JP2014170984A - 通信装置及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】通話終了操作が行われた際に、通話の最後の部分まで途切れることなく音声信号を出力することができるようにする。
【解決手段】マイクロフォン１６は、外部からの音声を入力する。送受信部１２、通信制御部１３及び音声処理部１４は、マイクロフォン１６から入力された音声を音声信号に変換して送信する。キー入力部２１の通話ボタンは、送受信部１２、通信制御部１３及び音声処理部１４による音声信号の送信の終了を指示する。制御部１７は、通話ボタンによる音声信号の送信の終了の指示が行われたとき、マイクロフォン１６から入力される音声の状態に基づいて、送受信部１２、通信制御部１３及び音声処理部１４による音声信号の送信を継続させるか否かを判定する。制御部１７は、音声信号の送信を継続させると判定したときには送受信部１２、通信制御部１３及び音声処理部１４による送信を継続させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、通信装置及びプログラムに関する。

従来、直接見えるところにいないような離れた相手と連絡を取るために、無線により音声を送受信するトランシーバやインターカム（インカム）のような通信装置が用いられている。このような通信装置には、音声を無線にて送受信するための送受信部、音声を入力するためのマイクロフォン、受信した音声信号を出力するスピーカ、送受信を切り替えるための切換回路等が備えられている。

このような通信装置では、通常は受話状態であって、通話スイッチのＯＮ操作がされている間にマイクロフォンから入力された音声を音声信号に変換して相手方の通信装置に送信することができる。そして、通話スイッチのＯＦＦ操作により音声信号の送信が終了するように構成されている（例えば、特許文献１，２）。

特開平１１−４６３５４号公報 特開平７−２２１６６９号公報

ところで、上記特許文献１及び２に記載の技術において、特に、短時間の通話を繰り返す場合等では、通話を行うときは、通話ボタンをＯＮ操作（通話ボタンを押下）する、通話する、通話ボタンをＯＦＦ操作する（通話ボタンを離す）といった手順で繰り返し操作が行われる。ところが、操作に慣れてくると通話ボタンをＯＦＦ操作するタイミングが早くなりがちになり、そうすると、通話の最後の部分が途切れてしまう問題があった。例えば、送信側の通信装置において、「よろしくお願いします」と話したつもりが、通話ボタンのＯＦＦ操作が早すぎるため、受信側の通信装置では、「よろしくお願いしま」等となってしまい、話者の最後の部分が聞き取れないといった事態が生じてしまっていた。

本発明の課題は、通話終了操作が行われた際に、通話の最後の部分まで途切れることなく音声信号を出力することができるようにすることである。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、通信装置において、
外部からの音声を入力する音声入力手段と、
前記音声入力手段から入力された音声を音声信号に変換して送信する送信手段と、
前記送信手段による音声信号の送信の終了を指示するための送信終了指示手段と、
前記送信終了指示手段による音声信号の送信の終了の指示が行われたとき、前記音声入力手段から入力される音声の状態に基づいて、前記送信手段による音声信号の送信を継続させるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により音声信号の送信を継続させると判定したときには前記送信手段による送信を継続させる送信制御手段と、
を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、通話終了操作が行われた際に、通話の最後の部分まで途切れることなく音声信号を出力することができる。

本実施の形態における通話装置の概略構成を示すブロック図である。 第１の実施の形態における通話処理について説明するフローチャートである。 第１の実施の形態における通話状態について説明するタイミングチャートである。 第２の実施の形態における通話処理について説明するフローチャートである。 第２の実施の形態における通話状態について説明するタイミングチャートである。

以下、図面を参照して本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。なお、以下の説明において、同一の機能及び構成を有するものについては、同一の符号を付し、その説明を省略する。

本発明は、無線で音声を伝送することができるインターカム（以下、インカムということがある。）やトランシーバ等の何れの通信装置に適用することができるが、以下の説明では、本発明をインカムに適用した場合の実施の形態について説明する。

（第１の実施の形態）
本実施の形態にかかるインカム１は、図１に示すように、例えば、アンテナ１１と、送受信部１２と、通信制御部１３と、音声処理部１４と、スピーカ１５と、マイクロフォン１６と、制御部１７と、ＲＯＭ１８と、ＲＡＭ１９と、表示部２０と、キー入力部２１とが設けられている。送受信部１２、通信制御部１３、音声処理部１４、ＲＯＭ１８、ＲＡＭ１９及び表示部２０は、バスを介して制御部１７に接続されている。

送受信部１２は、例えば、周波数変換部とモデムとを備えて構成され、アンテナ１１に接続されている。周波数変換部の受信側では、アンテナ１１から入力された信号が送信／受信を振り分けるアンテナスイッチを介して入力され、ＰＬＬシンセサイザから出力される所定周波数の局部発信信号と混合されることにより、１．９ＧＨｚ帯から１ＭＨｚ帯付近のＩＦ（中間周波）信号に周波数変換される。

一方、送信側では、モデムから入力されたπ／４シフトＱＰＳＫの変調波をＰＬＬシンセサイザから出力される所定周波数の局部発信信号と混合することにより１．９ＭＨｚ帯に周波数変換し、上記アンテナスイッチを介してアンテナ１１より輻射するように構成されている。

また、モデムの受信側では、周波数変換部からのＩＦ信号が復調されてＩＱデータに分離され、データ列になって通信制御部１３に転送される。一方、送信側では、通信制御部１３から転送されてきたデータからＩＱデータが生成され、π／４シフトＱＰＳＫに変調されて周波数変換部に出力される。

送受信部１２には、通信制御部１３、音声処理部１４がこの順に接続され、音声処理部１４には、受話側のスピーカ１５及び外部からの音声を入力する音声入力手段としての送話側のマイクロフォン１６が接続されている。

通信制御部１３は、フレーム同期及びスロットのデータフォーマット処理を行う。通信制御部１３は、受信側では、送受信部１２のモデムから送られる受信データから所定タイミングで１スロット分のデータを取り出す。通信制御部１３は、このデータの中からユニークワード（同期信号）を抽出してフレーム同期をとり、且つ、制御データと音声データ又は通信データのスクランブル等を解除した後、制御データ及び通信データは後述する制御部１７に送り、音声データは音声処理部１４に転送する。

一方、通信制御部１３は、送信側では、音声処理部１４から送られてくる音声データ又は制御部１７から送られてくる通信データに制御データ等を付加し、スクランブル等をかけた後にユニークワード等を付加して１スロット分の送信データを作成する。通信制御部１３は、この送信データを所定のタイミングでフレーム内の所定スロットに挿入して送受信部１２のモデムに送出する。

音声処理部１４は、スピーチコーディック及びＰＣＭコーディックを備えて構成されている。スピーチコーディックは、デジタルデータの圧縮／伸長処理を行う。スピーチコーディックは、受信側では、通信制御部１３から送られてきたＡＤＰＣＭ音声信号（４ビット×８ＫＨｚ＝３２Ｋｂｐｓ）をＰＣＭ音声信号（８ビット×８ＫＨｚ＝６４Ｋｂｐｓ）に複合化することにより伸長してＰＣＭコーディックに出力する。また、スピーチコーディックは、送信側では、ＰＣＭコーディックから送られてきたＰＣＭ音声信号をＡＤＰＣＭ音声信号に符号化することにより圧縮して通信制御部１３に出力する。

また、ＰＣＭコーディックは、アナログ／デジタル変換処理を行う。ＰＣＭコーディックは、受信側では、スピーチコーディックから送られてくるＰＣＭ音声信号をＤ／Ａ変換してアナログ音声信号をスピーカ１５に出力する。また、ＰＣＭコーディックは、送信側では、マイクロフォン１６から入力されたアナログ音声信号をＡ／Ｄ変換してＰＣＭ音声信号をスピーチコーディックに出力する。このように、送受信部１２、通信制御部１３及び音声処理部１４は、音声入力手段（マイクロフォン１６）から入力された音声を音声信号に変換して送信する送信手段を構成している。
なお、本実施の形態では、マイクロフォン１６から入力された音声をアナログ／デジタル変換して送信を行うようにしているが、アナログ信号を送信する形態であってもよい。

制御部１７は、所定のプロトコルに基づいてインカム１全体を制御する。ＲＯＭ１８は、後述する通話処理を含む制御部１７での制御動作プログラムを固定記憶する。ＲＡＭ１９は、制御部１７での制御により取り扱われる通信データを含むデータを一時記憶する送信バッファ、受信バッファ、各種状態フラグをセットするためのフラグレジスタ、各種カウンタ等を有する。なお、本実施の形態では、制御部１７は、後述するように、判定手段及び送信制御手段を構成する。

表示部２０は、例えば、ドットマトリクスタイプの液晶表示パネルとその駆動回路を備えて構成され、各種制御のための入力データや入力結果等を表示する。

キー入力部２１は、各機能を設定するための１又は複数のキーを備え、入力に応じて制御部１７にキー操作信号を出力する。本実施の形態では、キー入力部２１は、通話を行うための通話ボタンを備えている。制御部１７は、この通話ボタンの操作が行われている間は送話可能にし、通話ボタンの操作を終了すると送話を終了するように制御する。すなわち、キー入力部２１の通話ボタンは、送信手段による音声信号の送信の終了を指示するための送信終了指示手段を構成している。

次に、上述のようにして構成されたインカム１の制御部１７にて実行される通話処理について図２を参照しながら説明する。通話処理は、例えば、操作者による通話ボタンの操作を検出することにより実行される。

まず、制御部１７は、マイクロフォン１６から入力された音声を上述のようにしてアナログ／デジタル変換してデータ化を行う（ステップＳ１０１）。

次に、制御部１７は、データ化した音声の分析を行う（ステップＳ１０２）。具体的には、制御部１７は、例えば、１０ｍｓ毎に音声データのサンプリングを行い、１００ｍｓ毎に、サンプリングした音声データの音圧の平均を求めることにより、音声の分析を行う。なお、サンプリングのタイミングや、音声の分析のタイミングは任意に設定することができる。

制御部１７は、上述のようにして音声の分析を行った結果をＲＡＭ１９に保存する（ステップＳ１０３）。

制御部１７は、ステップＳ１０１においてデータ化された音声信号を上述のようにして周波数変換し、送受信部１２によって送信する（ステップＳ１０４）。

制御部１７は、通話ボタンがＯＦＦとなったか、すなわち、通話ボタンの操作が終了したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。制御部１７は、通話ボタンの操作が終了したと判定しないときは（ステップＳ１０５：Ｎ）、ステップＳ１０１の処理に移行して通話を継続し、通話ボタンの操作が終了したと判定したときは（ステップＳ１０５：Ｙ）、ステップＳ１０６の処理に移行する。

制御部１７は、ステップＳ１０６〜ステップＳ１０８において、上述したステップＳ１０１〜ステップＳ１０３と同様の処理を行う。

制御部１７は、ＲＡＭ１９に保存された音声の分析結果を読み出す（ステップＳ１０９）。具体的には、制御部１７は、前回求めた音圧の平均と、今回求めた音圧の平均をそれぞれＲＡＭ１９から読み出す。

制御部１７は、上述のようにして読み出された前回求めた音圧の平均と今回求めた音圧の平均とを比較する（ステップＳ１１０）。

制御部１７は、上述のようにして音圧の比較を行った結果、音圧の変化量が少ないか否かを判定する（ステップＳ１１１）。音圧の変化量が少ないか否かは、例えば、音圧の変化量が所定の閾値を下回っているか否かにより判定することができる。音圧は、例えば、ｄＢによって表し、音圧の変化量の閾値は、例えば、４０ｄＢに設定されている。なお、閾値は、これに限定されず、適宜設定することができる。

制御部１７は、音圧の変化量が少ないと判定したときは（ステップＳ１１１：Ｙ）、音声の入力（すなわち、通話状態）が継続しているとして、ステップＳ１０６においてデータ化された音声信号を上述のようにして周波数変換し、送受信部１２によって送信する（ステップＳ１１２）。

次に、制御部１７は、通話ボタンの操作が終了した後、所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１１３）。この時間は、任意に設定することができるが、本実施の形態では、例えば、１秒に設定されている。制御部１７は、所定時間が経過したと判定したときは（ステップＳ１１３：Ｙ）、この処理を終了して、音声の送信を終了する。一方、制御部１７は、所定時間が経過したと判定しないときは（ステップＳ１１３：Ｎ）、ステップＳ１０６の処理に移行し、音声の送信を継続する。本実施の形態では、このようにして予め定められた時間を限度として音声の送信を継続させることができる。なお、音声の入力が継続している限り無制限に音声の送信を継続させるようにしてもよい。

また、制御部１７は、ステップＳ１１１において、音圧の変化量が少ないと判定されないときは（ステップＳ１１１：Ｎ）、音声の入力が終了したとしてこの処理を終了し、音声の送信を終了する。

上述のようにして構成されたインカム１において、通話の開始から終了までの流れについて、図３を参照しながら説明する。

例えば、操作者により通話ボタンが操作されると、通話状態は通話終了から通話中となって、音声の送信が開始される（ｔ１１）。その後、マイクロフォン１６から音声が入力されると、上述したようにして入力した音声が周波数変換されて送受信部１２により音声の送信が行われる。また、音声の送信に並行して、入力した音声の分析が行われる。音圧は、入力した音声に応じて変化する。そして、操作者による通話ボタンの操作が終了すると（ｔ１２）、上述したようにして音圧の比較が行われる。図３に示す例では、通話ボタンの操作が終了した後も音圧が８０ｄＢあり、音声の入力が継続していることがわかる。そのため、通話を終了せず、音声の送信が継続される。その後、音声の入力が終了すると、音圧が低下し、音圧の変化量が大きくなる。すると、制御部１７は、音圧の変化量が閾値以上となったとして音圧変化検出信号をＯＮにする。制御部１７は、これをトリガーにして通話状態を通話中から通話終了にして、音声の送信を終了させる（ｔ１３）。

（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、上述したように、サンプリングした音声データの音圧の平均を求め、これを時系列で比較し、音圧の変化を検出することにより音声の入力の継続を判定するようにしたが、第２の実施の形態では、サンプリングした音声データを周波数解析し、その結果に基づいて音声の入力の継続を判定するようにしている。より具体的には、人の声の周波数は一定の範囲（例えば、４ＫＨｚ以下）であるため、音声データの周波数がその範囲内で遷移している場合には、音声の入力が継続していると判定する。一方、音声の入力がなくなると、マイクロフォン１６から周辺ノイズのみが入力されることになるが、周辺ノイズの周波数は、人の声の周波数帯と比較すると高周波で大きく異なっているため、人の声の周波数帯から周辺ノイズの周波数帯に変化したとき、音声の入力が終了したと判定して通話を終了するようにしている。

第２の実施の形態における通話処理では、以下のようにして実施される。すなわち、図４に示すように、制御部１７は、マイクロフォン１６から入力された音声をアナログ／デジタル変換してデータ化を行った後（ステップＳ２０１）、データ化された音声信号を周波数変換し、送受信部１２によって送信する（ステップＳ２０２）。

制御部１７は、通話ボタンの操作が終了したか否かを判定し（ステップＳ２０３）、通話ボタンの操作が終了したと判定しないときは（ステップＳ２０３：Ｎ）、ステップＳ２０１の処理に移行して通話を継続する一方、通話ボタンの操作が終了したと判定したときは（ステップＳ２０３：Ｙ）、ステップＳ２０４の処理に移行する。

制御部１７は、ステップＳ２０１と同様にマイクロフォン１６から入力された音声のデータ化を行った後（ステップＳ２０４）、１００ｍｓ間にサンプリングした音声データを、例えば、周波数解析（ＦＦＴ）して周波数成分を求めることにより、音声の分析を行う（ステップＳ２０５）。

制御部１７は、周波数成分が所定範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ２０６）。すなわち、制御部１７は、周波数成分が、例えば、４ＫＨｚ以下であるか否かを判定する。

制御部１７は、周波数成分が所定範囲内であると判定されたときは（ステップＳ２０６：Ｙ）、音声の入力（すなわち、通話状態）が継続しているとして、ステップＳ２０４においてデータ化された音声信号を上述のようにして周波数変換し、送受信部１２によって送信する（ステップＳ２０７）。

次に、制御部１７は、通話ボタンの操作が終了した後、所定時間が経過したか否かを判定し（ステップＳ２０８）、所定時間が経過したと判定したときは（ステップＳ２０８：Ｙ）、この処理を終了して、音声の送信を終了する。一方、制御部１７は、所定時間が経過したと判定しないときは（ステップＳ２０８：Ｎ）、ステップＳ２０４の処理に移行し、音声の送信を継続する。

また、制御部１７は、ステップＳ２０６において、周波数成分が所定範囲内であると判定されないときは（ステップＳ２０６：Ｎ）、この処理を終了して、音声の送信を終了する。

上述のようにして構成されたインカム１において、通話の開始から終了までの流れについて、図５を参照しながら説明する。

例えば、操作者により通話ボタンが操作されると、通話状態は通話終了から通話中となって、音声の送信が開始される（ｔ２１）。その後、マイクロフォン１６から音声が入力されると、上述したようにして入力した音声が周波数変換されて送受信部１２により音声の送信が行われる。そして、操作者による通話ボタンの操作が終了すると（ｔ２２）、上述したようにして周波数成分が求められる。図５に示す例では、通話ボタンの操作が終了した後も周波数成分が４ＫＨｚ以下を維持しており、音声の入力が継続していることがわかる。そのため、通話を終了せず、音声の送信が継続される。その後、音声の入力が終了すると、周辺ノイズのみが入力されるため、周波数成分が４ＫＨｚを超える。すると、制御部１７は、周波数成分が４ＫＨｚを超えたとして周波数変化検出信号をＯＮにする。制御部１７は、これをトリガーにして通話状態を通話中から通話終了にして、音声の送信を終了させる（ｔ２３）。

以上説明したように、本実施の形態によれば、マイクロフォン１６は、外部からの音声を入力する。送受信部１２、通信制御部１３及び音声処理部１４は、マイクロフォン１６から入力された音声を音声信号に変換して送信する。キー入力部２１の通話ボタンは、送受信部１２、通信制御部１３及び音声処理部１４による音声信号の送信の終了を指示する。制御部１７は、通話ボタンによる音声信号の送信の終了の指示が行われたとき、マイクロフォン１６から入力される音声の状態に基づいて、送受信部１２、通信制御部１３及び音声処理部１４による音声信号の送信を継続させるか否かを判定する。制御部１７は、音声信号の送信を継続させると判定したときには送受信部１２、通信制御部１３及び音声処理部１４による送信を継続させる。その結果、通話ボタンによる通話終了操作が行われた際に、通話の最後の部分まで途切れることなく音声信号を出力することができるようになる。

また、本実施の形態によれば、制御部１７は、マイクロフォン１６から入力される音声の音量が所定量以上変化していないことに基づいて音声信号の送信を継続させると判定する。その結果、音声の入力の終了を容易に認識することができるようになる。

また、本実施の形態によれば、制御部１７は、マイクロフォン１６から入力される音声の周波数成分が所定の範囲内であることに基づいて音声信号の送信を継続させると判定する。その結果、音声の入力の終了を容易に認識することができるようになる。

また、本実施の形態によれば、制御部１７は、予め定められた時間を限度として送受信部１２、通信制御部１３及び音声処理部１４による送信を継続させる。その結果、一定の時間経過後に相手方に通話させることができるので、通話の円滑化を図ることができるようになる。

なお、上記実施形態における記述内容は、本発明に係る通話装置の好適な一例であり、これに限定されるものではない。

また、上記の各処理を実行するためのプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な媒体として、ＲＯＭやハードディスク等の他、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を適用することも可能である。また、プログラムのデータを所定の通信回線を介して提供する媒体としては、キャリアウェーブ（搬送波）も適用される。

その他、通話装置を構成する各装置の細部構成及び細部動作に関しても、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。

本発明の実施の形態及び変形例を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態及び変形例に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
〔付記〕
＜請求項１＞
外部からの音声を入力する音声入力手段と、
前記音声入力手段から入力された音声を音声信号に変換して送信する送信手段と、
前記送信手段による音声信号の送信の終了を指示するための送信終了指示手段と、
前記送信終了指示手段による音声信号の送信の終了の指示が行われたとき、前記音声入力手段から入力される音声の状態に基づいて、前記送信手段による音声信号の送信を継続させるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により音声信号の送信を継続させると判定したときには前記送信手段による送信を継続させる送信制御手段と、
を備えたことを特徴とする通信装置。
＜請求項２＞
前記判定手段は、前記音声入力手段から入力される音声の音量が所定量以上変化していないことに基づいて音声信号の送信を継続させると判定することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
＜請求項３＞
前記判定手段は、前記音声入力手段から入力される音声の周波数成分が所定の範囲内であることに基づいて音声信号の送信を継続させると判定することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
＜請求項４＞
前記送信制御手段は、予め定められた時間を限度として前記送信手段による送信を継続させることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の通信装置。
＜請求項５＞
コンピュータを、
外部からの音声を入力する音声入力手段、
前記音声入力手段から入力された音声を音声信号に変換して送信する送信手段、
前記送信手段による音声信号の送信の終了を指示するための送信終了指示手段、
前記送信終了指示手段による音声信号の送信の終了の指示が行われたとき、前記音声入力手段から入力される音声の状態に基づいて、前記送信手段による音声信号の送信を継続させるか否かを判定する判定手段、
前記判定手段により音声信号の送信を継続させると判定したときには前記送信手段による送信を継続させる送信制御手段、
として機能させるためのプログラム。

１ インカム（通信装置）
１２ 送受信部
１３ 通信制御部
１４ 音声処理部
１６ マイクロフォン
１７ 制御部
２１ キー入力部

Claims (5)

1. 外部からの音声を入力する音声入力手段と、
   前記音声入力手段から入力された音声を音声信号に変換して送信する送信手段と、
   前記送信手段による音声信号の送信の終了を指示するための送信終了指示手段と、
   前記送信終了指示手段による音声信号の送信の終了の指示が行われたとき、前記音声入力手段から入力される音声の状態に基づいて、前記送信手段による音声信号の送信を継続させるか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段により音声信号の送信を継続させると判定したときには前記送信手段による送信を継続させる送信制御手段と、
   を備えたことを特徴とする通信装置。
2. 前記判定手段は、前記音声入力手段から入力される音声の音量が所定量以上変化していないことに基づいて音声信号の送信を継続させると判定することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
3. 前記判定手段は、前記音声入力手段から入力される音声の周波数成分が所定の範囲内であることに基づいて音声信号の送信を継続させると判定することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
4. 前記送信制御手段は、予め定められた時間を限度として前記送信手段による送信を継続させることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の通信装置。
5. コンピュータを、
   外部からの音声を入力する音声入力手段、
   前記音声入力手段から入力された音声を音声信号に変換して送信する送信手段、
   前記送信手段による音声信号の送信の終了を指示するための送信終了指示手段、
   前記送信終了指示手段による音声信号の送信の終了の指示が行われたとき、前記音声入力手段から入力される音声の状態に基づいて、前記送信手段による音声信号の送信を継続させるか否かを判定する判定手段、
   前記判定手段により音声信号の送信を継続させると判定したときには前記送信手段による送信を継続させる送信制御手段、
   として機能させるためのプログラム。

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