JP6539579B2 - インターホンシステム - Google Patents

Description

本発明は、来訪者が居住者を呼び出して通話するインターホンシステムに関し、特に居住者が応答操作する機器が、固定型の居室親機に加えて居室親機と無線通信して応答操作できるワイヤレス親機を有するインターホンシステムに関する。

居住者の安否情報を入手することができるインターホンシステムがある。例えば特許文献１では、居室親機に人感センサが接続されて、人感センサが一定期間検知動作しなかったら居室親機が異常発生と判断し、玄関子機から確認操作が成されたら異常発生が玄関子機に通知される。

特開２０１５−３２９６０号公報

上記従来のインターホンシステムは、居住者の存在を検知するために人感センサを居室親機に接続する必要があった。また、接続する人感センサは熱変化で検知する焦電型赤外線方式が安価であるため普及しているが、周囲環境の影響を受けやすく室内で動く人物を確実に検知するセンサーにはエラーが発生し易かった。そのため、精度を上げるためにマイクロ波を使用して人物を検知する方式が考えられるが、コスト高であった。

一方で、固定設置された居室親機に加えて携行して移動できるワイヤレス親機を備えたインターホンシステムがある。このシステムでは、居室親機とワイヤレス親機との通信に通常マイクロ波が使用され、動作待機時に居室親機が例えば１．９ＧＨｚの電波を同期信号としてワイヤレス親機に一定間隔で常時送信している。

そこで、本発明はこのワイヤレス親機と通信する機能を利用することで、別途人感センサを接続すること無く人物の存在を認識する機能を居室親機に設けた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。

上記課題を解決する為に、請求項１の発明は、来訪者が居住者を呼び出して通話するための玄関子機と、居住者が玄関子機からの呼び出しに応答するための居室親機と、居室親機と無線通信して玄関子機からの呼び出しに応答するためのワイヤレス親機とを有するインターホンシステムにおいて、居室親機は、待機時にワイヤレス親機に対して定期的にマイクロ波を使用した同期信号を送信する無線通信部と、ワイヤレス親機と無線通信する通信アンテナと、同期信号の進行波と通信アンテナが受信した反射波とを分離抽出する方向性結合器と、抽出した反射波からキャリア周波数成分を削除するためのミキサ回路と、
ミキサ回路が出力する位相差情報から移動体の存在を判定する移動体判定部とを具備したことを特徴とする。
この構成によれば、居室親機がワイヤレス親機と無線通信する機能を利用して居室親機周辺の移動体を検出することが可能となり、別途人感センサ等の移動体検出手段を設けることなく居住者の存在を確認でき、安否確認に利用できる。しかも、進行波である同期信号に対する反射波から居住者の存在を判定するため、人感センサで使用される焦電型赤外線方式に比べて誤検知を削減できる。更に、ミキサ回路によりキャリア周波数成分が削除されるため、移動体の判定をし易い。

請求項２の発明は、請求項１に記載の構成において、玄関子機が来訪者を撮像するためのカメラを有する一方、居室親機がカメラの撮像映像を表示するモニタ及び撮像映像を保存する映像記憶部と、カメラの撮像映像を保存制御する親機制御部とを有し、親機制御部は、移動体判定部が移動体を検出しない時間が所定時間を超えたら、玄関子機の呼出操作を受けて起動したカメラの撮像映像を保存する留守録モード動作を実施することを特徴とする。
この構成によれば、移動体を一定時間以上検出しなければ、留守録モードに移行して来訪者があったらカメラの撮像映像を保存する。よって、外出する際に留守録モードに設定し忘れても、自動で留守録モードに移行して訪問者を録画するため、後から確認でき、利便性が良い。

請求項３の発明は、請求項２に記載の構成において、居室親機は、起動操作を受けてモニタに予め設定されたスタート画面を表示し、親機制御部は、移動体判定部が移動体を検出したら、モニタにスタート画面を表示させることを特徴とする。
この構成によれば、居住者が居室親機に近づいたらモニタが表示動作するため、別途表示操作することなく、所定の情報を表示させることができ、利便性が良い。

請求項４の発明は、請求項２又は３に記載の構成において、居室親機は、公衆通信網を介して外部の通信装置と通信する通信部を有し、親機制御部は、移動体判定部が所定時間を超える一定の時間に亘り移動体を検出しなければ、通信装置に異常発生情報を送信することを特徴とする。
この構成によれば、長時間に亘り居住者を確認できない場合、外部に通知するため、訪問することなく居住者に発生した異常を把握でき、速やかな対応が可能となる。

請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れかに記載の構成において、居室親機は左右側部にそれぞれ通信アンテナを有し、無線通信部はダイバシティ制御を実施することを特徴とする。
この構成によれば、電波がＬＣＤユニット等の遮蔽物の存在により一定の方向に対して通信出来なくなる問題を解消でき、ＬＣＤユニット等の備えていても通信アンテナを居室親機内部に収納した状態で、ワイヤレス親機との間で死角の無い通信を実施できる。よって、移動体の検出に対しても死角が発生することがない。

請求項６の発明は、請求項１乃至５の何れかに記載の構成において、同期信号が、一定の周期で送信される間欠信号であり、ミキサ回路の出力信号を一定時間保持するサンプルホールド回路を具備することを特徴とする。
この構成によれば、無線通信部が送信する同期信号が一定の周期で送信される間欠信号であっても、ミキサ回路の出力信号は保持されるため、反射波から人物の存在を良好に検知できる。また、従来より使用されている同期信号を変更することなく移動体検知を実施できる。

本発明によれば、居室親機がワイヤレス親機と無線通信する機能を利用して居室親機周辺の移動体を検出することが可能となる。そのため、別途人感センサ等の移動体検出手段を設けることなく居住者の存在を確認でき、安否確認に利用できる。しかも、進行波である同期信号に対する反射波から居住者の存在を判定するため、人感センサに使用される焦電型赤外線方式に比べて誤検知を削減できる。

本発明に係るインターホンシステムの一例を示す構成図である。 居室親機の回路ブロック図である。 居室親機のワイヤレス通信部の回路ブロック図である。 信号の説明図であり、（ａ）は同期信号、（ｂ）は反射信号、（ｃ）はサンプルホールド回路の出力を示している。 通信アンテナを２つ備えた居室親機のワイヤレス通信部の回路ブロック図である。

以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係るインターホンシステムの一例を示す構成図であり、１は来訪者が居住者を呼び出して通話するための玄関子機、２は居住者が玄関子機からの呼び出しに応答するための居室親機、３は居室親機と無線通信して玄関子機１からの呼び出しに応答するためのワイヤレス親機、６は外部に設置されたサーバ（通信装置）、Ｎはインターネット等の公衆通信網である。玄関子機１と居室親機２とは伝送線Ｌにより接続され、ワイヤレス親機３は居室親機２と無線通信を実施する。

玄関子機１は、呼出ボタン１１、カメラ１２、マイク１３及びスピーカ１４を有し、呼出ボタン１１が押下操作されたら呼出信号を居室親機２へ伝送すると共に、カメラ１２が起動して撮像映像が居室親機２に伝送される。

居室親機２は、カメラ１２の撮像映像を表示するためのモニタ２１、呼び出しに応答するための通話ボタン２２、各種操作を行う操作部２３、通話するためのマイク２４ａ及びスピーカ２４ｂを有している。そして、玄関子機１からの呼出信号が送信されたら呼出音を鳴動し、モニタ２１にカメラ１２の撮像映像が表示される。そして、呼び出しを受けて通話ボタン２２が押下されると通話路が形成され、来訪者と居住者の間で通話が可能となる。

またワイヤレス親機３は、カメラ１２の撮像映像を表示するためのモニタ３１、呼び出しに応答するための通話ボタン３２、通話部（図示せず）を有している。そして居室親機２に呼出信号が伝送されたら、、居室親機２と通信することで居室親機２と共に呼出音を鳴動し、モニタ３１にカメラ１２の撮像映像が表示される。そして、通話ボタン３２の押下により居室親機２を介して玄関子機１と通話路が形成され、通話部を使用して来訪者と居住者の間で通話が可能となる。

図２は居室親機２の回路ブロック図を示している。居室親機２は、図２に示すようにモニタ２１、通話ボタン２２、操作部２３、マイク２４ａ及びスピーカ２４ｂに加えて、通話音声を制御する音響部２４、モニタ２１が表示する映像を生成する映像処理部２５、カメラ１２の撮像映像を録画する録画メモリ２６、ワイヤレス親機３と通信するワイヤレス通信部２７、外部サーバと通信する外部通信ＩＦ２８、居室親機２を制御すると共にワイヤレス親機３との通信を制御する親機ＣＰＵ２９、玄関子機１と通信する親機ＩＦ３０等を備えている。

更に図３は居室親機２のワイヤレス通信部２７の回路ブロック図を示している。図３において、４１はワイヤレス親機３と通信する無線通信部、４２はワイヤレス親機３との間で電波を送受信する通信アンテナ、４３は同期信号の進行波と通信アンテナ４２が受信した反射波とを分離抽出する方向性結合器、４４は方向性結合器４３により抽出された反射波を増幅するＲＦアンプ、４５は無線通信部４１が生成した進行波とＲＦアンプ４４が出力する反射波とをミックスして、反射波からキャリア周波数成分を削除するためのミキサ回路、４６はミキサ回路４５の出力を増幅するＩＦアンプ、４７はサンプルホールド回路、４８は積分回路、４９は居住者等の移動体の存在を判別する移動体判定部である。尚、Ｐは移動体を示している。

無線通信部４１は、動作待機時に１．９ＧＨｚ帯の同期信号を生成して通信アンテナ４２を介してワイヤレス親機３へ向けて一定間隔（例えば、１０ｍｓの間隔）で常時送信している。
通信アンテナ４２は同期信号を送信すると同時にその反射波を受信し、受信した反射波を方向性結合器４３が分離してミキサ回路４５において進行波と掛け合わされる。このミキサ回路４５の作用は、以下の様に数式で表すことができる。
まず、進行波周波数ｆ、進行波振幅Ａｔｘ、反射波振幅Ａｒｘとすると、進行波（Ｐｆ）及び反射波（Ｐｒ）が次式のように表される。

この式から、ミキサ回路４５の出力ＩＦ（ｔ）は次式で表される。

この式より、キャリア周波数である１．９ＧＨｚという周波数を扱う必要が無くなり信号の大きさと位相情報から判断でき、判別し易くなる。
そして、このミキサ回路４５の出力はＩＦアンプ４６で増幅された後、サンプルホールド回路４７で波形が保持されて積分回路４８を介して移動体判定部４９で移動体Ｐの有無が判定される。

図４は主要部の信号の説明図であり、（ａ）は進行波信号Ｐｆ、（ｂ）は反射波信号Ｐｒ、（ｃ）はサンプルホールド回路４７の出力信号を示している。図４（ａ）に示すように、同期信号は１．９ＧＨ帯の信号を周期Ｔ１が１０ｍｓ、時間幅Ｔ２が４０μｓで出力される。このように、同期信号は一定の周期で送信されるが、サンプルホールド回路４７により反射波信号が保持されることで、その後移動体判定部４９は精度の高い判定を実施できる。尚、サンプルホールド回路４７は、同期信号の周期Ｔ１に等しい時間幅で信号を保持する。
そして、ミキサ回路４５の出力は移動体Ｐの存在により変化するため、図４（ｃ）に示すようにサンプルホールド回路４７の出力が変化し、移動体即ち居住者の存在を判別できる。

このように、居室親機２がワイヤレス親機３と無線通信する機能を利用して居室親機２周辺の移動体Ｐを検出することが可能となる。そのため、別途人感センサ等の移動体検出手段を設けることなく居住者の存在を確認でき、安否確認に利用できる。しかも、進行波である同期信号に対する反射波から居住者の存在を判定するため、人感センサで使用される焦電型赤外線方式に比べて誤検知を削減できる。
また、無線通信部４１が送信する同期信号が一定の周期で送信される間欠信号であっても、ミキサ回路４５の出力信号は保持されるため、反射波から人物の存在を良好に検知できるし、ミキサ回路によりキャリア周波数成分が削除されるため、移動体の判定をし易い。更に、従来より使用されている同期信号を変更することなく移動体検知を実施できる。

そして、同期信号の反射波から居住者の存在を検知する機能を利用して、インターホンシステムは以下の様な動作を実施する。
居住者の存在を検知しない時間が例えば１０時間（第１の設定時間）継続したら、親機ＣＰＵ２９は居住者が外出したと判断して留守録モードに移行制御する。留守録モードに移行すると、玄関子機１の呼出ボタン１１押下を受けてカメラ１３が撮像を開始したら、その映像が録画メモリ２６に録画される。

また、第１の設定時間より長い例えば２４時間（第２の設定時間）が経過しても居住者を検知できなかったら、親機ＣＰＵ２９は居住者に異常が発生したと判断して公衆通信網Ｎを介してサーバ６に対して異常発生信号を送信する。
サーバ６は警備会社等に設置されており、この信号を受けて予め登録されている見守り先住所データから関連する住所、居住者氏名等を読み出して図示しないディスプレイに表示するし、警報音が鳴動して異常発生を表示と音で通知する。

このように、居住者を一定時間以上検出しなければ、留守録モードに移行して来訪者があったらカメラ１２の撮像映像を保存する。よって、外出する際に留守録モードに設定し忘れても、自動で留守録モードに移行して訪問者を録画するため、後から確認でき、利便性が良い。
また、長時間に亘り居住者を確認できない場合、外部に通知するため、訪問することなく居住者に発生した異常を把握でき、速やかな対応が可能となる。

更に親機ＣＰＵ２９は、居住者を検知したら待受状態からモニタ２１を起動させ、所定のスタート画面（図示せず）を表示させる。尚、このスタート画面は、例えば各種操作をする選択画面であったり、カメラ１２が撮像した玄関先の映像であったりする。
このように、居住者が居室親機２に近づいたらモニタ２１が表示動作するため、別途表示操作することなく、所定の情報を表示させることができ、利便性が良い。

図５は、インターホンシステムの他の形態を示し、居室親機２が通信アンテナ４２を２個（第１アンテナ４２ａ、第２アンテナ４２ｂ）備えた構成を示している。居室親機２が玄関子機１のカメラ１２が撮像した映像を表示するモニタ２１としてＬＣＤユニットを備えている場合、ＬＣＤユニットは電波の遮蔽性が強いため、アンテナ４２をＬＣＤユニットの近くに配置すると、通信出来ないエリア（死角）が発生する。
そこで、ＬＣＤユニットの左右にアンテナ４２を配置することで死角を無くすことができ、２本のアンテナ４２ａ，４２ｂを備えた構成であっても居室親機２の筐体内にアンテナ４２ａ，４２ｂを収納でき、外観上もスッキリしたデザインにできる。
但し、２本のアンテナ４２ａ，４２ｂはアンテナ切替器５１により無線通信部４１の制御でダイバシティ制御が実施され、ワイヤレス親機３と通信するアンテナ４２が自動で切り替わり、移動体Ｐを確実に検知できる。

このように、アンテナを２個備えれば、電波がＬＣＤユニット等の遮蔽物の存在により一定の方向に対して通信出来なくなる問題を解消でき、移動体Ｐの検出に対しても死角が発生することがない。

尚、上記図３に示す、１個のアンテナを備えた構成であっても、アンテナを居室親機の筐体から突出させて配置することで、死角を発生させることなくワイヤレス親機と良好に通信できる。
また、上記実施形態では居住者の異常発生を外部のサーバに通知しているが、福祉担当者や家族が携行している携帯端末に対して通知しても良い。

１・・玄関子機、２・・居室親機、３・・ワイヤレス親機、６・・サーバ（通信装置）１２・・カメラ、２１・・モニタ、２６・・録画メモリ、２７・・ワイヤレス通信部、２９・・親機ＣＰＵ（親機制御部）、３１・・モニタ、４２，４２ａ，４２ｂ・・通信アンテナ、４３・・方向性結合器、４５・・ミキサ回路、４６・・ＩＦアンプ、４７・・サンプルホールド回路、４９・・移動体判定部、５１・・アンテナ切替器。

Claims (6)

1. 来訪者が居住者を呼び出して通話するための玄関子機と、居住者が前記玄関子機からの呼び出しに応答するための居室親機と、前記居室親機と無線通信して前記玄関子機からの呼び出しに応答するためのワイヤレス親機とを有するインターホンシステムにおいて、
   前記居室親機は、待機時に前記ワイヤレス親機に対して定期的にマイクロ波を使用した同期信号を送信する無線通信部と、
   前記ワイヤレス親機と無線通信する通信アンテナと、
   前記同期信号の進行波と前記通信アンテナが受信した反射波とを分離抽出する方向性結合器と、
   抽出した前記反射波からキャリア周波数成分を削除するためのミキサ回路と、
   前記ミキサ回路が出力する位相差情報から移動体の存在を判定する移動体判定部とを具備したことを特徴とするインターホンシステム。
2. 前記玄関子機が来訪者を撮像するためのカメラを有する一方、前記居室親機が前記カメラの撮像映像を表示するモニタ及び撮像映像を保存する映像記憶部と、前記カメラの撮像映像を保存制御する親機制御部とを有し、
   前記親機制御部は、前記移動体判定部が移動体を検出しない時間が所定時間を超えたら、前記玄関子機の呼出操作を受けて起動した前記カメラの撮像映像を保存する留守録モード動作を実施す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。
3. 前記居室親機は、起動操作を受けて前記モニタに予め設定されたスタート画面を表示し、
   前記親機制御部は、前記移動体判定部が移動体を検出したら、前記モニタに前記スタート画面を表示させることを特徴とする請求項２記載のインターホンシステム。
4. 前記居室親機は、公衆通信網を介して外部の通信装置と通信する通信部を有し、
   前記親機制御部は、前記移動体判定部が前記所定時間を超える一定の時間に亘り移動体を検出しなければ、前記通信装置に異常発生情報を送信することを特徴とする請求項２又は３記載のインターホンシステム。
5. 前記居室親機は左右側部にそれぞれ前記通信アンテナを有し、
   前記無線通信部はダイバシティ制御を実施することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のインターホンシステム。
6. 前記同期信号が、一定の周期で送信される間欠信号であり、
   前記ミキサ回路の出力信号を一定時間保持するサンプルホールド回路を具備することを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載のインターホンシステム。

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