JP3726581B2 - ドアホン装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２線伝送路を用いたドアホン装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８に、従来よりの一般的なドアホン装置の構成一例を示す。
【０００３】
ドアホン子機１０は、接続端子１０９から、２線平衡ケーブル５０を介して、ドアホン親機２０の接続端子２１２と接続される。
【０００４】
ドアホン子機１０は、ドアホン親機２０と通話するためのスピーカ１０１と、マイクと１０５と、受話音声を増幅するためのスピーカアンプ１０２と、マイクの音声を増幅するためのマイクアンプ１０４と、送話と受話の２信号を１対の線路で扱うための２線４線変換回路１０３と、親機２０から供給されるＤＣ電源を平衡２線より分離するための電源分離回路１０６と、来訪者が呼出時に押下する呼出釦１０７と、接続線を無極性にするためのダイオードブリッジ１０８と、ドアホン親機２０との接続端子１０９と、から構成される。
【０００５】
ドアホン親機２０は、ドアホン副親機３０との接続端子２０1と、ドアホン子機１０若しくは、ドアホン副親機３０と通話するための音声回路２０２と、制御データ信号をＡＳＫ変調し、送信するためのＡＳＫ変調回路２０３と、ＡＳＫ変調された制御データ信号を受信し、復調するためのＡＳＫ復調回路２０４と、ドアホン副親機３０へ送信するＡＳＫ変調された制御データ信号と音声信号を多重すると共に、ドアホン副親機３０から受信するＡＳＫ変調された制御データ信号と音声信号を分離するための音声／ＡＳＫ信号多重部２０５と、ドアホン子機１０の呼出を検出するための子機呼出検出回路２１０と、ドアホン親機２０の内部回路を駆動するための電源回路２０７と、ドアホン子機１０へＤＣ電源を供給するためのＤＣ電源供給回路２０８と、ドアホン子機１０またはドアホン副親機３０との通話路を切り替えるための通話切替スイッチ２０９と、ドアホン副親機３０を呼出をするための内線呼出釦２１１と、子機呼出検出回路２１０より得られた信号に基づき、ＤＣ電源供給回路２０８の制御を行い、また、内線呼出釦２１１の押下検出や、ドアホン子機１０からの呼出検出等に基づき、 ＡＳＫ変調回路２０３へ制御データ信号を出力すると共に、 ＡＳＫ復調回路２０４から制御データ信号を受信するためのＣＰＵ２０６と、ドアホン子機１０との接続端子２１２と、から構成される。
【０００６】
ドアホン副親機３０は、ドアホン親機２０との接続端子３０1と、ドアホン子機１０若しくは、ドアホン親機２０と通話するための音声回路３０２と、制御データ信号をＡＳＫ変調し、送信するためのＡＳＫ変調回路３０３と、ＡＳＫ変調された制御データ信号を受信し、復調するためのＡＳＫ復調回路３０４、ドアホン親機２０へ送信するＡＳＫ変調された制御データ信号と音声信号を多重すると共に、ドアホン親機２０から受信するＡＳＫ変調された制御データ信号と音声信号を分離するための音声／ＡＳＫ信号多重部３０５と、ドアホン副親機３０の内部回路を駆動するための電源回路３０７と、ドアホン親機２０を呼出をするための内線呼出釦３０８と内線呼出釦３０８の押下検出に基づき、 ＡＳＫ変調回路３０３へ制御データ信号を出力すると共に、 ＡＳＫ復調回路３０４から制御データ信号を受信するためのＣＰＵ３０６と、から構成される。
【０００７】
次に、図９に上述した従来のドアホン装置におけるドアホン親機２０の内部構成図の一例を示す。音声回路２０２は、ドアホン子機１０若しくは、ドアホン副親機３０と通話するためのマイク２１３と、スピーカ２1９と、マイクの音声を増幅するためのマイクアンプ２１４と、受話音声を増幅するためのスピーカアンプ２１８と、送話と受話の２信号を１対の線路で扱うための２線４線変換回路２1５と、から構成される。
【０００８】
ＡＳＫ変調回路２０３は、ＡＳＫ変調のためのキャリア信号を発生するキャリア発生部２２１と、ＣＰＵ２０６から入力される制御データ信号に基づき、キャリア信号をＯＮ／ＯＦＦさせるＡＳＫ変調部２２２と、ＡＳＫ変調信号を増幅するための送信アンプ２２３と、不平衡伝送を平衡伝送に変換するための不平衡／平衡変換部２２４と、から構成される。
【０００９】
ＡＳＫ復調回路２０４は、平衡伝送を不平衡伝送に変換するための平衡／不平衡変換部２２５と、受信したＡＳＫ変調信号を増幅するための受信アンプ２２６と、ＡＳＫ変調信号伝送帯域外の周波数成分を抑圧するためのバンドパスフィルタ２２７と、受信した ＡＳＫ変調信号の振幅レベルが一定の閾値以上の場合、ロジックレベルに変換したＡＳＫ信号を出力するＡＳＫ信号判定部２２９と、ＡＳＫ信号判定部２２９より入力される信号の周波数を検出し、キャリア信号と同様の周波数の場合に、制御データ信号をＣＰＵ２０６へ出力する周波数検出部２３０と、から構成される。
【００１０】
なお、ドアホン副親機３０の音声回路３０２と、 ＡＳＫ変調回路３０３と、ＡＳＫ復調回路３０４も、上述したドアホン親機２０と同様である。
【００１１】
従来の一般的なドアホンシステムでは、ドアホン子機１０の呼出釦１０７を来訪者が押下することにより、玄関の来訪者が住戸内の家人とドアホン親機もしくはドアホン副親機３０で通話することができる。ドアホン子機１０からの呼出は、ドアホン親機２０とドアホン副親機３０を接続する２線平衡ケーブル６０に、音声信号と共に、制御データ信号を周波数多重伝送することにより、ドアホン副親機３０へ通知する。また、住戸内では、ドアホン親機２０の内線呼出釦２１１もしくは、ドアホン副親機３０の内線呼出釦３０８を押下することにより、２線平衡ケーブル６０に、音声信号と共に、制御データ信号を周波数多重伝送することにより、別室の家人を呼び出し、通話することができる。
【００１２】
ＡＳＫ変調に用いられるキャリア信号は、音声帯域以上（数十ｋＨｚ〜数百ｋＨｚ）の周波数の正弦波信号が用いられ、制御データ信号は、音声帯域以下（３００Ｈｚ以下）の周波数の矩形波信号が用いられる場合が多い。
【００１３】
尚、本従来例は、ドアホン子機−ドアホン親機−ドアホン副親機間で音声通話のみが可能なドアホン装置であるが、さらに、映像信号を多重伝送することにより、カメラ付きのドアホン子機により撮像した玄関先の来訪者を、住戸内のドアホン親機、ドアホン副親機で確認可能なテレビドアホン装置についても音声回路、ＡＳＫ変調回路、ＡＳＫ復調回路は同様である。また、上述した従来例では、制御データ信号はＡＳＫ変調されるが、他の変調方式（例えば、ＦＳＫ変調やＰＳＫ変調等）で変調される場合もある。
【００１４】
ドアホン親機２０とドアホン副親機３０間で通話を開始する動作の一例を説明する。親機２０および副親機３０が通話をしていない待機状態において、親機２０の内線呼出釦２１１を押下した場合、ＣＰＵ ２０６は、マイクアンプ２１４およびスピーカアンプ２１８への電源供給制御をすると共に、通話開始に対応する制御データ信号をＡＳＫ変調部２２２へ出力する。 ＡＳＫ変調部２２２は、制御データ信号がハイレベルの期間のみ、キャリア発生部から入力されるキャリア信号を送信アンプ２２３へ出力する。送信アンプ２２３、不平衡／平衡変換部２２４、音声／ＡＳＫ信号多重部２０５を介して送信されるＡＳＫ変調信号は、２線平衡ケーブル６０を介して、前記副親機３０のＡＳＫ復調回路３０４に入力され、復調された制御データ信号は、ＣＰＵ ３０６に入力される。 受信した通話開始に対応する制御データ信号に基づき、ＣＰＵ ３０６はマイクアンプおよびスピーカアンプへの電源供給制御をする。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のドアホン装置によると、通話の終了時や内線通話中におけるドアホン子機からの呼出通知など、内線通話状態で、ＡＳＫ変調信号を伝送した場合、ＡＳＫ変調のキャリア信号および制御データ信号の基本周波数は音声帯域外であるが、キャリア信号のＯＮ／ＯＦＦの変化は矩形波を成すために、制御データ信号の基本周波数の高調波が、音声帯域に混入し、ＡＳＫ変調信号伝送時、スピーカよりノイズ音が出力されるという問題があった。
【００１６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは安価な構成で、音声通話状態においてＡＳＫ変調信号を伝送した場合のノイズ音発生を抑圧すると共に、確実に制御データ信号伝送を可能とする優れたドアホン装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明にあっては、玄関先の来訪者が住戸内の家人と通話するためのドアホン子機と、住戸内において来訪者または、住戸内の別室の家人と通話するためのドアホン親機と、前記ドアホン子機または前記ドアホン親機と通話するためのドアホン副親機と、前記ドアホン子機と前記ドアホン親機、および前記ドアホン親機と前記ドアホン副親機を接続し、音声信号および制御データ信号を伝送するための２線平衡ケーブルとからなるドアホン装置において、前記親機および前記副親機は、前記２線平衡ケーブルに、音声信号と制御データ信号を周波数多重伝送するために、前記制御データ信号をＡＳＫ変調するＡＳＫ変調回路を有し、該ＡＳＫ変調回路は、キャリア信号の立ち上がり立ち下がり時間を遅らせたＡＳＫ変調信号を出力するものであり、前記ドアホン親機および前記ドアホン副親機は、ＡＳＫ変調信号を受信するためのＡＳＫ復調回路を有し、該ＡＳＫ復調回路は、受信したＡＳＫ信号がノイズか否かを判定すると共に、ＡＳＫ信号の電圧振幅レベルを検出しロジックレベルに変換したＡＳＫ信号を出力するＡＳＫ信号判定部と、該ＡＳＫ信号判定部の閾値をＡＳＫ電圧振幅の半分の電圧値に設定させる振幅レベル検出部と、を有することを特徴とするものである。
【００１８】
請求項２記載の発明にあっては、請求項１記載の発明において、前記ＡＳＫ変調回路は、キャリア信号の最大電圧振幅値を複数個に分割した離散電圧値を、順次一定周期で切り替えることによりキャリア信号を発生すると共に、キャリア信号の立ち上がり時は、取りうる離散電圧値を順次増加させ、キャリア信号の立ち下がり時は順次減少させることにより、キャリア信号の立ち上がり立ち下がり時間を遅らせることを特徴とするものである。
【００１９】
請求項３記載の発明にあっては、請求項１乃至請求項２記載の発明において、前記ＡＳＫ変調回路は、ＡＳＫ変調信号の立ち上がり立ち下がり遅延時間を、変調データ信号の１ビット長時間に対して、常に一定の割合となるように制御するためのデータレート検出部を有することを特徴とする請求項１乃至２に記載のドアホン装置。
【００２１】
請求項４記載の発明にあっては、請求項１乃至請求項３記載の発明において、前記ドアホン親機および前記ドアホン副親機は、音声を送受信する音声回路を有し、該音声回路は、音声帯域以下の帯域に存在する前記制御データ信号の基本周波数成分を除去する低域除去フィルタを有することを特徴とするものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係わるドアホン装置の第１の実施の形態について図１乃至図５を、第２の実施の形態について図６乃至図７を用いて夫々詳細に説明する。
【００２３】
以下の記述において、ドアホン装置の構成は図８に示した一般的なドアホン装置の構成と同様である。また、図８に従来例として示した一般的なドアホン装置のブロック図に含まれる装置と同じ装置番号のものは同じ機能を有するものとする。
【００２４】
［第１の実施の形態］
図２に、本実施の形態のドアホン親機の構成一例を示す。ＡＳＫ変調回路２０３は、ＣＰＵ ２０６から出力される制御データ信号の立ち上がり立ち下がり時間を遅らせる（なまらせる）ローパスフィルタ２２０と、ＡＳＫ変調のためのキャリア信号を発生するキャリア発生部２２１と、立ち上がり立ち下がり時間を遅らせた制御データ信号によりキャリア信号を振幅変調するＡＳＫ変調部２２２と、 ＡＳＫ変調信号を増幅するための送信アンプ２２３と、不平衡伝送を平衡伝送に変換するための不平衡／平衡変換部２２４と、から構成される。
【００２５】
ＡＳＫ復調回路２０４は、平衡伝送を不平衡伝送に変換するための平衡／不平衡変換部２２５と、受信したＡＳＫ変調信号を増幅するための受信アンプ２２６と、ＡＳＫ変調信号伝送帯域外の周波数成分を抑圧するためのバンドパスフィルタ２２７と、受信した ＡＳＫ変調信号の振幅レベルが一定の閾値以上の場合、振幅レベルを検出し、ＡＳＫ信号判定部２２９へ電圧振幅レベル値を通知する振幅レベル検出部２２８と、振幅レベル検出部２２８より通知された振幅レベルの半分のレベルに閾値を設定し、受信した ＡＳＫ変調信号レベルが設定した閾値以上の場合、ロジックレベルに変換したＡＳＫ信号を出力するＡＳＫ信号判定部２２９と、ＡＳＫ信号判定部より入力される信号の周波数を検出し、キャリア信号と同様の周波数の場合に、制御データ信号をＣＰＵ２０６へ出力する周波数検出部２３０と、から構成される。
【００２６】
音声回路２０２は、ドアホン子機１０およびドアホン副親機３０と通話するためのマイク２１３と、スピーカ２１９と、マイクの音声を増幅するためのマイクアンプ２１４、受話音声を増幅するためのスピーカアンプ２１８と、送話と受話の２信号を１対の線路で扱うための２線４線変換回路２1５と、音声帯域以下の帯域の制御データ信号の基本周波数成分を除去するためのハイパスフィルタ２１６と、音声帯域以上の帯域のＡＳＫ変調のキャリア信号成分を除去するための、ローパスフィルタ２1７と、から構成される。
【００２７】
上記のＡＳＫ変調回路２０３においては、図３（３−１）及び図３（３−２）に示すように、キャリア信号の立ち上がり立ち下がり時間を遅らせることにより、音声帯域以下の帯域の制御データ信号周波数成分の高調波を抑圧する。ＡＳＫ復調回路２０４においては、図４に示すように、振幅レベル検出部２２８は、キャリア信号を半波整流するための整流回路２３２と、整流されたキャリア信号を平滑化するための平滑化回路２３３と、ノイズとキャリア信号と混同しないために、キャリア信号の振幅レベルが所定の振幅レベルを比較すると共に、所定の振幅レベルよりも大きい場合、ＡＳＫ信号判定部２２９への出力を許可する制御信号をＡ／Ｄ変換部２３５に出力するための振幅比較回路２３４と、平滑化されたキャリア信号をＡ／Ｄ変換し、振幅比較回路２３４の制御に基づき、キャリア信号の最大ＤＣ電圧振幅レベルをＡＳＫ信号判定部２２９に出力するためのＡ／Ｄ変換部２３５と、から構成される。
【００２８】
また、ＡＳＫ信号判定部２２９は、振幅レベル検出部２２８から入力されるキャリア信号の最大ＤＣ電圧振幅レベルを保持するためのラッチ２３６と、ラッチが保持したキャリア信号の最大ＤＣ電圧振幅レベルをアナログ値に変換するためのＤ／Ａ変換部２３７と、キャリア信号とＤ／Ａ変換部２３７より出力されるキャリア信号の最大ＤＣ電圧レベルの半分の電圧レベルを比較し、キャリア信号の振幅レベルの方が大きい場合、ロジックレベルに変換したＡＳＫ信号を出力する振幅レベル比較部２３８と、から構成される。
【００２９】
振幅レベル検出部２２８において、従来はＡＳＫ信号判定部２２９で処理していたノイズとキャリア信号との判定を行うことにより、ＡＳＫ信号判定部２２９においては、ノイズレベルに関係なく、キャリア信号の最大電圧振幅レベルの半分の電圧値に判定の閾値を設定し、ＡＳＫ復調後の制御データ信号のデューティ比を、常に一定にする。
【００３０】
また、上記の音声回路２０２においては、図５に示すように、ハイパスフィルタ２１６により、音声帯域以下の帯域の制御データ信号の基本周波数成分と、その近傍の周波数成分を除去する。
【００３１】
［第２の実施の形態］
図６に、本実施の形態のドアホン親機の構成一例を示す。なお、本実施の形態の図３（３−１）基本構成は、上述した第１の実施の形態のものとよく似ており、同じ部分については同一の番号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００３２】
ＡＳＫ変調回路２０３は、ＣＰＵ２０６から出力される制御データ信号のデータレートを検出し、ＣＰＵ２０６に通知するデータレート検出部２３２と、ＡＳＫの最大電圧振幅値を複数の離散電圧値に分割する電圧ラダー回路と、ＣＰＵ２０６の制御により制御データ信号が例えばハイレベルの期間に、前記離散電圧値を順次一定周期で切り替えるスイッチからなるＡＳＫ信号発生部２３３と、離散的に電圧値が変化するＡＳＫ変調信号を、正弦的に電圧値が変化するＡＳＫ変調信号に変換するローパスフィルタ２３４と、 ＡＳＫ変調信号を増幅するための送信アンプ２２３と、不平衡伝送を平衡伝送に変換するための不平衡／平衡変換部２２４と、から構成される。
【００３３】
データレート検出部２３２は、例えば、制御データ信号の先頭に付加されたスタートビットによりデータの１ビット長時間を検出して、ＣＰＵ２０６に通知する。図７に示すように、立ち上がり時間を、例えばデータの１ビット長の１０％とする場合、ＣＰＵ２０６は、１ビット長時間の１０分の１時間経過後にＡＳＫ変調信号が最大振幅になるように、ラダー回路出力の切替スイッチが取りうる離散電圧値を電圧値０レベルから順次増加させる。立ち下がりの場合は、１ビット長時間経過後から、さらに１ビット長時間の１０分の１時間経過後にＡＳＫ変調信号が０レベルになるように、ラダー回路出力の切替スイッチが取りうる離散電圧値を最大電圧レベルから順次減少させる。
【００３４】
なお、上述した第１の実施の形態及び第２の実施の形態は、ドアホン副親機３０においても同様である。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、ＡＳＫ変調回路において、キャリア信号の立ち上がり立ち下がり時間を遅らせることにより、音声帯域以下の帯域の制御データ信号の基本周波数成分の高調波を抑圧し、高調波成分による、通話音声へのノイズ音混入を抑圧できると言う効果を奏する。更に、伝送ロスによりＡＳＫ信号が減衰した場合においても、ＡＳＫ信号判定部の判定閾値をキャリア信号の立ち上がり立ち下がりの中点にすることができるため、復調された制御データ信号のデューティー比が変化しないとともに、振幅レベル検出部に判定閾値を設けることにより、ＡＳＫ信号判定部において、ノイズをＡＳＫ信号と誤判定することがないと言う効果を奏する。
【００３６】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加え更に、ＡＳＫ変調のための複雑なハードウェアを構成することなく、ソフトウェア制御により簡易かつ安価にＡＳＫ変調信号を発生することができると言う効果を奏する。
【００３７】
請求項３に記載の発明によると、請求項１乃至請求項２記載の発明の効果に加え更に、制御データ信号のデータレートを変更した場合も、ハードウェアを変更することなく、キャリア信号の立ち上がり立ち下がり遅延時間を、変調データ信号の１ビット長時間に対して、常に一定の割合とすることが可能であると言う効果を奏する。
【００３９】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至請求項３記載の発明の効果に加え更に、ハイパスフィルタにより、制御データ信号の基本周波数成分を除去するため、制御データ信号の基本周波数成分が通話音声へノイズ音として混入することを抑圧できると言う効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるドアホン装置の一実施の形態の内部構成の一例を示した説明図である。
【図２】上記発明のドアホン親機の内部構成の一例を示した説明図である。
【図３】発明のＡＳＫ変調回路から出力されるＡＳＫ変調信号とその周波数スペクトラムを示した説明図である。
【図４】上記発明のＡＳＫ信号判定部の閾値の制御の一例を示した説明図である。
【図５】上記発明の音声回路によるＡＳＫ変調信号成分による音声帯域への干渉抑制を示した説明図である
【図６】ドアホン親機の内部構成の一例を示した説明図である。
【図７】発明のＡＳＫ変調回路のＡＳＫ変調信号発生方法の一例を示した説明図である。
【図８】従来のドアホン装置の一実施の形態を示した図である。
【図９】従来の一般的なドアホン親機の内部構成の一例を示した図である。
【符号の説明】
１０ ドアホン子機
１０１ スピーカ
１０２ スピーカアンプ
１０３ ２線変換回路
１０４ マイクアンプ
１０５ マイク
１０６ 電源分離回路
１０７ 内線呼出釦
１０８ ダイオードブリッジ
１０９ 接続端子
２０ ドアホン親機
２０１ 接続端子
２０２ 音声回路
２０３ 変調回路
２０４ 調回路
２０５ 信号多重部
２０６ ＣＰＵ
２０７ 電源回路
２０８ ＤＣ電源供給回路
２０９ 通話切替スイッチ
２１０ 子機呼出検出回路
２１１ 内線呼出釦
２１２ 接続端子
２１３ マイク
２１４ マイクアンプ
２１５ 線変換回路
２１６ ハイパスフィルタ
２１７ ローパスフィルタ
２１８ ピーカアンプ
２１９ スピーカ
２２１ キャリア発生部
２２２ ＡＳＫ変調部
２２３ 送信アンプ
２２４ 不平衡／平衡変換部
２２５ 平衡／不平衡変換部
２２６ 受信アンプ
２２７ バンドパスフィルタ
２２８ 振幅レベル検出部
２２９ 信号判定部
２２９ ＡＳＫ信号判定部
２３０ 周波数検出部
２３１ ドアホン子機Ｉ/Ｆ
２３２ データレート検出部
２３３ ＡＳＫ信号発生部
２３３ 平滑化回路
２３４ ローパスフィルタ
２３４ 振幅比較回路
２３５ Ａ/Ｄ変換部
２３６ ラッチ
２３７ Ｄ/Ａ変換部
２３８ 振幅レベル比較部
３０ ドアホン副親機
３０１ 接続端子
３０２ 音声回路
３０３ 変調回路
３０４ 復調回路
３０５ 音声／ＡＳＫ信号多重部
３０６ ＣＰＵ
３０７ 電源回路
３０８ 内線呼出釦
５０ ２線平衡ケーブル
６０ ２線平衡ケーブル
【発明の属する技術分野】
本発明は、２線伝送路を用いたドアホン装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８に、従来よりの一般的なドアホン装置の構成一例を示す。
【０００３】
ドアホン子機１０は、接続端子１０９から、２線平衡ケーブル５０を介して、ドアホン親機２０の接続端子２１２と接続される。
【０００４】
ドアホン子機１０は、ドアホン親機２０と通話するためのスピーカ１０１と、マイクと１０５と、受話音声を増幅するためのスピーカアンプ１０２と、マイクの音声を増幅するためのマイクアンプ１０４と、送話と受話の２信号を１対の線路で扱うための２線４線変換回路１０３と、親機２０から供給されるＤＣ電源を平衡２線より分離するための電源分離回路１０６と、来訪者が呼出時に押下する呼出釦１０７と、接続線を無極性にするためのダイオードブリッジ１０８と、ドアホン親機２０との接続端子１０９と、から構成される。
【０００５】
ドアホン親機２０は、ドアホン副親機３０との接続端子２０1と、ドアホン子機１０若しくは、ドアホン副親機３０と通話するための音声回路２０２と、制御データ信号をＡＳＫ変調し、送信するためのＡＳＫ変調回路２０３と、ＡＳＫ変調された制御データ信号を受信し、復調するためのＡＳＫ復調回路２０４と、ドアホン副親機３０へ送信するＡＳＫ変調された制御データ信号と音声信号を多重すると共に、ドアホン副親機３０から受信するＡＳＫ変調された制御データ信号と音声信号を分離するための音声／ＡＳＫ信号多重部２０５と、ドアホン子機１０の呼出を検出するための子機呼出検出回路２１０と、ドアホン親機２０の内部回路を駆動するための電源回路２０７と、ドアホン子機１０へＤＣ電源を供給するためのＤＣ電源供給回路２０８と、ドアホン子機１０またはドアホン副親機３０との通話路を切り替えるための通話切替スイッチ２０９と、ドアホン副親機３０を呼出をするための内線呼出釦２１１と、子機呼出検出回路２１０より得られた信号に基づき、ＤＣ電源供給回路２０８の制御を行い、また、内線呼出釦２１１の押下検出や、ドアホン子機１０からの呼出検出等に基づき、 ＡＳＫ変調回路２０３へ制御データ信号を出力すると共に、 ＡＳＫ復調回路２０４から制御データ信号を受信するためのＣＰＵ２０６と、ドアホン子機１０との接続端子２１２と、から構成される。
【０００６】
ドアホン副親機３０は、ドアホン親機２０との接続端子３０1と、ドアホン子機１０若しくは、ドアホン親機２０と通話するための音声回路３０２と、制御データ信号をＡＳＫ変調し、送信するためのＡＳＫ変調回路３０３と、ＡＳＫ変調された制御データ信号を受信し、復調するためのＡＳＫ復調回路３０４、ドアホン親機２０へ送信するＡＳＫ変調された制御データ信号と音声信号を多重すると共に、ドアホン親機２０から受信するＡＳＫ変調された制御データ信号と音声信号を分離するための音声／ＡＳＫ信号多重部３０５と、ドアホン副親機３０の内部回路を駆動するための電源回路３０７と、ドアホン親機２０を呼出をするための内線呼出釦３０８と内線呼出釦３０８の押下検出に基づき、 ＡＳＫ変調回路３０３へ制御データ信号を出力すると共に、 ＡＳＫ復調回路３０４から制御データ信号を受信するためのＣＰＵ３０６と、から構成される。
【０００７】
次に、図９に上述した従来のドアホン装置におけるドアホン親機２０の内部構成図の一例を示す。音声回路２０２は、ドアホン子機１０若しくは、ドアホン副親機３０と通話するためのマイク２１３と、スピーカ２1９と、マイクの音声を増幅するためのマイクアンプ２１４と、受話音声を増幅するためのスピーカアンプ２１８と、送話と受話の２信号を１対の線路で扱うための２線４線変換回路２1５と、から構成される。
【０００８】
ＡＳＫ変調回路２０３は、ＡＳＫ変調のためのキャリア信号を発生するキャリア発生部２２１と、ＣＰＵ２０６から入力される制御データ信号に基づき、キャリア信号をＯＮ／ＯＦＦさせるＡＳＫ変調部２２２と、ＡＳＫ変調信号を増幅するための送信アンプ２２３と、不平衡伝送を平衡伝送に変換するための不平衡／平衡変換部２２４と、から構成される。
【０００９】
ＡＳＫ復調回路２０４は、平衡伝送を不平衡伝送に変換するための平衡／不平衡変換部２２５と、受信したＡＳＫ変調信号を増幅するための受信アンプ２２６と、ＡＳＫ変調信号伝送帯域外の周波数成分を抑圧するためのバンドパスフィルタ２２７と、受信した ＡＳＫ変調信号の振幅レベルが一定の閾値以上の場合、ロジックレベルに変換したＡＳＫ信号を出力するＡＳＫ信号判定部２２９と、ＡＳＫ信号判定部２２９より入力される信号の周波数を検出し、キャリア信号と同様の周波数の場合に、制御データ信号をＣＰＵ２０６へ出力する周波数検出部２３０と、から構成される。
【００１０】
なお、ドアホン副親機３０の音声回路３０２と、 ＡＳＫ変調回路３０３と、ＡＳＫ復調回路３０４も、上述したドアホン親機２０と同様である。
【００１１】
従来の一般的なドアホンシステムでは、ドアホン子機１０の呼出釦１０７を来訪者が押下することにより、玄関の来訪者が住戸内の家人とドアホン親機もしくはドアホン副親機３０で通話することができる。ドアホン子機１０からの呼出は、ドアホン親機２０とドアホン副親機３０を接続する２線平衡ケーブル６０に、音声信号と共に、制御データ信号を周波数多重伝送することにより、ドアホン副親機３０へ通知する。また、住戸内では、ドアホン親機２０の内線呼出釦２１１もしくは、ドアホン副親機３０の内線呼出釦３０８を押下することにより、２線平衡ケーブル６０に、音声信号と共に、制御データ信号を周波数多重伝送することにより、別室の家人を呼び出し、通話することができる。
【００１２】
ＡＳＫ変調に用いられるキャリア信号は、音声帯域以上（数十ｋＨｚ〜数百ｋＨｚ）の周波数の正弦波信号が用いられ、制御データ信号は、音声帯域以下（３００Ｈｚ以下）の周波数の矩形波信号が用いられる場合が多い。
【００１３】
尚、本従来例は、ドアホン子機−ドアホン親機−ドアホン副親機間で音声通話のみが可能なドアホン装置であるが、さらに、映像信号を多重伝送することにより、カメラ付きのドアホン子機により撮像した玄関先の来訪者を、住戸内のドアホン親機、ドアホン副親機で確認可能なテレビドアホン装置についても音声回路、ＡＳＫ変調回路、ＡＳＫ復調回路は同様である。また、上述した従来例では、制御データ信号はＡＳＫ変調されるが、他の変調方式（例えば、ＦＳＫ変調やＰＳＫ変調等）で変調される場合もある。
【００１４】
ドアホン親機２０とドアホン副親機３０間で通話を開始する動作の一例を説明する。親機２０および副親機３０が通話をしていない待機状態において、親機２０の内線呼出釦２１１を押下した場合、ＣＰＵ ２０６は、マイクアンプ２１４およびスピーカアンプ２１８への電源供給制御をすると共に、通話開始に対応する制御データ信号をＡＳＫ変調部２２２へ出力する。 ＡＳＫ変調部２２２は、制御データ信号がハイレベルの期間のみ、キャリア発生部から入力されるキャリア信号を送信アンプ２２３へ出力する。送信アンプ２２３、不平衡／平衡変換部２２４、音声／ＡＳＫ信号多重部２０５を介して送信されるＡＳＫ変調信号は、２線平衡ケーブル６０を介して、前記副親機３０のＡＳＫ復調回路３０４に入力され、復調された制御データ信号は、ＣＰＵ ３０６に入力される。 受信した通話開始に対応する制御データ信号に基づき、ＣＰＵ ３０６はマイクアンプおよびスピーカアンプへの電源供給制御をする。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のドアホン装置によると、通話の終了時や内線通話中におけるドアホン子機からの呼出通知など、内線通話状態で、ＡＳＫ変調信号を伝送した場合、ＡＳＫ変調のキャリア信号および制御データ信号の基本周波数は音声帯域外であるが、キャリア信号のＯＮ／ＯＦＦの変化は矩形波を成すために、制御データ信号の基本周波数の高調波が、音声帯域に混入し、ＡＳＫ変調信号伝送時、スピーカよりノイズ音が出力されるという問題があった。
【００１６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは安価な構成で、音声通話状態においてＡＳＫ変調信号を伝送した場合のノイズ音発生を抑圧すると共に、確実に制御データ信号伝送を可能とする優れたドアホン装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明にあっては、玄関先の来訪者が住戸内の家人と通話するためのドアホン子機と、住戸内において来訪者または、住戸内の別室の家人と通話するためのドアホン親機と、前記ドアホン子機または前記ドアホン親機と通話するためのドアホン副親機と、前記ドアホン子機と前記ドアホン親機、および前記ドアホン親機と前記ドアホン副親機を接続し、音声信号および制御データ信号を伝送するための２線平衡ケーブルとからなるドアホン装置において、前記親機および前記副親機は、前記２線平衡ケーブルに、音声信号と制御データ信号を周波数多重伝送するために、前記制御データ信号をＡＳＫ変調するＡＳＫ変調回路を有し、該ＡＳＫ変調回路は、キャリア信号の立ち上がり立ち下がり時間を遅らせたＡＳＫ変調信号を出力するものであり、前記ドアホン親機および前記ドアホン副親機は、ＡＳＫ変調信号を受信するためのＡＳＫ復調回路を有し、該ＡＳＫ復調回路は、受信したＡＳＫ信号がノイズか否かを判定すると共に、ＡＳＫ信号の電圧振幅レベルを検出しロジックレベルに変換したＡＳＫ信号を出力するＡＳＫ信号判定部と、該ＡＳＫ信号判定部の閾値をＡＳＫ電圧振幅の半分の電圧値に設定させる振幅レベル検出部と、を有することを特徴とするものである。
【００１８】
請求項２記載の発明にあっては、請求項１記載の発明において、前記ＡＳＫ変調回路は、キャリア信号の最大電圧振幅値を複数個に分割した離散電圧値を、順次一定周期で切り替えることによりキャリア信号を発生すると共に、キャリア信号の立ち上がり時は、取りうる離散電圧値を順次増加させ、キャリア信号の立ち下がり時は順次減少させることにより、キャリア信号の立ち上がり立ち下がり時間を遅らせることを特徴とするものである。
【００１９】
請求項３記載の発明にあっては、請求項１乃至請求項２記載の発明において、前記ＡＳＫ変調回路は、ＡＳＫ変調信号の立ち上がり立ち下がり遅延時間を、変調データ信号の１ビット長時間に対して、常に一定の割合となるように制御するためのデータレート検出部を有することを特徴とする請求項１乃至２に記載のドアホン装置。
【００２１】
請求項４記載の発明にあっては、請求項１乃至請求項３記載の発明において、前記ドアホン親機および前記ドアホン副親機は、音声を送受信する音声回路を有し、該音声回路は、音声帯域以下の帯域に存在する前記制御データ信号の基本周波数成分を除去する低域除去フィルタを有することを特徴とするものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係わるドアホン装置の第１の実施の形態について図１乃至図５を、第２の実施の形態について図６乃至図７を用いて夫々詳細に説明する。
【００２３】
以下の記述において、ドアホン装置の構成は図８に示した一般的なドアホン装置の構成と同様である。また、図８に従来例として示した一般的なドアホン装置のブロック図に含まれる装置と同じ装置番号のものは同じ機能を有するものとする。
【００２４】
［第１の実施の形態］
図２に、本実施の形態のドアホン親機の構成一例を示す。ＡＳＫ変調回路２０３は、ＣＰＵ ２０６から出力される制御データ信号の立ち上がり立ち下がり時間を遅らせる（なまらせる）ローパスフィルタ２２０と、ＡＳＫ変調のためのキャリア信号を発生するキャリア発生部２２１と、立ち上がり立ち下がり時間を遅らせた制御データ信号によりキャリア信号を振幅変調するＡＳＫ変調部２２２と、 ＡＳＫ変調信号を増幅するための送信アンプ２２３と、不平衡伝送を平衡伝送に変換するための不平衡／平衡変換部２２４と、から構成される。
【００２５】
ＡＳＫ復調回路２０４は、平衡伝送を不平衡伝送に変換するための平衡／不平衡変換部２２５と、受信したＡＳＫ変調信号を増幅するための受信アンプ２２６と、ＡＳＫ変調信号伝送帯域外の周波数成分を抑圧するためのバンドパスフィルタ２２７と、受信した ＡＳＫ変調信号の振幅レベルが一定の閾値以上の場合、振幅レベルを検出し、ＡＳＫ信号判定部２２９へ電圧振幅レベル値を通知する振幅レベル検出部２２８と、振幅レベル検出部２２８より通知された振幅レベルの半分のレベルに閾値を設定し、受信した ＡＳＫ変調信号レベルが設定した閾値以上の場合、ロジックレベルに変換したＡＳＫ信号を出力するＡＳＫ信号判定部２２９と、ＡＳＫ信号判定部より入力される信号の周波数を検出し、キャリア信号と同様の周波数の場合に、制御データ信号をＣＰＵ２０６へ出力する周波数検出部２３０と、から構成される。
【００２６】
音声回路２０２は、ドアホン子機１０およびドアホン副親機３０と通話するためのマイク２１３と、スピーカ２１９と、マイクの音声を増幅するためのマイクアンプ２１４、受話音声を増幅するためのスピーカアンプ２１８と、送話と受話の２信号を１対の線路で扱うための２線４線変換回路２1５と、音声帯域以下の帯域の制御データ信号の基本周波数成分を除去するためのハイパスフィルタ２１６と、音声帯域以上の帯域のＡＳＫ変調のキャリア信号成分を除去するための、ローパスフィルタ２1７と、から構成される。
【００２７】
上記のＡＳＫ変調回路２０３においては、図３（３−１）及び図３（３−２）に示すように、キャリア信号の立ち上がり立ち下がり時間を遅らせることにより、音声帯域以下の帯域の制御データ信号周波数成分の高調波を抑圧する。ＡＳＫ復調回路２０４においては、図４に示すように、振幅レベル検出部２２８は、キャリア信号を半波整流するための整流回路２３２と、整流されたキャリア信号を平滑化するための平滑化回路２３３と、ノイズとキャリア信号と混同しないために、キャリア信号の振幅レベルが所定の振幅レベルを比較すると共に、所定の振幅レベルよりも大きい場合、ＡＳＫ信号判定部２２９への出力を許可する制御信号をＡ／Ｄ変換部２３５に出力するための振幅比較回路２３４と、平滑化されたキャリア信号をＡ／Ｄ変換し、振幅比較回路２３４の制御に基づき、キャリア信号の最大ＤＣ電圧振幅レベルをＡＳＫ信号判定部２２９に出力するためのＡ／Ｄ変換部２３５と、から構成される。
【００２８】
また、ＡＳＫ信号判定部２２９は、振幅レベル検出部２２８から入力されるキャリア信号の最大ＤＣ電圧振幅レベルを保持するためのラッチ２３６と、ラッチが保持したキャリア信号の最大ＤＣ電圧振幅レベルをアナログ値に変換するためのＤ／Ａ変換部２３７と、キャリア信号とＤ／Ａ変換部２３７より出力されるキャリア信号の最大ＤＣ電圧レベルの半分の電圧レベルを比較し、キャリア信号の振幅レベルの方が大きい場合、ロジックレベルに変換したＡＳＫ信号を出力する振幅レベル比較部２３８と、から構成される。
【００２９】
振幅レベル検出部２２８において、従来はＡＳＫ信号判定部２２９で処理していたノイズとキャリア信号との判定を行うことにより、ＡＳＫ信号判定部２２９においては、ノイズレベルに関係なく、キャリア信号の最大電圧振幅レベルの半分の電圧値に判定の閾値を設定し、ＡＳＫ復調後の制御データ信号のデューティ比を、常に一定にする。
【００３０】
また、上記の音声回路２０２においては、図５に示すように、ハイパスフィルタ２１６により、音声帯域以下の帯域の制御データ信号の基本周波数成分と、その近傍の周波数成分を除去する。
【００３１】
［第２の実施の形態］
図６に、本実施の形態のドアホン親機の構成一例を示す。なお、本実施の形態の図３（３−１）基本構成は、上述した第１の実施の形態のものとよく似ており、同じ部分については同一の番号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００３２】
ＡＳＫ変調回路２０３は、ＣＰＵ２０６から出力される制御データ信号のデータレートを検出し、ＣＰＵ２０６に通知するデータレート検出部２３２と、ＡＳＫの最大電圧振幅値を複数の離散電圧値に分割する電圧ラダー回路と、ＣＰＵ２０６の制御により制御データ信号が例えばハイレベルの期間に、前記離散電圧値を順次一定周期で切り替えるスイッチからなるＡＳＫ信号発生部２３３と、離散的に電圧値が変化するＡＳＫ変調信号を、正弦的に電圧値が変化するＡＳＫ変調信号に変換するローパスフィルタ２３４と、 ＡＳＫ変調信号を増幅するための送信アンプ２２３と、不平衡伝送を平衡伝送に変換するための不平衡／平衡変換部２２４と、から構成される。
【００３３】
データレート検出部２３２は、例えば、制御データ信号の先頭に付加されたスタートビットによりデータの１ビット長時間を検出して、ＣＰＵ２０６に通知する。図７に示すように、立ち上がり時間を、例えばデータの１ビット長の１０％とする場合、ＣＰＵ２０６は、１ビット長時間の１０分の１時間経過後にＡＳＫ変調信号が最大振幅になるように、ラダー回路出力の切替スイッチが取りうる離散電圧値を電圧値０レベルから順次増加させる。立ち下がりの場合は、１ビット長時間経過後から、さらに１ビット長時間の１０分の１時間経過後にＡＳＫ変調信号が０レベルになるように、ラダー回路出力の切替スイッチが取りうる離散電圧値を最大電圧レベルから順次減少させる。
【００３４】
なお、上述した第１の実施の形態及び第２の実施の形態は、ドアホン副親機３０においても同様である。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、ＡＳＫ変調回路において、キャリア信号の立ち上がり立ち下がり時間を遅らせることにより、音声帯域以下の帯域の制御データ信号の基本周波数成分の高調波を抑圧し、高調波成分による、通話音声へのノイズ音混入を抑圧できると言う効果を奏する。更に、伝送ロスによりＡＳＫ信号が減衰した場合においても、ＡＳＫ信号判定部の判定閾値をキャリア信号の立ち上がり立ち下がりの中点にすることができるため、復調された制御データ信号のデューティー比が変化しないとともに、振幅レベル検出部に判定閾値を設けることにより、ＡＳＫ信号判定部において、ノイズをＡＳＫ信号と誤判定することがないと言う効果を奏する。
【００３６】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加え更に、ＡＳＫ変調のための複雑なハードウェアを構成することなく、ソフトウェア制御により簡易かつ安価にＡＳＫ変調信号を発生することができると言う効果を奏する。
【００３７】
請求項３に記載の発明によると、請求項１乃至請求項２記載の発明の効果に加え更に、制御データ信号のデータレートを変更した場合も、ハードウェアを変更することなく、キャリア信号の立ち上がり立ち下がり遅延時間を、変調データ信号の１ビット長時間に対して、常に一定の割合とすることが可能であると言う効果を奏する。
【００３９】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至請求項３記載の発明の効果に加え更に、ハイパスフィルタにより、制御データ信号の基本周波数成分を除去するため、制御データ信号の基本周波数成分が通話音声へノイズ音として混入することを抑圧できると言う効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるドアホン装置の一実施の形態の内部構成の一例を示した説明図である。
【図２】上記発明のドアホン親機の内部構成の一例を示した説明図である。
【図３】発明のＡＳＫ変調回路から出力されるＡＳＫ変調信号とその周波数スペクトラムを示した説明図である。
【図４】上記発明のＡＳＫ信号判定部の閾値の制御の一例を示した説明図である。
【図５】上記発明の音声回路によるＡＳＫ変調信号成分による音声帯域への干渉抑制を示した説明図である
【図６】ドアホン親機の内部構成の一例を示した説明図である。
【図７】発明のＡＳＫ変調回路のＡＳＫ変調信号発生方法の一例を示した説明図である。
【図８】従来のドアホン装置の一実施の形態を示した図である。
【図９】従来の一般的なドアホン親機の内部構成の一例を示した図である。
【符号の説明】
１０ ドアホン子機
１０１ スピーカ
１０２ スピーカアンプ
１０３ ２線変換回路
１０４ マイクアンプ
１０５ マイク
１０６ 電源分離回路
１０７ 内線呼出釦
１０８ ダイオードブリッジ
１０９ 接続端子
２０ ドアホン親機
２０１ 接続端子
２０２ 音声回路
２０３ 変調回路
２０４ 調回路
２０５ 信号多重部
２０６ ＣＰＵ
２０７ 電源回路
２０８ ＤＣ電源供給回路
２０９ 通話切替スイッチ
２１０ 子機呼出検出回路
２１１ 内線呼出釦
２１２ 接続端子
２１３ マイク
２１４ マイクアンプ
２１５ 線変換回路
２１６ ハイパスフィルタ
２１７ ローパスフィルタ
２１８ ピーカアンプ
２１９ スピーカ
２２１ キャリア発生部
２２２ ＡＳＫ変調部
２２３ 送信アンプ
２２４ 不平衡／平衡変換部
２２５ 平衡／不平衡変換部
２２６ 受信アンプ
２２７ バンドパスフィルタ
２２８ 振幅レベル検出部
２２９ 信号判定部
２２９ ＡＳＫ信号判定部
２３０ 周波数検出部
２３１ ドアホン子機Ｉ/Ｆ
２３２ データレート検出部
２３３ ＡＳＫ信号発生部
２３３ 平滑化回路
２３４ ローパスフィルタ
２３４ 振幅比較回路
２３５ Ａ/Ｄ変換部
２３６ ラッチ
２３７ Ｄ/Ａ変換部
２３８ 振幅レベル比較部
３０ ドアホン副親機
３０１ 接続端子
３０２ 音声回路
３０３ 変調回路
３０４ 復調回路
３０５ 音声／ＡＳＫ信号多重部
３０６ ＣＰＵ
３０７ 電源回路
３０８ 内線呼出釦
５０ ２線平衡ケーブル
６０ ２線平衡ケーブル
Claims (4)
- 玄関先の来訪者が住戸内の家人と通話するためのドアホン子機と、住戸内において来訪者または、住戸内の別室の家人と通話するためのドアホン親機と、前記ドアホン子機または前記ドアホン親機と通話するためのドアホン副親機と、前記ドアホン子機と前記ドアホン親機、および前記ドアホン親機と前記ドアホン副親機を接続し、音声信号および制御データ信号を伝送するための２線平衡ケーブルとからなるドアホン装置において、前記親機および前記副親機は、前記２線平衡ケーブルに、音声信号と制御データ信号を周波数多重伝送するために、前記制御データ信号をＡＳＫ変調するＡＳＫ変調回路を有し、該ＡＳＫ変調回路は、キャリア信号の立ち上がり立ち下がり時間を遅らせたＡＳＫ変調信号を出力するものであり、前記ドアホン親機および前記ドアホン副親機は、ＡＳＫ変調信号を受信するためのＡＳＫ復調回路を有し、該ＡＳＫ復調回路は、受信したＡＳＫ信号がノイズか否かを判定すると共に、ＡＳＫ信号の電圧振幅レベルを検出しロジックレベルに変換したＡＳＫ信号を出力するＡＳＫ信号判定部と、該ＡＳＫ信号判定部の閾値をＡＳＫ電圧振幅の半分の電圧値に設定させる振幅レベル検出部と、を有することを特徴とするドアホン装置。
- 前記ＡＳＫ変調回路は、キャリア信号の最大電圧振幅値を複数個に分割した離散電圧値を、順次一定周期で切り替えることによりキャリア信号を発生すると共に、キャリア信号の立ち上がり時は、取りうる離散電圧値を順次増加させ、キャリア信号の立ち下がり時は順次減少させることにより、キャリア信号の立ち上がり立ち下がり時間を遅らせることを特徴とする請求項１記載のドアホン装置。
- 前記ＡＳＫ変調回路は、ＡＳＫ変調信号の立ち上がり立ち下がり遅延時間を、変調データ信号の１ビット長時間に対して、常に一定の割合となるように制御するためのデータレート検出部を有することを特徴とする請求項１乃至２に記載のドアホン装置。
- 前記ドアホン親機および前記ドアホン副親機は、音声を送受信する音声回路を有し、該音声回路は、音声帯域以下の帯域に存在する前記制御データ信号の基本周波数成分を除去する低域除去フィルタを有することを特徴とする請求項１乃至請求項３記載のドアホン装置。
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