JP6242256B2

JP6242256B2 - インターホンシステム

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Publication number: JP6242256B2
Application number: JP2014053786A
Authority: JP
Inventors: 由晴羽田野
Original assignee: Aiphone Co Ltd
Current assignee: Aiphone Co Ltd
Priority date: 2014-03-17
Filing date: 2014-03-17
Publication date: 2017-12-06
Anticipated expiration: 2034-03-17
Also published as: JP2015177441A

Description

本発明は、インターホンシステムに係り、特に、無線部の応答性を測定することで電波干渉の有無を調べることができるインターホンシステムに関する。

従来から、この種のインターホンシステムとして、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）値を読み込み、その値によって干渉の有無を判断することが行われていた（例えば、特許文献１、２等）。

しかしながら、このような各々の機器のＲＳＳＩ値を利用するものおいては、干渉の有無やシステムの最適化は可能であるものの、無線部の応答性については別途試験が必要になるという難点があった。

特開２００７−３６９７７号公報特開２００９−６０６５６号公報

本発明は、このような難点を解決するためになされたもので、居室機からハンディ端末へテスト信号を送信する一方、ハンディ端末は受信したテスト信号をそのまま居室機へループバックすることで、無線部の応答性を測定することができ、電波干渉の有無を調べることができるインターホンシステムを提供することを目的としている。

本発明の第１の態様のインターホンシステムは、居室機とハンディ端末の端末相互間で無線信号を送受信することにより無線通信を行うインターホンシステムであって、居室機は、ハンディ端末への無線通信を開始する前のタイミングで自機器の周囲近傍に存在する外部周辺機器からの電波放射の有無を検出する居室機電波干渉検出部と、居室機電波干渉検出部で電波放射が無いと検出されたときには試験用のテスト信号を予め定められたチャンネルを用いて無線信号でハンディ端末に送信する一方、電波放射が有ると検出されたときには電波放射が無いと検出されたときにテスト信号をハンディ端末に送信したタイミングから所定のバックオフ時間遅延させたタイミングで電波放射に影響のない所定のチャンネルを用いてテスト信号を無線信号でハンディ端末に送信する居室機無線送信部とを備え、ハンディ端末は、居室機の居室機無線送信部から伝送されてくるテスト信号を受信する端末無線受信部と、端末無線受信部で受信されたテスト信号を保存する記憶部と、テスト信号が記憶部に保存されたタイミングで自機器の周囲近傍に存在する外部周辺機器からの電波放射の有無を検出する端末電波干渉検出部と、端末電波干渉検出部で電波放射が無いと検出されたときには記憶部から読出したテスト信号を無線信号で予め定められたチャンネルを用いて居室機に送信する一方、電波放射が有ると検出されたときには電波放射が無いと検出されたときにテスト信号を居室機に送信したタイミングから予め定められたバックオフ時間遅延させたタイミングで電波放射の影響がない所定のチャンネルを用いてテスト信号を無線信号で居室機に送信する端末無線送信部とを備え、居室機は、ハンディ端末の端末無線送信部から伝送されてくるテスト信号を受信する居室機無線受信部と、居室機電波干渉検出部による検出動作が最初に行われたタイミングで起動し、居室機無線受信部でテスト信号が受信されるまでのループバック時間を計時する計時部とを備えるものである。

本発明の第１の態様の発明によれば、居室機からハンディ端末へテスト信号を送信する一方、ハンディ端末はその受信したテスト信号をそのまま居室機へループバックし、居室機はテスト信号が送信されてから受信するまでのループバック時間を測定することで、リアルタイム性が要求されるインターホンシステムの無線部の応答性を評価することができる。

また、居室機およびハンディ端末共にキャリアセンス機能を有し、他機器からの電波放射があった場合にはインターバルをおいてからテスト信号を送信することで干渉を回避することができるため、ループバック時間により電波干渉の影響度を測定することができる。

従って、本発明の第１の態様であるインターホンシステムによれば、応答時間により電波干渉を判断できるため、システムを単純化することができる。

本発明の第２の態様のインターホンシステムは、第１の態様であるインターホンシステムにおいて、居室機の居室機無線送信部は、テスト信号の搬送周波数を可変する機能を備えるものである。

第２の態様であるインターホンシステムによれば、第１の態様であるインターホンシステムの作用・効果に加え、使用可能な周波数チャネル変化させて試験を行うことで、実環境下で干渉が最も少ない周波数チャネルを選択することができる。従って、第２の態様の発明においては、複数無線チャネルで試験をすることで、無線部の最適化が可能となる。

本発明の第３の態様のインターホンシステムは、第１の態様または第２の態様であるインターホンシステムにおいて、ハンディ端末の端末無線送信部は、居室機の居室機無線送信部から送信されるテスト信号を端末無線受信部で受信したときに測定された下りＲＳＳＩ値を居室機に送信するテスト信号に付加する機能を備え、居室機は、居室機無線受信部で受信されたテスト信号に付加されている下りＲＳＳＩ値とハンディ端末の端末無線送信部から送信されるテスト信号を居室機無線受信部で受信したときに測定された上りＲＳＳＩ値とを比較する比較部と、比較部の比較結果をもとに送信電力を変更する数値変更処理部とを備えるものである。

第３の態様であるインターホンシステムによれば、第１の態様または第２の態様であるインターホンシステムの作用・効果に加え、ハンディ端末が送信するテスト信号にハンディ端末における上りＲＳＳＩ値を付加してループバックすることで、比較部において、ハンディ端末における上りＲＳＳＩ値と居室機における下りＲＳＳＩ値とを比較することが可能となることから、比較部の比較結果をもとに、数値変更処理部において、居室機とハンディ端末の出力電力が一致するように補正しておくことで、無線伝搬路の可逆性から上り・下り相互のＲＳＳＩ値はほぼ同等になる。従って、第４の態様の発明においては、ＲＳＳＩ値が大きく異なる場合には、無線部の故障と判断することができる。

本発明の第４の態様のインターホンシステムは、第１の態様乃至第３の態様の何れかの態様であるインターホンシステムにおいて、居室機は、居室機無線送信部から送信されたテスト信号と居室機無線受信部で受信されたテスト信号を比較し、無線信号の伝搬状態の異常を検出する異常検出部を備えるものである。

第４の態様であるインターホンシステムによれば、第１の態様乃至第３の態様の何れかの態様であるインターホンシステムの作用・効果に加え、居室機無線送信部から送信されたテスト信号と居室機無線受信部で受信されたテスト信号を比較することで、フェージング等の無線信号の伝搬状態の異常を検出することができる。

本発明の第５の態様のインターホンシステムは、第１の態様乃至第４の態様の何れかの態様であるインターホンシステムにおいて、居室機は、居室機無線送信部からのテスト信号の送信が複数回行われたとき、複数回のタイミングに対応して計時部で計時される時間の平均値を算出する演算部と、演算部で算出された時間の平均値をもとに居室機無線送信部におけるバックオフ時間を可変する時間制御部とを備えるものである。

第５の態様であるインターホンシステムによれば、第１の態様乃至第４の態様の何れかの態様であるインターホンシステムの作用・効果に加え、複数回の試験を行ったループバック時間の平均値を用いることで、キャリアセンスのバックオフ時間にランダム値を使用する機器においても測定誤差を低減することができる。

本発明のインターホンシステムによれば、居室機からハンディ端末へテスト信号を送信する一方、ハンディ端末はその受信したテスト信号をそのまま居室機へループバックし、居室機はテスト信号が送信されてから受信するまでのループバック時間を測定することで、リアルタイム性が要求されるインターホンシステムの無線部の応答性を評価することができる。

従って、本発明のインターホンシステムによれば、応答時間により電波干渉を判断できるため、システムを単純化することができる。

本発明の一実施例におけるインターホンシステムの全体構成を示すブロック図。本発明の一実施例におけるインターホンシステムのシーケンス図。本発明の一実施例における伝送路上の制御データ、音声・映像データ等の周波数特性図。

以下、本発明のインターホンシステムを適用した最良の実施の形態例について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施例における戸建住宅に設置されるインターホンシステムの全体構成を示すブロック図、図２は、本発明の一実施例におけるインターホンシステムのシーケンス図である。

図１および図２において、本発明のインターホンシステムは、住戸外（屋外）の例えば住戸玄関に設置される玄関機１と、住戸内に設置され伝送路Ｌを経由して玄関機１に接続される居室機２と、住戸内に設置され居室機２と無線通信するハンディ端末４とを備えている。

居室機２は、試験用のテスト信号を生成するためのテスト信号生成部２０と、ハンディ端末４への無線通信を開始する前のタイミングで自機器（居室機２）の周囲近傍に存在する外部周辺機器からの電波放射の有無を検出する居室機電波干渉検出部２１と、居室機電波干渉検出部２１で電波放射が無いと検出されたときには試験用のテスト信号を予め定められたチャンネルを用いて無線信号でハンディ端末４に送信する一方、電波放射が有ると検出されたときにはテスト信号をハンディ端末４に送信したタイミングから所定のバックオフ時間遅延させたタイミングで電波放射に影響のない所定のチャンネルを用いてテスト信号を無線信号でハンディ端末４に送信する居室機無線送信部２２と、ハンディ端末４の後述の無線送信部４４から伝送されてくるテスト信号を受信する居室機無線受信部２３と、居室機電波干渉検出部２１による検出動作が最初に行われたタイミングで起動し、居室機無線受信部２３でテスト信号が受信されるまでのループバック時間を計時する計時部２４と、居室機無線受信部２３で受信されたテスト信号に付加されている後述する下りＲＳＳＩ値とハンディ端末４の端末無線送信部４４から送信されるテスト信号を居室機無線受信部２３で受信したときに測定された後述する上りＲＳＳＩ値とを比較する比較部２５と、比較部２５の比較結果をもとに送信電力を変更する数値変更処理部２６と、居室機無線送信部２２から送信されたテスト信号と居室機無線受信部２３で受信されたテスト信号を比較し、フェージング等の無線信号の伝搬状態の異常を検出する異常検出部２７と、居室機無線送信部２２からのテスト信号の送信が複数回行われたとき、複数回のタイミングに対応して計時部２４で計時される時間の平均値を算出する演算部２８と、演算部２８で算出された時間の平均値をもとに居室機無線送信部２２におけるバックオフ時間を可変する時間制御部２９と、居室機主機能部３０と、当該居室機２の構成各部を制御する居室機制御部３２と、居室機制御部３２及び玄関機１間の信号伝送路を形成する玄関機側インターフェース（Ｉ／Ｆ）３１とを備えている。

ここで、居室機２の居室機無線送信部２２は、テスト信号の搬送周波数を可変する機能を備えている。

また、居室機主機能部３０は、玄関機１からの呼出しに応答（呼出応答）して通話を成立させる機能と、この玄関機１に映像撮像機能が備えられている場合に当該映像撮像機能で生成された映像データを表示する機能と、ハンディ端末４との間で通話を成立させる機能等とを備えている。

ハンディ端末４は、居室機２の居室機無線送信部２２から伝送されてくるテスト信号を受信する端末無線受信部４１と、端末無線受信部４１で受信されたテスト信号を保存する記憶部４２と、テスト信号が記憶部４２に保存されたタイミングで自機器の周囲近傍に存在する外部周辺機器からの電波放射の有無を検出する端末電波干渉検出部４３と、端末電波干渉検出部４３で電波放射が無いと検出されたときには記憶部４２から読出したテスト信号を無線信号で予め定められたチャンネルを用いて居室機２に送信する一方、電波放射が有ると検出されたときにはテスト信号を居室機２に送信したタイミングから予め定められたバックオフ時間遅延させたタイミングで電波放射の影響がない所定のチャンネルを用いてテスト信号を無線信号で居室機２に送信する端末無線送信部４４と、後述の端末主機能部４５と、当該ハンディ端末４の構成各部を制御する端末制御部４６とを備えている。

ここで、ハンディ端末４の端末無線送信部４４は、居室機２の居室機無線送信部２２から送信されるテスト信号を端末無線受信部４１で受信したときに測定された下りＲＳＳＩ値を居室機２に送信するテスト信号に付加する機能を備えている。

また、端末主機能部４５は、居室機２を経由した玄関機１から呼出しに応答（呼出応答）して通話を成立させる機能と、この玄関機１に映像撮像機能が備えられている場合に当該映像撮像機能で生成された映像データを表示する機能と、居室機２との間で通話を成立させる機能等とを備えている。

図３は、本発明の一実施例における制御データ、音声・映像データ等の周波数特性図を示している。

同図において、伝送路上の上り・下りの制御データは低域側に配置され、上り・下りの音声・映像データ等は高域側に配置されている。

次に、このように構成された本発明の一実施例におけるインターホンシステムの具体的な動作について説明する。

なお、本発明の実施例において、住戸玄関に居る来訪者が玄関機１を使用して所定の呼出操作を行い、この玄関呼出しを検出した居室機２の信号処理部（不図示）の制御による所定の呼出報知動作、及び居住者が居室機２の操作部（不図示）を使用して所定の応答操作を行い来訪者との間で通話が成立し、また、玄関呼出しに対してハンディ端末４でも応答でき、ハンディ端末４の所定の応答操作により、ハンディ端末４と玄関機１の間で通話路が形成する動作は従来のインターホンシステムと同様であることから詳細な説明を省略する。

先ず、居室機２において、テスト信号生成部２０で生成された試験用のテスト信号（下りデータ）の送信準備が行なわれる。

ここで、居室機２の居室機電波干渉検出部２１において、ハンディ端末４への無線通信を開始する前のタイミングでキャリアセンスを行い自機器（居室機２）の周囲近傍に存在する外部周辺機器からの電波放射の有無が検出される。

そして、当該居室機電波干渉検出部２１で電波放射が無いと検出されたときには、直ちに上述の試験用のテスト信号に受信電力ＲＳＳＩ（以下「下りＲＳＳＩ値」という。）を付加した上で当該下りＲＳＳＩ値が予め定められたチャンネルを用いて無線信号でハンディ端末４へ送信される。

一方、電波放射が有ると検出されたときには、電波放射が無いと検出されたときにテスト信号をハンディ端末４に送信したタイミングから所定のバックオフ時間（約１００ｍｓｅｃ程度）遅延させたタイミングで再度キャリアセンスを行い居室機無線送信部２２から電波放射に影響のない所定のチャンネルを用いてテスト信号（下りＲＳＳＩ値）が無線信号でハンディ端末４へ送信される。

居室機２の居室機無線送信部２２から伝送されてくるテスト信号（下りＲＳＳＩ値）は、端末無線受信部４１で受信され、当該テスト信号（下りＲＳＳＩ値）は端末制御部４６を介して記憶部４２へ送出され、当該記憶部４２に保存される。

そして、当該テスト信号（下りＲＳＳＩ値）が記憶部４２に保存されたタイミングで端末電波干渉検出部４３において、自機器（ハンディ端末４）の周囲近傍に存在する外部周辺機器からの電波放射の有無が検出される。

ここで、端末電波干渉検出部４３で当該電波放射が無いと検出されたときには記憶部４２から上述のテスト信号（下りＲＳＳＩ値）が読出され、読出された当該テスト信号（下りＲＳＳＩ値）はキャリアセンスを行い無線信号で予め定められたチャンネルを用いて居室機２へ送信される。

一方、電波放射が有ると検出されたときには、テスト信号を居室機２に送信したタイミングから予め定められたバックオフ時間（約１００ｍｓｅｃ程度）遅延させたタイミングでキャリアセンスを行い端末無線送信部４４から電波放射の影響がない所定のチャンネルを用いてテスト信号が無線信号で居室機２の無線受信部２３へ送信される。

ここで、居室機２の計時部２４は、居室機電波干渉検出部２１による検出動作が最初に行われたタイミングで起動し、当該計時部２４において、居室機無線受信部２３でテスト信号が受信されるまでのループバック時間が計時される。

以上の説明から明らかなように、本発明の第１の態様であるインターホンシステムによれば、居室機２からハンディ端末４へテスト信号を送信する一方、ハンディ端末４はその受信したテスト信号をそのまま居室機２へループバックし、居室機２はテスト信号が送信されてから受信するまでのループバック時間を測定することで、リアルタイム性が要求されるインターホンシステムの無線部の応答性を評価することができる。

また、居室機２およびハンディ端末４共にキャリアセンス機能を有し、他機器からの電波放射があった場合にはインターバルをおいてからテスト信号を送信することで干渉を回避することができるため、ループバック時間により電波干渉の影響度を測定することができる。

次に、本発明におけるインターホンシステムの付加機能について説明する。

第１に、第２の態様の発明においては、第１の態様であるインターホンシステムに、居室機２の居室機無線送信部２２に、テスト信号の搬送周波数を可変する機能が備えられている。

第２の態様の発明においては、第１の態様であるインターホンシステムの作用・効果に加え、使用可能な周波数チャネル変化させて試験を行うことで、実環境下で干渉が最も少ない周波数チャネルを選択することができる。従って、第２の態様の発明においては、複数無線チャネルで試験をすることで、無線部の最適化が可能となる。

第２に、第３の態様の発明においては、第１の態様または第２の態様であるインターホンシステムにおいて、ハンディ端末４の端末無線送信部４４は、居室機２の居室機無線送信部２２から送信されるテスト信号を端末無線受信部４１で受信したときに測定された下りＲＳＳＩ値を居室機２に送信するテスト信号に付加する機能を備えており、また、居室機２は、居室機無線受信部２３で受信されたテスト信号に付加されている下りＲＳＳＩ値とハンディ端末４の端末無線送信部４４から送信されるテスト信号を居室機無線受信部２３で受信したときに測定された上りＲＳＳＩ値とを比較する比較部２５と、比較部２５の比較結果をもとに送信電力を変更する数値変更処理部２６とを備えている。

第３の態様の発明においては、第１の態様または第２の態様であるインターホンシステムの作用・効果に加え、ハンディ端末４が送信するテスト信号にハンディ端末４における上りＲＳＳＩ値を付加してループバックすることで、比較部２５において、ハンディ端末４における上りＲＳＳＩ値と居室機２における下りＲＳＳＩ値とを比較することが可能となる。数値変更処理部２６において、居室機２とハンディ端末４の出力電力が一致するように予め補正しておくことで、無線伝搬路の可逆性から上り・下り相互のＲＳＳＩ値はほぼ同等になることから、第３の態様の発明においては、ＲＳＳＩ値が大きく異なる場合には、無線部の故障と判断することができる。

第３に、第４の態様の発明においては、第１の態様乃至第３の態様の何れかの態様であるインターホンシステムにおいて、居室機２は、居室機無線送信部２２から送信されたテスト信号と居室機無線受信部２３で受信されたテスト信号を比較し、無線信号の伝搬状態の異常（フェージング等）を検出する異常検出部２７を備えている。

第４の態様であるインターホンシステムによれば、第１の態様乃至第３の態様の何れかの態様であるインターホンシステムの作用・効果に加え、居室機無線送信部２２から送信されたテスト信号と居室機無線受信部２３で受信されたテスト信号を比較することで、無線信号の伝搬状態の異常（フェージング等）を検出することができる。

第４に、第５の態様の発明においては、第１の態様乃至第４の態様の何れかの態様であるインターホンシステムにおいて、居室機２は、居室機無線送信部２２からのテスト信号の送信が複数回行われたとき、複数回のタイミングに対応して計時部２４で計時される時間の平均値を算出する演算部２８と、演算部２８で算出された時間の平均値をもとに居室機無線送信部２２におけるバックオフ時間を可変する時間制御部２９と備えている。

以上、述べたように、本発明のインターホンシステムにおいては、特定の実施の形態をもって説明してきたが、この形態に限定されるものでなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られた如何なる構成のインターホンシステム、例えば、次のようなインターホンシステムであっても採用できることはいうまでもないことである。

第１に、前述の実施例においては、居室機２におけるテスト信号生成部２０、居室機電波干渉検出部２１、計時部２４、比較部２５、数値変更処理部２６、異常検出部２７、演算部２８および時間制御部２９は居室機制御部３２と別体で構成されているが、これらのテスト信号生成部２０、居室機電波干渉検出部２１、計時部２４、比較部２５、数値変更処理部２６、異常検出部２７、演算部２８および時間制御部２９は、居室機制御部３２に内蔵させてもよい。また、ハンディ端末４における記憶部４２および端末電波干渉検出部４３は端末制御部４６と別体で構成されているが、これらの記憶部４２および端末電波干渉検出部４３は端末制御部４６に内蔵させてもよい。

第２に、前述の実施例においては、戸建住宅に設置されるインターホンシステムについて述べているが、マンション等の集合住宅に設置されるインターホンシステムに適用してもよい。

２・・・居室機
２０・・・テスト信号生成部
２１・・・居室機電波干渉検出部
２２・・・居室機無線送信部
２３・・・居室機無線受信部
２４・・・計時部
２５・・・比較部
２６・・・数値変更処理部
２７・・・異常検出部
２８・・・演算部
２９・・・時間制御部
４・・・ハンディ端末
４１・・・端末無線受信部
４２・・・記憶部
４３・・・端末電波干渉検出部
４４・・・端末無線送信部

Claims

居室機とハンディ端末の端末相互間で無線信号を送受信することにより無線通信を行うインターホンシステムであって、
前記居室機は、前記ハンディ端末への無線通信を開始する前のタイミングで自機器の周囲近傍に存在する外部周辺機器からの電波放射の有無を検出する居室機電波干渉検出部と、前記居室機電波干渉検出部で前記電波放射が無いと検出されたときには試験用のテスト信号を予め定められたチャンネルを用いて無線信号で前記ハンディ端末に送信する一方、前記電波放射が有ると検出されたときには前記電波放射が無いと検出されたときに前記テスト信号を前記ハンディ端末に送信したタイミングから所定のバックオフ時間遅延させたタイミングで前記電波放射に影響のない所定のチャンネルを用いて前記テスト信号を無線信号で前記ハンディ端末に送信する居室機無線送信部とを備え、
前記ハンディ端末は、前記居室機の前記居室機無線送信部から伝送されてくる前記テスト信号を受信する端末無線受信部と、前記端末無線受信部で受信された前記テスト信号を保存する記憶部と、前記テスト信号が前記記憶部に保存されたタイミングで自機器の周囲近傍に存在する外部周辺機器からの電波放射の有無を検出する端末電波干渉検出部と、前記端末電波干渉検出部で前記電波放射が無いと検出されたときには前記記憶部から読出した前記テスト信号を無線信号で予め定められたチャンネルを用いて前記居室機に送信する一方、前記電波放射が有ると検出されたときには前記電波放射が無いと検出されたときに前記テスト信号を前記居室機に送信したタイミングから予め定められたバックオフ時間遅延させたタイミングで前記電波放射の影響がない所定のチャンネルを用いて前記テスト信号を無線信号で前記居室機に送信する端末無線送信部とを備え、
前記居室機は、前記ハンディ端末の前記端末無線送信部から伝送されてくる前記テスト信号を受信する居室機無線受信部と、前記居室機電波干渉検出部による検出動作が最初に行われたタイミングで起動し、前記居室機無線受信部で前記テスト信号が受信されるまでのループバック時間を計時する計時部とを備えることを特徴とするインターホンシステム。
前記居室機の前記居室機無線送信部は、前記テスト信号の搬送周波数を可変する機能を備えることを特徴とする請求項１記載のインターホンシステム。
前記ハンディ端末の前記端末無線送信部は、前記居室機の居室機無線送信部から送信される前記テスト信号を前記端末無線受信部で受信したときに測定された下りＲＳＳＩ値を前記居室機に送信するテスト信号に付加する機能を備え、
前記居室機は、前記居室機無線受信部で受信された前記テスト信号に付加されている前記下りＲＳＳＩ値と前記ハンディ端末の前記端末無線送信部から送信される前記テスト信号を前記居室機無線受信部で受信したときに測定された上りＲＳＳＩ値とを比較する比較部と、前記比較部の比較結果をもとに送信電力を変更する数値変更処理部とを備えることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のインターホンシステム。
前記居室機は、前記居室機無線送信部から送信された前記テスト信号と前記居室機無線受信部で受信された前記テスト信号を比較し、前記無線信号の伝搬状態の異常を検出する異常検出部を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうち何れか１項記載のインターホンシステム。
前記居室機は、前記居室機無線送信部からの前記テスト信号の送信が複数回行われたとき、前記複数回のタイミングに対応して前記計時部で計時される時間の平均値を算出する演算部と、前記演算部で算出された時間の平均値をもとに前記居室機無線送信部における前記バックオフ時間を可変する時間制御部とを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のうち何れか１項記載のインターホンシステム。