JP2000031917A - 情報伝送システム及び情報伝送方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 周囲の機器に悪影響を与えず、雑音にも強
く、受信場所が限定されずに、しかも、手軽に使用でき
るようにすること。 【解決手段】 指令機の例えば指令ボタン１０１を押す
と、この指令機から指令情報に対応するバイナリーデー
タが出力される。このバイナリーデータは符号化装置で
バイフェーズ信号に変換され、これが可変抵抗３を介し
てアンプに入力されて、拡声音源から発生される拡声音
声信号に重畳されて、スピーカーから外界へ出力され
る。マイクロフォンにより捕らえられた音声は電気音声
信号に変換され、更にバンドパスフィルタにより前記電
気音声信号からバイフェーズ変調信号が抽出される。復
号部はバイフェーズ変調信号をバイナリーデータに復号
化し、これを表示器１１により表示する。バイフェーズ
変調信号は空間音響信号であり、且つこのバイフェーズ
変調信号のキャリアを可聴域外に設定することにより、
指令を特定の人に他の機器との干渉なしに伝達すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特定の人に情報を
送るための空間音響信号を用いた情報伝送システム及び
情報伝送方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、美術館、パチンコ店及び病院
等の人が集まる場所では、場内の人員整理とか駐車場の
整理とかで、警備員などの特定の人のみに指令を与えた
いことがある。そのための情報伝達手段として、電波を
使ったワイヤレスマイク、光による通信、拡声器を使用
した音声による指示（特開平５−６１４９７）が考えら
れる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の情
報伝送システムにおいて、電波を使った伝送システムで
は法規で電波出力が厳しく規制されていたり、病院のよ
うに医療機器の動作に悪影響を与える恐れがあり、使用
を禁止しているところもある。更に、工場等では周りか
らの妨害波や雑音があって使えない場所があったりし
て、電波を使った伝送システムは容易に使えないという
問題があった。

【０００４】そこで、このような問題を回避するために
光通信を用いた場合、光の強い指向性のため受信場所が
限定されてしまうという問題があった。

【０００５】拡声器を用いた音声指示では、必要のない
人にまで連絡がいき、却って混乱を起こすなどの問題が
あった。

【０００６】本発明は、上述の如き従来の課題を解決す
るためになされたもので、その目的は、周囲の機器に悪
影響を与えず、雑音にも強く、受信場所が限定されず、
しかも、手軽に使用することができる情報伝送システム
及び情報伝送方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明の特徴は、拡声音源から発生される音声
信号を増幅して少なくとも１個以上の音声再生トランス
ジューサーから出力する音声出力装置と、伝送情報に対
応するバイナリーデータを発生する指令手段と、この指
令手段から発生されたバイナリーデータをバイフェーズ
変調信号にして符号化する符号化手段と、この符号化手
段から出力されたバイフェーズ変調信号を前記音声出力
装置で扱う音声信号に重畳する重畳手段と、前記音声再
生トランスジューサーから出力された空間音響信号を電
気信号に変換するマイクロフォンと、このマイクロフォ
ンから出力される音声信号の中からバイフェーズ変調信
号を抽出するフィルター手段と、このフィルター手段に
より抽出されたバイフェーズ変調信号を復号化する復号
化手段と、この復号化手段により出力される復号信号か
ら報知信号を作成してこれを出力する報知手段とを備え
たことにある。

【０００８】この第１の発明によれば、指令情報に対応
したバイフェーズ変調信号は、音声信号に重畳して、ス
ピーカーなどの音声再生トランスジューサから空間音響
信号として空間中を伝送される。この空間音響信号をマ
イクロフォンで捕らえ、更にバイフェーズ変調信号を抽
出して復号化すれば、空間を伝送されてきた指令情報を
受信することができる。空間音響信号は電磁的な機器と
の干渉がなく、指向性も緩やかなため、周囲の機器に悪
影響を与えないと共に、周囲の機器からの電磁ノイズな
どの影響も受けずに、必要なところに容易に伝送され
る。

【０００９】第２の発明の特徴の前記報知手段は、前記
復号化手段により作成される復号信号から表示信号を作
成する表示信号作成手段と、この表示信号作成手段によ
り作成された表示信号を表示する表示手段とを有するこ
とにある。

【００１０】この第２の発明によれば、バイフェーズ変
調信号の復号信号はバイナリーデータであるから、この
バイナリーデータより人が分かる表示データを作成し、
この表示データをＬＣＤなどの表示器に表示する。

【００１１】第３の発明の特徴の前記報知手段は、前記
復号化手段により復号化された復号信号から音声を合成
する音声合成手段と、この音声合成手段により出力され
る音声信号を出力する出力手段とを有していることにあ
る。

【００１２】この第３の発明によれば、バイフェーズ変
調信号の復号信号はバイナリーデータであるから、この
バイナリーデータより人が分かる音声信号を合成し、こ
の音声信号をスピーカーなどから出力する。

【００１３】第４の発明の特徴は、前記バイフェーズ変
調信号にエラー検出信号又は、エラー訂正信号を追加す
ることにある。

【００１４】この第４の発明によれば、受信時に、エラ
ー検出信号やエラー訂正信号を用いて、バイフェーズ信
号の復号化時にエラーを検出したり、訂正をすることが
でき、伝送情報の信頼性が向上される。

【００１５】第５の発明の特徴は、前記バイフェーズ変
調信号のキャリアの周波数は可聴周波数域外であること
にある。

【００１６】この第５の発明によれば、前記バイフェー
ズ変調信号は人に聴かれることなく伝送され、特定の人
にのみ情報を伝達することができる。

【００１７】第６の発明の特徴は、伝送情報に対応した
バイフェーズ変調信号を生成する過程と、前記生成され
たバイフェーズ変調信号を拡声音源の信号に重畳して音
声再生トランジューサーから空間音響信号として出力す
る過程と、前記空間音響信号として伝送されてきた前記
バイフェーズ変調信号を復号化して前記伝送情報を受信
する過程とを備えたことにある。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の情報伝送システム
の一実施の形態を示したブロック図である。本システム
は、音声出力系１００と、音声受信系（受信器）２００
とから成っている。

【００１９】音声出力系１００は、指令ボタン１０１、
１０２を備えることにより、伝送する指令情報（バイナ
リーデータ）を発生する指令機１、この指令情報を対応
するバイフェーズ変調して符号化する符号化装置２、バ
イフェーズ変調信号のレベルを調整する可変抵抗器３、
音楽信号などの音声信号を出力する拡声音源４、この音
声信号のレベルを調整する可変抵抗器５、音楽信号など
の音声信号と、これに重畳されたバイフェーズ変調信号
を増幅するアンプ６、アンプ６から出力される音声信号
及びバイフェーズ変調信号を空間に出力する複数のスピ
ーカー７１〜７ｎを有している。

【００２０】一方、音声受信系（受信機）２００は、空
間を伝送されてきた音声を捕らえて電気的な音声信号に
変換するマイクロフォン８、特定の周波数の音声信号の
みを抽出するバンドパスフィルタ９、バイフェーズ信号
を復号化して指令情報（バイナリーデータ）にする復号
部１０、復号化された指令情報を表示情報に変えてこれ
を表示する表示器１３及び指令情報を音声信号に変える
音声合成部１２、音声合成部１２により合成された音声
を出力するスピーカー１３を有している。

【００２１】尚、本システムを設置する場所が、美術
館、パチンコ店及び病院等などであれば、上記システム
を構成する拡声音源４から複数のスピーカー７１〜７ｎ
までの音響設備は既存の設備のものを使用すればよい。

【００２２】次に本実施の形態の動作について説明す
る。指令者５０は、例えば警備員に「入場停止」という
指令を出したい場合、指令機１の対応する指令ボタン、
例えば指令ボタン１０１を押すと、この指令機１からは
「入場停止」という指令に対応する「００１１００」と
いうバイナリー信号が発生され、これが符号化装置２に
入力される。符号化装置２は、入力された指令、例えば
「００１１００」に対応した５Ｈｚと１０Ｈｚのサイン
波からなるバイフェーズ変調を受けた符号化信号を発生
する。このバイフェーズ変調信号は可変抵抗器３により
レベルが調整され、アンプ６に入力される。尚、バイフ
ェーズ変調信号のキャリア信号は拡声音源４からの音声
信号と分離を図るため、通常、拡声音源信号よりも１０
〜２０ｄＢ程度低いレベルに設定される。

【００２３】図２は上記した符号発生器４から出力され
るバイフェーズ変調信号の波形例を示した図である。図
２（Ａ）はバイフェーズ変調信号で、図２（Ｂ）は変調
波の周波数を示している。５Ｈｚの部分が０を、１０Ｈ
ｚの部分が１を表していて、図２（Ａ）のバイフェーズ
変調信号は「００１１００」を示している。

【００２４】一方、アンプ６には、拡声音源４から発生
される音楽などの拡声音源信号が可変抵抗５によりレベ
ルが調整された後、入力されるため、アンプ６は拡声音
源信号にバイフェーズ変調信号が重畳された信号を増幅
して、スピーカー７１〜７ｎに出力する。

【００２５】これにより、スピーカー７１〜７ｎからは
音楽などの拡声音源信号が周囲に出力されると共に、符
号化信号であるバイフェーズ変調信号が出力される。し
かし、バイフェーズ変調信号は１０Ｈｚ以下であるた
め、人間の耳には感知されず、一般の人は音楽などの拡
声音声のみを耳にすることになる。尚、拡声音声信号が
ない場合は、バイフェーズ変調信号のみがスピーカー７
１〜７ｎから出力される。

【００２６】警備員などの関係者は、図１に示した音声
受信系２００に相当する受信機を持っている。この受信
機のマイクロフォン８はスピーカー７１〜７ｎから出力
された空間音響信号を捕らえて、電気的な音声信号と
し、これをバンドパスフィルタ９に出力する。

【００２７】バンドパスフィルタ９は５Ｈｚと１０Ｈｚ
のバイフェーズ変調信号のみを通過させて、このバイフ
ェーズ変調信号を抽出し、これを復号部１０に送る。

【００２８】復号部１０は内蔵したＰＬＬ回路からクロ
ックを作成し、このクロックにより５Ｈｚと１０Ｈｚの
バフェーズ変調信号の周期を区別することにより、バイ
フェーズ変調信号を復号化して、例えば「００１１０
０」のバイナリー信号を生成する。この指令信号は表示
器１１に出力され、ここで、対応する表示データ、上記
の例では、「入場停止」が作成され、これがＬＣＤなど
の表示画面に表示される。

【００２９】また、復号部１０で復号化された指令信号
は音声合成部１２に送られると、音声合成部１２は復号
化された命令信号に対応する音声を合成し、これをスピ
ーカー１３から出力する。上記の例では、「入場停止」
という音声がスピーカー１３から出力される。

【００３０】尚、復号部１０から出力される指令信号
は、ユーザーなどの設定により、表示器１１、音声合成
部１２のいずれか一方、又は両方に入力されるものとす
る。

【００３１】本実施の形態によれば、指令情報を１０Ｈ
ｚ以下の超低周波のバイフェーズ変調信号にし、且つこ
れを、通常の拡声音声信号に重畳して、スピーカー７１
〜７ｎから空間音響信号として出力し、一方、警備員な
どの受け手は、受信機２００により、前記バイフェーズ
変調信号を復号して指令を貰うことにより、一般の人に
は気付かれずに特定の人だけに指令などの情報を伝達す
ることができる。

【００３２】しかも、超低周波のバイフェーズ変調信号
を拡声音声信号に重畳して送るため、医療機器などの周
囲の電子機器に悪影響を与えず、しかも、周囲の電子機
器から発生する電磁ノイズなどの影響を受けずに、情報
を特定の人のみに伝送することができる。更に、人が集
まる場所では、音響設備などは通常設置してあるため、
この音響設備を一部使用して上記したシステムを容易且
つ安価に作れ、その上、伝達経路が空間なので伝送路工
事が不要であり、しかも、電波発信などのように法規制
もないため、本例のシステムを容易且つ安価に実施する
ことができる。

【００３３】また、音響信号の拡散性により、情報を送
る範囲が限定されず、容易に必要な範囲に情報を送るこ
とができる。

【００３４】尚、上記実施の形態では、５Ｈｚと１０Ｈ
ｚのバイフェーズ変調信号を用いたが、１００００Ｈｚ
と２００００Ｈｚの高域周波数のバイフェーズ変調信号
を用いてもよく、この場合も、通常の人に気付かれずに
バイフェーズ変調信号を空間伝送することができる。

【００３５】また、バイフェーズ変調信号の伝送エラー
を防ぐため、繰り返して数回同じ指令を発信する。バイ
フェーズ変調信号にＣＲＣＣのようなエラーチェックコ
ードを追加する。符号化信号にリードソロモン符号のよ
うなエラー修正符号を追加するなどして、伝送情報の信
頼性を向上させることができる。

【００３６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、周囲の機器に悪影響を与えず、雑音にも強く、受
信場所も限定されずに、しかも、手軽に使用することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の情報伝送システムの一実施の形態を示
したブロック図である。

【図２】図１に示した符号化装置から発生されるバイフ
ェーズ変調信号の波形例を示した波形図である。

【符号の説明】

１ 指令機 ２ 符号化装置 ３、５ 可変抵抗器 ４ 拡声音源 ６ アンプ ８ マイクロフォン ９ バンドパスフィルタ １０ 復号部 １１ 表示器 １２ 音声合成部 １３、７１〜７ｎ スピーカー １００ 音声出力系 １０１、１０２ 指令ボタン ２００ 音声受信系（受信機）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 拡声音源から発生される音声信号を増幅
   して少なくとも１個以上の音声再生トランスジューサー
   から出力する音声出力装置と、 伝送情報に対応するバイナリーデータを発生する指令手
   段と、 この指令手段から発生されたバイナリーデータをバイフ
   ェーズ変調信号にして符号化する符号化手段と、 この符号化手段から出力されたバイフェーズ変調信号を
   前記音声出力装置で扱う音声信号に重畳する重畳手段
   と、 前記音声再生トランスジューサーから出力された空間音
   響信号を電気信号に変換するマイクロフォンと、 このマイクロフォンから出力される音声信号の中からバ
   イフェーズ変調信号を抽出するフィルター手段と、 このフィルター手段により抽出されたバイフェーズ変調
   信号を復号化する復号化手段と、 この復号化手段により出力される復号信号から報知信号
   を作成してこれを出力する報知手段とを備えたことを特
   徴とする情報伝送システム。
2. 【請求項２】 前記報知手段は、前記復号化手段により
   作成される復号信号から表示信号を作成する表示信号作
   成手段と、 この表示信号作成手段により作成された表示信号を表示
   する表示手段とを有することを特徴とする請求項１記載
   の情報伝送システム。
3. 【請求項３】 前記報知手段は、前記復号化手段により
   復号化された復号信号から音声を合成する音声合成手段
   と、 この音声合成手段により出力される音声信号を出力する
   出力手段とを有していることを特徴とする請求項１記載
   の情報伝送システム。
4. 【請求項４】 前記バイフェーズ変調信号にエラー検出
   信号又はエラー訂正信号を追加することを特徴とする請
   求項１乃至３いずれか１記載の情報伝送システム。
5. 【請求項５】 前記バイフェーズ変調信号のキャリアの
   周波数は可聴周波数域外であることを特徴とする請求項
   １乃至４いずれか１記載の情報伝送システム。
6. 【請求項６】 伝送情報に対応したバイフェーズ変調信
   号を生成する過程と、 前記生成されたバイフェーズ変調信号を拡声音源の信号
   に重畳して音声再生トランジューサーから空間音響信号
   として出力する過程と、 前記空間音響信号として伝送されてきた前記バイフェー
   ズ変調信号を復号化して前記伝送情報を受信する過程と
   を備えたことを特徴とする情報伝送方法。