JP5958784B1

JP5958784B1 - テレビドアホン装置

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Publication number: JP5958784B1
Application number: JP2015155870A
Authority: JP
Inventors: 博文加世堂; 隆山元; 大淵　研; 研大淵
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2015-08-06
Filing date: 2015-08-06
Publication date: 2016-08-02
Anticipated expiration: 2035-08-06
Also published as: JP2017034621A

Abstract

【課題】玄関子機と無線親機との無線通信を安定して行い、電力消費の低減を図るテレビドアホン装置を提供する。【解決手段】このテレビドアホン装置は、子機と、親機との間で無線通信を行うテレビドアホン装置であって、前記親機は、１８８０ＭＨｚ〜１９３０ＭＨｚの周波数帯域を用い、かつ、時分割多重通信方式を用いて、前記子機と無線通信を行う親機側無線通信部を有し、前記子機は、各部に電源を供給する電池と、１８８０ＭＨｚ〜１９３０ＭＨｚの周波数帯域を用い、かつ、時分割多重通信方式を用いて、前記親機と無線通信を行う子機側無線通信部と、を有する構成を採る。【選択図】図１

Description

本発明は、テレビドアホン装置に関する。

防犯に対する意識は年々向上しており、近年、戸建住宅だけでなくワンルームマンション等の一人暮らし世帯においても、低コスト、簡単設置で玄関子機等を実現したいという要求が増えてきている。

このような低コストで簡単設置の要求に応えるものとして、玄関子機と無線親機との間で無線通信することにより、両者間の配線工事を不要とするものも普及し始めている。例えば、特許文献１には、玄関子機と無線親機との間でＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等を用いた無線通信を行うテレビドアホン装置が開示されている。

特開２００７−１４２８０８号公報

しかしながら、上述した特許文献１に開示のテレビドアホン装置では、高速なデータ通信が可能だが、近距離通信に特化しているため、玄関子機と無線親機との距離、または、玄関子機と無線親機との間の構造物（家屋の壁、柱など）によっては、電波が減衰し、通信が困難になったり、電力消費が増大したりすることがある。

本発明の目的は、玄関子機と無線親機との無線通信を安定して行い、電力消費の低減を図るテレビドアホン装置を提供することである。

本発明の一態様に係るテレビドアホン装置は、子機と、親機との間で１８８０ＭＨｚ〜１９３０ＭＨｚの周波数帯域を用い、かつ、時分割多重通信方式を用いてＤＥＣＴの無線通信を行うテレビドアホン装置であって、前記子機から前記親機へ音声データを送信するためのスロットを１つ、画像データを送信するためのスロットを少なくとも２つ以上割り当て、前記親機と前記子機との間の電波状況に応じて、前記画像データを送信するためのスロット数のみを増減する、構成を採る。

本発明によれば、玄関子機と無線親機との無線通信を安定して行い、電力消費の低減を図ることができる。

本発明の実施の形態に係るテレビドアホン装置を示す図本発明の実施の形態に係る玄関子機の構成例を示すブロック図本発明の実施の形態に係る室内親機の構成例を示すブロック図玄関子機の呼出ボタンが押下されて、玄関子機と室内親機とを接続する手順を示すシーケンス図玄関子機の呼出ボタンが押下されて、玄関子機と室内親機とを接続する他の手順を示すシーケンス図室内親機のモニタボタンが押下されて、玄関子機と室内親機とを接続する手順を示すシーケンス図室内親機のモニタボタンが押下されて、玄関子機と室内親機とを接続する他の手順を示すシーケンス図１フレーム内のスロットの割り当て例を示す図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係るテレビドアホン装置１０を示す図である。図１に示すように、テレビドアホン装置１０は、玄関子機１００と室内親機２００とを備える。玄関子機１００は屋外の、例えば玄関扉付近に設けられ、室内親機２００は屋内に設けられる。玄関子機１００と室内親機２００との間には、家屋の壁などの構造物が存在する。

図２は、本発明の実施の形態に係る玄関子機１００の構成例を示すブロック図である。

＜玄関子機の構成＞
玄関子機１００は、無線通信部１０１、制御部１０２、操作部１０３、電源部１０４、撮像部１０５、音声入出力部１０６、記憶部１０７、割り込み検知部１０８を備える。

無線通信部１０１は、室内親機２００との間において、無線回線を介して通信する。無線通信部１０１による通信方式は、ＤＥＣＴ（ＤｉｇｉｔａｌＥｎｈａｎｃｅｄＣｏｒｄｌｅｓｓＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）等の、１８８０ＭＨｚ〜１９３０ＭＨｚといった１．９ＧＨｚ帯の周波数帯域が用いられる時分割多重通信方式である。この通信方式によれば、スリープ状態を設けるなどして室内親機２００との通信時間を制限して電力消費を低減し、また、周波数帯域の特性から電波を比較的遠くまで届けることができる。なお、以下の説明では、通信方式としてＤＥＣＴ方式を用いるものとして説明する。

無線通信部１０１は、撮像部１０５により撮像された画像（以下、「撮像画像」という）のデータをＤＥＣＴ方式によって室内親機２００へ送信する。これにより、屋内の居住者が、玄関扉付近に存在する来訪者を視認できる。また、無線通信部１０１は、玄関子機１００の音声入出力部１０６により集音された来訪者の音声を含む音声情報をＤＥＣＴ方式によって室内親機２００へ送信する。また、無線通信部１０１は、室内親機２００から、居住者の音声を含む音声情報をＤＥＣＴ方式によって受信する。これにより、屋外の来訪者と屋内の居住者とが通話できる。

制御部１０２は、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）等を有する。例えば、ＣＰＵがＲＯＭに保持されたプログラムを実行することにより、制御部１０２の各種機能を実現する。

制御部１０２は、玄関子機１００全体を統括し、各種制御、演算、判定を実行する。制御部１０２は、玄関子機１００の各部を制御するための演算処理を行う。

操作部１０３は、例えば、呼出ボタンであり、来訪者によって押下されると、無線通信部１０１を介して、室内親機２００に来訪者の存在を通知する。

電源部１０４は、玄関子機１００が動作するための電力を各部へ供給する。電源部１０４は、設置性を考慮して１次電池または２次電池等の電池で構成されている。ただし、電源部１０４は、これに限らず、ＡＣ電源またはＡＣアダプタから電源ケーブルを介して電源が入力されてもよい。

撮像部１０５は、屋外における所定の空間を撮像する。撮像部１０５により撮像された画像は、例えば、動画、静止画を含み、撮像画像には、来訪者、通行者、不審者、人以外の物体等が含まれる。

音声入出力部１０６は、マイク及びスピーカ等であり、来訪者の音声を含む音声情報を集音し、無線通信部１０１を介して、室内親機２００に送信する。また、音声入出力部１０６は、室内親機２００から送信された居住者の音声を含む音声情報を出力する。

記憶部１０７は、フラッシュメモリ等で構成され、例えば、玄関子機１００の識別番号等の装置情報、設定情報、室内親機２００の状態情報、室内親機２００へ送信する前の画像データ等を記憶する。

割り込み検知部１０８は、玄関子機１００が備えるボタン等のキー割り込み、タイマによる割り込み、各種イベントによる割り込みを検知する。割り込みの検知は、ハードウェアによるものとソフトウェアによるものを含む。

割り込み検知部１０８は、超低消費電力を実現するために電源部１０４による各部への電力供給を制御する機能も備える。例えば、回路上で割り込み検知部１０８を電源部１０４と制御部１０２等の各部との間に位置させて、割り込み検知部１０８だけを電源部１０４の微弱な電力により常時稼働させておく。そして、割り込み検知部１０８は、所定の割り込みの検知に基づいて、各部へ電力供給するためスイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦする。

＜室内親機の構成＞
図３は、本発明の実施の形態に係る室内親機２００の構成例を示すブロック図である。

室内親機２００は、無線通信部２０１、制御部２０２、操作部２０３、電源部２０４、ＲＳＳＩレベル検知部２０５、表示部２０６、音声入出力部２０７、記憶部２０８、充電検知部２０９、割り込み検知部２１０を備える。

無線通信部２０１は、玄関子機１００との間において、無線回線を介して、通信する。無線通信部２０１による通信方式は、ＤＥＣＴ方式（１８８０ＭＨｚ〜１９３０ＭＨｚといった１．９ＧＨｚ帯の周波数帯域が用いられる時分割多重通信方式）である。この通信方式によれば、スリープ状態を設けるなどして玄関子機１００との通信時間を制限して電力消費を低減し、また、周波数帯域の特性から電波を比較的遠くまで届けることができる。無線通信部２０１は、基準制御信号を一定の周期で送信する。

無線通信部２０１は、玄関子機１００から送信された画像データをＤＥＣＴ方式によって受信する。これにより、屋内の居住者が、玄関扉付近に存在する来訪者を視認できる。また、無線通信部２０１は、玄関子機１００から、来訪者の音声を含む音声情報をＤＥＣＴ方式によって受信する。また、無線通信部２０１は、室内親機２００の音声入出力部２０７により集音した居住者の音声を含む音声情報をＤＥＣＴ方式によって玄関子機１００へ送信する。これにより、屋外の来訪者と屋内の居住者とが通話できる。

制御部２０２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵ等を有する。例えば、ＣＰＵがＲＯＭに保持されたプログラムを実行することにより、制御部２０２の各種機能を実現する。

制御部２０２は、室内親機２００全体を統括し、各種制御、演算、判定を実行する。制御部２０２は、室内親機２００の各部を制御するための演算処理を行う。

操作部２０３は、各種ボタンであり、例えば、玄関子機１００から来訪者の存在が通知された場合に応答するための応答ボタン、玄関子機１００から画像データを取得するためのモニタボタン、玄関子機１００を制御するためのボタンなどである。

電源部２０４は、室内親機２００が動作するための電力を各部へ供給する。電源部２０４は、ＡＣ電源またはＡＣアダプタから電源が入力される場合と、設置性を考慮して１次電池や２次電池等の電池で構成されている場合とがある。

ＲＳＳＩレベル検知部２０５は、無線通信部２０１が玄関子機１００から受信した信号の強度、すなわち、ＲＳＳＩ（ＲｅｃｅｉｖｅｄＳｉｇｎａｌＳｔｒｅｎｇｔｈＩｎｄｉｃａｔｏｒ）レベルを検知する。

表示部２０６は、例えば、ＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）を有し、各種の文字または画像を表示する。画像は、例えば、動画、静止画を含み、玄関子機１００からの撮像画像、室内親機２００を操作するための画像を含む。

音声入出力部２０７は、マイク及びスピーカ等であり、居住者の音声を含む音声情報を集音し、無線通信部２０１を介して、玄関子機１００に送信する。また、音声入出力部２０７は、玄関子機１００から送信された訪問者の音声を含む音声情報を出力する。

記憶部２０８は、フラッシュメモリ等で構成され、各種画像や音声、その他の管理情報を含む。画像は、例えば、動画、静止画を含み、玄関子機１００からの撮像画像、室内親機２００を操作するための画像を含む。音声は、例えば、室内親機２００から発する定型メッセージの音声を含む。

その他の管理情報は、例えば、室内親機２００の各種の設定情報を勝手に変更できないようにするためのパスワード情報を含む。

充電検知部２０９は、室内親機２００が充電台等に載置され、電源部２０４が外部電源に接続されたかどうかを検知する。

割り込み検知部２１０は、室内親機２００が備えるボタン等のキー割り込み、タイマによる割り込み、各種イベントによる割り込みを検知する。割り込みの検知は、ハードウェアによるものとソフトウェアによるものを含む。

割り込み検知部２１０は、超低消費電力を実現するために電源部２０４による各部への電力供給を制御する超低消費電力モードも備える。例えば、回路上で割り込み検知部２１０を電源部２０４と制御部２０２等の各部との間に位置させて、割り込み検知部２１０だけを電源部２０４の微弱な電力により常時稼働させておく。そして、割り込み検知部２１０は、所定の割り込みの検知に基づいて、各部へ電力供給するためスイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦする。

＜接続手順＞
次に、上述した玄関子機１００と室内親機２００とが無線接続するための接続手順について説明する。図４は、玄関子機１００の呼出ボタンが押下されて、玄関子機１００と室内親機２００とを接続する手順を示すシーケンス図である。図４には明示していないが、室内親機２００は周期的に基準制御信号を送信している。

ステップＳ４０１において、玄関子機１００は呼出ボタンが押下され、玄関子機１００は室内親機２００から送信された基準制御信号をサーチして通信同期を確立すると、ステップＳ４０２において、玄関子機１００から音声呼接続要求が室内親機２００に送信される。ステップＳ４０３において、室内親機２００から音声呼接続応答が玄関子機１００に送信される。これにより、室内親機２００に訪問者の来訪を通知する。

ステップＳ４０４において、玄関子機１００から画像呼１接続要求が室内親機２００に送信され、ステップＳ４０５において、室内親機２００から画像呼１接続応答が玄関子機１００に送信される。

同様に、ステップＳ４０６〜Ｓ４１１において、画像呼２〜４についての接続要求と接続応答とが送受信される。

ここでは、画像呼が４つあり、その全てが接続される場合を示しているので、玄関子機１００と室内親機２００とは画像データを最大の伝送速度で送受信することができる。

また、図５は、玄関子機１００の呼出ボタンが押下されて、玄関子機１００と室内親機２００とを接続する他の手順を示すシーケンス図である。ただし、図５において、図４と共通する部分には、図４と同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

ステップＳ４０８において、玄関子機１００から画像呼３接続要求が室内親機２００に送信される。このとき、電波干渉などにより電波状況が劣化している場合、ステップＳ５０１において、室内親機２００から画像呼３接続拒否応答が玄関子機１００に送信される。このように、テレビドアホン装置１０では、電波状況に応じて、画像呼の接続数を増減し、画像データの伝送速度を可変としている。なお、画像呼の接続数に限らず、通信に用いるスロット数及びチャネル数を増減してもよい。

この結果、玄関子機１００と室内親機２００とは、画像データを縮退した伝送速度で送受信する。玄関子機１００が画像呼３接続拒否応答を受信してから一定時間が経過した後、再度、伝送速度の拡張を要求する。すなわち、ステップＳ５０２において、玄関子機１００から画像呼３接続要求が室内親機２００に送信する。ここでも、ステップＳ５０３において、室内親機２００から画像呼３接続拒否応答が玄関子機１００に送信されるものとする。

また、図６は、室内親機２００のモニタボタンが押下されて、玄関子機１００と室内親機２００とを接続する手順を示すシーケンス図である。ただし、図６において、図４と共通する部分には、図４と同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図６には明示していないが、室内親機２００は周期的に基準制御信号を送信している。

ステップＳ６０１において、室内親機２００はモニタボタンが押下されて、玄関子機１００は室内親機２００から送信された基準制御信号をサーチして通信同期を確立すると、ステップＳ６０２において、室内親機２００からカメラ接続要求が玄関子機１００に送信される。ステップＳ６０３において、玄関子機１００からカメラ接続応答が室内親機２００に送信され、ステップＳ４０２〜Ｓ４１１の手順が実行される。

さらに、図７は、室内親機２００のモニタボタンが押下されて、玄関子機１００と室内親機２００とを接続する他の手順を示すシーケンス図である。ただし、図７において、図６と共通する部分には、図６と同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

ステップＳ４０８において、玄関子機１００から画像呼３接続要求が室内親機２００に送信される。このとき、電波干渉などにより電波状況が劣化している場合、ステップＳ７０１において、室内親機２００から画像呼３接続拒否応答が玄関子機１００に送信される。このように、テレビドアホン装置１０では、電波状況に応じて、画像呼の接続数を増減し、画像データの伝送速度を可変としている。なお、画像呼の接続数に限らず、通信に用いるスロット数及びチャネル数を増減してもよい。

この結果、玄関子機１００と室内親機２００とは、画像データを縮退した伝送速度で送受信する。玄関子機１００が画像呼３接続拒否応答を受信してから一定時間が経過した後、再度、伝送速度の拡張を要求する。すなわち、ステップＳ７０２において、玄関子機１００から画像呼３接続要求が室内親機２００に送信する。ここでも、ステップＳ７０３において、室内親機２００から画像呼３接続拒否応答が玄関子機１００に送信されるものとする。

なお、図４〜図７に示した接続手順では、音声呼を接続した後に画像呼を接続するものとして説明したが、画像呼を接続して、室内親機２００に訪問者の来訪を通知した後に音声呼を接続してもよい。

次に、ＤＥＣＴ方式におけるスロット使用例について説明する。図８は、１フレーム内のスロットの割り当て例を示す図である。図８では、１フレームがスロットＳ１〜Ｓ２４の２４スロットからなる例を示している。ここでは、スロットＳ１は、玄関子機１００からの音声データの送信に割り当てられ、スロットＳ１とペアをなすスロット（ペアスロット）Ｓ１３は、室内親機２００からの音声データの送信に割り当てられる。すなわち、対称通信が音声通信に用いられる。

また、スロットＳ３は、玄関子機１００からの画像データの送信に割り当てられ、スロットＳ３とペアをなすスロット（追加ペアスロット）Ｓ１５にも、玄関子機１００からの画像データの送信に割り当てられる。すなわち、非対称通信が画像通信に用いられる。

また、スロットＳ４〜Ｓ１２は、スリープ状態であり、スリープ状態を定期的に設けることにより、玄関子機１００の電力消費を抑制し、玄関子機１００を電池駆動とすることができる。なお、テレビドアホン装置１０は、スリープ状態を長期化するモードを備えてもよく、この場合、玄関子機１００の電力消費をさらに抑制することができる。また、テレビドアホン装置１０は、玄関子機１００の呼出ボタンが押下された場合のみ、室内親機２００が応答するモードを備えてもよく、この場合、玄関子機１００の電力消費をさらに抑制することができる。

なお、テレビドアホン装置１０は、通信を行う際に使用するスロットが空き状態であるかどうかを確認し、通信を確立する。また、テレビドアホン装置１０は、空き状態と確認されたスロットから通信を行う。

また、テレビドアホン装置１０において、複数の玄関子機がある場合、スロットＳ１を第１の玄関子機に割り当て、スロットＳ２を第２の玄関子機に割り当て、スロットＳｎを第ｎの玄関子機に割り当ててもよい。これにより、室内親機２００が複数の玄関子機と通信を行うことができる。

さらに、テレビドアホン装置１０において、複数の室内親機がある場合、スロットＳ１を第１の室内親機に割り当て、スロットＳ２を第２の室内親機に割り当て、スロットＳｎを第ｎの室内親機に割り当ててもよい。これにより、玄関子機１００が複数の室内親機と通信を行うことができる。

このように、本実施の形態によれば、玄関子機１００と室内親機２００との無線通信にＤＥＣＴ方式等の、１．９ＧＨｚ帯の周波数帯域及び時分割多重通信方式を用いることにより、玄関子機１００と室内親機２００との距離が離れていたり、玄関子機１００と室内親機２００との間の構造物の電波遮蔽効果が高かったりしても、周波数の特性から玄関子機１００と無線親機２００との無線通信を安定して行うことができ、また、適宜スリープ状態にして、電力消費の低減を図ることができる。なお、ITU-R P.1238-6に基づく屋内伝播モデルに当てはめて考えた場合、安定して通信を行うことができる通信距離は、高速データ通信が可能な２．４ＧＨｚ帯の周波数帯域を用いると約３０ｍであるのに対し、１．９ＧＨｚ帯の周波数帯域を用いると約８０ｍである。したがって、多くの居住空間において無線によるテレビドアホンを実用的に使用するためには、１．９ＧＨｚ帯の周波数帯域を用いるのが好適である。更に、無線によるテレビドアホンを実用的に使用するためには、データ量の大きい画像通信に対して複数のスロットを使った非対称通信を行うことができる時分割多重通信が好適である。

また、無線によるテレビドアホンの特長として、電池駆動による設置の容易さがあげられる。電池駆動の実現には、低消費電力でシステム動作することが可能な通信方式、すなわち、通信区間を時分割に多重化し、電源が必要な区間のみ電力を供給し（ＯＮ動作）、電源が不必要な区間はスリープ動作することができる時分割多重通信が適当である。なお、子機において、通常時にはスリープ状態であって、割り込み信号が発生した場合にのみ動作するシステムでは、他通信方式を用いることも可能である。しかしながら、親機から子機への無線通知により画像通信を行うシステムでは、親機、子機ともに定期的に起動し、子機が定期的に親機からの通知を監視する必要があるため、時間管理が可能な時分割多重通信を用いるのが好適である。

なお、本実施の形態では、玄関子機１００は室内親機２００から送信された基準制御信号をサーチして通信同期を確立し、音声呼を確立して室内親機２００に訪問者の来訪を通知すると説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、玄関子機１００において呼出ボタンが押下され、室内親機２００から送信された基準制御信号への応答として、室内親機２００に訪問者の来訪を通知し、音声呼、画像呼を順次確立してもよい。

また、本実施の形態において、テレビドアホン装置１０が用いる周波数帯域として、複数の周波数帯域のうち、他のシステムで使用している可能性の低い周波数帯域を選択してもよい。

また、本実施の形態では、室内親機２００の電源は、ＡＣ電源またはＡＣアダプタから電源が入力される場合と、電池で構成される場合があると説明した。室内親機２００の電源が電池で構成される場合、室内親機２００が充電台の外部電源との接続が遮断されたときのみ、室内親機２００が間欠動作を行ってもよい。これにより、室内親機２００の電力消費を低減することができる。

また、室内親機２００が充電台の外部電源との接続が遮断された場合には、玄関子機１００が周期的にスリープ状態になるように設定してもよい。これにより、玄関子機１００と室内親機２００との通信同期が外れたときに、復帰しやすくなり、システムを安定させることができる。

さらに、室内親機２００の電源が電池で構成される場合、室内親機２００は、ＤＥＣＴに準拠した超低消費電力モードで動作することを玄関子機１００に通知して、超低消費電力モードに移行する。

本発明は、玄関子機と無線親機との無線通信を安定して行い、電力消費の低減を図るのに有用である。

１０テレビドアホン装置
１００玄関子機
１０１、２０１無線通信部
１０２、２０２制御部
１０３、２０３操作部
１０４、２０４電源部
１０５撮像部
１０６、２０７音声入出力部
１０７、２０８記憶部
１０８、２１０割り込み検知部
２００室内親機
２０５ＲＳＳＩレベル検知部
２０６表示部
２０９充電検知部

Claims

子機と、親機との間で１８８０ＭＨｚ〜１９３０ＭＨｚの周波数帯域を用い、かつ、時分割多重通信方式を用いてＤＥＣＴの無線通信を行うテレビドアホン装置であって、
前記子機から前記親機へ音声データを送信するためのスロットを１つ、画像データを送信するためのスロットを少なくとも２つ以上割り当て、前記親機と前記子機との間の電波状況に応じて、前記画像データを送信するためのスロット数のみを増減する、
テレビドアホン装置。
前記親機と前記子機との間の電波状況が劣化していなければ、前記子機から送信される要求に応じて前記画像データを送信するためのスロットを所定スロット数まで割り当てる、
請求項１に記載のテレビドアホン装置。
前記子機は前記画像データを送信するためのスロット数が前記所定スロット数に達していない場合、一定時間経過後に前記要求を再度送信する、
請求項２に記載のテレビドアホン装置。