JP2007174423A - 情報信号伝送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 電力路と情報路とを同時に確保でき、施工性に優れた情報信号伝送装置を提供する。
【解決手段】 ゲート装置３，基本機能モジュール８ｂを介して電力線Ｌ１に電気的に接続された拡張機能モジュール１０ｂの電源用コネクタ１１Ａ’から電力供給を受ける電源用コネクタ１１Ａと、情報線Ｌ２に電気的に接続された拡張機能モジュール１０ｂの情報用コネクタ１１Ｂ’との間で情報信号を授受する情報用コネクタ１１Ｂと、集音した音響信号を電気信号に変換するマイクロホンＭ１とを備えたモジュール本体１０Ａ内に、マイクロホンＭ１の出力から音声を認識し、該認識結果に基づいて情報信号を出力する音声認識手段と、前記情報信号を情報用コネクタ１１Ｂを介して伝送する情報伝送手段とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、情報と電力とを同時に送ることができる配線システムに用いる情報信号伝送装置に関するものである。

従来、ユーザが、様々な消費者向け電化製品や家庭の器具をホームネットワークに接続して、このような製品や器具がデータを共有し、相互に連動する配線システムに音声認識システムを設けて、製品や器具にネットワークを介して音声情報の伝達を行う構成が開示されている。（例えば、特許文献１参照）
特許第３７１１０８９号公報

しかしながら、従来の構成では、音声認識システムはネットワークを介して他の製品や器具と接続されるものの、音声認識システムの電源は設置場所で商用電源から供給しているため、電力線の引出口の場所によって音声認識システムの設置場所が限定されていた。また、新たに電力線の配線が必要となれば工事等の手間がかかり、施工性に問題があった。

さらに、音声認識システムを既存の配線システムに追加する場合、別途電源線や情報線を配線する必要があり、工事等の手間がかかり、拡張性に乏しいものであった。

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、電力路と情報路とを同時に確保でき、施工性に優れた情報信号伝送装置を提供することにある。

請求項１の発明は、屋内の天井面、壁面、床面に設置されて電力及び情報信号を伝送する少なくとも１系統の配線に電気的に接続された第１の接続部に電気的に直接接続して電力供給を受け、第１の接続部との間で情報信号を授受するための第２の接続部と、集音した音響信号を電気信号に変換する１乃至複数のマイクロホンと、前記マイクロホンの出力から音声を認識し、該認識結果に基づいて情報信号を出力する音声認識手段と、前記情報信号を第２の接続部を介して伝送する情報伝送手段とを備えることを特徴とする。

この発明によれば、情報信号伝送装置は、第２の接続部を第１の接続部に電気的に接続すれば電力路と情報路とを同時に確保でき、新たに配線工事を行う必要がなく、優れた施工性を得ることができる。また、音声を発するだけで容易に情報伝達が可能となる。

請求項２の発明は、請求項１において、前記音声認識手段は、前記マイクロホンが出力する電気信号から音声信号を抽出する音響信号分析部と、音声の言語モデルを記憶した言語モデル記憶部と、前記言語モデルを音声信号に変換した音響モデルを記憶した音響モデル記憶部と、音響信号分析部の出力と音響モデル記憶部に記憶している音響モデルとを照合して認識結果を出力する照合部と、前記認識結果に基づいて情報信号を出力する情報信号出力部とを備えることを特徴とする。

この発明によれば、音声を発するだけで容易に情報伝達が可能となる。

請求項３の発明は、請求項１または２において、前記音声認識手段が出力する情報信号は、前記配線に接続された機能装置の動作を制御するための制御コマンドであることを特徴とする。

この発明によれば、音声を発するだけで、照明器具等の装置を制御することができる。

請求項４の発明は、請求項１乃至３いずれかにおいて、前記音声認識手段が音声を認識したことを音で報知する報知手段を備えることを特徴とする。

この発明によれば、音声認識に成功したか、あるいは失敗したかを知ることができる。

請求項５の発明は、請求項１乃至４いずれかにおいて、前記第１の接続部の配置及び形状の形態の定型化に対応して前記第２の接続部の形態を定形としていることを特徴とする。

この発明によれば、情報信号伝送装置と第１の接続部を具備する装置との汎用化を図ることができる。

以上説明したように、本発明では、電力路と情報路とを同時に確保でき、優れた施工性を得ることができるという効果がある。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態１）
本実施形態の情報信号伝送装置１０ａを用いるシステム構成は、図７に示すように建物内の適所において埋め込み配設している１乃至複数のスイッチボックス２を設け、各スイッチボックス２間に壁面内に先行配線した電力線Ｌ１と、情報線Ｌ２とを送り配線するとともに、始端のスイッチボックス２に対しては、配線盤１内の主幹ブレーカＭＢと分岐ブレーカＢＢとを介して屋内に引き込まれた電力線Ｌ１を導入し、また外部のインターネット網ＮＴにゲートウェイＧＷ（ルータ、ハブ内蔵）を介して接続されている情報線Ｌ２を導入してある。ここでスイッチボックス２には室内の天井面のようなハイポジションＨＰに設けられるものと、壁スイッチ等で推奨される高さ位置（ミドルポジションＭＰ）に設けられるものと、足元付近（ローポジションＬＰ）に設けられるものとに区分される。

これらのスイッチボックス２は、例えばＪＩＳで規格化された大角形の１個モジュール寸法の埋め込み型の配線器具が３個取り付けることができる１連の取付枠４（図８参照）に対応して規格化されたスイッチボックスからなり、図１に示すように上部から配線盤１または他のスイッチボックス２から送り配線されてくる電力線Ｌ１及び情報線Ｌ２を導入するとともに、下部からは他のスイッチボックス２へ送り配線するための電力線Ｌ１及び情報線Ｌ２を導出している。そして各スイッチボックス２には基本機能モジュール８を接続するゲート装置３のボディを夫々取付枠４により取り付けてある。

この取付枠４は図８に示すように中央に器具取り付け用の窓孔４ａを設けてあって、この窓孔４ａに取り付け対象の器具本体の前部を背方から嵌め、左右両側の枠片に設けた係止手段に器具本体の両側に設けた被係止部を係止させて器具本体を固定するようになっている。そして上下枠片に設けた取付孔４ｂに挿通する取り付けねじ（図示せず）をスイッチボックス２のねじ孔（図示せず）に締結することで、器具本体ごとスイッチボックス２に取り付けられる。またスイッチボックス２を用いず、埋め込み孔を開口した壁パネルに取り付ける場合には所謂挟み金具で壁パネルを挟持させて取り付けたり、木ねじを用いて取り付けることもできるようになっている。

ゲート装置３は図９に示すようにボディ背面部に速結端子構造の接続端子部５ａ，５ｂ及び送り配線用の接続端子部５ａ’、５ｂ’を設け、夫々に対応する電力線Ｌ１、情報線Ｌ２を接続するようになっている。またボディ前面部には、送られてきた電力線Ｌ１と電気的に接続されている接触部を備えた電力路接続口６Ａと、送られてきた情報線Ｌ２と電気的に接続されている情報路接続口６Ｂとを有しモジュール化した接続口６を図８に示すように備えている。

これら接続口６Ａ，６Ｂは両者間の間隔及び内部の接触部の配列、開口部の形状等がシステムとして規格化されており、このゲート装置３のボディ前面部を覆うようにスイッチボックス２の前面開口側に取り付ける図１０に示す基本機能モジュール８の背面部に設けたコネクタ７の被接続部７Ａ、７Ｂが各接続口６Ａ，６Ｂに着脱自在に結合されるようになっている。

基本機能モジュール８は、後述する拡張機能モジュール１０とで機能装置を構成するもので、図１０，図１１（ａ）に示す合成樹脂製（ＡＢＳ等の非結晶性汎用プラスチック）で扁平なモジュール本体８Ａ内に図１３に示す回路を内蔵しているもので、背面部のコネクタ７の被接続部７Ａ，７Ｂをゲート装置３の接続口６Ａ，６Ｂに結合させることで、スイッチボックス２の前面開口を覆うとともに、周部のフランジをスイッチボックス２の前面開口周辺の壁面に重ねた状態となり、その状態で上、下部の中央に穿孔している取付孔８０に取り付けねじ（図示せず）を前面部側から挿通させて取付枠４の上下枠に設けたねじ孔４ｃに螺入締結することでスイッチボックス２に取付枠４を介して取り付けられる。

またモジュール本体８Ａの前面部には、上、下の取付孔８０の開口位置より上または下側位置において、図１１（ａ）に示すようにモジュール本体８Ａの幅方向に幅広溝８１ａと幅狭溝８１ｂとからなる連結用溝部８１を中央の仕切壁８２で左右に二分されるように形成している。

この仕切壁８２の左側または右側の連結用溝部８１には図１１（ｂ）に示す合成樹脂製の連結体１００の片側半分を仕切壁８２に当たる位置まで嵌め込み、この連結体１００の残り半分を図１２に示すように拡張機能モジュール１０側に同様に設けてある連結用溝部８１に嵌め込むことで、基本機能モジュール８と拡張機能モジュール１０とを機械的に結合できるようになっている。連結体１００は背面に幅広溝８１ａ，幅狭溝８１ｂを仕切る仕切壁８１ｃが嵌る溝１００ａを設け、両溝８１ａ、８１ｂに跨るように挿入される。そして基本機能モジュール８では前面部側から化粧カバー８Ｂを着脱自在に被着することで、また拡張機能モジュール１０では蓋部８３を閉じることで、両者の連結用溝部８１に跨るように嵌め込んである連結体１００が脱落しないように保持して連結状態を維持するようになっている。而して連結体１００と連結用溝部８１とが基本機能モジュール８と拡張機能モジュール１０との連結手段を構成する。

本実施形態の配線システムでは、機能によって複数の種類の基本機能モジュール８が準備されており、基本機能モジュール８は、図１３に示すように、被接続部７Ａを介して供給される商用電源ＡＣを、安定した直流電圧からなる内部回路の動作電源＋Ｖに変換するＡＣ／ＤＣコンバータ２１と、被接続部７Ｂを介して接続される情報線Ｌ２を通じて双方向に伝送されるデジタル情報信号を送受信する通信伝送部２２と、被接続部７Ａを介して商用電源ＡＣに接続される電源用コネクタ９Ａ，９Ａ’と、通信伝送部２２、被接続部７Ｂを介して情報線Ｌ２に接続される情報用コネクタ９Ｂ，９Ｂ’と、通信伝送部２２で受信されるデジタル情報信号からデータを取り込んで処理を行うとともに、当該基本機能モジュール８から他の基本機能モジュール８あるいは拡張機能モジュール１０宛、、あるいは情報線Ｌ２を介してデジタル情報信号を送る場合のデジタル情報生成処理を行う演算処理部２３と、Ｉ／Ｏインターフェース２４を介して演算処理部２３との間でデータの授受を行って動作する機能部２５とから構成され、これら各部は動作電源＋Ｖを前記のＡＣ／ＤＣコンバータ２１から供給されるのである。この機能部２５の構成が基本機能モジュール８によって異なるのである。

基本機能モジュール８のモジュール本体８Ａの両側側面の一方側は雄型の電源用コネクタ９Ａ、情報用コネクタ９Ｂを、他方側には雌型の電源用コネクタ９Ａ’、情報用コネクタ９Ｂ’を設けている。そして、これら電源用コネクタ９Ａ，９Ａ’の接触片に被接続部７Ａの接触片を内部で接続することで、左右何れの方向に拡張機能モジュール１０が連結されても商用電源ＡＣを供給することができるようにしている。さらに、情報用コネクタ９Ｂ，９Ｂ’の接触片に通信伝送部２２の入出力を接続することで、左右何れの方向に拡張機能モジュール１０が連結されても情報信号の授受を行えるようにしている。なお、上記電源用コネクタ９Ａ，９Ａ’は、モジュール本体８Ａの両側側面において一端側に偏倚して配置され、上記情報用コネクタ９Ｂ，９Ｂ’は、モジュール本体８Ａの両側側面において他端側に偏倚して配置される。

これら電源用コネクタ９Ａ，９Ａ’、情報用コネクタ９Ｂ，９Ｂ’は、内部の接触部の配列、開口部の形状等がシステムとして規格化され、さらには同一面に配置された電源用コネクタと情報用コネクタとの間隔もシステムとして規格化されており、拡張機能モジュール１０の後述する電源用コネクタ１１Ａ，１１Ａ’、情報用コネクタ１１Ｂ，１１Ｂ’が着脱自在に結合されるようになっている。

次に、本実施形態の配線システムでは、電力供給を受けて動作する機能によって複数の種類の拡張機能モジュール１０が準備されており、拡張機能モジュール１０は図１４に示すように、電源用コネクタ１１Ａ，１１Ａ’と、情報用コネクタ１１Ｂ，１１Ｂ’と、電源用コネクタ１１Ａ，１１Ａ’いずれか一方を介して供給される商用電源ＡＣを、安定した直流電圧からなる内部回路の動作電源＋Ｖに変換するＡＣ／ＤＣコンバータ３１と、情報用コネクタ１１Ｂ，１１Ｂ’を介して双方向に伝送されるデジタル情報信号を送受信する通信伝送部３２と、通信伝送部３２で受信されるデジタル情報信号からデータを取り込んで処理を行うとともに、当該拡張機能モジュール１０から基本機能モジュール８あるいは他の拡張機能モジュール１０宛、あるいは情報線Ｌ２を介してデジタル情報信号を送る場合のデジタル情報生成処理を行う演算処理部３３と、Ｉ／Ｏインターフェース３４を介して演算処理部３３との間でデータの授受を行って動作する機能部３５とから構成され、これら各部は動作電源＋Ｖを前記のＡＣ／ＤＣコンバータ３１から供給されるのである。この機能部３５の構成が拡張機能モジュール１０によって異なるのである。

そして、拡張機能モジュール１０は、基本的には図１５（ａ）に示すようにモジュール本体１０Ａの高さ寸法を基本機能モジュール８と同じ高さ寸法に規格化され、また横幅寸法も規格化された単位モジュール寸法の整数倍に規格化されている。

また、合成樹脂製（ＡＢＳ等の非結晶性汎用プラスチック）で扁平なモジュール本体１０Ａの両側側面の一方側は雄型の電源用コネクタ１１Ａ、情報用コネクタ１１Ｂを、他方側には雌型の電源用コネクタ１１Ａ’、情報用コネクタ１１Ｂ’を設けている。上記電源用コネクタ１１Ａ，１１Ａ’は、モジュール本体１０Ａの両側側面において一端側に偏倚して配置され、上記情報用コネクタ１１Ｂ，１１Ｂ’は、モジュール本体１０Ａの両側側面において他端側に偏倚して配置される。これら電源用コネクタ１１Ａ，１１Ａ’、情報用コネクタ１１Ｂ，１１Ｂ’は、基本機能モジュール８の電源用コネクタ９Ａ，９Ａ’、情報用コネクタ９Ｂ，９Ｂ’と同様に、内部の接触部の配列、開口部の形状等がシステムとして規格化され、さらには同一面に配置された電源用コネクタと情報用コネクタとの間隔もシステムとして規格化されており、基本機能モジュール８の電源用コネクタ９Ａ，９Ａ’、情報用コネクタ９Ｂ，９Ｂ’、あるいは他の拡張機能モジュール１０の電源用コネクタ１１Ａ，１１Ａ’、情報用コネクタ１１Ｂ，１１Ｂ’が着脱自在に結合されるようになっている。

具体的には、雄型の電源用コネクタ１１Ａ、情報用コネクタ１１Ｂは、基本機能モジュール８の雌型の電源用コネクタ９Ａ’、情報用コネクタ９Ｂ’、あるいは他の拡張機能モジュール１０の雌型の電源用コネクタ１１Ａ’、情報用コネクタ１１Ｂ’に接続し、雌型の電源用コネクタ１１Ａ’、情報用コネクタ１１Ｂ’は、基本機能モジュール８の雄型の電源用コネクタ９Ａ、情報用コネクタ９Ｂ、あるいは他の拡張機能モジュール１０の雄型の電源用コネクタ１１Ａ、情報用コネクタ１１Ｂに接続する。

そして、モジュール本体１０Ａ内ではこれら電源用コネクタ１１Ａ，１１Ａ’の接触片を互いに接続しており、片側の電源用コネクタが隣接する基本機能モジュール８または拡張機能モジュール１０の電源用コネクタに嵌合して電力を受け取る側（受電口）となると、他方の電源用コネクタが電力供給側（給電口）となる。

さらに、情報用コネクタ（情報授受口）１１Ｂ，１１Ｂ’の接触片に通信伝送部３２の入出力を接続することで、左右何れの方向に基本機能モジュール８や、他の拡張機能モジュール１０が連結されても情報信号の授受を行えるようにしており、両側に隣接する基本機能モジュール８または拡張機能モジュール１０との間で情報信号を授受できるようになっている。

また、拡張機能モジュール１０のモジュール本体１０Ａの形状は、背面を図１５（ｂ）、（ｃ）に示すように平坦な面に形成して壁面に沿わせることができるようにしている。そして上下位置には上述の連結体１００を基本機能モジュール８と同様に挿入するための幅広溝８１ａ、幅狭溝８１ｂからなる連結用溝部８１を設けるとともに、この連結用溝部８１を開閉する蓋部８３を設け、連結体１００を装着する際や外す場合にはこの蓋部８３を開き、連結体１００の装着状態を保持する際には上述したように閉じるようになっている（図１５（ｃ）参照）。

次に、拡張機能モジュール１０の１つの形態である本実施形態の情報信号伝送装置１０ａについて、以下説明する。図２に示すように、情報信号伝送装置１０ａは、拡張機能モジュール１０と同様に、ＡＣ／ＤＣコンバータ３１、通信伝送部３２、演算処理部３３、Ｉ／Ｏインターフェース３４、機能部３５がモジュール本体１０Ａ内に収納され、モジュール本体１０Ａの両側側面の一方側は雄型の電源用コネクタ１１Ａ、情報用コネクタ１１Ｂを、他方側には雌型の電源用コネクタ１１Ａ’、情報用コネクタ１１Ｂ’を設けている。

モジュール本体１０Ａ内には図３に示すように、機能部３５として、スピーカＳＰ、マイクロホンＭ１、通話スイッチＳＷ１、警報解除スイッチＳＷ２、増幅部３５ａ，３５ｂ、エコーキャンセル部３５ｃ，３５ｄ、音声認識部３５ｈを備える。

また、スピーカＳＰ、マイクロホンＭ１に対向するモジュール本体１０Ａの前面には複数の音孔１０Ｂや、通話スイッチＳＷ１，警報解除スイッチＳＷ２を前面に露出させる挿通孔１０Ｃ，１０Ｃが穿設されている（図２参照）。

そして、他の部屋等から情報線Ｌ２を介して送信された音声信号は、エコーキャンセル部３５ｄを介して増幅部３５ａで増幅された後、スピーカＳＰから出力される。また、通話スイッチＳＷ１を操作することで通話可能状態となり、マイクロホンＭ１から出力された音声信号は増幅部３５ｂで増幅された後、エコーキャンセル部３５ｃを通過し、情報線Ｌ２を介して他の部屋等へ送信される。すなわち、部屋間で双方向の通話が可能なインターホンとして機能するものである。

また、本実施形態では、スピーカＳＰの近傍にマイクロホンＭ１が配置されており、スピーカＳＰの音声出力をマイクロホンＭ１が拾うことで発生するハウリングを防止するために、以下の処理を行う。まず、エコーキャンセル部３５ｃは、エコーキャンセル部３５ｄの出力を参照信号として取り込み、増幅部３５ｂの出力に対して演算を施すことにより、スピーカＳＰからマイクロホンＭ１に回り込んだ音声情報信号をキャンセリングするものである。さらにエコーキャンセル部３５ｄは、エコーキャンセル部３５ｃの出力を参照信号として取り込み、Ｉ／Ｏインターフェース３４の出力に対して演算を施すことにより、通話先の相手側でのスピーカからマイクロホンへの音声情報信号の回り込みをもキャンセリングするものである。

さらに、マイクロホンＭ１は通話スイッチＳＷ１の操作状態にかかわらず常に集音した音響信号を電気信号に変換しており、通話スイッチＳＷ１を操作していない状態でのマイクロホンＭ１の出力は音声認識部３５ｈに入力されている。

以下、音声認識部３５ｈの動作について説明する。音声認識部３５ｈは、図４に示すように、マイクロホンＭ１が出力する電気信号から音声信号を抽出する音響信号分析部３５０と、音声の言語モデルを記憶した言語モデル記憶部３５１と、言語モデルを音声信号に変換した音響モデルを記憶した音響モデル記憶部３５２と、音響信号分析部３５０の出力と音響モデル記憶部３５２に記憶している音響モデルとを照合して認識結果を出力する照合部３５３と、照合部３５３の認識結果に基づいて情報信号を出力する情報信号出力部３５４とを備える。ここで、音響モデルとは、平均的な発音データを基に作られた音声の単語辞書のことである。

照合部３５３での照合（マッチング）には、ＨＭＭ（Hidden Markov Model 隠れマルコフモデル）と呼ばれる理論を用いて、音響信号分析部３５０からの音声信号の波形と、音響モデル記憶部３５２に記憶されている音響モデルとを照合する。

例えば、「電気をつけてください」という言葉を認識する場合、最初の「で」という言葉を認識した時点での照合の候補は、言語モデル記憶部３５１に記憶している「で」から始まる言葉に絞られる。次に、「でん」という言葉を認識した時点での照合の候補は、「電気」，「電線」，．．．に絞られ、さらに「でんきをつけて」を認識した時点では、対象が「電気」に絞り込まれ、以後、徐々に照合の候補が絞り込まれて、最終的に最も一致する言葉「電気をつけてください」が認識結果となる。上記照合動作は、１０〜２０ミリ秒のサイクルで行われる。

言語モデル記憶部３５１にない単語は未知語として扱われ、認識されない。そのため、予め用途やＣＰＵ処理能力、使用可能なメモリ容量等を考慮して、言語モデル記憶部３５１をチューニングしておく必要がある。また、認識結果をフィードバックすることで、言語モデル記憶部３５１の言語モデルが最適に補正される。

そして、情報信号出力部３５４は、照合部３５３の認識結果に基づいて情報信号を出力するのであるが、本実施形態では、他の機能装置の動作を制御する制御コマンドを情報信号として出力する。

例えば、図５に概略を示す配線システムを一例として説明する。まず、電力線Ｌ１，情報線Ｌ２は建物２００内の壁面内に先行配線されており、室内の天井面のようなハイポジションＨＰに設けられたスイッチボックス２のゲート装置３には（図７参照）、引掛栓刃接続部６０を備えた基本機能モジュール８ｄが接続され、該基本機能モジュール８ｄには照明器具１２０を接続する。すなわち、上記情報信号伝送装置１０ａは、電力線Ｌ１，情報線Ｌ２を介して基本機能モジュール８ｄに接続している。

そして、図６の動作フローチャートに示すように、「電気を消してください」という言葉をマイクロホンＭ１に対して発声し（ステップＳ１）、音声認識部３５ｈの照合部３５３で「電気を消してください」という音声を認識すると（ステップＳ２）、情報信号出力部３５４は、この認識結果に基づいて、照明器具１２０を消灯させる制御コマンドを出力して、情報線Ｌ２に伝送させる。このとき、音声認識部３５ｈはマイクロホンＭ１の出力から音声信号を有効に認識したことを報知するために、スピーカＳＰから「照明を消します」という音声を出力する（ステップＳ３）。

ここで、電力線Ｌ１，情報線Ｌ２には伝送処理装置１１０が接続されており、伝送処理装置１１０は各機能装置からの情報信号を中継し、該情報信号に含まれるＩＤ等を参照して対応する機能装置へ情報信号を送信する動作を行う。具体的には、伝送処理装置１１０において、複数の機能装置からの情報信号を複数チャネル制御（時分割多重制御等）することで、通信効率の向上を図っている。

情報信号伝送装置１０ａから情報線Ｌ２に出力された制御コマンドも、伝送処理装置１１０で中継され（ステップＳ４）、基本機能モジュール８ｄへ伝送される（ステップＳ５）。基本機能モジュール８ｄは、受信した制御コマンドに基づいて照明器具１２０への電力供給を遮断し、照明器具１２０を消灯させる（ステップＳ６）。

また、「電気をつけてください」という言葉をマイクロホンＭ１に対して発した場合は、情報信号伝送装置１０ａから照明器具１２０を点灯させる制御コマンドを出力して、基本機能モジュール８ｄは、受信した制御コマンドに基づいて照明器具１２０への電力供給を開始し、照明器具１２０を点灯させる。さらには、照明器具１２０の調光制御も行うことができる。

なお、上記制御対象は照明器具に限定されるものではなく、機能装置を介して照明器具以外の電化製品の動作を制御したり、機能装置自体の動作を制御してもよい。例えば、制御対象をテレビとした場合、言語モデル記憶部３５１に、「テレビをつけてください」、「テレビを消してください」を予め言語モデルとして登録しておく。

ここで、通信伝送部３２、演算処理部３３、Ｉ／Ｏインターフェース３４は、マイクロホンＭ１の出力をデジタル信号に変換して情報線Ｌ２を介して機能装置へ伝送し、且つ情報線Ｌ２を介して伝送されたデジタル信号をアナログ信号に変換してスピーカＳＰへ出力する情報伝送手段を構成する。

また、当該通話装置１０ａが配置された部屋内に設置されているセンサ機能を有する基本機能モジュール８あるいは拡張機能モジュール１０、あるいは他の部屋から情報線Ｌ２を介して警報信号が送信された場合、スピーカＳＰから警報音を発するが、警報解除スイッチＳＷ２を操作することで警報音出力を解除することができる。

なお、マイクロホンの数は１つに限定されるものではなく、状況に応じた複数のマイクロホンを配置して上記同様の処理を行えばよい。

そして、例えば図１に示すように、照明器具のオン／オフする壁スイッチを構成する基本機能モジュール８ｂをゲート装置３に接続し、基本機能モジュール８ｂの右側部には時計機能を有する拡張機能モジュール１０ｂを接続し、拡張機能モジュール１０ｂの右側部には上記情報信号伝送装置１０ａを接続することで、壁スイッチ機能、時計機能等の様々な機能装置に情報信号伝送機能を追加することができる。あるいは、予め設置している情報信号伝送装置１０ａに新たな拡張機能モジュール１０ｂを接続することができる。

この場合、拡張機能モジュール１０ｂの電源用コネクタ１１Ａ’、情報用コネクタ１１Ｂ’が、屋内の天井面、壁面、床面に設置されて電力及び情報信号を伝送する少なくとも１系統の配線に電気的に接続された第１の接続部に相当し、情報信号伝送装置１０ａの電源用コネクタ１１Ａ、情報用コネクタ１１Ｂが、第１の接続部から電力供給を受け、第１の接続部との間で情報信号を授受するための第２の接続部に相当する。さらに情報信号伝送装置１０ａの右側部に所定機能を有する拡張機能モジュール（図示無し）を接続すれば、情報信号伝送装置１０ａの電源用コネクタ１１Ａ’、情報用コネクタ１１Ｂ’が、拡張機能モジュールに電力を供給し、拡張機能モジュールとの間で情報信号を授受するための第３の接続部に相当する。

したがって、情報信号伝送装置１０ａは、予め同一に配線されている電力線Ｌ１、情報線Ｌ２にゲート装置３、基本機能モジュール８、他の拡張機能モジュール１０を介して接続することで、電力路と情報路とを同時に確保でき、新たに配線工事を行う必要がなく、施工性に優れている。また、基本機能モジュール８、他の拡張機能モジュール１０と同一の情報線Ｌ２を用いることで、情報信号伝送装置１０ａと基本機能モジュール８、他の拡張機能モジュール１０との間の連動制御を容易に行なうことができ、拡張性に優れたものとなる。

また、照明器具をオン／オフする壁スイッチを構成する基本機能モジュール８ｂの機能部２５は、図１６に示すように操作スイッチＳＷ３と、操作スイッチＳＷ３の操作データを生成して演算処理部２３にＩ／Ｏインターフェース２４を介して送るデータ生成機能を有するＣＰＵ部２５ａとで構成され、化粧カバー８Ｂの前面には図１に示すように操作スイッチＳＷ３の操作部を露出させている。

また、時計機能を有する拡張機能モジュール１０ｂの機能部３５は、図１７に示すようにタイマー部３５ｆと、タイマー部３５ｆの時刻データを生成して演算処理部３３にＩ／Ｏインターフェース３４を介して送るデータ生成機能を有するＣＰＵ部３５ｅと、時刻データに基づいて時刻を表示する時刻表示部３５ｇとで構成され、モジュール本体１０Ａの前面には図１に示すように時刻表示部３５ｇを露出させている。

基本機能モジュール８としては上記以外に、コンセント機能を有するものや、モニタ機能を有するもの等がある。

拡張機能モジュール１０としては上記以外に、空調機器の運転操作器や、空調機器の温度設定器や、電力供給を利用した電気カミソリ、電動歯ブラシ、携帯オーディオプレーヤ等の充電器、照明器具や空調機器等のリモコン赤外線を有するもの等がある。また音声情報だけでなく、監視カメラ等で撮像した映像の伝送機能や、映像のモニタ機能を有するインターホンの親機，子機もある。

なお、本発明の機能装置を用いる配線システムの情報信号の伝送方式としては、ベースバンド伝送またはブロードバンド伝送の何れを採用しても良く、またプロトコルも何れでも良いが、音声、映像などを用いるインターホンの親機、子機との間にはＪＴ−Ｈ２３２パケットを基づいて音声・映像を相互に送るようし、また制御系においては操作側からの操作データにより１乃至複数を操作できるような１対１または１対Ｎの対応が可能なユニキャスト、ブロードキャストに対応する経路制御プロトコルを採用すれば良く、特に限定されるものではないので、説明は省略する。またゲート装置３間の使用プロトコルと、ゲート装置３に連なる機能モジュール８，１０での使用プロトコルを異ならせ、例えばゲート装置３でプロトコル変換を行うようにしても良い。

而して機能装置を構成する基本機能モジュール８を使用するに当たっては、まず、ゲート装置３を予め建物の適所の壁面に埋設してあるスイッチボックス２に取付枠４を介して取り付け、先行配線されている電力線Ｌ１，情報線Ｌ２の接続を行う。その後、ゲート装置３の前面部に設けられた電線路接続口６Ａ，６Ｂに対して基本機能モジュール８のコネクタ７の対応する被接続部７Ａ，７Ｂを接続するとともに、基本機能モジュール８をゲート装置３の前面部を覆うように取付枠４に取り付ける。この基本機能モジュール８はこの取り付けた状態において壁面よりも前面部が突出し、両側面が室内側に露出することになる。

そして、拡張機能モジュール１０は基本機能モジュール８の露出した両側側面の一方に片側の側面を面接させてコネクタ接続し、この状態で連結体１００を用いて拡張機能モジュール１０と基本機能モジュール８とを機械的に連結する。これによって基本機能モジュール８と拡張機能モジュール１０とで機能装置が構成されることになる。このとき拡張機能モジュール１０の背面はスイッチボックス２の側方の壁面に沿うことになり、例えば壁面にクロス貼り等が施されている場合、拡張機能モジュール１０の背面の位置が多少のずれていてもそれを吸収して背面を壁部に密接させた状態に配設することができ、拡張機能モジュール１０の前面部から操作力等が加わっても連結部位に加わる荷重を軽減することができる。

さらに先に連結した拡張機能モジュール１０に別の拡張機能モジュール１０を連結する場合には、対向側面を面接させてコネクタ接続した状態で連結体１００により互いに機械的に連結する。このようにして図１に示すように順次拡張機能モジュール１０（１０ａ，１０ｂ．．．）を側方に連結することができる。

なお、基本機能モジュール８は両側に拡張機能モジュール１０を連結することができるため、基本機能モジュール８の両側方向に拡張機能モジュール１０を連結しても良い。このようにして拡張機能モジュール１０を連結した後、両端に位置する拡張機能モジュール１０または基本機能モジュール８の連結部位の側部に着脱自在にエンドカバー１０１を被着することで、拡張機能モジュール１０の連結施工が完了することになる。なお、基本機能モジュール８に拡張機能モジュール９を連結しない状態、つまり未使用のまま置いておく場合にはエンドカバー１０１を基本機能モジュール８の両側部に被着する。

そして、基本機能モジュール８の化粧カバー８Ｂの上辺，下辺、拡張機能モジュール１０（情報信号伝送装置１０ａ含む）の上辺，下辺に設けた蓋部８３、エンドカバー１０１で構成される枠体は、ＪＩＳで規格化されたワイドハンドル形スイッチプレート（ＪＩＳ８３１６）と略同様の形状を有するもので、既に設置されているワイドハンドル形スイッチ等との見た目の統一感が得られる。なお、この枠体の形状は上記ワイドハンドル形スイッチプレートの形状に限定されるものではなく、ＪＩＳで規格化された大角形連用配線器具に用いるプレートと略同様の形状であれば、既設のコンセント等の埋込形配線器具との見た目の統一感を得ることができる。

また、基本機能モジュール８，拡張機能モジュール１０の横幅方向、高さ方向の寸法は、両側部にエンドカバー１０１を被着した状態で、ＪＩＳで規格化された大角形連用配線器具に用いるプレートと同一寸法となるように形成されており、さらに基本機能モジュール８，拡張機能モジュール１０の厚さ寸法は同一寸法で各々形成されているので、施工後に別の基本機能モジュール８、拡張機能モジュール１０に容易に交換できる。

また、基本機能モジュール８に連結できる拡張機能モジュール１０の数は連結部位に加わる荷重の大きさにより制限があり、また基本機能モジュール８の電力供給能力によっても制限される。

ここで例えば図７に示すように建物内の適所において埋め込み配設している１乃至複数のスイッチボックス２の内、室内の天井面のようなハイポジションＨＰに設けられたスイッチボックス２のゲート装置３には引掛栓刃接続部６０を備えた基本機能モジュール８ｄが接続され、基本機能モジュール８ｄには例えば人感センサ６１等が設けられた拡張機能モジュール１０などが連結される。あるいは、ゲート装置３にスピーカＳＰのみを備えた基本機能モジュール８ｃが接続される。

壁スイッチ等で推奨される室内の壁面のような高さ位置（ミドルポジションＭＰ）に設けられたスイッチボックス２のゲート装置３には照明器具をオン／オフする壁スイッチを構成する基本機能モジュール８ｂに、時計機能を有する拡張機能モジュール１０ｂや、情報信号伝送装置１０ａが連結される。あるいはミドルポジションＭＰのスイッチボックス２のゲート装置３にはモニタ装置６４を備えた基本機能モジュール８を接続している。

さらに床面を含む足元付近（ローポジションＬＰ）に設けられたスイッチボックス２のゲート装置３には電源コンセント部６２を備えた基本機能モジュール８が接続され、更に足元灯６３を構成する拡張機能モジュール１０が連結され、あるいは、ゲート装置３にスピーカＳＰのみを備えた基本機能モジュール８ｃが接続されている。

以上のようにして配設施工が終了し、システムが完成した後は、対応する基本機能モジュール８、拡張機能モジュール１０間で情報信号の授受を行う。

また、本実施形態では拡張機能モジュール１０や基本機能モジュール８の追加や削除に特別な施工が不要となり、そのため一般ユーザーの好みに合わせて拡張機能モジュール１０を基本機能モジュール８に連結するだけで、拡張性が確保される。

なお、本実施形態に用いるゲート装置３は取付枠４でスイッチボックス２に取り付けているが、スイッチボックス２の奥壁に直接取り付け、基本機能モジュール８をスイッチボックス２に取り付ける構成としても勿論良い。

（実施形態２）
本実施形態は、基本機能モジュール８の機能部２５として、図１８に示すように、スピーカＳＰ、マイクロホンＭ１、通話スイッチＳＷ１、警報解除スイッチＳＷ２、増幅部３５ａ，３５ｂ、エコーキャンセル部３５ｃ，３５ｄ、音声認識部３５ｈを備え、実施形態１の情報信号伝送装置１０ａと同様の機能を有する情報信号伝送装置８ａを構成する。なお、実施形態１と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。

情報信号伝送装置８ａは、モジュール本体８Ａ内には基本機能モジュール８と同様に、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１、通信伝送部２２、演算処理部２３、Ｉ／Ｏインターフェース２４、機能部２５が収納されており、その外観を図１９に示す。

また、スピーカＳＰ、マイクロホンＭ１に対向するモジュール本体８Ａの前面には複数の音孔８Ｃや、通話スイッチＳＷ１，警報解除スイッチＳＷ２を前面に露出させる挿通孔８Ｄが穿設され、化粧カバー８Ｂの前面に露出させている。

そして、実施形態１と同様に、情報信号伝送装置８ａは、マイクロホンＭ１の出力から音声信号を認識した場合、認識結果に基づいた制御コマンドを情報線Ｌ２を介して伝送し、情報線Ｌ２に接続された機能装置や、機能装置に接続された制御対象機器の動作を制御する。

また、基本機能モジュールとして情報信号伝送装置８ａ単体で用いることができ、さらには必要に応じて、電源用コネクタ９Ａ，９Ａ’、情報用コネクタ９Ｂ，９Ｂ’を介して側部に拡張機能モジュール１０を連結すればよい。この場合、ゲート装置３の電力路接続口６Ａ、情報路接続口６Ｂからなる接続口６が、屋内の天井面、壁面、床面に設置されて電力及び情報信号を伝送する少なくとも１系統の配線に電気的に接続された第１の接続部に相当し、情報信号伝送装置８ａの被接続部７Ａ、被接続部７Ｂからなるコネクタ７が、第１の接続部から電力供給を受け、第１の接続部との間で情報信号を授受するための第２の接続部に相当する。さらに情報信号伝送装置８ａの右側部あるいは左側部に所定機能を有する拡張機能モジュール（図示無し）を接続すれば、情報信号伝送装置８ａの電源用コネクタ９Ａ，９Ａ’、情報用コネクタ９Ｂ，９Ｂ’が、拡張機能モジュールに電力を供給し、拡張機能モジュールとの間で情報信号を授受するための第３の接続部に相当する。

したがって、情報信号伝送装置８ａは、予め同一に配線されている電力線Ｌ１、情報線Ｌ２にゲート装置３を介して接続することで、電力路と情報路とを同時に確保でき、新たに配線工事を行う必要がなく、施工性に優れている。また、他の基本機能モジュール８、拡張機能モジュール１０と同一の情報線Ｌ２を用いることで、情報信号伝送装置８ａと他の基本機能モジュール８、拡張機能モジュール１０との間の連動制御を容易に行なうことができ、拡張性に優れたものとなる。

（実施形態３）
上記実施形態１，２では、ゲート装置３、基本機能モジュール８（情報信号伝送装置８ａを含む）、拡張機能モジュール１０（情報信号伝送装置１０ａを含む）の間では、コネクタ接続による電力路、情報路が構築されている。

しかし、本実施形態では、コネクタ接続の代わりに磁気結合による非接触で電力を供給して電力路を構成する。具体的には、ゲート装置３、基本機能モジュール８、拡張機能モジュール１０がコネクタの代わりにコアにコイルを巻回した構成を各々備え、互いのコアが磁気結合することで相手側のコイルに低圧交流電源電圧を誘起させて電源供給を行う。ここで商用周波数よりも周波数が高い交流電源をコイルに印加することで、電磁結合部によるトランス構成の小型化を図ることができる。

さらに、ゲート装置３、基本機能モジュール８、拡張機能モジュール１０において、情報信号をＥ／Ｏ変換を経て送り出し、情報信号をＯ／Ｅ変換を経て取り込むことで、光信号からなる情報信号を発光素子、受光素子を用いて非接触で双方向に伝送することができる情報路が構築されることになる。

（実施形態４）
上記実施形態１乃至３では電力（電源）の送りと、情報信号の受け渡しは別系統で行っているが、本実施形態では、システム全体の情報信号の伝送方式を電力線搬送に行うことで、電力路と情報路との共通化を図ったものである。

つまり各スイッチボックス２での先行配線は電力線Ｌ１のみとし、これに対応してゲート装置３の接続口は図８に示す接続口の電力路接続口６Ａのみとなり、これに対応する基本機能モジュール８（情報信号伝送装置８ａを含む）のコネクタ７も電力路接続口６Ａに対応する被接続口７Ａのみとなり、情報用コネクタ９Ｂ，９Ｂ’も省略される。さらに、拡張機能モジュール１０（情報信号伝送装置１０ａを含む）も、情報用コネクタ１１Ｂ，１１Ｂ’が省略される。

そして、図２０に示すように情報信号伝送装置１０ａ内では、電力線搬送による情報信号を受信し、また情報信号を送信するためのＰＬＣモデム部３６と、このＰＬＣモデム部３６を介して受信された情報信号のデータ処理を行うとともにＰＬＣモデム部３６を介して電力線搬送によって送信する情報信号のデータ生成を行う演算処理部３３と、機能部３５と、機能部３５と演算処理部３３との間に設けられるＩ／Ｏインターフェース３４とを設けている。この演算処理部３３、Ｉ／Ｏインターフェース３４、機能部３５は実施形態１乃至３におけるものと同じ機能を持つものである。

さらに、上記ＰＬＣモデム部３６と同様の構成をゲート装置３、基本機能モジュール８、拡張機能モジュール１０にも設けておく。

なお、本実施形態で採用する電力線搬送の変調方式としては広帯域スペクトラム拡散方式、マルチキャリア方式、ＯＦＤＭ方式等各種方式の何れでも良いので、ここでは特に説明はしない。

而して本実施形態では、電力路と情報路とが共通であるため、ゲート装置３での接続口が電力路接続口６Ａのみとなり、基本機能モジュール８のコネクタ７も一つの被接続部７Ａのみとなり、拡張機能モジュール１０のコネクタ１１も一つの被接続部１１Ａのみとなるため接続周りの構成のスペースが小さくなる。また基本機能モジュール８や拡張機能モジュール１０の内部回路に通信伝送部や、情報用コネクタの構成が不要となり、そのため薄型のモジュール本体８Ａ，１０Ａ内の配置スペースにゆとりができる。

実施形態１の情報信号伝送装置を用いた配線システムの配設状態を示す斜視図である。 同上の情報信号伝送装置を示す斜視図である。 同上の情報信号伝送装置の回路構成図である。 同上の音声認識部の回路構成図である。 同上の情報信号伝送装置を用いた制御例を示す図である。 同上の動作を示すフローチャートである。 同上の情報信号伝送装置を用いた配線システムの構成図である。 同上のゲート装置を取付枠に取り付けた状態の正面図である。 同上のゲート装置への配線形態を示す斜視図である。 同上の基本機能モジュールをスイッチボックスから外した状態の斜視図である。 （ａ）は同上の基本機能モジュールの化粧カバーを外した状態の斜視図、（ｂ）は連結体の斜視図である。 同上の基本機能モジュールと拡張モジュールとの連結構成の説明図である。 同上の基本機能モジュールの回路構成図である。 同上の拡張機能モジュールの回路構成図である。 同上の拡張機能モジュールを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は蓋部を開き、連結体を外した状態の側面図である。 同上の壁スイッチを構成する基本機能モジュールの機能部の回路構成図である。 同上の時計機能を有する拡張機能モジュールの機能部の回路構成図である。 実施形態２の情報信号伝送装置の機能部の回路構成図である。 同上の情報信号伝送装置を用いた配線システムの配設状態を示す斜視図である。 実施形態４の情報信号伝送装置の回路構成図である。

符号の説明

Ｌ１ 電力線
Ｌ２ 情報線
１０ａ 情報信号伝送装置
１０Ａ モジュール本体
１１Ａ，１１Ａ’ 電源用コネクタ
１１Ｂ，１１Ｂ’ 情報用コネクタ
Ｍ１ マイクロホン
８ｂ 基本機能モジュール
１０ｂ 拡張機能モジュール

Claims (5)

1. 屋内の天井面、壁面、床面に設置されて電力及び情報信号を伝送する少なくとも１系統の配線に電気的に接続された第１の接続部に電気的に直接接続して電力供給を受け、第１の接続部との間で情報信号を授受するための第２の接続部と、集音した音響信号を電気信号に変換する１乃至複数のマイクロホンと、前記マイクロホンの出力から音声を認識し、該認識結果に基づいて情報信号を出力する音声認識手段と、前記情報信号を第２の接続部を介して伝送する情報伝送手段とを備えることを特徴とする情報信号伝送装置。
2. 前記音声認識手段は、前記マイクロホンが出力する電気信号から音声信号を抽出する音響信号分析部と、音声の言語モデルを記憶した言語モデル記憶部と、前記言語モデルを音声信号に変換した音響モデルを記憶した音響モデル記憶部と、音響信号分析部の出力と音響モデル記憶部に記憶している音響モデルとを照合して認識結果を出力する照合部と、前記認識結果に基づいて情報信号を出力する情報信号出力部とを備えることを特徴とする請求項１記載の情報信号伝送装置。
3. 前記音声認識手段が出力する情報信号は、前記配線に接続された機能装置の動作を制御するための制御コマンドであることを特徴とする請求項１または２記載の情報信号伝送装置。
4. 前記音声認識手段が音声を認識したことを音で報知する報知手段を備えることを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の情報信号伝送装置。
5. 前記第１の接続部の配置及び形状の形態の定型化に対応して前記第２の接続部の形態を定形としていることを特徴とする請求項１乃至４いずれか記載の情報信号伝送装置。

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