JP2005151346A - 無線ドアホンシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 ドアホン子機から呼び出しがあったとき、ドアホン親機から複数のドアホン副親機に効率よく映像信号を送信して、見やすい映像を映し出し、来客を確認しやすくする。
【解決手段】 ドアホン親機は、ドアホン子機から映像信号を受信し、１フレーム分の映像信号をＮｏ．１のドアホン副親機に無線送信する。ドアホン親機は、次の映像信号を受信すると、前とは異なる１フレーム分の映像信号をＮｏ．２のドアホン副親機に無線送信する。同様に１フレーム分の映像信号をＮｏ．３のドアホン副親機Ｓに無線送信する。各ドアホン副親機Ｓでは、受信した映像信号を再生して、モニター部に互いに異なる映像を映し出す。
【選択図】 図２

Description

本発明は、カメラ付ドアホン子機とモニター付ドアホン親機と複数のモニター付ドアホン副親機からなり、ドアホン親機とドアホン副親機とが無線通信を行う無線ドアホンシステムに関する。

近年、セキュリティー意識の向上に伴って、ドアホン子機に、ＣＣＤカメラのような固体撮像素子を設けることにより、室内に来客を知らせると共に、ドアホン子機からの映像を室内のドアホン親機に表示し、ドアを開ける前に来客が誰であるか確認することができるテレビドアホンシステムの普及が進んでいる。

ドアホン親機は、一般に特定の部屋に設置されるため、別の部屋でドアホン子機からの呼び出しに応答したい場合は、ドアホン親機に複数のドアホン副親機を接続する。各ドアホン副親機は、応答したい部屋にそれぞれ設置される。

これらのドアホン子機とドアホン親機間およびドアホン親機とドアホン副親機間は有線接続されるのが一般的である。そのため、ドアホンシステムを設置するのに配線工事が必要となり、設置位置が限定される。そこで、ドアホン親機とドアホン副親機間を無線化するドアホンシステムも提案されている。

例えば、特許文献１では、モニター付インターホン親機は、ドアホン子機から伝送された音声信号と映像信号を無線でモニター付インターホン副親機へ送信し、モニター付インターホン副親機から無線送信される音声信号を受信すると共に、モニター付インターホン副親機は、無線により送信される音声信号と映像信号を受信し、音声信号を無線送信するシステムが提案されている。

このような無線ドアホンシステムでは、ドアホン子機とモニター付インターホン親機間は有線接続され、モニター付インターホンホン親機は固定される。モニター付インターホン親機とモニター付インターホン副親機間は無線接続されるため、モニター付インターホン副親機は自由に移設可能であり、設置するための配線工事も必要なく、設置場所の自由度が高くなる。

ドアホン親機とドアホン副親機間の無線方式として、例えば音声のみ無線送信するシステムの場合、コードレス電話などで実績のある小電力無線方式が多く採用されている。しかし、映像信号を無線送信する場合、そのままでは音声信号に比較して送信する信号量が増加するため、映像信号の圧縮が必要になる場合が多く、また盗聴防止の観点からディジタル信号化して無線送信することが望まれる。

例えば、特許文献２において、モニター付インターホン親機からモニター付インターホン副親機へ音声信号、映像信号を無線送信する場合、無線ＬＡＮ方式（ＩＥＥＥ８０２．１１等）やブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）規格方式で採用されているスペクトラム拡散方式を使用する提案が行われている。これによって、ノイズや妨害に強く、他人からも傍受されにくい無線ドアホンシステムが実現可能となる。
特開２０００−２２４３１６号公報 特開２０００−２２４３１７号公報

しかし、無線ＬＡＮ方式やブルートゥース規格方式などの無線通信方式は、使用できる帯域、つまり無線送信可能な信号量が限られている。同時に無線通信を行う必要がある機器が増加すればするほど、１台当りに割り当て可能な信号量は減少することになる。

このことは、モニター付ドアホン親機が複数のモニター付ドアホン副親機にカメラ付ドアホン子機からの映像信号を同時に送信する必要がある場合に、問題となる。

すなわち、来客があったときに、ドアホン子機からドアホン親機およびドアホン副親機に呼び出しを行った場合、ドアホン親機は、ドアホン子機の映像信号を各ドアホン副親機に同時に無線送信する必要がある。

このとき、１台のドアホン副親機に割り当て可能な信号量は、無線送信可能な全信号量をＡとし、ドアホン副親機の台数をｎとすると
Ａ÷ｎ （式１）
で表わされ、ドアホン副親機の台数が増えれば増える程、ドアホン副親機１台当りに割り当てられる信号量は減少する。そのため、ドアホン副親機で再生される映像信号のフレームレートが低下し、映像の解像度が悪くなって、来客が誰であるかの確認が行いづらくなる。

また、各ドアホン副親機に同じ映像信号を無線送信する場合、ドアホン親機には、映像信号を最低１フレーム分、一時記憶しておくための記憶手段が必要になり、システムのコストアップにつながる。

本発明は、上記に鑑み、モニター付ドアホン親機に複数のモニター付ドアホン副親機が無線接続されている場合において、大容量のメモリを不要とし、低コストで効率よく映像信号を無線送信可能で、かつ送信できる信号量が減少したとしても、来客が誰であるか容易に確認できる無線ドアホンシステムの提供を目的とする。

本発明は、カメラを有するドアホン子機と、該ドアホン子機と通信可能に接続されモニターを有するドアホン親機と、該ドアホン親機と無線通信可能とされモニターを有する複数のドアホン副親機とからなる無線ドアホンシステムであって、前記ドアホン子機から呼び出しがあったとき、前記ドアホン親機は、前記ドアホン子機から映像信号を受信し、各ドアホン副親機に異なるフレームの映像信号を順次送信するものである。

具体的には、ドアホン子機は、ドアホン親機またはドアホン副親機に制御信号を介して呼び出し、来客を知らせる手段と、映像信号、音声信号および制御信号をドアホン親機へ送信する手段を有する。ドアホン親機は、ドアホン子機からの映像信号、音声信号、ドアホン副親機からの音声信号を再生して出力する手段と、ドアホン子機からの映像信号、音声信号、制御信号を処理し無線でドアホン副親機へ送信する手段と、ドアホン副親機から無線で送信される音声信号、制御信号を受信する手段を有する。ドアホン副親機は、ドアホン親機から無線で送信される映像信号、音声信号、制御信号を受信する手段と、ドアホン親機から受信した映像信号、音声信号を再生して出力する手段と、ドアホン親機へ音声信号、制御信号を無線で送信する手段と、ドアホン子機、ドアホン親機、他のドアホン副親機からの呼び出しに応答する手段を有する。

そして、ドアホン親機は、ドアホン子機からの映像信号を１フレーム単位で各ドアホン副親機に対して異なるフレームの映像信号を順次１台ずつ無線送信する。ドアホン親機またはドアホン副親機のうち、いずれか一台が応答するまで、無線送信は繰り返される。

これにより、ドアホン親機が複数のドアホン副親機に映像信号を無線送信する場合において、ドアホン子機から受信した映像信号を順に複数のドアホン副親機に所定量送信できるので、最低１フレーム分の映像信号を一時記憶させる必要がなくなる。そして、ドアホン副親機では、間欠的に映像信号を受信するが、十分な信号量が送信されるので、出力された映像から来客を確認することができる。

また、ドアホン親機は、ドアホン子機から受信した映像信号を分割し、分割した同じ映像信号を各ドアホン副親機に順次送信する。このとき、ドアホン親機は、映像信号を１パケットで送信可能な信号量あるいはこのｎ倍（ｎは自然数）の信号量に分割する。

これによって、映像信号を一時記憶するときでも、少ない容量のメモリで用が足りる。しかも、使用している無線通信方式に適した量で分割されるため、通信効率がよくなる。そして、分割された映像信号を元に戻して、出力すれば、解像度の高い映像が得られ、来客を確認することができる。

また、ドアホン親機は、ドアホン子機から受信した映像信号を圧縮してドアホン副親機に送信し、前記ドアホン副親機の台数が多いほど映像信号を圧縮するときの圧縮率を上げる。ドアホン副親機の台数が少ないときは、圧縮率を下げる。

具体的には、ドアホン親機は、ドアホン子機からの映像信号を圧縮し、その圧縮率を可変可能な映像圧縮手段を有し、圧縮された映像信号をドアホン副親機に送信する。ドアホン副親機は、圧縮された映像信号を伸長する映像伸長手段を有し、伸長した映像信号を再生して、出力する。

これによって、ドアホン副親機の台数が増えても、圧縮率を上げることにより、フレームレートを一定に維持できる。逆にドアホン副親機が少ない場合には、圧縮率を下げることによって、フレームレートを維持しながら画質を向上させることができる。したがって、見やすい映像が得られる。

また、ドアホン副親機は、ドアホン親機から受信した映像信号から静止画を作成し、該静止画とともにその後に受信した映像信号の映像を前記モニターに表示する。すなわち、ドアホン親機は、映像信号を縮小してドアホン副親機に送信する。ドアホン副親機は、ドアホン子機から呼び出しがあった時点の映像を静止画として記憶し、その後に送信されてきた映像信号から動画像あるいは静止画像を生成し、先の静止画と合成して２画面で表示する。

具体的には、ドアホン親機は、ドアホン子機からの映像信号を縮小する手段を有し、縮小された映像信号をドアホン副親機に送信する。ドアホン副親機は、ドアホン親機から受信した映像信号を静止画像として記憶する手段と、ドアホン親機から受信した映像信号と記憶した静止画像を１フレームに合成する手段と、その１フレームに合成された映像をモニターに出力する手段とを有する。

これによって、１フレームの映像信号量が少なくなり、通信の効率が上がるので、フレームレートを向上できる。そして、１画面に静止画と動画とを同時に表示することによって、送信する映像信号量が少なくても、来客を確認するのに十分な映像をモニターに表示できる。

さらに映像信号を効率よく送信するために、ドアホン親機とドアホン副親機とは、映像信号とともに、各種の情報を含んだ制御信号を送受信するが、ドアホン親機は、送信した制御信号に対する応答のないドアホン副親機に対して、映像信号を送信しない。

制御信号に対して応答のないドアホン副親機は、異常等の発生によって通信不能状態にある。そのため、このようなドアホン副親機に対しては、映像信号の送信を停止することにより、他のドアホン副親機に送信可能な信号量を割り振ることができ、フレームレートが向上する。

また、ドアホン親機は、ドアホン子機から映像信号、音声信号および制御信号を受信する。しかし、ドアホン子機の呼び出しに対する応答があるまで、ドアホン副親機に映像信号および制御信号だけを送信する。音声信号を送信しないので、その分の信号量を映像信号に割り振ることができ、フレームレートを向上できる。

また、ドアホン子機の呼び出しに対して、ドアホン副親機の１台が応答したとき、ドアホン親機は、応答したドアホン副親機以外のドアホン副親機との無線通信を停止する。これによって、応答したドアホン副親機とドアホン親機とが１対１で無線通信でき、フレームレートを向上できる。

本発明によると、ドアホン親機から複数のドアホン副親機にドアホン子機からの映像信号を無線送信するとき、各ドアホン副親機に所定量の異なる映像信号を順に送信したり、分割した同じ映像信号を順に送信することにより、ドアホン親機において映像信号を一時記憶しておく必要がなくなり、大容量のメモリが不要となる。しかも、ドアホン副親機は、間欠的に十分な量の映像信号を受信できるので、解像度の高い映像をモニターに表示でき、来客が誰であるか容易に確認できる。

また、映像信号を圧縮して送信する場合でも、ドアホン副親機の台数に応じて圧縮することにより、十分なフレームレートを維持でき、見やすい映像をモニターに表示でき、来客が誰であるか容易に確認できる。映像信号を縮小して送信する場合でも、静止画と動画とを同時に１画面に表示するので、多くの映像情報が得られ、来客が誰であるか容易に確認できる。

本実施形態の無線ドアホンシステムは、図１に示すように、カメラ付ドアホン子機Ｋと、モニター付ドアホン親機Ｍと、モニター付ドアホン副親機Ｓとから構成される。屋外に設置されたドアホン子機Ｋと屋内に設置されたドアホン親機Ｍとは有線で接続され、双方向に通信可能とされる。ドアホン親機Ｍと屋内に設置された複数のドアホン副親機Ｓとは無線通信可能とされる。ここでは、ドアホン副親機Ｓは３台とされ、各ドアホン副親機Ｓは移動自在であるので、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３のドアホン副親機Ｓはそれぞれ異なる場所に設置される。

ドアホン子機Ｋにおいて、２は来客した人を撮像し映像信号に変換するカメラ部である。３は室内に設置されたドアホン親機Ｍあるいはドアホン副親機Ｓからの音声を再生して出力するスピーカー部である。４は来客した人の音声を電気信号に変換するマイク部である。５はドアホン親機Ｍあるいはドアホン副親機Ｓを呼び出すための呼出信号を生成する呼出スイッチ部である。６はカメラ部２からの映像信号、マイク部４からの音声信号、呼出スイッチ部５からの呼出信号を多重化して、ドアホン親機Ｍへ送信するとともに、ドアホン親機Ｍから多重化され送信されてくる音声信号と動作用の電源信号を分離し、スピーカー部３へ分離した音声信号を送る多重化分離化回路部である。

ドアホン親機Ｍにおいて、８はドアホン子機Ｋから多重化され送信されてくる映像信号と音声信号と呼出信号を分離すると共に、音声信号や制御信号およびドアホン子機Ｋを動作させるための電源信号を多重化してドアホン子機Ｋへ送信する多重化分離化回路部である。９は多重化分離化回路部８で分離されたドアホン子機Ｋからの映像信号を再生して、映像を映し出すモニター部である。１０は多重化分離化回路８で分離されたドアホン子機Ｋからの音声信号とドアホン副親機Ｓからの音声信号を再生して出力するスピーカー部である。１１はドアホン子機Ｋまたはドアホン副親機Ｓへ音声を送信するため、音声を電気信号に変換するマイク部である。１２は多重化分離化回路部８で分離されたドアホン子機Ｋからの映像信号を圧縮する映像信号圧縮部である。１３はドアホン子機Ｋまたはドアホン副親機Ｓからの呼び出しに対して応答し、また呼び出しを行うための呼出応答スイッチ部である。１４はドアホン子機Ｋやドアホン副親機Ｓからの呼び出し、呼出応答スイッチ部１３からの呼び出しや応答に従って、適切に映像信号や音声信号、制御信号の送受信を制御する制御部である。１５は制御部１４から送られてくる圧縮された映像信号、音声信号、制御信号をドアホン副親機Ｓへ無線送信する無線送信部である。１６はドアホン副親機Ｓから無線送信されてくる音声信号や制御信号を受信し制御部１４へ送る無線受信部である。

ドアホン副親機Ｓにおいて、１８はドアホン親機Ｍから無線送信される圧縮された映像信号、音声信号、制御信号を受信する無線受信部である。１９はドアホン親機Ｍへ音声信号、制御信号を無線送信するための無線送信部である。２０はドアホン子機Ｋ、ドアホン親機Ｍ、他のドアホン副親機Ｓからの呼び出しに従って適切に映像信号、音声信号、制御信号の送受信を制御する制御部である。２１はドアホン子機Ｋ、ドアホン親機Ｍ、他のドアホン副親機Ｓからの呼び出しに対して応答し、また呼び出しを行うための呼出応答スイッチ部である。２２は制御部２０から送られてくる圧縮された映像信号を伸長する映像信号伸長部である。２３は制御部２０から送られてくる音声信号を再生して出力するスピーカー部である。２４はドアホン子機Ｋ、ドアホン親機Ｍ、他のドアホン副親機Ｓへ音声を送信するため音声を電気信号に変換するマイク部である。２５は映像信号伸長部２２から送られてきた伸長された映像信号を再生して、映像を映し出すモニター部である。なお、他の２台のドアホン副親機Ｓも同じ構成である。また、制御信号は、呼出信号、応答信号、駆動信号等の何らかの情報を含んだ信号である。

次に、ドアホン子機Ｋから呼び出しがあったときの動作を図２に基づいて説明する。ドアホン子機Ｋの呼出スイッチ部５が操作されると、多重化分離化回路部６を介してドアホン親機Ｍに呼出信号が送信される。送信された呼出信号は、ドアホン親機Ｍ内の多重化分離化回路部８を介して制御部１４に入力される。ドアホン親機Ｍは、ドアホン子機Ｋから呼び出しがあることを認識する。

制御部１４は、多重化分離化回路部８を介してドアホン子機Ｋに子機起動命令の制御信号を送信する。この子機起動命令を受信したドアホン子機Ｋは、カメラ部２、マイク部４を起動させ、多重化分離化回路部６を介してフレームＡの映像信号と音声信号をドアホン親機Ｍに送信する。

ドアホン親機Ｍでは、多重化分離化回路部８を介して受信したフレームＡの映像信号と音声信号のうち、映像信号がモニター部９に入力され、映像が再生されると共に、映像信号圧縮部１２にも入力され、映像信号の圧縮が行われる。映像圧縮方法には、ＭＰＥＧ、ＪＰＥＧ等あるが、ここではフレームごとの圧縮データが独立しているＪＰＥＧにより圧縮を行う。

圧縮された映像信号は、制御部１４に入力され、加工された後、無線送信部１５を介してＮｏ．１のドアホン副親機Ｓに無線送信される。このとき、映像信号として、１フレーム分の圧縮映像信号が連続して送信される。

無線送信された圧縮映像信号は、ドアホン副親機Ｓの無線受信部１８で受信され、制御部２０に入力される。制御部２０に入力された圧縮映像信号は、映像信号伸長部２２に入力され、圧縮映像信号が伸長される。伸長された映像信号は、モニター部２５に入力され、ドアホン子機ＫからのフレームＡの映像が映し出される。

ドアホン子機Ｋは、再びフレームＢの映像信号と音声信号をドアホン親機Ｍに送信する。映像信号と音声信号を受信したドアホン親機Ｍは、モニター部９にフレームＢの映像信号を再生すると共に、映像信号の圧縮を行い、Ｎｏ．２のドアホン副親機Ｓに無線送信する。無線送信された圧縮映像信号は、ドアホン副親機Ｓで受信、伸長され、モニター部２５にドアホン子機ＫからのフレームＢの映像が映し出される。

ドアホン子機Ｋは、再びフレームＣの映像信号と音声信号をドアホン親機Ｍに送信する。映像信号と音声信号を受信したドアホン親機Ｍは、モニター部９にフレームＣの映像を再生すると共に、映像信号圧縮を行い、Ｎｏ．３のドアホン副親機Ｓに無線送信する。無線送信された映像信号は、ドアホン副親機Ｓで受信、伸長され、モニター部２５にドアホン子機ＫからのフレームＣの映像が映し出される。

以上の動作が、ドアホン親機Ｍまたは複数のドアホン副親機Ｓのうちいずれか１台が応答するまで繰り返される。ドアホン子機Ｋから呼び出しがあった場合、ドアホン子機Ｋからの映像信号が有線を通じてドアホン親機Ｍに送信されるとともに、ドアホン親機Ｍから無線通信された映像信号が複数のドアホン副親機Ｓで再生される。このドアホン子機Ｋからの映像により、室内において来客が誰であるかの確認を行うことが可能となる。

そして、各ドアホン副親機Ｓで再生される映像信号は１フレーム単位とされ、ドアホン副親機Ｓ毎にそれぞれ異なることになる。そのため、ドアホン親機Ｍは、各ドアホン副親機Ｓに送信するための映像信号をメモリに記憶しておく必要がない。複数のドアホン副親機Ｓに同一の映像を無線送信する場合に必要な映像信号用メモリが必要なくなり、コストダウンを図れる。

また、図３に基づいてドアホン子機Ｋから呼び出しがあったときの動作の他の形態を説明する。ドアホン子機Ｋのカメラ部２とマイク部４が起動するまでのフローは図２のフローと同じなので省略する。

ドアホン子機Ｋは、多重化分離化回路部６を介してフレームＡの映像信号と音声信号をドアホン親機Ｍに送信する。ドアホン親機Ｍでは、多重化分離化回路部８を介して受信した映像信号と音声信号のうち、映像信号は、モニター部９に入力され、フレームＡの映像が再生されると共に、映像信号圧縮部１２にも入力され、映像信号の圧縮が行われる。

圧縮された映像信号は、制御部１４で規定のサイズに分割される。分割された圧縮映像信号は、無線送信部１５を介してＮｏ．１のドアホン副親機Ｓに無線送信される。ドアホン副親機Ｓでは、分割された圧縮映像信号は、無線受信部１８で受信され、制御部２０に入力され、全圧縮映像信号が揃うまでメモリに蓄積される。

同様に、分割されたフレームＡの圧縮映像信号は、順次Ｎｏ．２のドアホン副親機Ｓ、Ｎｏ．３のドアホン副親機Ｓにも無線送信される。それぞれのドアホン副親機Ｓの制御部２０に入力され、全圧縮映像信号が揃うまで蓄積される。全圧縮映像信号が揃うと、映像信号伸長部２２に入力され、伸長された映像信号は、モニター部２５で再生され、フレームＡの映像が表示される。

以上の動作が、ドアホン親機Ｍまたは複数のドアホン副親機Ｓのうちいずれか１台が応答するまで繰り返される。これによっても、ドアホン子機Ｋから呼び出しがあった場合、ドアホン親機Ｍおよび各ドアホン副親機Ｓに同じ映像が表示され、来客が誰であるかの確認を行うことができる。

ここで、圧縮された映像信号の分割サイズの決定方法としては、１フレーム分の圧縮映像信号量の１／ｎ（ｎは自然数）等とするが、ここでは無線送信を行う際の１パケットで送信可能な信号量から分割サイズを決定するものとする。

一般に無線でディジタルデータを送信する場合、パケット方式が利用され、１パケットで送信可能な信号量は予め決まっている。１フレーム分の圧縮映像信号量をＡ、無線送信の際１パケットで送信可能な信号量をＢとすると、１フレーム分の圧縮映像信号を送信するためには、
Ａ÷Ｂ （式２）
のパケット数が必要になる。

そこで、圧縮された映像信号を１パケットで送信可能な信号量に分割し、ドアホン副親機Ｓに１パケットずつ順次無線送信を行う。これを１フレーム分の圧縮映像信号が蓄積されるまで、送信を繰り返す。

このような送信を行うことにより、ドアホン親機Ｍにおいて圧縮映像信号を一時記憶するための記憶手段を不要とする、もしくは最小にすることが可能となる。しかも、無線通信方式に合った効率のよい無線送信を行うことが可能となる。

また、無線通信方式によっては、ドアホン親機Ｍが無線送信先のドアホン副親機Ｓを切り替える際、切り替え時間が生じるものもある。この場合、１パケットの信号量をＢとすると、圧縮映像信号の分割サイズを
Ｂ×ｎ （ｎは自然数） (式３)
に設定する。複数のドアホン副親機Ｓに無線送信する際、１度に送信するパケット数をｎとすることで切り替え回数を減らすことができ、切り替え時間を小さくすることが可能である。これによって、全体の通信時間も短縮できる。

次に、ドアホン子機Ｋからの呼び出しに対し、１台のドアホン副親機Ｓが応答したときの動作を図４に基づいて説明する。ここでは、Ｎｏ．１のドアホン副親機Ｓが応答するものとする。

ドアホン子機Ｋからドアホン親機Ｍまたはドアホン副親機Ｓへの呼び出しがあったとき、Ｎｏ．１のドアホン副親機Ｓの呼出応答スイッチ部２１より応答が行われる。制御部２０は、無線送信部１９を介してドアホン親機Ｍへ応答信号を無線送信する。

無線送信された応答信号は、ドアホン親機Ｍの無線受信部１６を介して制御部１４に入力される。制御部１４は、制御信号である副親機一時待機命令を応答のなかったＮｏ．２、Ｎｏ．３のドアホン副親機Ｓにそれぞれ無線送信部１５を介して無線送信する。

無線送信された副親機一時待機命令は、各ドアホン副親機Ｓの無線受信部１８で受信され、それぞれの制御部２０に入力される。ドアホン副親機Ｓは、ドアホン子機Ｋからの呼び出しに対して、ドアホン親機Ｍまたは他のドアホン副親機Ｓが応答したことを認識し、制御部２０は、一時待機状態へ移行する。

一時待機状態において、ドアホン副親機Ｓは、モニター部２５による映像再生をオフにするが、ドアホン子機Ｋとドアホン親機Ｍまたは他のドアホン副親機Ｓとの間で通話中であることは認識した状態である。また、ドアホン親機Ｍもモニター部９による映像再生をオフにする。

一方、ドアホン子機Ｋから送信される映像信号と音声信号は、ドアホン親機Ｍに送信される。ドアホン親機Ｍでは、多重化分離化回路部８を介して受信した映像信号と音声信号のうち、映像信号は映像信号圧縮部１２に入力され、映像信号の圧縮が行われる。制御部１４は、無線送信部１５を介して圧縮された映像信号と音声信号をＮｏ．１のドアホン副親機Ｓに無線送信する。

無線送信された圧縮映像信号と音声信号は、ドアホン副親機Ｓの無線受信部１８で受信され、制御部２０に入力される。制御部２０に入力された圧縮映像信号は、映像信号伸長部２２で伸長され、モニター部２５でドアホン子機Ｋからの映像として映し出されるとともに、音声信号は、ドアホン子機Ｋからの音声としてスピーカー部２３で再生される。また、マイク部２４より入力された音声は、制御部２０に入力され、無線送信部１９を介してドアホン親機Ｍへ無線送信される。

無線送信された音声信号は、ドアホン親機Ｍの無線受信部１６で受信され、制御部１４に入力される。制御部１４に入力されたドアホン副親機Ｓからの音声信号は多重化分離化回路部８を介してドアホン子機Ｋへ送信される。

ドアホン子機Ｋでは、送信されたドアホン副親機Ｓからの音声信号は、多重化分離化回路６を介してスピーカー部３へ入力され、ドアホン副親機Ｓからの音声として再生される。以上の動作が、ドアホン子機Ｋと応答したドアホン副親機Ｓと間での通話が終了するまで繰り返される。

このように、ドアホン子機Ｋからの映像と音声をドアホン副親機Ｓから出力し、またドアホン副親機Ｓの音声をドアホン子機Ｋから出力することによって、室内に居る人は、ドアホン副親機Ｓを通じて、来客の映像を見ながら、音声にて通話を行うことが可能となる。

ドアホン副親機Ｓからの応答があって初めてドアホン親機Ｍは、ドアホン副親機Ｓに音声信号を無線送信する。これは、ドアホン子機Ｋが室内のドアホン親機Ｍまたはドアホン副親機Ｓを呼び出す際に、ドアホン親機Ｍから複数のドアホン副親機Ｓに映像信号を無線送信する必要があり、音声信号を省略することにより無線送信可能な映像信号量を増やすことができる。その結果、映像信号のフレームレートを向上させることができ、画質がよくなり、来客者を認識しやすくなる。

また、ドアホン子機Ｋからの呼び出しに対して、応答があったドアホン副親機Ｓ以外へのドアホン副親機Ｓに無線通信による映像信号の送信を停止することにより、ドアホン親機Ｍから通話を行うドアホン副親機Ｓへの無線送信可能な映像信号量が増える。これによって、さらに映像信号のフレームレートを向上させることができる。

次に、ドアホン子機Ｋからの呼び出しに対し、ドアホン親機Ｍが応答したときの動作を図５に基づいて説明する。ドアホン子機Ｋからの呼び出しに対して、ドアホン親機Ｍが応答した場合、ドアホン親機Ｍの制御部１４は、無線送信部１５を介して順次ドアホン副親機Ｓに副親機一時待機命令を無線送信する。各ドアホン副親機Ｓは、一時待機状態へと移行する。ドアホン親機Ｍは、ドアホン副親機Ｓのいずれも一時待機状態になるため、無線による映像信号の送信は行わない。

一方、ドアホン子機Ｋからの映像信号、音声信号は、ドアホン親機Ｍに送信される。ドアホン親機Ｍでは、多重化分離化回路部８を介して受信した映像信号と音声信号のうち、映像信号はモニター部９に、音声信号はスピーカー部１０に入力され、それぞれドアホン子機Ｋからの映像、音声として再生、出力される。また、マイク部１１より入力された音声は、制御部１４に入力され、多重化分離化回路部８を介してドアホン子機Ｋへ送信される。

ドアホン子機Ｋでは、送信されたドアホン親機Ｍからの音声信号は、多重化分離化回路部６を介してスピーカー部３に入力され、音声として再生される。以上の動作が、ドアホン子機Ｋとドアホン親機Ｍの通話が終了するまで繰り返される。

ドアホン子機Ｋからの映像と音声をドアホン親機Ｍから出力し、またドアホン親機Ｍの音声をドアホン子機Ｋから出力することによって、室内に居る人は、ドアホン親機Ｍを通じて、ドアホン子機Ｋからの映像を見ながら、音声にて通話を行うことが可能となる。

次に、ドアホン子機ＫとＮｏ．１のドアホン副親機Ｓとの通話が終了したときの動作を図６に基づいて説明する。ドアホン子機Ｋとドアホン副親機Ｓとの通話が終了すると、ドアホン副親機Ｓの制御部２０は、無線送信部１９を介してドアホン親機Ｍへ制御信号として通話完了命令を無線送信する。

無線送信された通話完了命令は、ドアホン親機Ｍの無線受信部１６にて受信され、制御部１４に入力される。ドアホン親機Ｍは、ドアホン子機Ｋとドアホン副親機Ｓの間の通話が完了したことを認識する。その後、ドアホン親機Ｍの制御部１４は、ドアホン子機Ｋへ多重化分離化回路部８を介して制御信号として子機待機命令を送信する。また、無線送信部１５を介して各ドアホン副親機Ｓに対しても順次、制御信号として副親機待機命令を無線送信する。

ドアホン子機Ｋでは、送信された子機待機命令は、多重化分離化回路部６に入力され、待機状態となる。ドアホン子機Ｋの待機状態とは、カメラ部２、スピーカー部３、マイク部４をオフにし、呼出スイッチ部５のみ呼び出しを待機している状態である。

ドアホン副親機Ｓでは、無線送信された副親機待機命令は、無線受信部１８にて受信され、制御部２０に入力される。制御部２０は、待機状態へと移行する。ドアホン副親機Ｓの待機状態とは、モニター部２５、スピーカー部２３、マイク部２４をオフにし、呼出応答スイッチ部２１は、呼び出しを待機している状態である。ただし、無線受信部１８は、ドアホン親機Ｍからの信号を受信可能状態になっている。

その後、ドアホン親機Ｍの制御部１４は、待機状態に移行する。以上の動作により、無線ドアホンシステムは通話状態から待機状態になる。ドアホン親機Ｍの待機状態とは、モニター部９、スピーカー部１０、マイク部１１をオフし、呼出応答スイッチ部１３は、呼び出しを待機している状態である。ただし、制御部１４は、無線送信部１５を介して一定間隔で各ドアホン副親機Ｓに順次制御信号として状態確認命令を無線送信する。

図７に、待機状態時において、ドアホン親機Ｍがドアホン副親機Ｓの状態確認を行うときにフローチャートを示す。ドアホン親機Ｍの制御部１４は、無線送信部１５を介してＮｏ．１のドアホン副親機Ｓに状態確認命令を無線送信する。

ドアホン副親機Ｓでは、無線送信された状態確認命令は、無線受信部１８にて受信され、制御部２０に入力される。制御部２０は、無線送信部１９を介して自己の状態、例えば電波強度、バッテリ残量などの情報を含んだ制御信号を状態返信命令としてドアホン親機Ｍへ無線送信する。

ドアホン親機Ｍでは、無線送信された状態返信命令は、無線受信部１５で受信され、制御部１４に入力される。制御部１４に入力された状態返信命令により、Ｎｏ．１のドアホン副親機Ｓが無線送信による映像信号を受信可能な状態にあるかを認識する。この状態確認は、Ｎｏ．２、Ｎｏ．３のドアホン副親機Ｓに対しても順次行い、一定間隔、例えば１秒ごとに状態確認を繰り返す。以上の動作は、ドアホン子機Ｋ、ドアホン親機Ｍ、ドアホン副親機Ｓのいずれかから呼び出しがあるまで繰り返される。

一定間隔で繰り返される状態確認において、ドアホン副親機Ｓから返信がない場合は、何らかの理由、例えばバッテリ切れ、電波状態の悪化など無線信号を受信できない状態にあることが予想される。

図８に、複数のドアホン副親機Ｓのうち例えばＮｏ．２のドアホン副親機Ｓから応答がない場合にドアホン子機Ｋから呼び出しがあったときのフローチャートを示す。基本的な動作は図２に示した動作と同様であるが、ドアホン親機Ｍは、状態確認によってＮｏ．２のドアホン副親機Ｓが無線通信不能であることを認識している。そのため、ドアホン親機Ｍは、Ｎｏ．２のドアホン副親機Ｓには、映像信号の無線送信を行わない。これによって、無線通信が可能なＮｏ．１、Ｎｏ．３のドアホン副親機Ｓに対する送信可能な映像信号量を増加させることができる。したがって、映像信号のフレームレートを向上させることが可能となり、映像の解像度が上がる。

図９に、図２に示した動作において、各ドアホン副親機Ｓがいずれも無線通信可能な場合の映像信号の再生状態を示す。また、図１０に、図８に示した動作において、複数のドアホン副親機ＳのうちＮｏ．２のドアホン副親機Ｓが無線通信不能な場合における映像信号の再生状態を示す。

図９に示すように、ドアホン子機Ｋから送信される映像信号のうち、各ドアホン副親機Ｓが再生可能なフレーム数は１／３である。一方、図１０に示すように、Ｎｏ．２のドアホン副親機Ｓが無線通信不能の場合、ドアホン親機Ｍは、ドアホン副親機Ｓには映像信号の無線送信を行わないため、他のドアホン副親機Ｓは、ドアホン子機Ｋから送信される映像信号のうち、１／２のフレーム数を再生することが可能となる。このように、映像信号を送信するドアホン副親機Ｓが少なくなると、再生可能なフレームレートを向上させることが可能となる。

ところで、ドアホン親機Ｍに、３台のドアホン副親機Ｓが無線接続されているが、無線通信可能なドアホン副親機Ｓの数が増加する程、ドアホン子機Ｋからドアホン親機Ｍを介して無線送信される映像信号のフレームレートは低下する。例えば、ドアホン親機Ｍにドアホン副親機Ｓが１台無線接続されている場合の無線送信可能な映像信号のフレームレートをｆ、無線接続されるドアホン副親機Ｓの台数をｎとすると、各ドアホン副親機Ｓで再生可能な映像信号のフレームレートは、
ｆ÷ｎ (式４)
で表される。

そこで、ドアホン親機Ｍに無線接続されるドアホン副親機Ｓの台数が増加しても、各ドアホン副親機Ｓで再生される映像信号のフレームレートをできるだけ維持するため、ドアホン親機Ｍに無線接続されるドアホン副親機Ｓの台数に応じて、映像信号圧縮部１２における映像圧縮率を変化させる。

ドアホン親機Ｍにドアホン副親機Ｓが１台無線接続されている場合の無線送信可能な映像信号のフレームレートをｆ、無線接続されるドアホン副親機Ｓの台数をｎ、映像信号圧縮部１２での映像信号圧縮率をｃとすると、各ドアホン副親機Ｓで再生可能な映像信号のフレームレートは、
ｆ÷ｎ÷ｃ （ｃ≦１） （式５）
となり、画質が許容される範囲で圧縮率ｃを台数に応じて
ｃ＝１÷ｎ (式６)
に近づけることにより、ドアホン親機Ｍに無線接続されるドアホン副親機Ｓの台数が増加しても、各ドアホン副親機Ｓでのフレームレートはドアホン副親機Ｓが１台のときのフレームレートとほぼ同じにできる。したがって、ドアホン副親機Ｓで再生される映像信号のフレームレートを低下させずに、映像信号を送信することができる。

他の実施形態の無線ドアホンシステムを図１１に示す。本実施形態では、ドアホン親機Ｍからドアホン副親機Ｓに送信する映像信号量が低下しても、来客が誰であるかの判別を行いやすくする。そこで、ドアホン親機Ｍは、映像信号を縮小してドアホン副親機Ｓに送信し、ドアホン副親機Ｓでは、映像として静止画と動画を同時に出力するようにする。

ドアホン親機Ｍは、多重化分離化回路部８で分離されたドアホン子機Ｋからの映像信号を縮小する映像信号縮小部３０と、映像信号縮小部３０で縮小されたドアホン子機Ｋからの映像信号を圧縮する映像信号圧縮部１２とを備える。ドアホン副親機Ｓは、ドアホン親機Ｍから無線送信されてくる圧縮された映像信号を１フレーム分、静止画として記憶するメモリ部３１と、メモリ部３１からの静止画圧縮映像信号と制御部２０からの圧縮映像信号を伸長する映像信号伸長部２２と、映像信号伸長部２２で伸長された２つの映像信号を合成する映像合成部３２とを備える。なお、その他のドアホン子機Ｋ、ドアホン親機Ｍ、ドアホン副親機Ｓの構成は、図１に示したものと同じである。

ドアホン子機Ｋからドアホン親機Ｍまたは複数のドアホン副親機Ｓを呼び出したとき、ドアホン親機Ｍは、ドアホン子機Ｋのカメラ部２、マイク部４を起動させる。ドアホン子機Ｋは、映像信号と音声信号をドアホン親機Ｍへ送信する。送信されたドアホン子機Ｋからの映像信号と音声信号は、ドアホン親機Ｍの多重化分離化回路部８で受信される。

ドアホン親機Ｍでは、受信された映像信号は、モニター部９に入力され、ドアホン子機Ｋからの映像として再生、出力されると共に、映像信号縮小部３０にも入力される。映像信号縮小部３０では、映像信号を間引いて縮小し、映像信号圧縮部１２に入力する。映像信号圧縮部１２で圧縮された圧縮縮小映像信号は、制御部１４に入力される。制御部１４に入力された圧縮縮小映像信号は、無線送信部１５を介してＮｏ．１のドアホン副親機Ｓに無線送信される。

Ｎｏ．１のドアホン副親機Ｓでは、無線送信された圧縮縮小映像信号は、無線受信部１８で受信され、制御部２０に入力される。制御部２０に入力された圧縮縮小映像信号のうち、最初に無線送信されてきた圧縮縮小映像信号、すなわちドアホン子機Ｋからドアホン親機Ｍまたはドアホン副親機Ｓを呼び出した瞬間の映像信号を圧縮縮小した圧縮縮小映像信号は、メモリ部３１に入力され、フレームＡの静止画像として記憶される。以降、無線送信されてきたフレームＢの圧縮縮小映像信号は、制御部２０から映像信号伸長部２２に入力される。

図１２に示すように、メモリ部３１に静止画として記憶された圧縮縮小映像信号と制御部２０から入力される圧縮縮小映像信号は、映像信号伸長部２２によって縮小映像信号に伸長された後、映像信号合成部３２に入力される。合成された信号は、映像信号合成部３２からモニター部２５に入力され、２つの時間差のある映像が合成されて１画面に映し出される。モニター部２５が横長画面の場合には、水平方向に２つの映像が並んで表示される。モニター部２５が縦長画面の場合には、図１３に示すように、垂直方向に２つの映像が並んで表示される。

フレームＡの映像は、ドアホン子機Ｋが呼び出した瞬間の映像を静止画像としたものである。フレームＢの映像は、その後にドアホン子機Ｋからドアホン親機Ｍを介して無線送信されてくる動画像である。このように、呼び出しがあった瞬間の静止画像と現在の動画像を合成して表示することにより、室内のドアホン副親機Ｓで誰が来客したのかの確認が容易となる。しかも、時間差のある映像を表示することにより、現在の映像に誰も映っていないような場合、いたずらや間違ってドアホン子機Ｋが操作されたということが認識でき、無用な応対を防げる。

また、ドアホン親機Ｍは無線送信する映像信号を予め映像信号縮小部３０で縮小しているため、１フレームあたりの映像信号量は通常の場合に比較して減少している。各ドアホン副親機Ｓに対して、無線送信可能な映像信号のフレームレートを向上させることが可能となる。

映像信号を縮小していない場合のドアホン副親機Ｓで再生される映像信号のフレームレートをｆ、映像信号の縮小率をｓとすると、映像信号を縮小した後のフレームレートは、
ｆ÷ｓ （ｓ＜１） （式７）
で表される。したがって、フレームレートは高くなるので、表示される映像は滑らかになり、画質が向上して、見やすくなる。

そして、ドアホン副親機Ｓのいずれかがドアホン子機Ｋからの呼び出しに応答した場合には、ドアホン親機Ｍの映像信号縮小部３０は、映像信号の縮小動作を停止し、縮小していない映像信号を映像信号圧縮部１２に入力する。ドアホン子機Ｋからの呼び出しに応答した後は、ドアホン親機Ｍから縮小していない映像信号がドアホン副親機Ｓに送信される。以降の動作は、上記と同様である。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正および変更を加え得ることは勿論である。各ドアホン副親機がドアホン親機と同じ機能を備え、かつドアホン親機およびドアホン副親機がカメラ部を備えたものとする。これによって、室内に設置されたドアホン親機および各ドアホン副親機は、内線電話のように双方向に無線通信を行えるようにしてもよい。また、ドアホン親機は、ドアホン子機から受信した映像信号から順に静止画像を作成し、これらの静止画像を各ドアホン副親機に順次送信してもよい。ドアホン副親機では、順に受信した静止画像をサムネイル表示する。これによって、動画を送信する場合に比べて送信する映像信号量を少なくでき、通信時間の短縮を図れたり、多数のドアホン副親機に送信可能となる。

本発明の無線ドアホンシステムのドアホン子機、ドアホン親機およびドアホン副親機のブロック図 ドアホン子機からドアホン親機またはドアホン副親機を呼び出したときの動作フローチャート ドアホン子機からドアホン親機またはドアホン副親機を呼び出したときの他の動作フローチャート ドアホン副親機が応答したときの動作フローチャート ドアホン親機が応答したときの動作フローチャート ドアホン子機とドアホン副親機との通話が終了したときの動作フローチャート ドアホン親機がドアホン副親機の状態確認を行うときの動作フローチャート 無線通信不能なドアホン副親機がある場合のドアホン子機からドアホン親機またはドアホン副親機を呼び出したときの動作フローチャート ドアホン副親機において映像信号を再生するときの動作フローチャート 無線通信不能なドアホン副親機がある場合のドアホン副親機において映像信号を再生するときの動作フローチャート 他の実施形態の無線ドアホンシステムのドアホン子機、ドアホン親機およびドアホン副親機のブロック図 合成した映像を示す図 合成した他の映像を示す図

符号の説明

２ カメラ部
５ 呼出スイッチ部
９ モニター部
１２ 映像信号圧縮部
１４ 制御部
１５ 無線送信部
１６ 無線受信部
１８ 無線受信部
１９ 無線送信部
２０ 制御部
２２ 映像信号伸長部
２５ モニター部
３０ 映像信号縮小部
３１ メモリ部
３２ 映像合成部
Ｋ ドアホン子機
Ｍ ドアホン親機
Ｓ ドアホン副親機

Claims (9)

1. カメラを有するドアホン子機と、該ドアホン子機と通信可能に接続されモニターを有するドアホン親機と、該ドアホン親機と無線通信可能とされモニターを有する複数のドアホン副親機とからなる無線ドアホンシステムであって、前記ドアホン子機から呼び出しがあったとき、前記ドアホン親機は、前記ドアホン子機から映像信号を受信し、各ドアホン副親機に異なるフレームの映像信号を順次送信することを特徴とする無線ドアホンシステム。
2. カメラを有するドアホン子機と、該ドアホン子機と通信可能に接続されモニターを有するドアホン親機と、該ドアホン親機と無線通信可能とされモニターを有する複数のドアホン副親機とからなる無線ドアホンシステムであって、前記ドアホン子機から呼び出しがあったとき、前記ドアホン親機は、前記ドアホン子機から受信した映像信号を分割し、分割した同じ映像信号を各ドアホン副親機に順次送信することを特徴とする無線ドアホンシステム。
3. ドアホン親機は、映像信号を１パケットで送信可能な信号量あるいはこのｎ倍（ｎは自然数）の信号量に分割することを特徴とする請求項２記載の無線ドアホンシステム。
4. カメラを有するドアホン子機と、該ドアホン子機と通信可能に接続されモニターを有するドアホン親機と、該ドアホン親機と無線通信可能とされモニターを有する複数のドアホン副親機とからなる無線ドアホンシステムであって、前記ドアホン子機から呼び出しがあったとき、前記ドアホン親機は、前記ドアホン子機から受信した映像信号を圧縮して前記ドアホン副親機に送信し、前記ドアホン副親機の台数が多いほど映像信号を圧縮するときの圧縮率を上げることを特徴とする無線ドアホンシステム。
5. カメラを有するドアホン子機と、該ドアホン子機と通信可能に接続されモニターを有するドアホン親機と、該ドアホン親機と無線通信可能とされモニターを有する複数のドアホン副親機とからなる無線ドアホンシステムであって、前記ドアホン子機から呼び出しがあったとき、前記ドアホン親機は、前記ドアホン子機から受信した映像信号を各ドアホン副親機に送信し、前記ドアホン副親機は、前記ドアホン親機から受信した映像信号から静止画を作成し、その後に受信した映像信号の映像を前記静止画とともに前記モニターに表示することを特徴とする無線ドアホンシステム。
6. ドアホン親機は、映像信号を縮小してドアホン副親機に送信し、前記ドアホン副親機は、ドアホン子機から呼び出しがあった時点の映像を静止画として記憶し、その後に送信されてきた映像信号から動画像を生成し、前記静止画と動画とを合成して２画面で表示することを特徴とする請求項５記載の無線ドアホンシステム。
7. ドアホン親機とドアホン副親機とは、各種の情報を含んだ制御信号を送受信し、前記ドアホン親機は、送信した制御信号に対する応答のないドアホン副親機に対して、映像信号を送信しないことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の無線ドアホンシステム。
8. ドアホン親機は、ドアホン子機から映像信号、音声信号および制御信号を受信し、ドアホン子機の呼び出しに対する応答があるまで、ドアホン副親機に映像信号および制御信号だけを送信することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の無線ドアホンシステム。
9. ドアホン子機の呼び出しに対して、ドアホン副親機の１台が応答したとき、前記ドアホン親機は、応答したドアホン副親機以外のドアホン副親機との無線通信を停止することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の無線ドアホンシステム。