩＸの周波数スペクトラムに重ねて示したものである。縦軸は電力のほか透過係数を示す。透過係数は０〜１の真数で表され、透過係数が１であることはフィルタ処理による減衰がないことを意味し、透過係数が０に近い程フィルタ処理による減衰が大きいことを意味する。線Ｃｈｒは、チャネル周波数帯域ＣＩ１〜ＣＩ３を除く周波数帯域の信号成分を減衰させる周波数特性を示す。
【００２７】
タップ係数フィルタ４２は、Ａ／Ｄ変換器４０が出力する信号に対し、タップ係数によって規定される周波数特性に従うフィルタ処理を施しＤ／Ａ変換器４６に出力する。Ｄ／Ａ変換器４６は、信号をアナログ信号に変換してミキサ４８に出力する。
【００２８】
ミキサ４８は、Ｄ／Ａ変換器４６が出力する信号にローカル信号Ｌｃ２を乗算し、受信アンテナ２４で受信された元の信号と同一の周波数の信号に変換してレベル等化器５０に出力する。レベル等化器５０は、チャネル周波数帯域ごとに異なる電力平均値を均一化し、中継放送信号ＧＢ１〜ＧＢｍとしてスイッチ３０に出力する。レベル等化器５０としては、レベル等化器５０が出力する信号に基づいて決定されたタップ係数によって特性を規定する、タップ係数フィルタを適用することが好適である。
【００２９】
図４（ａ）に、レベル等化器５０が出力する信号の周波数スペクトラムを示す。不要な信号であるアナログ信号ＡＸは、タップ係数フィルタ４２によってその値が低減されている。また、レベル等化器５０によって中継放送信号ＧＢ１〜ＧＢｍの電力平均値は均一化されている。
【００３０】
中継部２６のこのような処理によれば、それぞれディジタルテレビ放送局１０−１〜１０−ｍから送信された放送信号Ｂ１〜Ｂｍが増幅され、放送信号Ｂ１〜Ｂｍ以外の不要な周波数成分が低減された後、チャネル周波数帯域ごとの電力平均値が均一化された上でスイッチ３０に出力される。
【００３１】
また、タップ係数フィルタ４２の周波数特性は、タップ係数取得部４４が取得するタップ係数を変化させることによって変更することができる。これによって、管轄放送局に割り当てられたチャネル周波数帯域が異なる複数の地域に、同一のハードウエアによって構成された中継部２６を適用することができる。
【００３２】
監視装置１２は、トンネル２２内またはトンネル２２の近傍において火災、洪水、地震、交通事故等の災害が発生したときは、受信装置１８のユーザの安全を確保するための災害情報を含む災害信号を生成し報知部２８に出力する。災害情報は、災害の様子、避難経路等を、受信装置１８において静止画像、動画像、音声等で再生させるための情報である。また、監視装置１２は、災害が発生すると共に、災害が発生した際の動作を促す制御信号ＳＬをスイッチ３０および電力増幅器３２に出力する。
【００３３】
監視装置１２としては、温度を検出することにより火災が発生したことを検出する火災センサ、トンネル内に湧き出た水の量を測定することにより洪水が発生したことを検出する洪水センサ、地盤の変動を検出することにより地震が発生したことを検出する地震センサ等によって災害を自動的に検出し、災害信号および制御信号ＳＬを自動的に出力する装置を適用することが好適である。また、テレビカメラ等によって、トンネル内を人為的に監視する監視局を設け、当該監視局に設けられ、災害信号および制御信号ＳＬを報知部２８に送信する装置を監視者が操作することによって、災害信号および制御信号ＳＬを報知部２８に送信する構成としてもよい。
【００３４】
図３（ｂ）に報知部２８の構成を示す。報知部２８は、変調器５２、ミキサ５４−１〜５４−ｍ、フィルタ５６−１〜５６−ｍ、および合波器５８を備えて構成される。ミキサおよびフィルタは、それぞれ管轄放送局と同じ数ｍだけ設けられる。
【００３５】
変調器５２は、放送信号Ｂ１〜Ｂｍのそれぞれに含まれるセグメント信号Ｓｉに施されている変調方式と同一の変調方式の変調を施してミキサ５４−１〜５４−ｍに出力する。ミキサ５４−１〜５４−ｍには、それぞれ互いに周波数が異なるローカル信号Ｌ１〜Ｌｍが入力される。
【００３６】
ミキサ５４−ｊ（ｊは１〜ｍの整数）は、変調器５２が出力する信号にローカル信号Ｌｊを乗算し、放送信号Ｂｊに含まれるセグメント信号Ｓｉの周波数と同一の周波数の信号に変換し、セグメント災害信号Ｗｊとしてフィルタ５６−ｊに出力する。
【００３７】
フィルタ５６−ｊは、セグメント災害信号Ｗｊ以外の不要な信号を低減して合波器５８に出力する。合波器５８は、それぞれミキサ５４−１〜５４−ｍが出力するセグメント災害信号Ｗ１〜Ｗｍを加算してスイッチ３０に出力する
【００３８】
図４（ｂ）に、管轄放送局が３局である上述の例におけるセグメント災害信号Ｗ１〜Ｗ３の周波数スペクトラムを示す。セグメント信号Ｗ１〜Ｗ３は、それぞれ中継放送信号ＧＢ１〜ＧＢ３に含まれるセグメント信号Ｓｉが占有する周波数と同一の周波数帯域を占有する。
【００３９】
スイッチ３０は、制御信号ＳＬが出力されていないときは、中継部２６が出力する信号を選択して電力増幅器３２に出力し、制御信号ＳＬが出力されているときには、報知部２８が出力する信号を選択して電力増幅器３２に出力する。
【００４０】
電力増幅器３２は、制御信号ＳＬが出力されていないときは、所定の第１の利得を以て信号を増幅してアンテナ接続部３４に出力し、制御信号ＳＬが出力されているときには、第１の利得とは異なる所定の第２の利得を以て信号を増幅してアンテナ接続部３４に出力する。
【００４１】
第１の利得および第２の利得は、電力増幅器３２が出力する信号の電力が最大値に達した飽和状態となることのないよう設定される。電力効率を高めるためには、第１の利得および第２の利得を、電力増幅器３２を飽和状態に至らしめることのない最大の値である最大限利得に設定することが好適である。
【００４２】
送信アンテナ１６はアンテナ接続部３４に接続される。送信アンテナ１６としては、漏洩同軸ケーブルアンテナ、漏洩導波管アンテナ等の漏洩導波路アンテナを適用することが好適であるが、モノポールアンテナ、ダイポールアンテナその他の一般的なアンテナを適用してもよい。漏洩導波路アンテナを適用した場合、送信アンテナ１６は、トンネル２２の延伸方向と送信アンテナ１６の延伸方向とが一致するようトンネル２２内に設けられる。送信アンテナ１６は、電力増幅器３２から出力された信号をトンネル２２内に送信する。
【００４３】
受信装置１８は、送信アンテナ１６から送信される信号のうち、選択したチャネル周波数帯域を占有する信号のみを受信する。受信装置１８は、受信した信号がセグメント信号Ｓ１〜Ｓｎを含む場合には、複合セグメント信号によって、静止画像、動画像、音声等を再生する。一方、受信した信号がセグメント信号Ｓｉのみを含む場合には、セグメント信号Ｓｉのみによって、静止画像、動画像、音声等を再生する。また、受信装置１８は、常にセグメント信号Ｓｉのみによって、静止画像、動画像、音声等を再生するものであってもよい。
【００４４】
本実施形態に係る中継送信装置１４においては、中継部２６が出力する中継放送信号ＧＢ１〜ＧＢｍと報知部２８が出力するセグメント災害信号Ｗ１〜Ｗｍは、共通の電力増幅器３２によって増幅され、共通の送信アンテナ１６によって送信される。これによって、製造コストおよび建設コストを低減すると共に放送システムを設置する際に要される労力を軽減することができる。
【００４５】
また、本実施形態に係る中継送信装置１４によれば、トンネル２２内またはトンネル２２の近傍において災害が発生したときは、中継放送信号ＧＢ１〜ＧＢｍに代えて、セグメント災害信号Ｗ１〜Ｗｍが優先度の高い信号としてトンネル２２内に送信される。
【００４６】
セグメント災害信号Ｗ１〜Ｗｍのそれぞれが占有する周波数帯域幅は、中継放送信号ＧＢ１〜ＧＢｍのそれぞれが占有する周波数帯域幅のｎ分の１である。
【００４７】
一般に、信号の電力は、当該信号が占有する周波数帯域幅と、当該信号の単位周波数帯域幅当たりの電力として定義される周波数電力密度との積で表される。したがって、第１の利得および第２の利得をそれぞれについての最大限利得に設定し、中継放送信号ＧＢ１〜ＧＢｍおよびセグメント災害信号Ｗ１〜Ｗｍの両者を同一の総電力で出力するものとすれば、電力増幅器３２は、セグメント災害信号Ｗ１〜Ｗｍのそれぞれの周波数電力密度を、中継放送信号ＧＢ１〜ＧＢｍのそれぞれの周波数電力密度のｎ倍として送信アンテナ１６に出力することができる。
【００４８】
一般に、無線信号は、周波数電力密度が大きい程伝搬特性が良好となる。また、セグメント災害信号Ｗ１〜Ｗｍに対しては、複合セグメント信号に含まれるセグメント信号に対して適用される変調方式に比して雑音や妨害波信号の影響を受け難い変調方式が採用される。これによって、トンネル２２内において火災、洪水、落盤、交通事故等が発生し、スプリンクラーによる放水、落盤、車両の渋滞等による障害物が発生したとしても、受信装置１８は、セグメント災害信号を受信することにより、放送信号に含まれる情報よりも優先度の高い災害情報を確実に再生することができる。一方、災害が発生していないときには、受信装置１８は、中継放送信号を受信し複合セグメント信号を取得することにより単位時間に多量の情報を取得し、高品質な情報を再生することができる。また、中継部２６の処理により、放送信号以外の不要な周波数成分が低減された後、チャネル周波数帯域ごとの電力平均値が均一化された上で中継放送信号が送信される。これによって、受信装置１８においては、不要な信号が受信されることがなく、管轄放送局から送信される放送信号のいずれに対しても同等の品質で放送を再生することができる。
【００４９】
なお、上記では、監視装置１２が電力増幅器３２に制御信号ＳＬを出力し、電力増幅器３２が制御信号ＳＬに従って利得を変化させる構成について説明した。このような構成の他、電力増幅器３２としてその利得が固定されたものを適用し、電力増幅器３２が飽和状態となることを回避するよう、タップ係数フィルタ４２に出力するタップ係数の値を設定する構成としてもよい。この場合、電力増幅器３２は、その利得がセグメント災害信号Ｗ１〜Ｗｍに対する最大限利得となるように設計されていることが好ましい。
【００５０】
また、上記では、報知部２８の構成として、１つの災害信号を１つの変調器５２によって変調し、ｍ個のミキサ５４−１〜５４−ｍによってセグメント災害信号Ｗ１〜Ｗｍを出力するものについて説明した。中継送信装置１４では、報知部２８に代えて、図５に示す報知部２８Ａを適用することも可能である。報知部２８Ａは、変調器５２−１〜５２−ｍ、ミキサ５４−１〜５４−ｍ、フィルタ５６−１〜５６−ｍ、および合波器５８を備えて構成される。報知部２８Ａは、変調器５２−１〜５２−ｍをそれぞれミキサ５４−１〜５４−ｍに前置した点が報知部２８と異なる。報知部２８と同一の構成部については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５１】
中継送信装置１４に報知部２８Ａを適用した場合、監視装置１２からは、ディジタルテレビ放送局１０−１〜１０−ｍのそれぞれに対応付けられた互いに異なる災害情報を含む災害信号Ｄ１〜Ｄｍがそれぞれ変調器５２−１〜５２−ｍに出力される。
【００５２】
変調器５２−１〜５２−ｍは、それぞれ災害信号Ｄ１〜Ｄｍに対し、セグメント信号Ｓｉに施されている変調方式と同一の変調方式の変調を施し、それぞれミキサ５４−１〜５４−ｍに出力する。
【００５３】
このような構成によれば、ディジタルテレビ放送局１０−１〜１０−ｍのそれぞれに仕向けられた災害情報を、それぞれディジタルテレビ放送局１０−１〜１０−ｍが送信する放送信号Ｂ１〜Ｂｍに含まれるセグメント信号Ｓｉと同一の周波数で、それぞれセグメント災害信号Ｗ１〜Ｗｍによってトンネル２２内に送信することができる。これによって、受信装置１８では、仕向けられるディジタルテレビ放送局によって異なる災害情報のうち任意のものを選択して取得することができる。
【００５４】
本実施形態に係る中継送信装置１４は、タップ係数フィルタ４２の特性を、複合セグメント信号の値を低減してセグメント信号Ｓｉを抽出する特性に設定することで、放送信号に含まれるセグメント信号Ｓｉを専ら中継送信する構成とすることができる。タップ係数フィルタ４２の特性の変更は、タップ係数取得部４４に取得させるタップ係数を変化させることによって行う。この場合、中継部２６が出力する信号が占有する周波数帯域幅に応じて、中継部２６が出力する信号の電力をタップ係数を変化させることで調整し、電力増幅器３２が飽和状態となることを回避することが好ましい。
【００５５】
中継送信装置１４がセグメント信号Ｓｉを専ら中継送信する構成によれば、中継送信装置１４を介さずにトンネル２２の開口部付近に直接到来する放送信号に含まれる複合セグメント信号と、中継送信装置１４を介して送信アンテナ１６から送信されトンネル２２の開口部付近に漏洩した信号との間の干渉を回避することができる。このような効果は、放送信号の強度が比較的弱い地域に本実施形態に係る放送システムを適用する場合に有効である。
【００５６】
また、上述の実施形態においては、ｎ−１個のセグメント信号を複合信号の１単位とし、残りのセグメント信号Ｓｉを信号の１単位とした。このような構成の他、ｎを３以上の整数とし、ｎ−ｋ個（ｋはｎより小さい２以上の整数、ただし、ｎ−ｋ＞ｋであることが好ましい。）のセグメント信号を複合信号の１単位とし、残りのｋ個のセグメント信号を上述のセグメント信号Ｓｉの代わりの信号の一単位とする構成も可能である。タップ係数フィルタ４２およびフィルタ５６−１〜５６−ｍの周波数特性は、放送信号の構成に適合したものを適用すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】放送システムの構成を示す図である。
【図２】放送信号の構成、中継部２６で受信される放送信号Ｂ１〜Ｂ３の周波数スペクトラム、中間周波数帯域の信号に変換された放送信号Ｂ１〜Ｂ３およびアナログ信号ＡＸの周波数スペクトラム、ならびにタップ係数フィルタ４２の周波数特性を示す図である。
【図３】中継部２６の構成、および報知部２８の構成を示す図である。
【図４】レベル等化器５０が出力する信号の周波数スペクトラム、およびセグメント災害信号Ｗ１〜Ｗｍの周波数スペクトラムを示す図である。
【図５】ディジタルテレビ放送局１０−１〜１０−ｍのそれぞれに仕向けられた災害情報をそれぞれセグメント災害信号Ｗ１〜Ｗｍによって送信する場合における報知部２８Ａの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０−１〜１０−ｍ ディジタルテレビ放送局、１２ 監視装置、１４ 中継送信装置、１６ 送信アンテナ、１８ 受信装置、２０ 車両、２２ トンネル、２４ 受信アンテナ、２６ 中継部、２８，２８Ａ 報知部、３０ スイッチ、３２ 電力増幅器、３４ アンテナ接続部、３６ 受信増幅器、３８，４８，５４−１〜５４−ｍ ミキサ、４０ Ａ／Ｄ変換器、４２ タップ係数フィルタ、４４ タップ係数取得部、４６ Ｄ／Ａ変換器、５０ レベル等化器、５２，５２−１〜５２−ｍ 変調器、５６−１〜５６−ｍ フィルタ、５８ 合波器。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号を増幅して無線送信する送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビ放送システム等においては、放送局から無線送信される放送信号が到達可能な放送圏を広げるため、放送信号を受信して中継送信する中継放送装置が用いられる。そこで、車両等の移動体が通過するトンネルに、トンネルの外側で放送信号を受信してトンネル内に中継送信する中継放送装置を設ける計画がある。
【０００３】
また、トンネルには、火災、交通事故等に関する災害情報を含む報知信号をトンネル内に無線送信し、移動体に搭載された受信装置に災害情報を取得させる報知システムが設置されることが多い。報知システムには、報知信号を無線送信するための送信装置が設けられる。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２４４３８３号公報
【特許文献２】特開２００２−２６８４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、テレビ放送システムの中継放送装置および報知システムの送信装置の両者をトンネルに設けると、製造コストおよび建設コストが増大すると共にシステムを設置する際に多大な労力を要する。
【０００６】
また、報知システムについては、トンネル内において火災、交通事故等が発生した場合、スプリンクラーによる放水、車両の渋滞等による障害物の発生により、トンネル内における無線信号の伝搬特性が劣化し、受信装置で取得される情報の品質が劣化するという問題がある。
【０００７】
本発明はこのような課題に対してなされたものである。すなわち、信号を無線送信する２つのシステムを低コストで併存させることが可能であり、無線信号の伝搬特性が劣化した場合でも、受信装置で取得される情報の品質が劣化することのない信号を無線送信することが可能な送信装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る送信装置は、第１の信号を出力する第１の信号出力部と、前記第１の信号が占有する周波数帯域よりも狭い周波数帯域を占有する第２の信号を出力する第２の信号出力部と、前記第１の信号または前記第２の信号のいずれかを選択して出力する選択部と、前記選択部が出力する信号を増幅する増幅部と、前記増幅部が増幅した信号を無線送信する送信部と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る送信装置においては、前記送信部が無線送信する信号の電力を調整する電力調整部を備え、前記電力調整部は、前記第２の信号の単位周波数帯域幅当たりの電力が前記第１の信号の単位周波数帯域幅当たりの電力よりも大きくなるよう、前記送信部が無線送信する信号の電力を調整する構成とすることが好適である。
【００１０】
また、本発明に係る送信装置においては、前記第１の信号出力部は、放送局から送信される無線放送信号を受信する放送受信手段を備え、前記放送受信手段が受信した信号を前記第１の信号として出力し、前記第２の信号出力部は、前記無線放送信号に含まれる情報とは異なる情報を取得する情報取得手段を備え、前記情報取得手段が取得した情報を含む前記第２の信号を出力し、前記選択部は、前記情報取得手段が取得した情報が、前記無線放送信号に含まれる情報よりも送信の優先度が高い場合に、前記第２の信号を選択して出力する構成とすることが好適である。
【００１１】
また、本発明に係る送信装置においては、前記送信部は、移動体が通過するトンネルに前記増幅部が出力する信号を無線送信する構成とすることが好適である。
【００１２】
また、本発明に係る送信装置においては、前記第１の信号出力部は、複数のディジタル変調信号を含むＯＦＤＭ変調信号を前記第１の信号として出力し、前記第２の信号出力部は、前記ＯＦＤＭ変調信号に含まれる変調信号の数より少ない数のディジタル変調信号を含む信号を前記第２の信号として出力する構成とすることが好適である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、信号を無線送信する２つのシステムを低コストで併存させることが可能であり、無線信号の伝搬特性が劣化した場合でも、受信装置で取得される情報の品質が劣化することのない信号を無線送信することが可能な送信装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１に本発明の実施形態に係る放送システムの構成を示す。放送システムは、ディジタルテレビ放送局１０−１〜１０−ｍ、監視装置１２、中継送信装置１４、送信アンテナ１６、および受信装置１８を備えて構成される。ｍは中継送信装置１４が設置される地域を放送圏とするディジタルテレビ放送局（管轄放送局）の数を表す正の整数である。
【００１５】
放送システムは、車両２０が走行するトンネル２２に適用される。放送システムでは、トンネル２２内やトンネル２２の近傍で災害が発生していないときには、ディジタルテレビ放送局１０−１〜１０−ｍから無線送信された放送信号が中継送信装置１４によってトンネル２２内に中継送信され、災害が発生したときには、放送信号に代えて監視装置１２から送信される信号が中継送信装置１４によってトンネル２２内に送信される。受信装置１８は、車両２０に搭載されるか、または車両２０に搭乗するユーザに所有され、トンネル２２内に無線送信された信号を受信する。
【００１６】
ディジタルテレビ放送局１０−１〜１０−ｍはトンネル２２の外側に設置される。ディジタルテレビ放送局１０−１〜１０−ｍは、互いに異なるチャネル周波数帯域を占有する放送信号Ｂ１〜Ｂｍを無線送信する。図２（ａ）に放送信号の構成を、横軸に周波数をとり縦軸に電力をとった周波数スペクトラムによって示す。放送信号は、互いに搬送波周波数が異なるセグメント信号Ｓ１〜Ｓｎ（ｎは２以上の整数）を含んで構成される。セグメント信号Ｓ１〜Ｓｎは、セグメント信号Ｓ１〜Ｓｎの相互の間で干渉が引き起こされないようそれぞれの搬送波周波数が決定されたＯＦＤＭ変調信号をなす。１つのセグメント信号が占有する周波数帯域幅は、放送信号が占有する周波数帯域幅のｎ分の１であり、１つのセグメント信号の電力は、放送信号が占有する電力のｎ分の１である。
【００１７】
セグメント信号Ｓ１〜Ｓｎのうちの１つであるセグメント信号Ｓｉ（ｉは１〜ｎの整数）に対しては、セグメント信号Ｓｉのみによって受信装置１８で情報が再生可能となるようなディジタル変調が施される。一方、その他のｎ−１個のセグメント信号から構成される複合セグメント信号に対しては、当該ｎ−１個のセグメント信号を用いることによって受信装置１８で情報が再生可能となるようなディジタル変調が施される。
【００１８】
複合セグメント信号を構成するそれぞれのセグメント信号に対しては、単位時間当たりに多量の情報を伝送するのに適したＱＡＭ変調方式等の変調方式が適用され、セグメント信号Ｓｉに対しては、ＱＡＭ変調方式等よりも雑音や妨害波信号の影響を受け難いＰＳＫ変調方式等の変調方式が採用される。
【００１９】
中継送信装置１４は、受信アンテナ２４、中継部２６、報知部２８、スイッチ３０、電力増幅器３２、およびアンテナ接続部３４を備えて構成される。受信アンテナ２４はトンネル２２の外側に設けられ、アンテナ接続部３４はトンネル２２内またはトンネル２２の開口部に設けられる。また、中継部２６、報知部２８、スイッチ３０、および電力増幅器３２は、トンネル２２の外側または内側のいずれに設けられてもよい。
【００２０】
中継部２６は、それぞれディジタルテレビ放送局１０−１〜１０−ｍから送信された放送信号Ｂ１〜Ｂｍを受信アンテナ２４を介して受信する。図２（ｂ）は、中継送信装置１４が設置される地域における管轄放送局が３局ある例において、中継部２６で受信される放送信号Ｂ１〜Ｂ３を周波数スペクトラムを以て示したものである。放送信号Ｂ１〜Ｂ３は、それぞれチャネル周波数帯域Ｃ１〜Ｃ３を占有する。放送信号Ｂ１〜Ｂ３の相互の間には、ディジタルテレビ放送局による送信電力の違い、伝搬状況の違い等により電力の差異がある。また、図２（ｂ）のアナログ信号ＡＸは、管轄放送局以外のアナログテレビ放送局から送信され受信アンテナ２４に到来した、チャネル周波数帯域ＣＸを占有する信号を示している。本実施形態に係る放送システムにおいて、アナログ信号ＡＸは不要な信号として扱われる。
【００２１】
図３（ａ）に中継部２６の構成を示す。中継部２６は、受信増幅器３６、ミキサ３８、Ａ／Ｄ変換器４０、タップ係数フィルタ４２、タップ係数取得部４４、Ｄ／Ａ変換器４６、ミキサ４８、およびレベル等化器５０を備えて構成される。
【００２２】
受信増幅器３６は、受信アンテナ２４を介して受信した信号を増幅してミキサ３８に出力する。ミキサ３８は、受信増幅器３６が出力する信号にローカル信号Ｌｃ１を乗算し、中間周波数帯域の信号に変換してＡ／Ｄ変換器４０に出力する。
【００２３】
図２（ｃ）に、管轄放送局が３局である上述の例において、ミキサ３８によって中間周波数帯域の信号に変換された放送信号Ｂ１〜Ｂ３およびアナログ信号ＡＸの周波数スペクトラムを、それぞれ放送信号ＢＩ１〜ＢＩ３およびアナログ信号ＡＩＸとして破線によって示す。放送信号ＢＩ１〜ＢＩ３およびアナログ信号ＡＩＸは、それぞれ中間周波数帯域におけるチャネル周波数帯域ＣＩ１〜ＣＩ３およびＣＩＸを占有する。
【００２４】
Ａ／Ｄ変換器４０は、信号をディジタル信号に変換してタップ係数フィルタ４２に出力する。
【００２５】
タップ係数取得部４４は、タップ係数フィルタ４２の周波数特性を規定するタップ係数を中継送信装置１４の外部から取得し、タップ係数フィルタ４２に出力する。タップ係数取得部４４は、操作者の数値入力によってタップ係数を取得する構成とすることが好適である。
【００２６】
図２（ｃ）の線Ｃｈｒは、中継部２６が図２（ｂ）に示す信号を受信する場合において好適なタップ係数フィルタ４２の周波数特性を、放送信号ＢＩ１〜ＢＩ３およびアナログ信号ＡＩＸの周波数スペクトラムに重ねて示したものである。縦軸は電力のほか透過係数を示す。透過係数は０〜１の真数で表され、透過係数が１であることはフィルタ処理による減衰がないことを意味し、透過係数が０に近い程フィルタ処理による減衰が大きいことを意味する。線Ｃｈｒは、チャネル周波数帯域ＣＩ１〜ＣＩ３を除く周波数帯域の信号成分を減衰させる周波数特性を示す。
【００２７】
タップ係数フィルタ４２は、Ａ／Ｄ変換器４０が出力する信号に対し、タップ係数によって規定される周波数特性に従うフィルタ処理を施しＤ／Ａ変換器４６に出力する。Ｄ／Ａ変換器４６は、信号をアナログ信号に変換してミキサ４８に出力する。
【００２８】
ミキサ４８は、Ｄ／Ａ変換器４６が出力する信号にローカル信号Ｌｃ２を乗算し、受信アンテナ２４で受信された元の信号と同一の周波数の信号に変換してレベル等化器５０に出力する。レベル等化器５０は、チャネル周波数帯域ごとに異なる電力平均値を均一化し、中継放送信号ＧＢ１〜ＧＢｍとしてスイッチ３０に出力する。レベル等化器５０としては、レベル等化器５０が出力する信号に基づいて決定されたタップ係数によって特性を規定する、タップ係数フィルタを適用することが好適である。
【００２９】
図４（ａ）に、レベル等化器５０が出力する信号の周波数スペクトラムを示す。不要な信号であるアナログ信号ＡＸは、タップ係数フィルタ４２によってその値が低減されている。また、レベル等化器５０によって中継放送信号ＧＢ１〜ＧＢｍの電力平均値は均一化されている。
【００３０】
中継部２６のこのような処理によれば、それぞれディジタルテレビ放送局１０−１〜１０−ｍから送信された放送信号Ｂ１〜Ｂｍが増幅され、放送信号Ｂ１〜Ｂｍ以外の不要な周波数成分が低減された後、チャネル周波数帯域ごとの電力平均値が均一化された上でスイッチ３０に出力される。
【００３１】
また、タップ係数フィルタ４２の周波数特性は、タップ係数取得部４４が取得するタップ係数を変化させることによって変更することができる。これによって、管轄放送局に割り当てられたチャネル周波数帯域が異なる複数の地域に、同一のハードウエアによって構成された中継部２６を適用することができる。
【００３２】
監視装置１２は、トンネル２２内またはトンネル２２の近傍において火災、洪水、地震、交通事故等の災害が発生したときは、受信装置１８のユーザの安全を確保するための災害情報を含む災害信号を生成し報知部２８に出力する。災害情報は、災害の様子、避難経路等を、受信装置１８において静止画像、動画像、音声等で再生させるための情報である。また、監視装置１２は、災害が発生すると共に、災害が発生した際の動作を促す制御信号ＳＬをスイッチ３０および電力増幅器３２に出力する。
【００３３】
監視装置１２としては、温度を検出することにより火災が発生したことを検出する火災センサ、トンネル内に湧き出た水の量を測定することにより洪水が発生したことを検出する洪水センサ、地盤の変動を検出することにより地震が発生したことを検出する地震センサ等によって災害を自動的に検出し、災害信号および制御信号ＳＬを自動的に出力する装置を適用することが好適である。また、テレビカメラ等によって、トンネル内を人為的に監視する監視局を設け、当該監視局に設けられ、災害信号および制御信号ＳＬを報知部２８に送信する装置を監視者が操作することによって、災害信号および制御信号ＳＬを報知部２８に送信する構成としてもよい。
【００３４】
図３（ｂ）に報知部２８の構成を示す。報知部２８は、変調器５２、ミキサ５４−１〜５４−ｍ、フィルタ５６−１〜５６−ｍ、および合波器５８を備えて構成される。ミキサおよびフィルタは、それぞれ管轄放送局と同じ数ｍだけ設けられる。
【００３５】
変調器５２は、放送信号Ｂ１〜Ｂｍのそれぞれに含まれるセグメント信号Ｓｉに施されている変調方式と同一の変調方式の変調を施してミキサ５４−１〜５４−ｍに出力する。ミキサ５４−１〜５４−ｍには、それぞれ互いに周波数が異なるローカル信号Ｌ１〜Ｌｍが入力される。
【００３６】
ミキサ５４−ｊ（ｊは１〜ｍの整数）は、変調器５２が出力する信号にローカル信号Ｌｊを乗算し、放送信号Ｂｊに含まれるセグメント信号Ｓｉの周波数と同一の周波数の信号に変換し、セグメント災害信号Ｗｊとしてフィルタ５６−ｊに出力する。
【００３７】
フィルタ５６−ｊは、セグメント災害信号Ｗｊ以外の不要な信号を低減して合波器５８に出力する。合波器５８は、それぞれミキサ５４−１〜５４−ｍが出力するセグメント災害信号Ｗ１〜Ｗｍを加算してスイッチ３０に出力する
【００３８】
図４（ｂ）に、管轄放送局が３局である上述の例におけるセグメント災害信号Ｗ１〜Ｗ３の周波数スペクトラムを示す。セグメント信号Ｗ１〜Ｗ３は、それぞれ中継放送信号ＧＢ１〜ＧＢ３に含まれるセグメント信号Ｓｉが占有する周波数と同一の周波数帯域を占有する。
【００３９】
スイッチ３０は、制御信号ＳＬが出力されていないときは、中継部２６が出力する信号を選択して電力増幅器３２に出力し、制御信号ＳＬが出力されているときには、報知部２８が出力する信号を選択して電力増幅器３２に出力する。
【００４０】
電力増幅器３２は、制御信号ＳＬが出力されていないときは、所定の第１の利得を以て信号を増幅してアンテナ接続部３４に出力し、制御信号ＳＬが出力されているときには、第１の利得とは異なる所定の第２の利得を以て信号を増幅してアンテナ接続部３４に出力する。
【００４１】
第１の利得および第２の利得は、電力増幅器３２が出力する信号の電力が最大値に達した飽和状態となることのないよう設定される。電力効率を高めるためには、第１の利得および第２の利得を、電力増幅器３２を飽和状態に至らしめることのない最大の値である最大限利得に設定することが好適である。
【００４２】
送信アンテナ１６はアンテナ接続部３４に接続される。送信アンテナ１６としては、漏洩同軸ケーブルアンテナ、漏洩導波管アンテナ等の漏洩導波路アンテナを適用することが好適であるが、モノポールアンテナ、ダイポールアンテナその他の一般的なアンテナを適用してもよい。漏洩導波路アンテナを適用した場合、送信アンテナ１６は、トンネル２２の延伸方向と送信アンテナ１６の延伸方向とが一致するようトンネル２２内に設けられる。送信アンテナ１６は、電力増幅器３２から出力された信号をトンネル２２内に送信する。
【００４３】
受信装置１８は、送信アンテナ１６から送信される信号のうち、選択したチャネル周波数帯域を占有する信号のみを受信する。受信装置１８は、受信した信号がセグメント信号Ｓ１〜Ｓｎを含む場合には、複合セグメント信号によって、静止画像、動画像、音声等を再生する。一方、受信した信号がセグメント信号Ｓｉのみを含む場合には、セグメント信号Ｓｉのみによって、静止画像、動画像、音声等を再生する。また、受信装置１８は、常にセグメント信号Ｓｉのみによって、静止画像、動画像、音声等を再生するものであってもよい。
【００４４】
本実施形態に係る中継送信装置１４においては、中継部２６が出力する中継放送信号ＧＢ１〜ＧＢｍと報知部２８が出力するセグメント災害信号Ｗ１〜Ｗｍは、共通の電力増幅器３２によって増幅され、共通の送信アンテナ１６によって送信される。これによって、製造コストおよび建設コストを低減すると共に放送システムを設置する際に要される労力を軽減することができる。
【００４５】
また、本実施形態に係る中継送信装置１４によれば、トンネル２２内またはトンネル２２の近傍において災害が発生したときは、中継放送信号ＧＢ１〜ＧＢｍに代えて、セグメント災害信号Ｗ１〜Ｗｍが優先度の高い信号としてトンネル２２内に送信される。
【００４６】
セグメント災害信号Ｗ１〜Ｗｍのそれぞれが占有する周波数帯域幅は、中継放送信号ＧＢ１〜ＧＢｍのそれぞれが占有する周波数帯域幅のｎ分の１である。
【００４７】
一般に、信号の電力は、当該信号が占有する周波数帯域幅と、当該信号の単位周波数帯域幅当たりの電力として定義される周波数電力密度との積で表される。したがって、第１の利得および第２の利得をそれぞれについての最大限利得に設定し、中継放送信号ＧＢ１〜ＧＢｍおよびセグメント災害信号Ｗ１〜Ｗｍの両者を同一の総電力で出力するものとすれば、電力増幅器３２は、セグメント災害信号Ｗ１〜Ｗｍのそれぞれの周波数電力密度を、中継放送信号ＧＢ１〜ＧＢｍのそれぞれの周波数電力密度のｎ倍として送信アンテナ１６に出力することができる。
【００４８】
一般に、無線信号は、周波数電力密度が大きい程伝搬特性が良好となる。また、セグメント災害信号Ｗ１〜Ｗｍに対しては、複合セグメント信号に含まれるセグメント信号に対して適用される変調方式に比して雑音や妨害波信号の影響を受け難い変調方式が採用される。これによって、トンネル２２内において火災、洪水、落盤、交通事故等が発生し、スプリンクラーによる放水、落盤、車両の渋滞等による障害物が発生したとしても、受信装置１８は、セグメント災害信号を受信することにより、放送信号に含まれる情報よりも優先度の高い災害情報を確実に再生することができる。一方、災害が発生していないときには、受信装置１８は、中継放送信号を受信し複合セグメント信号を取得することにより単位時間に多量の情報を取得し、高品質な情報を再生することができる。また、中継部２６の処理により、放送信号以外の不要な周波数成分が低減された後、チャネル周波数帯域ごとの電力平均値が均一化された上で中継放送信号が送信される。これによって、受信装置１８においては、不要な信号が受信されることがなく、管轄放送局から送信される放送信号のいずれに対しても同等の品質で放送を再生することができる。
【００４９】
なお、上記では、監視装置１２が電力増幅器３２に制御信号ＳＬを出力し、電力増幅器３２が制御信号ＳＬに従って利得を変化させる構成について説明した。このような構成の他、電力増幅器３２としてその利得が固定されたものを適用し、電力増幅器３２が飽和状態となることを回避するよう、タップ係数フィルタ４２に出力するタップ係数の値を設定する構成としてもよい。この場合、電力増幅器３２は、その利得がセグメント災害信号Ｗ１〜Ｗｍに対する最大限利得となるように設計されていることが好ましい。
【００５０】
また、上記では、報知部２８の構成として、１つの災害信号を１つの変調器５２によって変調し、ｍ個のミキサ５４−１〜５４−ｍによってセグメント災害信号Ｗ１〜Ｗｍを出力するものについて説明した。中継送信装置１４では、報知部２８に代えて、図５に示す報知部２８Ａを適用することも可能である。報知部２８Ａは、変調器５２−１〜５２−ｍ、ミキサ５４−１〜５４−ｍ、フィルタ５６−１〜５６−ｍ、および合波器５８を備えて構成される。報知部２８Ａは、変調器５２−１〜５２−ｍをそれぞれミキサ５４−１〜５４−ｍに前置した点が報知部２８と異なる。報知部２８と同一の構成部については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５１】
中継送信装置１４に報知部２８Ａを適用した場合、監視装置１２からは、ディジタルテレビ放送局１０−１〜１０−ｍのそれぞれに対応付けられた互いに異なる災害情報を含む災害信号Ｄ１〜Ｄｍがそれぞれ変調器５２−１〜５２−ｍに出力される。
【００５２】
変調器５２−１〜５２−ｍは、それぞれ災害信号Ｄ１〜Ｄｍに対し、セグメント信号Ｓｉに施されている変調方式と同一の変調方式の変調を施し、それぞれミキサ５４−１〜５４−ｍに出力する。
【００５３】
このような構成によれば、ディジタルテレビ放送局１０−１〜１０−ｍのそれぞれに仕向けられた災害情報を、それぞれディジタルテレビ放送局１０−１〜１０−ｍが送信する放送信号Ｂ１〜Ｂｍに含まれるセグメント信号Ｓｉと同一の周波数で、それぞれセグメント災害信号Ｗ１〜Ｗｍによってトンネル２２内に送信することができる。これによって、受信装置１８では、仕向けられるディジタルテレビ放送局によって異なる災害情報のうち任意のものを選択して取得することができる。
【００５４】
本実施形態に係る中継送信装置１４は、タップ係数フィルタ４２の特性を、複合セグメント信号の値を低減してセグメント信号Ｓｉを抽出する特性に設定することで、放送信号に含まれるセグメント信号Ｓｉを専ら中継送信する構成とすることができる。タップ係数フィルタ４２の特性の変更は、タップ係数取得部４４に取得させるタップ係数を変化させることによって行う。この場合、中継部２６が出力する信号が占有する周波数帯域幅に応じて、中継部２６が出力する信号の電力をタップ係数を変化させることで調整し、電力増幅器３２が飽和状態となることを回避することが好ましい。
【００５５】
中継送信装置１４がセグメント信号Ｓｉを専ら中継送信する構成によれば、中継送信装置１４を介さずにトンネル２２の開口部付近に直接到来する放送信号に含まれる複合セグメント信号と、中継送信装置１４を介して送信アンテナ１６から送信されトンネル２２の開口部付近に漏洩した信号との間の干渉を回避することができる。このような効果は、放送信号の強度が比較的弱い地域に本実施形態に係る放送システムを適用する場合に有効である。
【００５６】
また、上述の実施形態においては、ｎ−１個のセグメント信号を複合信号の１単位とし、残りのセグメント信号Ｓｉを信号の１単位とした。このような構成の他、ｎを３以上の整数とし、ｎ−ｋ個（ｋはｎより小さい２以上の整数、ただし、ｎ−ｋ＞ｋであることが好ましい。）のセグメント信号を複合信号の１単位とし、残りのｋ個のセグメント信号を上述のセグメント信号Ｓｉの代わりの信号の一単位とする構成も可能である。タップ係数フィルタ４２およびフィルタ５６−１〜５６−ｍの周波数特性は、放送信号の構成に適合したものを適用すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】放送システムの構成を示す図である。
【図２】放送信号の構成、中継部２６で受信される放送信号Ｂ１〜Ｂ３の周波数スペクトラム、中間周波数帯域の信号に変換された放送信号Ｂ１〜Ｂ３およびアナログ信号ＡＸの周波数スペクトラム、ならびにタップ係数フィルタ４２の周波数特性を示す図である。
【図３】中継部２６の構成、および報知部２８の構成を示す図である。
【図４】レベル等化器５０が出力する信号の周波数スペクトラム、およびセグメント災害信号Ｗ１〜Ｗｍの周波数スペクトラムを示す図である。
【図５】ディジタルテレビ放送局１０−１〜１０−ｍのそれぞれに仕向けられた災害情報をそれぞれセグメント災害信号Ｗ１〜Ｗｍによって送信する場合における報知部２８Ａの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０−１〜１０−ｍ ディジタルテレビ放送局、１２ 監視装置、１４ 中継送信装置、１６ 送信アンテナ、１８ 受信装置、２０ 車両、２２ トンネル、２４ 受信アンテナ、２６ 中継部、２８，２８Ａ 報知部、３０ スイッチ、３２ 電力増幅器、３４ アンテナ接続部、３６ 受信増幅器、３８，４８，５４−１〜５４−ｍ ミキサ、４０ Ａ／Ｄ変換器、４２ タップ係数フィルタ、４４ タップ係数取得部、４６ Ｄ／Ａ変換器、５０ レベル等化器、５２，５２−１〜５２−ｍ 変調器、５６−１〜５６−ｍ フィルタ、５８ 合波器。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の信号を出力する第１の信号出力部と、
前記第１の信号が占有する周波数帯域よりも狭い周波数帯域を占有する第２の信号を出力する第２の信号出力部と、
前記第１の信号または前記第２の信号のいずれかを選択して出力する選択部と、
前記選択部が出力する信号を増幅する増幅部と、
前記増幅部が増幅した信号を無線送信する送信部と、
を含むことを特徴とする送信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の送信装置であって、
前記送信部が無線送信する信号の電力を調整する電力調整部を備え、
前記電力調整部は、
前記第２の信号の単位周波数帯域幅当たりの電力が前記第１の信号の単位周波数帯域幅当たりの電力よりも大きくなるよう、前記送信部が無線送信する信号の電力を調整することを特徴とする送信装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の送信装置であって、
前記第１の信号出力部は、
放送局から送信される無線放送信号を受信する放送受信手段を備え、
前記放送受信手段が受信した信号を前記第１の信号として出力し、
前記第２の信号出力部は、
前記無線放送信号に含まれる情報とは異なる情報を取得する情報取得手段を備え、
前記情報取得手段が取得した情報を含む前記第２の信号を出力し、
前記選択部は、
前記情報取得手段が取得した情報が、前記無線放送信号に含まれる情報よりも送信の優先度が高い場合に、前記第２の信号を選択して出力することを特徴とする送信装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の送信装置であって、
前記送信部は、移動体が通過するトンネルに前記増幅部が出力する信号を無線送信することを特徴とする送信装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の送信装置であって、
前記第１の信号出力部は、複数のディジタル変調信号を含むＯＦＤＭ変調信号を前記第１の信号として出力し、
前記第２の信号出力部は、前記ＯＦＤＭ変調信号に含まれる変調信号の数より少ない数のディジタル変調信号を含む信号を前記第２の信号として出力することを特徴とする送信装置。
【請求項１】
第１の信号を出力する第１の信号出力部と、
前記第１の信号が占有する周波数帯域よりも狭い周波数帯域を占有する第２の信号を出力する第２の信号出力部と、
前記第１の信号または前記第２の信号のいずれかを選択して出力する選択部と、
前記選択部が出力する信号を増幅する増幅部と、
前記増幅部が増幅した信号を無線送信する送信部と、
を含むことを特徴とする送信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の送信装置であって、
前記送信部が無線送信する信号の電力を調整する電力調整部を備え、
前記電力調整部は、
前記第２の信号の単位周波数帯域幅当たりの電力が前記第１の信号の単位周波数帯域幅当たりの電力よりも大きくなるよう、前記送信部が無線送信する信号の電力を調整することを特徴とする送信装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の送信装置であって、
前記第１の信号出力部は、
放送局から送信される無線放送信号を受信する放送受信手段を備え、
前記放送受信手段が受信した信号を前記第１の信号として出力し、
前記第２の信号出力部は、
前記無線放送信号に含まれる情報とは異なる情報を取得する情報取得手段を備え、
前記情報取得手段が取得した情報を含む前記第２の信号を出力し、
前記選択部は、
前記情報取得手段が取得した情報が、前記無線放送信号に含まれる情報よりも送信の優先度が高い場合に、前記第２の信号を選択して出力することを特徴とする送信装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の送信装置であって、
前記送信部は、移動体が通過するトンネルに前記増幅部が出力する信号を無線送信することを特徴とする送信装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の送信装置であって、
前記第１の信号出力部は、複数のディジタル変調信号を含むＯＦＤＭ変調信号を前記第１の信号として出力し、
前記第２の信号出力部は、前記ＯＦＤＭ変調信号に含まれる変調信号の数より少ない数のディジタル変調信号を含む信号を前記第２の信号として出力することを特徴とする送信装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−２９５１６０（Ｐ２００７−２９５１６０Ａ）
【公開日】平成１９年１１月８日（２００７．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１１８９７０（Ｐ２００６−１１８９７０）
【出願日】平成１８年４月２４日（２００６．４．２４）
【出願人】（０００００４３３０）日本無線株式会社 (1,186)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月８日（２００７．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月２４日（２００６．４．２４）
【出願人】（０００００４３３０）日本無線株式会社 (1,186)
【Ｆターム（参考）】
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