JP2008011061A - 基地局装置および通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】携帯端末との回線接続を行う電話網への負荷を抑えつつ、災害に関する情報を携帯端末へ送ることができるようにする。
【解決手段】防災無線基地局２２Ａ〜２２Ｃは、災害に関する情報を表す防災無線信号を送信する。基地局３２Ａは、この防災無線信号を受信すると、受信した防災無線信号を携帯電話機１０が受信可能な無線信号に変換して送信する。基地局３２Ａが無線通信をカバーするセル内にいる携帯電話機１０Ａは、この無線信号を受信すると、受信した無線信号を解析して災害に関する情報を表示する。
【選択図】図１

Description

本発明は、災害に関する情報を報知する技術に関する。

災害が発生したことを災害の発生場所に居る者に知らせるシステムとしては、例えば、特許文献１に開示されたシステムがある。特許文献１に開示されたシステムでは、災害に関する情報を無線で発信する防災無線システムの防災センターと、携帯電話機の所有者に音声通信サービスを提供する無線通信システムの携帯電話事業者センターとが接続されており、防災センターは、災害が発生すると災害に関係する情報を携帯電話事業者センターへ送る。携帯電話事業者センターは、災害に関する情報を防災センターから受け取ると、受け取った情報を、携帯電話基地局を制御する携帯電話用制御局に送る。携帯電話用制御局は、災害に関する情報を受け取ると、受け取った情報から災害地域を特定し、特定した災害地域内にいる携帯電話機を、携帯電話機の位置を記憶したデータベースを参照して特定する。そして、特定した携帯電話機に対して災害に関するメッセージを送る。このシステムによれば、災害の発生地域にいる者に対して災害に関する情報を知らせることができる。
特開２００１−３６６４５号公報

ところで、災害が発生すると、災害発生地にいる者の安否を確認するために、災害発生地にある携帯電話機への回線接続要求が増大し、携帯電話機の基地局を制御する制御装置や無線通信システムを構成する交換機、携帯電話機の位置を記憶しているデータベースへの負荷が高くなる。特許文献１に記載されたシステムでは、このように無線通信システムに高い負荷がかかっている状態で、さらに、防災センターからの情報の受付、災害発生地にある携帯電話機の特定、特定した携帯電話機への情報の送信等を行うこととなり、より無線通信システムに負荷がかかって災害に関する情報の通知や、回線の接続が確実に行われなくなる虞がある。

本発明は、上述した背景の下になされたものであり、その目的は、携帯端末との回線接続を行う電話網への負荷を抑えつつ、災害に関する情報を携帯端末へ送ることができるようにすることにある。

上述した課題を解決するために本発明は、第１周波数帯域の無線信号を受信する受信手段と、前記受信手段により受信された無線信号が表す情報を、第２周波数帯域の無線信号により端末装置へ送信する送信手段と、前記第２周波数帯域の無線信号により前記端末装置と通信を行うと共に、前記端末装置の通信相手となる装置と該端末装置との間で行われる通信を中継する装置と通信を行い、前記端末装置と該端末装置の通信相手となる装置との間で行われる通信を中継する中継手段とを有する基地局装置を提供する。

この態様においては、前記中継手段は、前記受信手段により第１周波数帯域の無線信号が受信された場合、通信の中継を停止するようにしてもよい。
また、前記中継手段は、中継中の通信について中継を停止した場合、通信の中継を停止したことを前記携帯端末の通信相手となる装置へ通知するようにしてもよい。
また、前記中継手段により通信が中継されている時に前記受信手段により前記無線信号が受信された場合、前記中継手段により通信の中継を継続すると共に、前記送信手段による送信を行うようにしてもよい。

また、本発明は、第１周波数帯域の無線信号を受信する第１受信手段と、前記第１受信手段により受信された無線信号が表す情報を、第２周波数帯域の無線信号により端末装置へ送信する送信手段と、前記第２周波数帯域の無線信号により前記端末装置と通信を行うと共に、前記端末装置の通信相手となる装置と該端末装置との間で行われる通信を中継する装置と通信を行い、前記端末装置と該端末装置の通信相手となる装置との間で行われる通信を中継する中継手段とを有する基地局装置と、前記送信手段から送信された第２周波数帯域の無線信号を受信する第２受信手段と、前記第２受信手段で受信された無線信号が表す情報を報知する報知手段とを有する端末装置とを有する通信システムを提供する。

［実施形態の構成］
図１は、本発明の実施形態に係るシステムの全体構成を示した図である。県や市町村等の自治体が有する防災無線システム２０は、県や市町村内で発生した災害に関する情報を防災無線システム２０の通信エリア内にいる者に提供するシステムである。中央装置２１は、ユーザの操作に従って災害に関する各種情報の生成や、生成した各種情報の加工を行うコンピュータ装置である。中央装置２１は、防災無線基地局２２Ａ〜２２Ｃに接続されており、災害に関する各種情報を防災無線基地局２２Ａ〜２２Ｃへ送信する。防災無線基地局２２Ａ〜２２Ｃは、県内や市町村内の定められた場所に設置されており、中央装置２１から送信された災害に関する各種情報を無線信号に変換して送信する。
この送信された無線信号は、無線信号を受信可能な端末装置２３により受信される。端末装置２３は、防災無線基地局から送信された無線信号を受信し、受信した無線信号が表す各種情報を表示する。なお、各防災無線基地局が出力する防災無線信号の周波数帯域は、移動電話システム３０の基地局３２Ａ〜３２Ｃが無線通信で使用する周波数帯域とは異なる周波数帯域となっている。また、防災無線システム２０においては多数の防災無線基地局が中央装置２１に接続されているが、図面が煩雑になるのを防ぐために図１においては３つの防災無線基地局のみを示している。

固定電話網４０は、固定電話網４０を運用する通信事業者との間で加入契約を結んだ加入契約者に対して音声通話サービスを提供する通信網である。固定電話網４０は、家庭やオフィスに設置されている固定電話機（図示略）と、移動電話網３１に接続されている。

移動電話システム３０は、移動電話システム３０を運用する通信事業者との間で加入契約を結んだ加入契約者に対して音声通話サービスやデータ通信サービスを提供するシステムである。この移動電話システム３０は、携帯電話機１０と無線通信を行う基地局（基地局装置）３２Ａ〜３２Ｃを具備している。また、移動電話システム３０は、基地局と交換機とに接続され基地局を制御する無線ネットワーク制御装置（図示略）、無線ネットワーク制御装置に接続された交換機（図示略）、交換機と固定電話網４０とを接続する関門交換機（図示略）、関門交換機とインターネット５０とを接続するゲートウェイサーバ装置（図示略）とからなる移動電話網３１を具備している。移動電話システム３０は、基地局３２Ａ〜３２Ｃの無線通信エリア内にある携帯電話機同士が行う音声通信や、移動電話網３１と固定電話網４０とを介して携帯電話機と固定電話との間で行われる音声通信、移動電話網３１とインターネット５０とを介して携帯電話機とインターネット５０に接続された各種装置との間で行われるデータ通信を中継する。移動電話システム３０においては多数の基地局が移動電話網３１に接続されているが、図面が煩雑になるのを防ぐために図１においては３つの基地局のみを示している。また、各基地局が通信をカバーするセルは隣り合っており、各基地局が無線通信を行う時に使用する周波数帯域は、基地局毎に異なる周波数帯域となっている。なお、３つの基地局の構成はいずれも同じであるため、各基地局を区別する必要のない場合は基地局３２と略称する。

図２は、基地局３２のハードウェア構成を示したブロック図である。図２に示したように、基地局３２の各部はバス３０１に接続されており、バス３０１を介して各種情報やデータを授受する。第１通信部３０７は、アンテナ３０７Ａを備えており、アンテナ３０７Ａを介して携帯電話機１０と無線通信を行う。第２通信部３０８は、アンテナ３０８Ａを備えており、アンテナ３０８Ａを介して防災無線システム２０の防災無線基地局２２Ａ〜２２Ｃが送信する防災無線信号を受信する。有線通信部３０９は、移動電話網３１の無線ネットワーク制御装置に接続されており、音声通信に係わるデータや、データ通信に係わるデータを無線ネットワーク制御装置との間で授受する。記憶部３０５は不揮発性メモリを具備しており、基地局３２を動作させるために必要となる各種制御用データを記憶している。ＲＯＭ（Read Only Memory）３０３は、基地局３２の各部を制御するための制御プログラムを記憶している。ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０２はＲＯＭ３０３から制御プログラムを読み出し、読み出したプログラムをＲＡＭ（Random Access Memory）３０４を作業エリアにして実行する。ＣＰＵ３０２により制御プログラムが実行されると、制御プログラムに従って基地局３２の各部が制御されて基地局３２が動作する。

携帯電話機（端末装置）１０Ａ〜１０Ｃは、移動電話システム３０を介して他の携帯電話機や固定電話機と音声通信を行う機能や、移動電話システム３０を介してデータ通信を行い電子メールの送受信を行う機能、インターネット５０からＷｅｂページを取得して表示する機能等を備えている。また、携帯電話機１０Ａ〜１０Ｃは、基地局３２Ａ〜３２Ｃから送信された災害に関する情報を受信する機能を備えている。なお、移動電話システム３０においては多数の携帯電話機が基地局と無線通信を行うが、図面が煩雑になるのを防ぐために図１においては３つの携帯電話機のみを示している。また、３つの携帯電話機の構成はいずれも同じであるため、各携帯電話機を区別する必要のない場合は携帯電話機１０と略称する。

図３は、携帯電話機１０のハードウェア構成を示したブロック図である。図３に示したように、携帯電話機１０の各部はバス１０１に接続されており、バス１０１を介して各種情報やデータを授受する。操作部１０６は、電源の入／切を行う時に使用される電源キー、電話をかける時や電話を受ける時に使用される開始キーや、テンキー、メニュー画面の操作を行う時などに使用される矢印キー等、携帯電話機１０を操作するための各種キーを備えている。ユーザがこれらの各種キーを操作することにより、携帯電話機１０に対する各種指示の入力や携帯電話機の各種設定が行われる。

通信部１０８は、音声通信やデータ通信を行う通信インターフェースとして機能し、ＣＰＵ１０２の制御の下、アンテナ１０８Ａを介して移動電話システム３０の基地局と無線通信を行う。通信部１０８は、後述する音声処理部１１２から出力される音声信号を無線信号に変換して移動電話システム３０の基地局へ送信する一方、基地局から送信された無線信号を受信し、受信した信号が音声を表す信号である場合には、音声を表す信号を音声処理部１１２へする。

音声処理部１１２は、マイクロホンおよびスピーカ（いずれも図示略）を備えている。音声処理部１１２は、マイクロホンに入力された音声を表す音声信号を通信部１０８へ出力する一方、通信部１０８から出力された信号が表す音声をスピーカから出力する。
表示部１０７は、バックライトを具備した液晶ディスプレイを備えており、ＣＰＵ１０２の制御の下、文字やグラフィック画面、携帯電話機１０を操作するための各種メニュー画面等を表示する。

記憶部１０５は不揮発性メモリを具備しており、携帯電話機１０を動作させるために必要となる各種制御用データや、ユーザの操作により記憶された電話番号や電子メールアドレス等の各種データ等を記憶する。ＲＯＭ１０３は、携帯電話機１０の各部を制御するための制御プログラムを記憶している。ＣＰＵ１０２はＲＯＭ１０３から制御プログラムを読み出し、読み出した制御プログラムをＲＡＭ１０４を作業エリアにして実行する。ＣＰＵ１０２により制御プログラムが実行されると、制御プログラムに従って携帯電話機１０の各部が制御されて携帯電話機１０が動作する。

［実施形態の動作］
次に、本実施形態の動作について説明する。なお、以下の説明では、携帯電話機１０Ａは基地局３２Ａが無線通信をカバーするセル内に位置し、携帯電話機１０Ｂは基地局３２Ｂが無線通信をカバーするセル内に位置し、携帯電話機１０Ｃは基地局３２Ｃが無線通信をカバーするセル内に位置している場合の動作を例に説明を行う。
［待ち受け時の動作］
まず、携帯電話機１０の電源が投入されており、携帯電話機１０が音声通信およびデータ通信のいずれも行っていない待ち受け状態である時の動作について説明する。

まず、防災無線システム２０が運用されている市町村内で、例えば大きな地震が発生した場合、中央装置２１が操作され、地震の発生を知らせるメッセージを表す情報と、災害への注意を促すメッセージを表す情報とが生成される。そして、中央装置２１が操作され、生成された情報が中央装置２１から防災無線基地局２２Ａ〜２２Ｃへ送られる。各防災無線基地局は、中央装置２１から送られた情報を受け取ると、受け取った情報を所定の周波数帯域の防災無線信号に変換して送信する。

ここで、基地局３２Ａと基地局３２Ｂとが、防災無線基地局２２Ａから送信された防災無線信号が届く範囲にあると、基地局３２Ａ，３２Ｂにおいては、防災無線信号がアンテナ３０８Ａを介して第２通信部３０８により受信される。第２通信部３０８は、防災無線信号を受信すると、受信した防災無線信号が表す情報（地震の発生を知らせるメッセージおよび災害への注意を促すメッセージ）をデジタルデータに変換する（図４：ステップＳＡ１）。

次に、この変換されたデジタルデータはＣＰＵ３０２へ送られる。ＣＰＵ３０２は、デジタルデータを受け取ると、音声通信やデータ通信のために回線接続を行っているか否かを判断する。ここでは、携帯電話機１０Ａは待ち受け中であり回線接続は行われていないので（ステップＳＡ２；ＮＯ）、ＣＰＵ３０２は、第２通信部３０８から受け取ったデジタルデータを第１通信部３０７へ送る。第１通信部３０７は、送られたデジタルデータを受け取ると、受け取ったデジタルデータを無線信号に変換し、アンテナ３０７Ａから送信する（ステップＳＡ３）。なお、デジタルデータを無線信号に変換して送信する際には、例えば、基地局３２から携帯電話機１０への下り方向の共通チャネル等、報知情報を送信するために使用されるチャネル等を用いて送信が行われる。

基地局３２Ａから送信された無線信号は、携帯電話機１０Ａのアンテナ１０８Ａを介して通信部１０８で受信される。通信部１０８は、災害に関する情報を表す無線信号を受信すると、受信した無線信号が表す情報（地震の発生を知らせるメッセージおよび災害への注意を促すメッセージ）をデジタルデータに変換し（図５：ステップＳＢ１；ＹＥＳ）、変換後のデジタルデータをＣＰＵ１０２へ送る。ＣＰＵ１０２は、デジタルデータを受け取ると、デジタルデータを解析し、デジタルデータが表す情報、即ち、地震の発生を知らせるメッセージと、災害への注意を促すメッセージとを表示するための表示データを生成し（ステップＳＢ２）、生成した表示データを表示部１０７へ送る。表示部１０７は、表示データを受け取ると、表示データが表す情報を表示部１０７に表示する（ステップＳＢ３）。これにより、表示部１０７には、図６に例示したように、地震の発生を知らせるメッセージと、災害への注意を促すメッセージとが表示される。

また、基地局３２Ｂから送信された無線信号は、基地局３２Ｂのセル内にある携帯電話機１０Ｂのアンテナ１０８Ａを介して通信部１０８で受信される。携帯電話機１０Ｂにおいても、携帯電話機１０Ａと同様にして図６に例示したメッセージが表示される。一方、基地局３２Ｃは、ここでは防災無線信号を受信しないため、デジタルデータを変換した無線信号を送信しない。このため、基地局３２Ｃのセル内にある携帯電話機１０Ｃは、基地局３２Ｃから出力される無線信号を受信しないこととなり、図６に例示したメッセージを表示しないこととなる。

以上説明したように本実施形態によれば、防災無線信号を基地局３２が受信し、防災無線信号を受信した基地局３２が災害に関する情報を直接携帯電話機１０へ送るため、移動電話網３１を構成する交換機等に負荷をかけることなく、災害に関する情報を災害発生地にいる者に伝えることができる。また、災害が発生して移動電話網３１の回線が混雑している場合でも、移動電話網３１は、災害に関する情報を中継しないため、移動電話網３１に負荷をかけることなく、災害に関する情報を報知することができる。

［音声通信中の動作］
次に、携帯電話機１０Ａが基地局３２Ａと移動電話網３１を介して回線接続を行い、音声通信を行っている時の動作について説明する。携帯電話機１０Ａにて音声通信が行われていると、図７に例示したように、音声通信中であることを示す画面が表示部１０７に表示される。ここで、地震が発生し、中央装置２１において、地震の発生を知らせるメッセージを表す情報、および災害への注意を促すメッセージを表す情報とが生成されると、生成された情報が防災無線基地局２２Ａ〜２２Ｃから防災無線信号に変換されて送信される。

ここで、基地局３２Ａと基地局３２Ｂとが、防災無線基地局２２Ａから出力された防災無線信号が届く範囲にあると、基地局３２Ａ，３２Ｂにおいては、防災無線信号がアンテナ３０８Ａを介して第２通信部３０８により受信される。第２通信部３０８は、防災無線信号を受信すると、受信した防災無線信号が表す情報（地震の発生を知らせるメッセージおよび災害への注意を促すメッセージ）をデジタルデータに変換する（ステップＳＡ１）。

次に、この変換されたデジタルデータは、ＣＰＵ３０２へ送られる。ＣＰＵ３０２は、デジタルデータを受け取ると、音声通信やデータ通信のために回線接続を行っているか否かを判断する。ここで、携帯電話機１０Ａは基地局３２Ａを介して回線接続されているので（ステップＳＡ２；ＹＥＳ）、まず、ＣＰＵ３０２は、全ての接続されている回線を切断する（ステップＳＡ４）。そして、ＣＰＵ３０２は、第２通信部３０８から受け取ったデジタルデータを第１通信部３０７へ送る。第１通信部３０７は、送られたデジタルデータを受け取ると、受け取ったデジタルデータを無線信号に変換し、アンテナ３０７Ａから送信する（ステップＳＡ３）。そして、この無線信号が携帯電話機１０Ａにて受信されると、携帯電話機１０Ａが待ち受け時である時と同様にして、図６に例示したメッセージが表示部１０７に表示される。

［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。例えば、上述の実施形態を以下のように変形して本発明を実施してもよい。

上述した実施形態においては、中央装置２１は、地震の震度に関する情報を送るようにしてもよい。また、中央装置２１は、地震に関する情報に限らず、災害に関する情報であれば、大雨、大雪、洪水、土砂災害、津波、火災、雷等の情報を送るようにしてもよい。また、中央装置２１は、避難場所に関する情報を送るようにしてもよい。

上述した実施形態においては、基地局３２は、回線接続が行われている時に防災無線信号を受信すると接続している回線を切断するようにしているが、回線を切断せずに災害に関する情報を無線信号に変換して基地局３２から携帯電話機１０へ送信するようにしてもよい。

上述した実施形態において基地局３２は、防災無線信号を受信した後に回線接続の要求があった場合、回線接続を行わないようにしてもよい。また、基地局３２により防災無線信号が受信された場合、移動電話網３１は、携帯電話機１０へ回線を接続しようとしている電話機側へ回線接続を行えない旨を通知するようにしてもよい。また、上述した実施形態において基地局３２は、防災無線信号を受信した後であっても、セル内にいる携帯電話機１０からの発呼を受け付けて回線接続を行うようにしてもよい。また、移動電話システム３０は、セル内にいる携帯電話機１０からの発呼を受け付けて回線接続を行う場合、警察や救急等の特別な電話番号についてのみ回線接続を行うようにしてもよい。また、基地局３２は、携帯電話機１０が基地局３２と移動電話網３１とを介してデータ通信を行っている時に防災無線信号を受信した場合、データ通信の中継を停止するようにしてもよい。

上述した実施形態においては、災害に関する情報を受け取った携帯電話機１０は、災害に関する情報を受け取ったことを音で報知するようにしてもよい。また、携帯電話機１０に振動モータを設け、振動モータを制御して携帯電話機１０を振動させることにより、災害に関する情報を受け取ったことを報知するようにしてもよい。

携帯電話機１０においては、災害に関係する情報を表す無線信号を受信した場合に災害に関する情報を報知するか否かをユーザが設定できるようにしてもよい。

上述した実施形態においては、基地局３２Ａ〜３２Ｃが送信する無線信号を受信できる装置は、携帯電話機１０に限定されるものではない。ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）や、ノート型のパーソナルコンピュータ装置、ＧＰＳ（Global Positioning System）端末、腕時計等、表示装置を備えた装置で基地局３２Ａ〜３２Ｃから送信される無線信号を受信し、災害に関する情報を報知するようにしてもよい。

本発明の一実施形態に係るシステムの全体構成を示した図である。 同実施形態に係る基地局３２のハードウェア構成を示した図である。 同実施形態に係る携帯電話機１０のハードウェア構成を示した図である。 同基地局３２にて行われる処理の流れを示したフローチャートである。 同携帯電話機１０にて行われる処理の流れを示したフローチャートである。 同携帯電話機１０にて表示される画面を例示した図である。 同携帯電話機１０にて表示される画面を例示した図である。

符号の説明

１０，１０Ａ〜１０Ｃ・・・携帯電話機、２０・・・防災無線システム、２１・・・中央装置、２２Ａ〜２２Ｃ・・・防災無線基地局、３０・・・移動電話システム、３１・・・移動電話網、３２Ａ〜３２Ｃ・・・基地局（基地局装置）、４０・・・固定電話網、５０・・・インターネット、１０１・・・バス、１０２・・・ＣＰＵ、１０３・・・ＲＯＭ、１０４・・・ＲＡＭ、１０５・・・記憶部、１０６・・・操作部、１０７・・・表示部、１０８・・・通信部、１０８Ａ・・・アンテナ、１１２・・・音声処理部、３０１・・・バス、３０２・・・ＣＰＵ、３０３・・・ＲＯＭ、３０４・・・ＲＡＭ、３０５・・・記憶部、３０７・・・第１通信部、３０７Ａ・・・アンテナ、３０８・・・第２通信部、３０８Ａ・・・アンテナ

Claims (5)

1. 第１周波数帯域の無線信号を受信する受信手段と、
   前記受信手段により受信された無線信号が表す情報を、第２周波数帯域の無線信号により端末装置へ送信する送信手段と、
   前記第２周波数帯域の無線信号により前記端末装置と通信を行うと共に、前記端末装置の通信相手となる装置と該端末装置との間で行われる通信を中継する装置と通信を行い、前記端末装置と該端末装置の通信相手となる装置との間で行われる通信を中継する中継手段と
   を有する基地局装置。
2. 前記中継手段は、前記受信手段により第１周波数帯域の無線信号が受信された場合、通信の中継を停止することを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
3. 前記中継手段は、中継中の通信について中継を停止した場合、通信の中継を停止したことを前記端末装置の通信相手となる装置へ通知することを特徴とする請求項２に記載の基地局装置。
4. 前記中継手段により通信が中継されている時に前記受信手段により前記無線信号が受信された場合、前記中継手段により通信の中継を継続すると共に、前記送信手段による送信を行うことを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
5. 第１周波数帯域の無線信号を受信する第１受信手段と、
   前記第１受信手段により受信された無線信号が表す情報を、第２周波数帯域の無線信号により端末装置へ送信する送信手段と、
   前記第２周波数帯域の無線信号により前記端末装置と通信を行うと共に、前記端末装置の通信相手となる装置と該端末装置との間で行われる通信を中継する装置と通信を行い、前記端末装置と該端末装置の通信相手となる装置との間で行われる通信を中継する中継手段と
   を有する基地局装置と、
   前記送信手段から送信された第２周波数帯域の無線信号を受信する第２受信手段と、
   前記第２受信手段で受信された無線信号が表す情報を報知する報知手段と
   を有する端末装置と
   を有する通信システム。

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