JP6801521B2

JP6801521B2 - 無線通信機

Info

Publication number: JP6801521B2
Application number: JP2017041594A
Authority: JP
Inventors: 中野　学; 学中野
Original assignee: JVCKenwood Corp
Current assignee: JVCKenwood Corp
Priority date: 2017-03-06
Filing date: 2017-03-06
Publication date: 2020-12-16
Anticipated expiration: 2037-03-06
Also published as: JP2018148403A

Description

本発明は、無線通信機に関する。

特許文献１には、無線通信機の近傍に無線通信機の使用者が存在することを人感センサによって検出して、無線通信機を送信状態に切り替えるように構成した無線通信機が記載されている。人感センサは、人体から発せられる熱を感知することによって使用者の存在を検出する。

特開２０１０−２２６２７４号公報

特許文献１に記載の無線通信機においては、人感センサによって無線通信機の近傍に無線通信機の使用者が存在することを検出しただけで無線通信機が送信状態に切り替えられてしまう。無線通信機の使用者が音声を送信しようとしていないにもかかわらず送信状態に切り替えられることが起こり得る。

本発明は、無線通信機の使用者が音声を送信しようとする状態を適切に判断して無線通信機を送信状態に切り替えることができる無線通信機を提供することを目的とする。

本発明は、マイクロホンからの音声信号の音圧を判定して音圧判定信号を生成する音圧判定部と、距離センサが生成した無線通信機から無線通信機の使用者までの距離に応じた検出値に基づいて前記無線通信機から前記使用者までの距離を判定して、距離判定信号を生成する距離判定部と、前記マイクロホンからの音声信号を音声処理して送信音声信号を生成する送信音声処理部と、前記送信音声信号を電波として送信する送信回路と、前記音圧判定信号と前記距離判定信号とを監視する送信制御部とを備え、前記送信制御部は、前記距離判定信号が第１の距離以下であることを示すとき、前記送信音声処理部によって、前記マイクロホンからの音声信号を音声処理して送信音声信号を生成する動作を開始させ、前記距離判定信号が第１の距離よりも短い第２の距離以下であることを示すとき、前記音圧判定部によって、前記マイクロホンからの音声信号の音圧を判定する動作を開始させ、前記音圧判定信号が所定の閾値以上の音圧であることを示すとき、前記送信音声信号を電波として送信するよう前記送信回路に送信制御信号を供給することを特徴とする無線通信機を提供する。

本発明の無線通信機によれば、無線通信機の使用者が音声を送信しようとする状態を適切に判断して無線通信機を送信状態に切り替えることができる。

一実施形態の無線通信機を示すブロック図である。使用者がスピーカマイクロホンを使用しようとしてスピーカマイクロホンを自分自身に近付けた状態を示す図である。使用者が音声を発するために、スピーカマイクロホンを図２Ａよりもさらに自分自身に近付けた状態を示す図である。一実施形態の無線通信機の動作を示す状態遷移図である。送信制御部が送信回路を動作させる条件を論理的に示す概念図である。

以下、一実施形態の無線通信機について、添付図面を参照して説明する。図１において、一実施形態の無線通信機は、本体部１０と、本体部１０に接続されたスピーカマイクロホン２０とを備える。スピーカマイクロホン２０の機能が本体部１０に内蔵されていてもよい。無線通信機は、半二重通信方式で音声データを送信または受信する。

図２Ａまたは図２Ｂに示すように、無線通信機の使用者３０は、本体部１０を体のいずれかの位置に装着し、音声データを送信しようとするときにスピーカマイクロホン２０を手で把持する。スピーカマイクロホン２０の機能が本体部１０に内蔵されている場合には、使用者３０は、本体部１０を手で把持する。

図１において、スピーカマイクロホン２０は、ＰＴＴ（Push To Talk）スイッチ２１と、マイクロホン２２と、距離センサ２３とを備える。スピーカマイクロホン２０は、本体部１０が受信した音声データに基づく音声を発音させる図示していないスピーカを備える。本体部１０は、音圧判定部１１と、距離判定部１２と、送信制御部１３と、送信音声処理部１４と、送信回路１５とを備える。本体部１０は図示しない受信回路も備えるが、図１では送信のみについて図示する。

使用者３０が音声データを送信するためにＰＴＴスイッチ２１を押下すると、ＰＴＴスイッチ２１は、送信回路１５を動作させるためのＰＴＴ信号を送信制御部１３に供給する。使用者３０が音声を発すると、マイクロホン２２は音声を収音してアナログ音声信号を音圧判定部１１及び送信音声処理部１４に供給する。

距離センサ２３は、例えば、赤外線よりなる送信波を所定の対象物に発射し、送信波と対象物で反射した反射波との位相差に基づいて生成した検出値を、距離判定部１２に供給する。距離センサ２３の検出値は、距離センサ２３から対象物までの距離に応じた値となる。ここでは、対象物は使用者３０である。

音圧判定部１１は、マイクロホン２２が音声を収音したときに無線通信機を送信状態に切り替える、いわゆるＶＯＸ（Voice-operated Transmit）機能を実現するために設けられている。ＶＯＸ機能を備える無線通信機はハンズフリー通話が可能である。音圧判定部１１は、入力されるアナログ音声信号の音圧を判定して、音圧判定信号を生成する。

音圧判定部１１は、所定の閾値以上の音圧であれば「有音」を示す信号を生成し、所定の閾値未満の音圧であれば「無音」を示す音圧判定信号を生成する。また、会話時の音声は連続音ではないため、音圧が所定の閾値以上に達し、その後、音圧が所定の閾値未満となった場合には、音圧判定部１１は、所定の時間有音を示す音圧判定信号を維持する。音圧判定部１１は、音圧判定信号を送信制御部１３に供給する。

後述するように、音圧判定部１１は常時動作しているわけではなく、後述する条件を満たしたときに動作するように構成されている。

距離判定部１２は、入力された検出値に基づいて使用者３０までの距離を判定して、距離判定信号を生成する。距離判定部１２は、距離判定信号を送信制御部１３に供給する。送信制御部１３は、入力される距離判定信号に基づいて、距離センサ２３（スピーカマイクロホン２０）から使用者３０までの距離Ｄが図２Ａに示す距離Ｄ１以下であるか、図２Ｂに示す距離Ｄ２以下であるかを判断することができる。

図２Ａに示す距離Ｄ１は、使用者３０はスピーカマイクロホン２０を使用しようとしてスピーカマイクロホン２０を自分自身に近付けた状態の距離である。図２Ｂに示す距離Ｄ２は、音声を発するために、スピーカマイクロホン２０をさらに自分自身に近付けた状態の距離である。

送信制御部１３は、音圧判定部１１と、送信音声処理部１４と、送信回路１５とを制御する。送信制御部１３は、マイクロコンピュータの中央処理装置（ＣＰＵ）で構成することができる。送信制御部１３及び送信音声処理部１４がマイクロコンピュータで構成されていてもよいし、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）で構成されていてもよい。

送信制御部１３は、音圧判定部１１の動作と不動作とを切り替えるための音圧判定制御信号を音圧判定部１１に供給する。送信音声処理部１４は、アナログ音声信号を増幅するアンプ、アナログ音声信号をデジタル音声信号に変換するＡ／Ｄ変換器、デジタル音声信号をフィルタリングするフィルタ、フィルタリングされたデジタル音声信号を符号化するヴォコーダ等を有する。送信音声処理部１４は、入力されたアナログ音声信号を送信回路１５によって送信するために音声処理して送信音声信号を生成する。

送信音声処理部１４も常時動作しているわけではなく、後述する条件を満たしたときに動作するように構成されている。送信制御部１３は、送信音声処理部１４の動作と不動作とを切り替えるための音声処理制御信号を送信音声処理部１４に供給する。送信音声処理部１４が動作しているとき、送信音声処理部１４は送信音声信号を送信回路１５に供給する。

送信回路１５は、所定の発振周波数で発振するためのＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路及びパワーアンプ等を有する。送信回路１５は、送信制御部１３から送信制御信号が供給されると、入力された送信音声信号をＰＬＬ回路が発振する発振周波数で変調して電波として送信する。

次に、図３に示す状態遷移図を用いて、送信制御部１３が各部をどのように制御するかを説明する。図３において、送信制御部１３は、受信及び送信していない待ち受け状態である状態１０１において、距離判定信号の値を監視するよう距離判定信号の割り込みを待つ。状態１０１において、スピーカマイクロホン２０の位置は図２Ａに示す距離Ｄ１の位置よりも離れているとする。

使用者３０がスピーカマイクロホン２０を自分自身に近付けて距離Ｄが距離Ｄ１以下となって、送信制御部１３に距離Ｄが距離Ｄ１以下とったことを示す距離判定信号が割り込まれると、送信制御部１３は状態１０２に遷移させる。送信制御部１３は、状態１０２において、不動作となっている送信音声処理部１４を動作させて送信音声処理部１４を有効化して、状態１０３に遷移させる。

送信制御部１３は、状態１０３において、さらに距離判定信号の割り込みを待つ。使用者３０がスピーカマイクロホン２０をさらに近付けて距離Ｄが距離Ｄ２以下となって、送信制御部１３に距離Ｄが距離Ｄ２以下となったことを示す距離判定信号が割り込まれると、送信制御部１３は状態１０４に遷移させる。

送信制御部１３は、状態１０４において、不動作となっている音圧判定部１１を動作させて音圧判定部１１を有効化して、状態１０５に遷移させる。送信制御部１３は、状態１０５において、音圧判定信号の値を監視するよう音圧判定信号の入力を待つ。

送信制御部１３に音圧が閾値以上となったことを示す音圧判定信号が入力されると、送信制御部１３は、状態１０６において、送信回路１５に送信制御信号を供給して送信回路１５を動作させて、送信制御部１３からの送信制御信号を送信する。

状態１０１において、使用者３０がスピーカマイクロホン２０を急速に自分自身に近付けると、距離Ｄが瞬時に距離Ｄ２以下となる。状態１０１において、送信制御部１３に距離Ｄが距離Ｄ２以下とったことを示す距離判定信号が割り込まれると、送信制御部１３は状態１０７に遷移させる。送信制御部１３は、状態１０７において、不動作となっている送信音声処理部１４を動作させて送信音声処理部１４を有効化して、状態１０４に遷移させる。

また、状態１０１において、使用者３０がＰＴＴスイッチ２１を押下すると、送信制御部１３は、ＰＴＴ信号の入力に応答して、状態１０８において送信音声処理部１４を有効化し、状態１１２において音圧判定部１１を有効化して、状態１０６に遷移させる。送信制御部１３は、状態１０６において、送信回路１５に送信制御信号を供給して送信回路１５を動作させて、送信制御部１３からの送信制御信号を送信する。

状態１０３において、使用者３０がＰＴＴスイッチ２１を押下した場合には、送信制御部１３は、ＰＴＴ信号の入力に応答して、状態１１３において音圧判定部１１を有効化して、状態１０６に遷移させる。送信制御部１３は、状態１０６において、送信回路１５を動作させて送信制御部１３からの送信制御信号を送信する。

状態１０５において、使用者３０がＰＴＴスイッチ２１を押下した場合には、送信制御部１３は、状態１０６に遷移させ、送信回路１５を動作させて送信制御部１３からの送信制御信号を送信する。

状態１０６において、音圧判定信号が無音を示す場合、かつ、ＰＴＴスイッチ２１が押下の状態ではない場合、送信制御部１３は状態１０５に遷移させる。

状態１０５において、音圧が閾値以上となる前に、または、ＰＴＴスイッチ２１が押下される前に、距離Ｄが距離Ｄ２を超え、距離Ｄ１未満となれば、送信制御部１３は、状態１０９に遷移させて送信音声処理部１４を無効化し、状態１０３に遷移させる。

状態１０５において、音圧が閾値以上となる前に、または、ＰＴＴスイッチ２１が押下される前に、距離Ｄが距離Ｄ１を超えれば、送信制御部１３は、状態１１０に遷移させて送信音声処理部１４を無効化し、さらに状態１１１に遷移させて送信音声処理部１４を無効化して、状態１０１に遷移させる。

また、状態１０３において、距離Ｄが距離Ｄ２以下となる前に、距離Ｄが距離Ｄ１を超えれば、送信制御部１３は、状態１１１に遷移させて送信音声処理部１４を無効化して、状態１０１に遷移させる。

図４は、送信制御部１３が送信回路１５に送信制御信号を供給して、送信回路１５を動作させる条件を論理的な概念図で示している。ＡＮＤ回路２０１には、音圧判定信号と距離判定信号とが入力される。音圧判定信号及び距離判定信号により、音圧判定信号が有音を示し、かつ、距離Ｄが距離Ｄ２以下の条件で、ＯＲ回路２０２にハイの出力信号が入力される。

ＯＲ回路２０２には、ＰＴＴ信号とＡＮＤ回路２０１の出力信号とが入力される。ＯＲ回路２０２にＰＴＴ信号が入力されるか、ハイの出力信号が入力されことにより、ＯＲ回路２０２は送信回路１５に送信制御信号を供給する。

以上のように、本実施形態の無線通信機は、距離判定信号が第１の距離以下であることを示すとき、送信制御部１３が、送信音声処理部１４によって、マイクロホン２２からの音声信号を音声処理して送信音声信号を生成する動作を開始させる。

本実施形態の無線通信機は、距離判定信号が第１の距離よりも短い第２の距離以下であることを示すとき、送信制御部１３が、音圧判定部１１によって、マイクロホン２２からの音声信号の音圧を判定する動作を開始させる。

本実施形態の無線通信機は、送信音声信号を生成する動作、及び、音声信号の音圧を判定する動作を開始させた後に、音圧判定信号が有音あることを示すとき、送信制御部１３が、送信音声信号を電波として送信するよう送信回路１５に送信制御信号を供給する。

よって、本実施形態の無線通信機によれば、無線通信機の使用者が音声を送信しようとする状態を適切に判断して無線通信機を送信状態に切り替えることができる。

本実施形態の無線通信機によれば、距離判定信号が第１の距離以下であることを示すとき、送信音声処理部１４による送信音声信号を生成する動作を開始しているので、送信する音声の先頭が切れる、いわゆる頭切れを大幅に減少させることができる。

送信制御部１３は、距離判定信号が前記第１の距離を超えることを示すとき、送信音声処理部１４を不動作とし、距離判定信号が第１の距離以下であることを示すとき、不動作となっている送信音声処理部１４を動作させることが好ましい。このようにすれば、送信音声処理部１４は必要なとき以外は不動作であるので、消費電力を低減させることができる。

送信制御部１３は、離判定信号が第２の距離を超えることを示すとき、音圧判定部１１を不動作し、距離判定信号が第２の距離以下であることを示すとき、不動作となっている音圧判定部１１を動作させることが好ましい。このようにすれば、音圧判定部１１は必要なとき以外は不動作であるので、消費電力を低減させることができる。

本発明は以上説明した本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。

１０本体部
１１音圧判定部
１２距離判定部
１３送信制御部
１４送信音声処理部
１５送信回路
２０スピーカマイクロホン
２１ＰＴＴスイッチ
２２マイクロホン
２３距離センサ

Claims

マイクロホンからの音声信号の音圧を判定して音圧判定信号を生成する音圧判定部と、
距離センサが生成した無線通信機から無線通信機の使用者までの距離に応じた検出値に基づいて前記無線通信機から前記使用者までの距離を判定して、距離判定信号を生成する距離判定部と、
前記マイクロホンからの音声信号を音声処理して送信音声信号を生成する送信音声処理部と、
前記送信音声信号を電波として送信する送信回路と、
前記音圧判定信号と前記距離判定信号とを監視する送信制御部と、
を備え、
前記送信制御部は、
前記距離判定信号が第１の距離以下であることを示すとき、前記送信音声処理部によって、前記マイクロホンからの音声信号を音声処理して送信音声信号を生成する動作を開始させ、
前記距離判定信号が第１の距離よりも短い第２の距離以下であることを示すとき、前記音圧判定部によって、前記マイクロホンからの音声信号の音圧を判定する動作を開始させ、
前記音圧判定信号が所定の閾値以上の音圧であることを示すとき、前記送信音声信号を電波として送信するよう前記送信回路に送信制御信号を供給する
ことを特徴とする無線通信機。
前記送信制御部は、
前記距離判定信号が前記第１の距離を超えることを示すとき、前記送信音声処理部を不動作とし、
前記距離判定信号が前記第１の距離以下であることを示すとき、不動作となっている前記送信音声処理部を動作させる
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信機。
前記送信制御部は、
前記距離判定信号が前記第２の距離を超えることを示すとき、前記音圧判定部を不動作し、
前記距離判定信号が前記第２の距離以下であることを示すとき、不動作となっている前記音圧判定部を動作させる
ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信機。
前記音圧判定部は、
音声信号が所定の閾値以上の音圧であれば有音を示す音圧判定信号を生成し、前記所定の閾値未満の音圧であれば無音を示す音圧判定信号を生成し、
音声信号の音圧が前記所定の閾値以上に達した後に前記所定の閾値未満となった場合には、所定の時間有音を示す音圧判定信号を維持する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の無線通信機。