JP2898738B2 - オフトーク通信装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電話局の交換機と利用者宅の電話機とを接
続する電話回線の空き時間を利用して信号を伝送するオ
フトーク通信装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、電話による通信システムは、電話局の交換機
を電話回線を介して利用者宅の電話機に接続した構成で
あり、電話機の受話器を取り上げてオフフックにすると
上記交換機と電話回線との間でループが形成され、この
ループを介して伝送される信号によって通話するという
ものである。

ところで、従来、この電話回線の空き時間に、この電
話回線を利用して利用者宅に一方向通信により、音楽信
号などを放送するオフトーク通信システムが知られてい
る。このオフトーク通信システムは、局外に設置したセ
ンタに、音声や音楽などのアナログ信号を送る送信手段
を設け、電話局に設けた局内装置により、電話回線を交
換機または送信手段に選択的に切り換えて接続できるよ
うに構成すると共に、利用者宅においてスピーカを有す
る受信手段を電話回線に接続して設け、受話器のオフフ
ック時には局内装置を交換機側に切り換えて通話可能に
する一方、受話器を置いたオンフック時などには局内装
置を送信手段側に切り換えて送信手段からの伝送信号を
電話回線を介して各受信手段に送るというものである。

その場合、実際には複数の送信手段を一つの局内装置
に接続しておき、各受信手段からの遠隔操作によって局
内装置のオン／オフ、送信手段の選択（チャネルの変
更）を行うことができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来のオフトーク通信システムによれ
ば、伝送信号を複数の中から選択できるものの、一旦選
択すれば一種類に限られ、複数の伝送信号を同時に伝送
することはできない。これでは情報伝達の拡大要求に応
えられない。

そこで、単純に複数の伝送信号を重ね合わせることが
考えられるが、例えばオーディオ信号を伝送信号として
送る場合、アナログ信号のまま送信手段から送ると、電
話の通過帯域（例えば、0.3〜3.4KHz）を全部使用して
しまい、複数の伝送信号を重ね合わせると混信する。

ところで、このようなオーデイオ信号をデジタル信号
で発生させ、モデムを介して低速で伝送すると、モデム
出力信号の段階では占有帯域は挟まる。

本発明は、このような点に着目してなされたもので、
その目的とするところは、デジタル信号で発信された伝
送信号を対象として、そのオフトーク通信による伝送方
法を工夫することにより、電話回線の使用帯域を有効に
使用して複数の伝送信号を単一の電話回線で同時に伝送
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、請求項（１）では、電話
局の交換機と利用者宅の電話機とを接続する電話回線の
空き時間に、この電話回線を介して局外センタと利用者
宅との間で相互に信号を伝送するようにしたオフトーク
通信において、 上記局外センタと利用者宅のそれぞれに、ホストコン
ピュータ又は端末装置からのデータを読み取る送信手段
と、送信手段の出力を受けデータをアナログ信号に変換
して多重化手段に送ると共に、分割手段からの伝送信号
をデジタル信号に変換して受信手段に送るモデムと、モ
デムの出力を受けホストコンピュータ又は端末装置に入
力する受信手段とからなる伝送手段を情報ごとに複数台
設けると共に、これら伝送手段のモデムの出力を受け、
複数の伝送信号を多重化して電話回線に出力する多重化
手段と、電話回線からの多重化信号を受けこの多重化信
号を情報ごとの伝送信号に分割してモデムに出力する分
割手段を設けてなり、上記局外センタと利用者宅とは双
方向にパケット通信するという手段を採用した。

また、請求項（２）では、多重化を、伝送信号を周波
数軸上に並べることで行っている。具体的には、多重化
手段は、モデムの出力を受け、伝送信号で副搬送波を変
調する複数の前段変調器と、各前段変調器の出力を受
け、これらの出力を加算する加算器と、加算器の出力を
受け、この出力で主搬送波を変調する後段変調器とを備
えている。また、分割手段は、電話回線からの多重化信
号を受け、主搬送波を復調する前段復調器と、前段復調
器の出力を受け、対応する副搬送波をそれぞれ復調する
複数の後段復調器とを備える構成としている。

さらに、請求項（３）では、多重化を、伝送信号を時
間的に切り換えることで行っている。具体的には、多重
化手段は、全てのモデムの出力を受け、各伝送信号を周
期的に順次切り換えて出力する第１切換手段と、第１切
換手段の出力を受け、タイミング信号に応じて搬送波を
伝送信号で変調する変調器とを備えてなる。また、分割
手段は、電話回線からの多重化信号を受け、この出力を
タイミング信号に応じて復調する復調器と、復調器の出
力を受け、この出力を周期的に順次切り換えて出力する
第２切換手段とを備える構成としている。

〔作用〕

上記の構成により、請求項（１）のオフトーク通信装
置では、電話回線の空き時間には、送信側において、各
送信手段から出力されたデジタルの伝送信号は第１モデ
ムでアナログ化され、多重化手段で多重化されて電話回
線に出力される。そして、受信側において、電話回線か
らの多重化信号は分割手段で複数の伝送信号に分割さ
れ、各伝送信号は第２モデムでデジタル化されて受信手
段に入力される。

その場合、伝送信号はデジタル信号で発生しモデムで
アナログ信号に変換されるが、伝送速度を比較的低い適
宜な速度に設定すればモデム出力段階では占有帯域が狭
まり、電話回線の使用帯域を有効に使用して複数の伝送
信号を単一の電話回線で同時に伝送でき、情報伝達が拡
大される。

さらにパケット通信により双方向通信が行われるの
で、１本のチャンネルを同時に異なる用途に使用でき
る。

また、請求項（２）のオフトーク通信装置では、多重
化手段において、前段変調器で伝送信号により副搬送波
を変調し、これらを加算器で加算し、後段変調器で副搬
送波により主搬送波を変調する。一方、分割手段におい
て、前段復調器で主搬送波を復調し、さらに後段変調器
で対応する副搬送波を復調する。

さらに、請求項（３）のオフトーク通信装置では、多
重化手段において、各伝送信号が第１切換手段で周期的
に順次切り換えて出力され、この伝送信号が変調器でタ
イミング信号に応じて搬送波を変調する。一方、分割手
段において、伝送信号を復調器でタイミング信号に応じ
て復調し、第２切換手段で周期的に順次切り換えて出力
する。

〔第１実施例〕 以下、本発明の第１実施例を説明する。

第１図は第１実施例のオフトーク通信装置を備えたオ
フトーク通信システムを示す。同図において、20は電話
局、30は利用者宅であって、電話局20には交換機21が、
利用者宅30には電話器39がそれぞれ設けられ、交換機21
はアナログ回線で構成された電話回線40を介して電話機
39に接続されている。そして、電話機39の受話器を取り
上げてオフフックにすると交換機21と電話回線40との間
でループが形成され、このループを介して伝達される信
号によって通話する。

10は局外に設置したセンタであって、センタ10には音
声や音楽などをデジタル信号で発信するセンタ機器A,B
が設けられている。以後、この発信信号を放送信号と称
して伝送信号と区別する。さらにセンタ10には音声や音
楽などの伝送信号をデジタル信号で発信する第１ないし
第３の伝送手段C1,C2,C3が設けられている。各伝送手段
C1,C2,C3のブロック構成を第２図で説明すると、11はホ
ストコンピュータであり、上りデータおよび下りデータ
を記憶し、処理している。12は送信手段であり、ホスト
コンピュータ11から下りデータを読み取っている。15は
モデムであり、送信手段12の出力を受け、下りデータを
アナログ信号に変換して電話回線40に送ると共に、電話
回線40からの伝送信号をデジタル信号に変換する機能を
有する。13は受信手段であり、モデム15の出力を受け、
上りデータを読み取ってホストコンピュータ11に入力さ
せる。14はプロトコル制御器であり、送信および受信が
特定のプロトコルに従って行われるように送信手段12お
よび受信手段13を制御する機能を有する。

また、センタ10には、伝送手段C1〜C3の各モデム15の
出力を受け、複数の伝送信号を多重化して電話回線40に
出力する多重化手段C5が設けられている。さらに、電話
回線40からの多重化信号を受け、この多重化信号を複数
の伝送信号に分割する分割手段C6が設けられている。

電話局20には局内装置22が設けられ、この局内装置22
により電話回線40を、交換機21、センタ機器Ａ、
センタ機器Ｂ、多重化手段C5および分割手段C6、に選
択的に切り換えて接続できるように構成している。

一方、上記利用者宅30には情報デジタル信号で発信す
る第１乃至第３の伝送手段U1,U2,U3が設けられている。
各伝送手段U1,U2,U3のブロック構成を第３図に示す。31
は端末装置であり、上りデータおよび下りデータを記憶
し、処理している。32は送信手段であり、端末装置から
上りデータを読み取っている。35はモデムであり、送信
手段32の出力を受け、上りデータをアナログ信号に変換
して電話回線40に送ると共に、電話回線40からの伝送信
号をデジタル信号に変換する機能を有する。33は受信手
段であり、モデム35の出力を受け、下りデータを読み取
って端末装置31に入力させる。34はプロトコル制御器で
あり、送信および受信が特定のプロトコルに従って行わ
れるように送信手段32および受信手段33を制御する機能
を有する。

また、利用者宅30には、伝送手段U1〜U3の各モデム35
の出力を受け、複数の伝送信号を多重化して電話回線40
に出力する多重化手段U5が設けられている。さらに、電
話回線40からの多重化信号を受け、この多重加信号を複
数の伝送信号に分割する分割手段U6が設けられている。

ここで、上記送信手段12,32および受信手段13,33はパ
ケット通信をする機能を持つ。すなわち、送信手段12,3
2は、入力データを分割し、フラグ、ID、制御情報、誤
り制御コードを付加してパケットに仕立てる。一方、受
信手段13,33は伝送信号からホストコンピュータ宛また
は端末装置宛のパケットを選択し、このパケットからデ
ータを抜き出して出力する機能を有する。そしてモデム
15,35は全二重通信を行う。また、多重化手段C5,U5およ
び分割手段C6,U6は周波数分割多重方式を採用してい
る。

以上の基本構成において、受話器のオフフック時には
局内装置22を交換機側に切り換えて通話可能にする一
方、受話器を置いたオンフック時など電話回線40の空き
時間には局内装置22を以下の位置に切り換えればオフト
ーク通信ができる。

（ａ）センタ機器Ａへの切り換え時 センタ機器Ａからの放送信号を分割手段U6を介して第
１〜第３のいずれかの伝送手段U1〜U3で受信。

（ｂ）センタ機器Ｂへの切り換え時 センタ機器Ｂからの放送信号を分割手段U6を介して第
１〜第３のいずれかの伝送手段U1〜U3で受信。

（ｃ）多重化手段C5および分割手段C6への切り換え時 センタ10の各伝送手段C1〜C3において送信手段12から
出力されたデジタル伝送信号はモデム15でアナログ化さ
れ、多重化手段C5で多重化されて電話回線40に出力され
る。

そして、この多重化信号は、利用者宅30において分割
手段U6で複数の伝送信号に分割され、各伝送信号は各伝
送手段U1〜U3のモデム35でアナログ化されて受信手段33
に入力し、端末装置31に入る。この場合には伝送手段C1
〜C3のモデム15が第１モデムとして機能し、伝送手段U1
〜U3のモデム35が第２モデムとして機能している。

また、逆に、利用者宅30の各伝送手段U1〜U3において
送信手段32から出力されたデジタルの伝送信号はモデム
35でアナログ化され、多重化手段U5で多重化されて電話
回線40に出力される。そして、この多重化信号は、セン
タ10において分割手段C6で複数の伝送信号に分割され、
各伝送信号は各伝送手段C1〜C3のモデム15でアナログ化
されて受信手段13に入力し、ホストコンピュータ11に入
る。この場合には伝送手段U1〜U3のモデム35が第１モデ
ムとして機能し、伝送手段C1〜C3のモデム15が第２モデ
ムとして機能している。

次に、上記多重化手段C5,U5のブロック構成を説明す
る。多重化手段C5,U5には、第４図に示すように、次の
各要素が組み込まれている。

前段変調器（51a,51b,51c） 伝送手段C1〜C3またはU1〜U3の出力を受け、各伝送手
段で副搬送波をそれぞれ変調する機能を有する。

加算器（52） 各前段変調器51a,51b,51cの出力を受け、これらの出
力を加算する機能を有する。

後段変調器（53） 加算器52の出力を受け、この出力で主搬送波を変調す
る機能を有する。

また、上記分割手段C6,U6のブロック構成を説明す
る。分割手段C6,U6には、第５図に示すように、次の各
要素が組み込まれている。

前段復調器（61） 伝送信号を受け、主搬送波を復調する機能を有する。

バンドパスフィルタ（62a,62b,62c） 前段復調器61の出力を受け、各伝送信号に対応した周
波数帯域のみ通過させる機能を有する。

後段復調器（63a,63b,63c） バンドパスフィルタ62a,62b,62cの出力をそれぞれ受
け、対応する副搬送波をそれぞれ復調する機能を有す
る。

したがって、上記第１実施例によれば、局内装置22を
多重化手段C5および分割手段C6に切り換えた場合、セン
タ10の伝送手段C1〜C3と利用者宅30の伝送手段U1〜U3と
の間でパケット通信により一対一の双方向通信が行え
る。

その場合、伝送信号はホストコンピュータ11に記憶さ
れている時点でデジタル信号であり、これからモデム15
でアナログ信号に変換されるが伝送速度を比較的低い適
宜な速度に設定すれば、モデム出力信号の段階では占有
帯域が狭まる。

すなわち、オーディオ信号などではデジタル信号から
アナログ化すると、スペクトルの主要な部分は“2/T
（Ｔはビットレート）”の幅におさまり、例えば、1200
bpsの伝送速度で送信する場合には“Ｔ＝1/1200"にな
り、占有帯域は2400Hzとなる。さらに伝送速度を600bps
まで下げると占有帯域は1200Hzと小さくなる。そうする
と、電話の帯域幅約3KHzのうち残った1800Hzの帯域を他
の伝送信号のために使用できる。従って電話回線40の使
用帯域を有効に使用して複数の伝送信号を単一の電話回
線40で同時に伝送でき、情報伝達を拡大できる。その場
合、占有帯域を大幅に狭めると伝送速度が遅くなるの
で、伝送信号の種類数に応じて伝送速度を適切に設定す
る必要があるが、例えば伝送信号がMIDIデータである場
合には端末装置で演奏中に次のデータを読み込むことが
できるので、伝送信号をかなり遅く設定しても実質的に
弊害はない。

さらに、パケット通信により双方向信号が行われるの
で、１本のチャネルを同時に異なる用途に使用でき、放
送信号のサービスを続けながら端末装置32の管理を行う
ことができる。

また、オフトーク通信の同報性を利用して全ての端末
装置宛の伝送信号を一度に送ることができる。

〔第２実施例〕 以下、本発明の第２実施例を説明する。第２実施例は
第１実施例と基本構成は共通しており、多重化手段およ
び分割手段の構成のみ異なる。すなわち、第１実施例で
は周波数分割多重方式を採用したが、この第２実施例で
は時分割多重方式を採用している。まず多重化手段C
5′、U5′のブロック構成を説明する。多重化手段C
5′、U5′には、第６図に示すように、次の各要素が組
み込まれている。

第１切換手段（71） 第１〜第３伝送手段C1〜C3の出力を受け、各伝送信号
を周期的に順次切り換えて、つまりスイッチングして出
力する機能を有する。切り換えの周期は伝送信号の種類
数に応じて設定されており、同期信号Ｓに基づいて順次
切り換え動作する。

変調器（72） 第１切換手段71の出力を受け、タイミング信号Ｔに応
じて搬送波を伝送信号で変調する機能を有する。

次に分割手段C6′、U6′のブロック構成を説明する。
分割手段C6′、U6′には、第７図に示すように、次の各
要素が組み込まれている、 復調器（81） 伝送信号を受け、この出力をタイミング信号Ｔに応じ
て復調する機能を有する。

第２切換手段（82） 復調器81の出力を受け、この出力を同期信号Ｓに基づ
いて周期的に順次切り換えて、つまりスイッチングして
出力する機能を有する。

第２切換手段（83） 伝送信号を受け、データに付加されている同期データ
列から同期信号Ｓを再成して復調器81に入力させる機能
を有する。

したがって、上記第２実施例においても、局内装置22
を多重化手段C5′および分割手段C6′に切り換えた場
合、センタ10の伝送手段C1〜C3と利用者宅30の伝送手段
U1〜U3との間でパケット通信により一対一の双方向通信
が行える。

その場合、伝送信号はホストコンピュータ11に記憶さ
れている時点でデジタル信号であり、これからモデム15
でアナログ信号に変換されるが、伝送速度を比較的低い
適宜な速度に設定すればモデム出力信号の段階では占有
帯域が狭まる。このため、スイッチングすることで占有
帯域が拡がるものの、電話回線40の使用帯域を有効に使
用して複数の伝送信号を単一の電話回線40で同時に伝送
でき、情報伝達を拡大できる。

また、上記二つの実施例に共通して言えることである
が、ホストコンピュータ11から端末装置31へ送られる下
りデータとしては、以下のものがある。

MIDIデータ このデータを伝送するときには受信手段としてMIDI音
源を設置する。データとしては例えばカラオケ用の音楽
データがある。

画像データ このデータを伝送するときには受信手段として画像装
置を設置する。データとしては例えばカラオケ用の画像
データがある。この場合にはMIDIデータと画像データと
を同期させて伝送し且つ受信させる必要がある。

使用料金 曲名リスト その場合、上記各実施例では下りデータを三種類に設
定したが、下りデータの種類の数は更に増やしてもよ
い。その場合、第１実施例にあっては多重化手段C5,U5
の前段変調器51a〜51c、並びに分割手段C6,U6のバンド
パスフィルタ62a〜62cおよび後段変調器63a〜63cをデー
タの種類数に応じて設定すればよいし、第２実施例にあ
っては切換手段71,82の切り換え機能をデータの種類数
に応じて拡大すればよい。

また、端末装置31からホストコンピュータ11へ送られ
る上りデータとしては以下のものがある。

端末装置31からの確認信号。ホストコンピュータ11か
ら正確に下りデータが届いているかどうかを確認するた
めの確認信号である。

音楽のリクエスト。希望する音楽データ、画像データ
のリクエスト信号である。

端末装置31からのID信号。端末IDを確認してセンタ10
での端末管理を容易化するものである。

端末装置31からの故障信号。センタ10で端末装置31の
故障状態を把握するものである。

端末装置31からの動作信号。センタ10で端末装置31の
動作状態を把握するものである。

なお、上記各実施例ではパケット通信によりホストコ
ンピュータ11と端末装置31との間で一対一の双方向通信
を行うように構成したが、本発明のオフトーク通信装置
は双方向通信に限らず公知の一方向通信のオフトーク通
信システム（例えばホストコンピュータ11から端末装置
31への一方向通信、端末装置31からホストコンピュータ
11への一方向通信）においても利用できるものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、請求項（１）のオフトーク通信
装置によれば、電話回線の使用効率を高めながらオフト
ーク通信で複数の伝送信号を単一の電話回線で同時に且
つ混信なく伝送して情報伝達の拡大化を図ることができ
る。

さらにパケット通信により双方向通信が行われるの
で、１本のチャンネルを同時に異なる用途に使用でき、
放送信号のサービスを続けながら端末装置の管理等を行
うことができる。

また、請求項（２）のオフトーク通信装置では、多重
化を、伝送信号を周波数軸上に並べることで行い、請求
項（３）のオフトーク通信装置では、多重化を、伝送信
号を時間的に切り換えることで行うことで上記効果を得
ている。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は第１実施例を示し、第１図は全体構成
を示すブロック図、第２図はセンタの伝送手段を示すブ
ロック図、第３図は利用者宅の伝送手段を示すブロック
図、第４図は多重化手段を示すブロック図、第５図は分
割手段を示すブロック図である。第６図および第７図は
第２実施例を示し、第６図は多重化手段を示すブロック
図、第７図は分割手段を示すブロック図である。 尚、図中、10……センタ、12……送信手段、13……受信
手段、15……モデム、20……電話局、21……交換機、30
……利用者宅、32……送信手段、33……受信手段、35…
…モデム、39……電話機、40……電話回線、C5,U5……
多重化手段、51a〜51c……前段変調器、52……加算器、
53……後段変調器、C6,U6……分割手段、61……前段復
調器、63a〜63c……後段復調器、C5′,U5′……多重化
手段、71……第１切換手段、72……変調器、C6′,U6′
……分割手段、81……復調器、82……第２切換手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−257749（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−153665（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−105767（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−206273（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−230858（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−87758（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−74487（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−74231（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−82157（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04M 11/00 - 11/10 H04H 1/08

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電話局の交換機と利用者宅の電話機とを接
   続する電話回線の空き時間に、この電話回線を介して局
   外のセンタと利用者宅との間で相互に信号を伝送するよ
   うにしたオフトーク通信において、 上記局外センタと利用者宅のそれぞれに、 ホストコンピュータ又は端末装置からのデータを読み取
   る送信手段と、 送信手段の出力を受けデータをアナログ信号に変換して
   多重化手段に送ると共に、分割手段からの伝送信号をデ
   ジタル信号に変換して受信手段に送るモデムと、モデム
   の出力を受けホストコンピュータ又は端末装置に入力す
   る受信手段とからなる伝送手段を情報ごとに複数台設け
   ると共に、 これら伝送手段のモデムの出力を受け、複数の伝送信号
   を多重化して電話回線に出力する多重化手段と、 電話回線からの多重化信号を受けこの多重化信号を情報
   ごとの伝送信号に分割してモデムに出力する分割手段を
   設けてなり、 上記局外センタと利用者宅とは双方向にパケット通信す
   ることを特徴としたオフトーク通信装置。
2. 【請求項２】多重化手段は、モデムの出力を受け、伝送
   信号で副搬送波を変調する複数の前段変調器と、 各前段変調器の出力を受け、これらの出力を加算する加
   算器と、 加算器の出力を受け、この出力で主搬送波を変調する後
   段変調器とを備え、 分割手段は、電話回線からの多重化信号を受け、主搬送
   波を復調する前段復調器と、 前段復調器の出力を受け、対応する副搬送波をそれぞれ
   復調する複数の後段復調器とを備えている請求項１記載
   のオフトーク通信装置。
3. 【請求項３】多重化手段は、全てのモデムの出力を受
   け、各伝送信号を周期的に順次切り換えて出力する第１
   切換手段と、 第１切換手段の出力を受け、タイミング信号に応じて、
   搬送波を伝送信号で変調する変調器とを備え、 分割手段は、電話回線からの多重化信号を受け、この出
   力をタイミング信号に応じて復調する復調器と、 復調器の出力を受け、この出力を周期的に順次切り換え
   て出力する第２切換手段とを備えている請求項１記載の
   オフトーク通信装置。