JP3813751B2 - Hands-free communication device for vehicles - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車内に配設されるハンズフリー通話装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の車両用のハンズフリー通話装置は、そのハンズフリー機能を利用する対象者が運転者であることが前提である。その為、ハンズフリー用のマイクロフォンは、運転者の発声を取り込むために、運転席のフロント・ピラーなどの運転席周りに配設されていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
その場合、上記マイクロフォンからは運転者の発声と共に、運転席の周囲席にいる同乗者の発声が小さな音声で入り込むことがある。この音声は雑音となり、通信相手にとって運転者の音声を聞き取りにくくするといった問題を生ずる(問題1)。
【0004】
また、同乗者がハンズフリー会話に参加する場合、同乗者は上記マイクロフォンから離れて同乗するため、その発声は小さく不明瞭な音声で取り込まれ、通話相手にとって聞き取りにくいといった問題も生じる(問題2)。
【0005】
また、スピーカの音響が上記マイクロフォンに回り込むエコー音声が、通話相手にとって耳障りに成っていた。
【0006】
最近の車両用のハンズフリー通話装置は、エコーキャンセラを標準的に備え、エコー音声は除去できるようになっているが、問題1及び問題2は解決されていない。
【0007】
そこで、この発明の課題は、上記エコーキャンセラを用いて、エコー音声を除去させると共に、同乗者の音声が雑音になる際はその音声も除去させ、また、同乗者の音声を送信する際は明瞭な音声で送信できる車両用のハンズフリー通話装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためには、この発明は、携帯電話と脱着自在に接続されて用いられる車両用のハンズフリー通話装置であって、車内に配設されるスピーカと、運転席の周辺に配設される第1のマイクロフォンと、助手席又は後部座席の周辺に配設される指向性を有する第2のマイクロフォンと、少なくとも前記携帯電話より送出される受話信号が入力される加算部と、一方接点への切換操作により前記第2のマイクロフォンの出力信号を前記加算部に選択的に入力させるスイッチと、前記第1のマイクロフォンの出力信号と前記加算部の出力信号が入力されて、前記加算部の出力信号が前記スピーカに出力されると共に、前記第1のマイクロフォンの出力信号から前記加算部の出力信号に応じた音声信号を除去して前記携帯電話に出力する第1の音声除去手段とを備えることものである。
【0009】
この場合、前記第1の音声除去手段は、前記加算部の出力信号と第1のフィルタ係数との畳み込み演算により第1の相殺信号を生成する第1の適応フィルタと、前記第1のマイクロフォンの出力信号と前記第1の相殺信号との差分を求める第1の演算部とを含むことが望ましい。
【0010】
更に、前記スイッチの他方接点が前記第1のマイクロフォンから前記携帯電話への配線経路途中に接続され、前記スイッチの他方接点への切換操作により前記第2のマイクロフォンの出力信号を前記第1のマイクロフォンの出力信号に加算させて前記携帯電話に出力するようにしたものである。
【0011】
また、前記スピーカと前記第1の音声除去手段の間に接続される第2の音声除去手段を更に備え、前記第2の音声除去手段は、前記スイッチの一方接点への切換操作により前記第2のマイクロフォンの出力信号が入力されて、前記第1の音声除去手段を介して出力される前記加算部の出力信号から前記第2のマイクロフォンの出力信号に応じた音声信号を除去して前記スピーカに出力することが望ましい。
【0012】
この場合、前記第2の音声除去手段は、前記第2のマイクロフォンの出力信号と第2のフィルタ係数との畳み込み演算により第2の相殺信号を生成する第2の適応フィルタと、前記第2の音声除去手段に入力する前記加算部の出力信号と前記第2の相殺信号との差分を求める第2の演算部とを含むことが望ましい。
【0013】
【作用】
請求項1の如く構成すると、運転者の発声は、第1のマイクロフォンを通して入力され、第1の音声除去手段を通過して携帯電話により送信される。
【0014】
また、携帯電話より送出される受話信号は、加算部を経由して第1の音声除去手段に入力した後、スピーカより音声出力される。その音声出力の一部は、第1のマイクロフォンに回り込みエコー信号となり、再び第1の音声除去手段に入力する。第1の音声除去手段では入力した受話信号を用いて、そのエコー信号を除去する。そのため、エコー信号は携帯電話を介して通話相手に送信されることはない。
【0015】
また、第1のマイクロフォンに同乗者の発声が入り込むような場合でも、スイッチを一方接点側に切換接続しておけば、第2のマイクロフォンからもその同乗者の発声が入力されて、その音声信号が加算部を介して第1の音声除去手段に与えられ、第1の音声除去手段において、第1のマイクロフォンから入力される音声信号が上記同乗者の音声信号から除去されて携帯電話側に出力されるため、同乗者の音声が携帯電話を介して通話相手に送信されることはない。
【0016】
請求項2の如く構成すると、第1の音声除去手段では、第1の適応フィルタによって加算部の出力信号と第1のフィルタ係数との畳み込み演算により第1の相殺信号が事前に求められ、第1の演算部は、第1のマイクロフォンの出力信号が入力されると共に第1の相殺信号が第1の適応フィルタより入力されて、第1の演算部により第1のマイクロフォンの出力信号と第1の相殺信号との差分が求められて音声信号が除去される。
【0017】
請求項3の如く構成すると、第2のマイクロフォンは指向性を有するため同乗者の発声を明瞭に入力できるようになっており、スイッチを他方接点に切換接続すると、第2のマイクロフォンより入力される同乗者の音声信号が第1のマイクロフォンの出力信号と加算され、携帯電話を介して送信される。従って、その送信信号を受信した通話相手は、その同乗者の音声を明瞭に聞き取れる。
【0018】
請求項4の如く構成すると、スイッチが一方接点に接続されると、第2のマイクロフォンを通して、加算部、第1の音声除去手段を順に経由した後に第2の音声除去手段に入力した同乗者の音声信号は、第2の音声除去手段により、第2のマイクロフォンより直接に第2の音声除去手段に入力されたその同乗者の音声信号を用いて除去されるため、スピーカより同乗者の音声が出力されない。
【0019】
請求項5の如く構成すると、第2の音声除去手段では、第2の適応フィルタによって第2のマイクロフォンの出力信号と第2のフィルタ係数との畳み込み演算により第2の相殺信号が事前に求められ、第2の演算部では、加算部の出力信号が第1の音声除去手段を介して入力されると共に第2の相殺信号が第2の適応フィルタより入力され、第1の加算部の出力信号と第2の相殺信号との差分が求められて同乗者の音声信号が除去される。
【0020】
【発明の実施の形態】
本発明に係る車両用のハンズフリー通話装置の第1実施形態を図1に示す。
【0021】
この車両用のハンズフリー通話装置は、本体ケース1に、第1のマイクロフォン2と、第2のマイクロフォン3と、スピーカ26と、携帯電話4と脱着自在に接続するためのコネクタ5と、携帯電話4に対する操作指令を入力する操作部6と、例えば運転席周りに配設されるシガライタのソケットに接続される図示しない電源入力部とが接続され、本体ケース1内には、操作部6より入力される操作指令に従って携帯電話4を制御する制御部7と、4端子8,9,10,11を有する第1の音声除去手段12と、コーデック14,15と、コーデック14を介して端子8に出力する第1の加算器17(加算部)と、コーデック15を介して端子10に出力する第2の加算器18と、増幅器20,21,22,23,24と、増幅器23の出力信号を第1の加算器17(E側:一方接点側)と第2の加算器18(R側:他方接点側)のいずれかに選択的に切り換え接続するスイッチ27とを備えて主構成される。
【0022】
本体ケース1は、例えば図2に示すコンソールボックス35の上面に配設され、例えば図1に示すように、筐体の上面の周囲に周壁1aが立設されて携帯電話4が保持可能に形成される。
【0023】
第1のマイクロフォン2は、例えば図2に示すフロントピラー32やハンドル部33に配設されて主に運転者の発声を入力するようになっており、入力した音声は増幅器22を介して第2の加算器18に入力される。
【0024】
第2のマイクロフォン3は、例えば図2に示す天井の中央部34に配設される。より詳細には、図3に示すように、可撓式の支軸36の上端が天井の中央部34に配設され、その下端に指向性マイク37を備えて構成される。即ち、支軸36を曲げて指向性マイク37を同乗者に向けることができ、その同乗者の発声のみを入力できる。入力された音声は、増幅器23を介してスイッチ27に送出される。
【0025】
操作部6は、例えば携帯電話4に送信電波を発信させる発信動作、受信を終わらせる終話動作、後述する処理1ないし処理6(第2実施形態の場合は処理7を含む)のハンズフリー通話機能の動作のオン/オフの選択などの操作指令を入力するものである。操作部6より入力された操作指令は制御部7に受け取られ、その操作指令に従って制御部7が制御信号をコネクタ5を介して携帯電話4に出力することで携帯電話4に上記動作を行わせる。なお、操作部6は例えば図2に示すフロントピラー32やハンドル部33に配設される。また、操作部6は第1のマイクロフォン2と一体に形成されて配設されてもよく、言うまでもなく、スイッチ27と一体に形成されても構わない。
【0026】
第1の音声除去手段12は、第1の適応フィルタ29と、第1の演算部30とを内蔵しており、端子8より入力される入力信号(第1の入力信号)は、端子9より出力される一方で第1の適応フィルタ29に入力される。
【0027】
第1の適応フィルタ29は、例えばFIRフィルタが使用されており、第1の入力信号と第1のフィルタ係数との畳み込み演算により相殺信号(第1の相殺信号)を生成し第1の演算部30に出力する。第1の演算部30では、端子10を通して入力される入力信号(第2の入力信号)と第1の相殺信号との差分が求められ、第2の入力信号から第1の入力信号に応じた音声信号が除去されて、端子11より出力される。なお、第1のフィルタ係数は、上述の畳込み演算を行うごとに、例えばLMS法により上記第1の入力信号に応じた音声信号と相殺信号との誤差(以後、第1の相殺誤差と呼ぶ)が最小となるように更新される。
【0028】
コーデック14は、第1の加算器17の出力信号をデジタル信号に変換して端子8に出力する一方、端子11の出力信号をアナログ変換して増幅器24を介してコネクタ5に送出する。
【0029】
コーデック15は、端子9の出力信号をアナログ信号に変換して増幅器21に出力する一方、第2の加算器18の出力信号をデジタル信号に変換して端子10に出力させる。
【0030】
増幅器22,23は、それぞれ、第1のマイクロフォン2の出力信号、第2のマイクロフォン3の出力信号を増減調整して、端子10に入力する入力信号の入力レベル[dB]が、端子9の出力信号の出力レベル[dB]未満となるように設定される。この設定により、第1の音声除去手段12の第1の相殺誤差を最小にできる。
【0031】
スピーカ26は、増幅器21の出力信号を音声変換するもので、車内の適宜位置に配設される。また、スピーカ26として車両に予め搭載されるスピーカを使用いても構わない。
【0032】
上記構成の車両用のハンズフリー通話装置において、実際に、運転者、同乗者及び通話相手の各発声が処理される流れを図1を参照しなから個別に説明する。
【0033】
まず、スイッチ27がE側に接続される場合(同乗者の音声を除去したい場合)について説明する。
【0034】
運転者が発声したときは、その発声は第1のマイクロフォン2を通して音声信号に変換され、増幅器22を通して増幅された後、第2の加算器18に入力される。そして、その音声信号は、コーデック15を通してデジタル変換され、端子10、第1の演算部30及び端子11を順に経由して、コーデック14に出力される。そして、コーデック14によりアナログ変換された後、増幅器24を通して増幅され、携帯電話4を介して通話相手に送信される(処理1)。
【0035】
通話相手が発声したときは、その送信信号は携帯電話4により受信され、音声信号に変換されて増幅器20に入力される。そして、増幅器20により増幅された後、第1の加算器17を経由し、コーデック14を通してデジタル信号に変換され端子8に入力する。この入力信号(第1の入力信号)は、第1の適応フィルタ29に入力される一方で、端子9より出力されてコーデック15を通してアナログ信号に変換され、増幅器21により増幅された後、スピーカ26を通して音声出力される。
【0036】
そして、そのスピーカ26の音響の一部は、第1のマイクロフォン2に回り込んで再び電気信号に変換され(以下、エコー信号と呼ぶ)、増幅器22を通して増幅された後、第2の加算器18を経由してコーデック15に入力される。そして、エコー信号は、コーデック15によりデジタル変換された後、端子10より第1の演算部30に入力される。
【0037】
これに平行して、第1の適応フィルタ29では、上記第1の入力信号を用いて、そのエコー信号に対する相殺信号(第1の相殺信号)が生成され第1の演算部30に出力される。第1の演算部30では、そのエコー信号とその相殺信号との差分が求められて、そのエコー信号が除去される(処理2)。そのため、通信相手に自己のエコー音が送信されることはない。
【0038】
運転者と通話相手が通話している際中に同乗者が発声したときは、その発声は指向性をもたない第1のマイクロフォン2により取り込まれることになる。即ち、その発声が第1のマイクロフォン2を通して音声信号に変換され、増幅器22を通して増幅された後、第2の加算器18を通してコーデック15に入力されてデジタル信号に変換され、デジタルの音声信号として、端子10より第1の演算部30に入力される。
【0039】
これと平行して、その同乗者の発声は、第2のマイクロフォン3からも入力され、音声信号に変換され、増幅器23を通して増幅され、スイッチ27のE側を経由した後、第1の加算器17に出力される。さらにこの第1の加算器17の出力信号が、コーデック14を通してデジタル信号に変換された後、端子8を介して第1の適応フィルタ29に入力される。
【0040】
そして、第1の適応フィルタ29では、第1の入力信号を用いて、第1の演算部30に入力される上記同乗者の音声信号に対する相殺信号が生成され、第1の演算部30に出力される。第1の演算部30では、その同乗者の音声信号とその相殺信号との差分が求められて、その同乗者の音声信号が除去される(処理3)。その為、同乗者の音声が通話相手に送信されるのが防止される。
【0041】
次に、スイッチがR側に接続される場合(同乗者の音声を強調したい場合)について説明する。
【0042】
運転者が発声したときは、上記処理1と同じ流れで処理されて、通話相手に送信される(処理4)。
【0043】
通話相手が発声したときは、上記処理2と同じ流れで処理されて、スピーカ26から音声出力されると共にスピーカ26より第1のマイクロフォン2に回り込んだ音響は第1の演算部30で除去される(処理5)。その為、通話相手に自己のエコー音が送信されることはない。
【0044】
同乗者が発声したときは、その発声は主として指向性のある第2のマイクロフォン3により入力され音声信号に変換された後、増幅器23を通して増幅され、スイッチ27のR側を経由して、第2の加算器18に入力される。その同乗者の発声は指向性をもたない第1のマイクロフォン2からも補助的に入力され、第1のマイクロフォン2により音声信号に変換されて、増幅器22を通して増幅された後、第2の加算器18に入力され、増幅器23より出力されたその同乗者の音声信号に加算されて処理される。
【0045】
そして、第2の加算器18の出力信号は、コーデック15を通してデジタル信号に変換された後、端子10、第1の演算部30及び端子11を順に経由してコーデック14に入力されアナログ信号に変換される。そして、増幅器24を通して増幅された後、携帯電話4を介して送信される(処理6)。このため、通話相手は同乗者の音声をはっきりと聞くことができる。
【0046】
上述の車両用のハンズフリー通話装置によれば、スピーカ26より音声出力された通話相手の音声が第1のマイクロフォン2に回り込んだとしても、上記処理2又は上記処理5により、携帯電話4より送信される前に除去できる為、エコー音声の発生が防止でき通話相手は快適に会話ができる。
【0047】
更に、運転者の音声と共に入り込む同乗者の音声が雑音となり、通話相手にとって運転者の音声を聞きにくくするときは、スイッチ27の接点をE側に切り換えて、上記処理3により、送信信号からその同乗者の音声信号を除去させることでS/N比が向上し、運転者の音声が聞き易くなる。
【0048】
また、運転者に加えて同乗者もハンズフリー通話に参加するときは、スイッチ27の接点をR側に切り換えて、上記処理6により、その同乗者の音声を明瞭な音声で送信できるため、通話相手はその同乗者の音声がはっきりと聞き取れる。
【0049】
更に、第1の音声除去手段12として通常のエコーキャンセラをそのままの仕様で使うことができるため、開発コストが抑えられる。
【0050】
次に、図4を用いて第2実施形態を説明する。第2実施形態は、第1実施形態をさらに改善したものである。即ち、スイッチ27をE側に接続した際に、スピーカ26より同乗者の音声が出力されないように改善したもである。その構成を図4で説明する。
【0051】
この車両用のハンズフリー通話装置は第1実施形態において、更に、4端子40,41,42,43を有する第2の音声除去手段44と、コーデック46,47と、増幅器49,50とを付加したものである。
【0052】
第2の音声除去手段44は、第2の適応フィルタ51と、第2の演算部52とを内蔵しており、端子42より入力する入力信号(第3の入力信号)は、端子43より出力される一方で第2の適応フィルタ51に入力されるように構成されている。
【0053】
第2の適応フィルタ51は、例えばFIRフィルタが使用されており、第3の入力信号と第2のフィルタ係数との畳み込み演算により相殺信号(第2の相殺信号)を生成して第2の演算部52に出力する。第2の演算部52では、端子40を通して入力された入力信号(第4の入力信号)と第2の相殺信号との差分が求められ、第4の入力信号から上記第3の入力信号に応じた音声信号が除去されて端子43より出力される。なお、第2のフィルタ係数は、上述の畳込み演算が行われるごとに、例えばLMS法により、上記第3の入力信号に応じた音声信号と第2の相殺信号との誤差(以後、第2の相殺誤差と呼ぶ)が最小となるように更新される。
【0054】
コーデック46は、コーデック15より増幅器49を介して出力される信号をデジタル信号に変換して端子40に出力する一方で、端子43の出力信号をアナログ信号に変換して増幅器50に出力する。増幅器50の出力信号は第2の加算器18に入力される。
【0055】
コーデック47は、端子41の出力信号をアナログ信号に変換して増幅器21に出力する一方、スイッチのE側を経由する信号をアナログ信号に変換して端子42に出力する。
【0056】
増幅器49は、コーデック15の出力信号を増減調整して、端子40に入力する入力信号の入力レベル[dB]が、端子43の出力信号の出力レベル[dB]未満となるように設定される。この設定により、第2の音声除去手段44の第2の相殺誤差を最小にできる。
【0057】
増幅器50は、コーデック46の出力信号を増減調整して、端子10に入力する入力信号の入力レベル[dB]が、端子9の出力信号の出力レベル[dB]未満となるように設定される。この設定により、第1の音声除去手段12の相殺誤差を最小にできる。
【0058】
この構成の車両用のハンズフリー通話装置における動作を図4を参照しながら次に説明する。なお、言うまでもなく第1実施形態での処理1ないし6の動作は、この構成の車両用のハンズフリー通話装置においても同様に動作するため、ここではそれらの説明は省略する。
【0059】
同乗者の音声を消す目的でスイッチがE側に接続されているときは、第2のマイクロフォン3より取り込まれて第1の加算器17を経由し端子9より出力される同乗者の音声信号は、コーデック15を通してアナログ信号に変換され、増幅器49を通して増幅された後、コーデック46に入力されてデジタル変換される。その後、その音声信号は、端子40より第2の演算部52に入力される。
【0060】
また、第2のマイクロフォン3より取り込まれてスイッチ27のE側を経由した増幅器23の出力信号は、コーデック47にも出力されており、そこでデジタル信号に変換されて端子42に入力される。端子42を通して入力される入力信号(第3の入力信号)は、第2の適応フィルタ51に入力される一方で端子43より出力される。
【0061】
そして、第2の適応フィルタ51では、上記第3の入力信号を用いて、第2の演算部52に入力される上記同乗者の音声信号に対する相殺信号(第2の相殺信号)を生成しており、それを第2の演算部52に出力する。第2の演算部52では、上記同乗者の音声信号と第2の相殺信号との差分が求められ、その同乗者の音声信号が除去される(処理7)。その為、同乗者の音声信号がスピーカ26から音声出力されるのが防止される。
【0062】
なお、端子43より出力される音声信号は、コーデック46を通してアナログ信号に変換された後、増幅器50を経由して第2の加算器18に入力される。そこで、その音声信号は、増幅器22より第2の加算器18に入力されたその同乗者の音声信号と加算されて上述した処理3により処理される。
【0063】
この車両用のハンズフリー通話装置によれば、第1実施形態の効果に加え、上述の処理3の際に、第1の加算部17に入力した同乗者の音声信号がスピーカ26より音声出力されるのが防止できるため、車内で通話相手の音声が聞き取り易くなる。
【0064】
また、第2の音声除去手段44として通常のエコーキャンセラをそのままの仕様で使うことができるため、開発コストが抑えられる。
【0065】
図6は、第2実施形態の変形例で、指向性を有するマイクロフォンを助手席及び後部座席の各席にそれぞれ配設した場合の電気的構成図である。第2実施形態と同一部分は同一符号を付して説明を省略する。第2実施形態と異なる部分は、指向性を有する第2,第3,第4のマイクロフォン3a,3b,3cを備え、それらは各増幅器23,23b、23cを介して各スイッチ27,27b、27cに接続される。各スイッチ27,27b、27cのE側の接点は、第3の加算器60に接続されて、第3の加算器60の出力信号がコーデック47を介して端子42に出力されるようになっており、さらに各E側の接点は第1の加算器17aにも接続される。また、各スイッチ27,27b、27cのR側の接点は、加算器18aに接続される。
【0066】
第2のマイクロフォン3aは、助手席専用のもので、例えば図2に示すダッシュボードの助手席の正面部56に配設される。
【0067】
第3,第4のマイクロフォン3b,3cは、後部座席専用で、例えば図2に示す運転席又は助手席のヘッドレスト後面57,58に配設される。より詳細には、図5に示す如く、ヘッド・レスト57の後面側に軸60が縦姿勢に設けられ、第3のマイクロフォン3bは、その軸60の軸芯周りに回転自在に支持される。同様に第4のマイクロフォン3cは、ヘッド・レスト58の後面側に配設される。この変形例の車両用のハンズフリー通話装置によれば、複数の同乗者(この場合は3人以下の同乗者)のそれぞれに対して、同時に、第1の実施形態の効果が得られる。
【0068】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、受話信号を第1の音声除去手段に入力させて、エコーに対する相殺信号(第1の相殺信号)を生成させることで、スピーカより第1のマイクロフォンに回り込んだ通話相手の音声(エコー)は、第1の音声除去手段に入力した際に、第1の相殺信号によって除去されるため、通話相手には耳障りなエコーがなくなり、快適に通信会話ができる。
【0069】
更に、スイッチ操作により第2のマイクロフォンの出力信号を第1の音声除去手段に入力させて同乗者の音声に対する相殺信号(第1の相殺信号)を生成させることで、第1のマイクロフォンに入り込み、通話相手にとって雑音となる同乗者の音声信号は、第1の音声除去手段に入力した際に、第1の相殺信号によって除去されるため、S/Nを向上させて運転者の音声を送信できる。
【0070】
請求項2に記載の発明によれば、第1の音声除去手段は、一般のハンズフリー通話装置に標準的に内蔵されるエコーキャンセラをそのままの仕様で使用可能なため、第1の音声除去手段の開発及び製造コストがかからず低価格な車両用のハンズフリー通話装置が提供できる。
【0071】
請求項3に記載の発明によれば、スイッチ操作で携帯電話側に切り換え接続することで、第2のマイクロフォンの出力信号を、脱着自在に接続される携帯電話を介して送信できるため、運転者に加えて同乗者もハンズフリー通話に参加したとしても、その同乗者の音声を明瞭な音声で送信できるため、通話相手はその同乗者の音声がはっきりと聞き取れる。
【0072】
請求項4に記載の発明によれば、スイッチを一方接点側に切り換え接続しているときに、加算部に入力する第2のマイクロフォンの出力信号がスピーカより出力されなくなるため、当該車両内においても通話相手の音声が聞き取り易くできる。
【0073】
請求項5に記載の発明によれば、第2の音声除去手段は、一般のハンズフリー通話装置に標準的に内蔵されるエコーキャンセラと同一のものをそのままの仕様で使用可能なため、第2の音声除去手段の開発及び製造コストがかからず低価格な車両用のハンズフリー通話装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1実施形態の電気的構成図である。
【図2】この発明の第1実施形態における車両用のハンズフリー通話装置の配置を説明する図である。
【図3】この発明の第1実施形態における第2のマイクロフォンを説明する図である。
【図4】この発明の第2実施形態の電気的構成図である。
【図5】この発明の後部座席専用のマイクロフォンの配設を説明する図である。
【図6】この発明の第1実施形態の変形例における電気的構成図である。
【符号の説明】
2 第1のマイクロフォン
3 第2のマイクロフォン
4 携帯電話
17 第1の加算器
12 第1の音声除去手段
26 スピーカ
27 スイッチ
29 第1の適応フィルタ
30 第1の演算部
44 第2の音声除去手段
51 第2の適応フィルタ
52 第2の演算部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hands-free communication device disposed in a vehicle.
[0002]
[Prior art]
A conventional hands-free communication device for vehicles is based on the premise that a target person who uses the hands-free function is a driver. Therefore, hands-free microphones are arranged around the driver's seat such as the front pillar of the driver's seat in order to capture the voice of the driver.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In that case, the voice of the passenger in the peripheral seats of the driver's seat may enter with a small voice from the microphone. This voice becomes noise and causes a problem that it is difficult for the communication partner to hear the driver's voice (Problem 1).
[0004]
In addition, when a passenger participates in a hands-free conversation, the passenger rides away from the microphone, so that the utterance is captured in a small and unclear voice and is difficult to hear for the other party (problem 2). .
[0005]
Moreover, the echo sound that the sound of the speaker circulates to the microphone is harsh to the call partner.
[0006]
A recent hands-free communication device for a vehicle is equipped with an echo canceller as a standard feature so that the echo sound can be removed. However,
[0007]
Therefore, an object of the present invention is to remove the echo sound using the echo canceller, to remove the voice when the passenger's voice becomes noise, and to clearly transmit the passenger's voice. An object is to provide a hands-free communication device for a vehicle that can transmit with a simple voice.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a hands-free call device for a vehicle that is detachably connected to a mobile phone, and is arranged around a speaker and a driver's seat arranged in the vehicle. A first microphone provided; a second microphone having directivity disposed in the vicinity of the passenger seat or the rear seat; and an addition unit to which at least a reception signal transmitted from the mobile phone is input; A switch for selectively inputting the output signal of the second microphone to the adder by switching operation to a contact, an output signal of the first microphone and an output signal of the adder are input, and the adder Is output to the speaker, and an audio signal corresponding to the output signal of the adder is removed from the output signal of the first microphone and output to the mobile phone. It is intended to include a first sound removing means.
[0009]
In this case, the first sound removal means includes a first adaptive filter that generates a first cancellation signal by a convolution operation of the output signal of the adder and the first filter coefficient, and the first microphone. It is desirable to include a first calculation unit that obtains a difference between the output signal and the first cancellation signal.
[0010]
Further, the other contact of the switch is connected in the middle of the wiring path from the first microphone to the mobile phone, and the output signal of the second microphone is converted to the first microphone by switching operation to the other contact of the switch. Are added to the output signal and output to the mobile phone.
[0011]
In addition, a second sound removing unit connected between the speaker and the first sound removing unit is further provided, and the second sound removing unit is configured to switch the second sound by a switching operation to one contact of the switch. When the output signal of the second microphone is input, the sound signal corresponding to the output signal of the second microphone is removed from the output signal of the adder output via the first sound removal means, and the signal is sent to the speaker. It is desirable to output.
[0012]
In this case, the second sound removing unit includes a second adaptive filter that generates a second cancellation signal by a convolution operation of the output signal of the second microphone and the second filter coefficient, and the second adaptive filter. It is desirable to include a second calculation unit that obtains a difference between the output signal of the addition unit input to the sound removal unit and the second cancellation signal.
[0013]
[Action]
According to the first aspect, the voice of the driver is input through the first microphone, transmitted through the first voice removing unit, and transmitted by the mobile phone.
[0014]
In addition, the reception signal transmitted from the mobile phone is input to the first sound removal means via the adder and then output from the speaker. Part of the sound output becomes an echo signal that wraps around the first microphone and is input again to the first sound removing means. The first voice removing means removes the echo signal using the received reception signal. Therefore, the echo signal is not transmitted to the call partner via the mobile phone.
[0015]
Even if the passenger's voice enters the first microphone, if the switch is switched and connected to the one contact side, the voice of the passenger is input from the second microphone, and the voice signal Is provided to the first voice removing unit via the adding unit, and the voice signal input from the first microphone is removed from the passenger's voice signal and output to the mobile phone side in the first voice removing unit. Therefore, the passenger's voice is not transmitted to the other party via the mobile phone.
[0016]
According to the second aspect of the present invention, the first speech removal means obtains the first cancellation signal in advance by the convolution operation of the output signal of the adder and the first filter coefficient by the first adaptive filter. The first arithmetic unit receives the output signal of the first microphone and the first canceling signal from the first adaptive filter, and the first arithmetic unit outputs the first microphone output signal and the first microphone. The difference from the cancellation signal is obtained, and the audio signal is removed.
[0017]
According to the third aspect of the present invention, the second microphone has directivity so that the passenger's voice can be clearly input. When the switch is connected to the other contact, the second microphone is input. The passenger's voice signal is added to the output signal of the first microphone and transmitted via the mobile phone. Therefore, the other party receiving the transmission signal can clearly hear the passenger's voice.
[0018]
According to the fourth aspect of the present invention, when the switch is connected to the one contact point, the passenger's input to the second voice removing unit after passing through the second microphone and the addition unit and the first voice removing unit in order. The voice signal is removed by the second voice removing unit using the passenger's voice signal input to the second voice removing unit directly from the second microphone. Not output.
[0019]
According to the fifth aspect of the present invention, the second speech removal means obtains the second cancellation signal in advance by the convolution operation of the output signal of the second microphone and the second filter coefficient by the second adaptive filter. In the second calculation unit, the output signal of the addition unit is input via the first sound removal means and the second cancellation signal is input from the second adaptive filter, and the output signal of the first addition unit And the second canceling signal are obtained, and the passenger's voice signal is removed.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A first embodiment of a hands-free communication device for a vehicle according to the present invention is shown in FIG.
[0021]
The hands-free communication device for a vehicle includes a
[0022]
The
[0023]
The
[0024]
The
[0025]
The
[0026]
The first
[0027]
The first
[0028]
The
[0029]
The
[0030]
The
[0031]
The
[0032]
In the hands-free call device for a vehicle having the above-described configuration, the flow of actually processing the utterances of the driver, the passenger, and the call partner will be described individually with reference to FIG.
[0033]
First, the case where the
[0034]
When the driver utters, the utterance is converted into an audio signal through the
[0035]
When the other party speaks, the transmission signal is received by the mobile phone 4, converted into a voice signal, and input to the
[0036]
A part of the sound of the
[0037]
In parallel with this, the first
[0038]
When the passenger speaks while the driver and the other party are talking, the speech is captured by the
[0039]
In parallel with this, the voice of the passenger is also input from the
[0040]
The first
[0041]
Next, a case where the switch is connected to the R side (when it is desired to emphasize the passenger's voice) will be described.
[0042]
When the driver utters, it is processed in the same flow as the
[0043]
When the other party speaks, the processing is performed in the same flow as the
[0044]
When the fellow passenger utters, the utterance is mainly input by the second
[0045]
The output signal of the
[0046]
According to the above-described hands-free call device for a vehicle, even if the voice of the other party of the call output from the
[0047]
Further, when the passenger's voice entering with the driver's voice becomes noise and makes it difficult for the other party to hear the driver's voice, the contact of the
[0048]
Further, when the passenger in addition to the driver participates in the hands-free call, the contact of the
[0049]
Furthermore, since a normal echo canceller can be used as it is as the first
[0050]
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. The second embodiment is a further improvement of the first embodiment. In other words, when the
[0051]
In the first embodiment, the hands-free communication device for a vehicle further includes a second voice removing means 44 having four
[0052]
The second
[0053]
The second
[0054]
The
[0055]
The
[0056]
The
[0057]
The
[0058]
Next, the operation of the vehicle hands-free communication device having this configuration will be described with reference to FIG. Needless to say, the operations of
[0059]
When the switch is connected to the E side for the purpose of muting the passenger's voice, the passenger's voice signal taken in from the
[0060]
The output signal of the
[0061]
Then, the second
[0062]
The audio signal output from the terminal 43 is converted into an analog signal through the
[0063]
According to the hands-free communication device for a vehicle, in addition to the effects of the first embodiment, the passenger's voice signal input to the
[0064]
In addition, since a normal echo canceller can be used as it is as the second
[0065]
FIG. 6 is a modification of the second embodiment, and is an electrical configuration diagram in the case where directional microphones are arranged in the passenger seat and the rear seat, respectively. The same parts as those of the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The portion different from the second embodiment includes second, third, and
[0066]
The
[0067]
The third and
[0068]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the reception signal is input to the first voice removing unit, and the cancellation signal (first cancellation signal) for the echo is generated, so that the first microphone is routed from the speaker. The voice (echo) of the other party is removed by the first canceling signal when it is input to the first voice removing means, so that the other party does not have an irritating echo and the communication conversation can be performed comfortably. .
[0069]
Further, by inputting the output signal of the second microphone to the first voice removing means by a switch operation to generate a canceling signal (first canceling signal) for the passenger's voice, the first microphone is entered, The passenger's voice signal, which causes noise for the other party, is removed by the first cancellation signal when input to the first voice removing means, so that the driver's voice can be transmitted with improved S / N. .
[0070]
According to the second aspect of the present invention, since the first voice canceling unit can use the echo canceller that is built in a standard hands-free communication device as a standard with the same specifications, the first voice removing unit Therefore, it is possible to provide a hands-free communication device for a low-cost vehicle that does not require development and manufacturing costs.
[0071]
According to the invention described in
[0072]
According to the fourth aspect of the present invention, when the switch is switched and connected to the one contact side, the output signal of the second microphone input to the adding unit is not output from the speaker. The voice of the other party can be easily heard.
[0073]
According to the fifth aspect of the present invention, the second voice removing means can use the same echo canceller that is standardly built in a general hands-free communication device as it is. Therefore, it is possible to provide a hands-free communication device for a low-priced vehicle that does not require development and manufacturing costs of the voice removing means.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an electrical configuration diagram of a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining the arrangement of a hands-free call device for a vehicle in the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a second microphone according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an electrical configuration diagram of a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view for explaining the arrangement of a microphone dedicated to the rear seat of the present invention.
FIG. 6 is an electrical configuration diagram in a modification of the first embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
2 First microphone
3 Second microphone
4 Mobile phones
17 First adder
12 First voice removing means
26 Speaker
27 switches
29 First adaptive filter
30 1st operation part
44 Second sound removing means
51 Second adaptive filter
52 Second arithmetic unit
Claims (5)
車内に配設されるスピーカと、
運転席の周辺に配設される第1のマイクロフォンと、
助手席又は後部座席の周辺に配設される指向性を有する第2のマイクロフォンと、
少なくとも前記携帯電話より送出される受話信号が入力される加算部と、
一方接点への切換操作により前記第2のマイクロフォンの出力信号を前記加算部に選択的に入力させるスイッチと、
前記第1のマイクロフォンの出力信号と前記加算部の出力信号が入力されて、前記加算部の出力信号が前記スピーカに出力されると共に、前記第1のマイクロフォンの出力信号から前記加算部の出力信号に応じた音声信号を除去して前記携帯電話に出力する第1の音声除去手段と、
を備えることを特徴とする車両用のハンズフリー通話装置。A hands-free call device for a vehicle that is used detachably connected to a mobile phone,
A speaker disposed in the vehicle;
A first microphone disposed around the driver's seat;
A second microphone having directivity disposed around the passenger seat or the rear seat;
An adder for receiving at least a reception signal transmitted from the mobile phone;
A switch for selectively inputting the output signal of the second microphone to the adder by a switching operation to one contact;
The output signal of the first microphone and the output signal of the adder are input, the output signal of the adder is output to the speaker, and the output signal of the adder is output from the output signal of the first microphone. A first voice removing unit that removes a voice signal corresponding to the signal and outputs the signal to the mobile phone;
A hands-free call device for a vehicle, comprising:
前記加算部の出力信号と第1のフィルタ係数との畳み込み演算により第1の相殺信号を生成する第1の適応フィルタと、
前記第1のマイクロフォンの出力信号と前記第1の相殺信号との差分を求める第1の演算部と
を含むことを特徴とする請求項1に記載の車両用のハンズフリー通話装置。The first sound removing means includes
A first adaptive filter that generates a first cancellation signal by convolution of the output signal of the adder and the first filter coefficient;
2. The hands-free call device for a vehicle according to claim 1, further comprising a first calculation unit that obtains a difference between the output signal of the first microphone and the first cancellation signal. 3.
前記第2の音声除去手段は、前記スイッチの一方接点への切換操作により前記第2のマイクロフォンの出力信号が入力されて、前記第1の音声除去手段を介して出力される前記加算部の出力信号から前記第2のマイクロフォンの出力信号に応じた音声信号を除去して前記スピーカに出力することを特徴とする請求項1に記載の車両用のハンズフリー通話装置。A second sound removing unit connected between the speaker and the first sound removing unit;
The second sound removing means receives the output signal of the second microphone by the switching operation of the switch to one contact, and is output via the first sound removing means. The hands-free call device for a vehicle according to claim 1, wherein an audio signal corresponding to an output signal of the second microphone is removed from the signal and output to the speaker.
前記第2のマイクロフォンの出力信号と第2のフィルタ係数との畳み込み演算により第2の相殺信号を生成する第2の適応フィルタと、
前記第2の音声除去手段に入力する前記加算部の出力信号と前記第2の相殺信号との差分を求める第2の演算部と
を含むことを特徴とする請求項4に記載の車両用のハンズフリー通話装置。The second sound removing means includes
A second adaptive filter that generates a second cancellation signal by convolution of the output signal of the second microphone and a second filter coefficient;
5. The vehicle-use vehicle according to claim 4, further comprising: a second calculation unit that obtains a difference between the output signal of the addition unit input to the second sound removal unit and the second cancellation signal. Hands-free call device.
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