JP7146948B2 - 通話システム、中央制御装置、端末局装置及び通話制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、指令局装置と端末局装置との間の通話を中央制御装置により制御する通話システムに関する。

近年、指令局装置と複数の端末局装置のいずれかとの間の通話を実現すると共に、その通話内容を他の端末局装置にも聴話させることが可能な通話システムが利用されている。この聴話機能は、例えば、指令局装置と端末局装置との間での通話を制御する中央制御装置により実現される。すなわち、中央制御装置が、端末局側からの受信音声及び端末局側からの受信音声を、通話中の端末局装置を含む複数の端末局装置に送信するように制御することで、聴話機能が実現される。

上記の聴話機能によると、通話中の端末局装置にも自局から発した音声が折り返されてしまう。そして、通話中の端末局装置で折り返し音声が再生出力されると、通話の邪魔になり話し辛いという問題がある。このため、聴話機能では折り返し音声に対する対策が必要であり、従前より種々の発明が提案されている。例えば、特許文献１には、指令局装置と通話中の車上局装置が、受信音声から送信音声をエコーキャンセラによって除去する発明が開示されている。

特開２００３－１８０５２号公報

しかしながら、上述した特許文献１の技術では受信音声から送信音声をキャンセルするために送信音声を無線機内で遅延させる必要があり、その遅延時間を厳密に設定しなければ確実なエコーキャンセルができない。また、無線伝搬環境によっては確実にエコーキャンセルできないおそれもある。

本発明は、上記のような従来の事情に鑑みて為されたものであり、通話中の端末局装置以外の他の端末局装置に聴話を可能にするにあたり、通話中の端末局装置における折り返し音声による話し辛さを解消することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では、通話システムを以下のように構成した。
すなわち、本発明に係る通話システムは、指令局装置と、複数の端末局装置と、指令局装置と複数の端末局装置のいずれかとの間での通話を制御する中央制御装置とを備える。そして、中央制御装置が、指令局側から受信した音声信号を複数の端末局装置へ送信し、端末局側から受信した音声信号を指令局装置及び複数の端末局装置へ送信すると共に、複数の端末局装置へ送信する音声信号に、当該音声信号の送信元が指令局側又は端末局側のどちらであるかを示す音声折り返し情報を付与し、端末局装置が、送信元が指令局側であることを示す音声折り返し情報が付与された音声信号を受信した場合、及び、送信元が端末局側であることを示す音声折り返し情報が付与された音声信号を受信し且つ自局が通話中の状態でない場合に、受信した音声信号を再生出力することを特徴とする。

ここで、中央制御装置は、指令局側からの音声信号の受信と端末局側からの音声信号の受信とが重複した場合には、指令局側からの音声信号を端末局側からの音声信号よりも優先して複数の端末局装置へ送信する構成でもよい。

また、中央制御装置は、指令局側からの音声信号を検出する第１の音声検出部と、端末局側からの音声信号を検出する第２の音声検出部とを有し、第１の音声検出部により音声信号が検出された場合は、指令局側からの音声信号を複数の端末局装置へ送信し、第２の音声検出部により音声信号が検出された場合は、第１の音声検出部により音声信号が検出されない場合に限り、端末局側からの音声信号を複数の端末局装置へ送信する構成でもよい。

また、第１及び第２の音声検出部は、音声信号の信号レベルが所定の閾値を超えた場合に音声信号の検出とし、他の場合には音声信号を不検出とする構成でもよい。

また、第１及び第２の音声検出部は、入力された音声信号を複数の周波数帯に分けて周波数帯毎に信号レベルを測定し、周波数帯毎に重み付けして総和した値を当該音声信号の信号レベルとして、所定の閾値と比較する構成でもよい。

また、中央制御装置は、周波数帯別の重み値を記憶する重み付けテーブルを有し、第１及び第２の音声検出部は、周波数帯毎に測定した信号レベルに、重み付けテーブル内の該当する周波数帯の重み値を乗算することで重み付けを行う構成でもよい。

また、端末局装置は、送信元が端末局側であることを示す音声折り返し情報が付与された音声信号を受信した場合において、自局が通話中の状態の場合には、受信した音声信号の音声再生を抑止する構成でもよい。

また、端末局装置は、送信元が端末局側であることを示す音声折り返し情報が付与された音声信号を受信した場合において、自局が通話中の状態の場合には、受信した音声信号を無音コードに差し替える構成でもよい。

また、端末局装置は、受信した音声信号を再生出力する場合に、当該音声信号に付与された音声折り返し情報に基づいて、当該音声信号の送信元が指令局側又は端末局側のどちらであるかを示す出力を行う構成でもよい。

本発明によれば、通話中の端末局装置以外の他の端末局装置に聴話を可能にするにあたり、通話中の端末局装置における折り返し音声による話し辛さを解消することができる。

本発明の一実施形態に係る通話システムの概略的な構成を示す図である。 図１の通話システムにおける中央制御装置の構成例を示す図である。 図１の通話システムにおける基地局装置及び端末局装置の構成例を示す図である。 図２の中央制御装置における音声検出部の構成例を示す図である。 指令局装置に音声入力があった場合の処理シーケンスを例示する図である。 端末局装置に音声入力があった場合の処理シーケンスを例示する図である。 指令局装置と端末局装置の両方に音声入力があった場合の処理シーケンスを例示する図である。 車上局装置に設けられた制御盤の外観を例示する図である。 制御盤に送信する制御電文のフォーマット例を示す図である。

本発明の一実施形態に係る通話システムについて、図面を参照して説明する。
図１には、本発明の一実施形態に係る通話システムの概略的な構成を示してある。本例の通話システムは、指令局装置１０と、中央制御装置２０と、基地局装置４０と、端末局装置５０とを備える。図２には、中央制御装置２０の構成例を示してあり、図３には、基地局装置４０及び端末局装置５０の構成例を示してある。

図１では、基地局装置４０を１台だけ示しているが、通話サービスの提供エリア内に、ある程度の間隔を置いて複数の基地局装置４０が設置されることが一般的である。また、図１では、端末局装置５０として２台（５０－１，５０－２）だけを示しているが、端末局装置５０は３台以上であってもよいことは言うまでもない。端末局装置５０は、通話サービスの提供エリア内の任意の拠点に固定的に設置されてもよく、ユーザにより携帯可能であってもよく、自動車や列車などの任意の移動体に搭載されて移動可能であってもよい。端末局装置５０は、いずれかの基地局装置４０の通信エリア内に存する場合に、その基地局装置４０との無線通信を介して、指令局装置１０との通話を行うことができる。

指令局装置１０は、任意の端末局装置５０との通話を提供する装置であり、例えば、通話システムを管理する施設内に設置される。中央制御装置２０は、指令局装置１０と端末局装置５０との間での通話を制御する装置であり、例えば、指令局装置１０と同じ施設内に設置される。

中央制御装置２０は、図２に示すように、聴話機能を提供するための聴話機能部２１と、音声信号の符号化（エンコード）及び復号化（デコード）を行うコーデック部２５と、端末局側に送信する音声信号を切り替える音声切替器（スイッチ）２６と、端末局側に送信する音声信号を記憶する送話バッファ２７と、端末局側から受信した音声信号を記憶する受話バッファ２８と、基地局４０との通信インターフェースであるＩＰ部２９とを備える。

まず、本例の中央制御装置２０が備える聴話機能部２１の構成について説明する。聴話機能部２１は、音声検出部２２，２３及び判定回路２４を有する。音声検出部２２は、指令局側からの音声信号を検出するブロックであり、音声検出部２３は、端末局側からの音声信号を検出するブロックである。音声検出部２２，２３は、音声信号の検出結果を判定回路２４に出力する。音声検出部２２，２３の具体的な構成について、図４に示す構成例を参照して説明する。

音声検出部２２，２３は、音声信号の信号レベルを周波数帯別に検出するための複数の検波部３１と、周波数帯別の重み値を記憶する重み付けテーブル３５と、各検波部３１により測定された周波数帯別の信号レベルに重み付けテーブル３５内の該当する周波数帯の重み値を乗算する複数の乗算器３６と、各乗算器３６により重み付けされた周波数帯別の信号レベルを総和する積分器３７と、音声検出用の閾値を記憶する音声検出閾値記憶部３８と、積分器３７により総和された信号レベルと音声検出閾値記憶部３８に記憶された閾値とを比較するコンパレータ（比較器）３９とを備える。

本例では、３００～３３００Ｈｚの周波数帯を３００Ｈｚずつ１０分割した単位で検波部３１を設けている。すなわち、３００Ｈｚ～６００Ｈｚで検波を行う第１の検波部、６００Ｈｚ～９００Ｈｚで検波を行う第２の検波部、９００Ｈｚ～１２００Ｈｚで検波を行う第３の検波部、・・・、３０００～３３００Ｈｚで検波を行う第１０の検波部を備えている。

第１～第１０の検波部は、それぞれ、フィルタ３２と、全波整流部３３と、平滑部３４とを用いて構成される。フィルタ３２としては、その検波部による検波対象の帯域（例えば、第１の検波部であれば３００Ｈｚ～６００Ｈｚ）を通過させる一方で他の帯域の通過を阻止する帯域通過フィルタが使用される。フィルタ３２を通過した音声信号は、全波整流部３３及び平滑部３４により全波整流して平滑化されて、信号レベルが検出される。このような構成により、音声信号の信号レベルを周波数帯別に測定することができる。

重み付けテーブル３５は、複数の検波部３１のそれぞれに対応した周波数帯毎に、その周波数帯で測定された信号レベルに乗算する重み値を記憶する。好ましくは、可聴音域の周波数帯の信号レベルが強調されるように重み値が設定される。すなわち、可聴音域の周波数帯の信号レベルに乗算する重み値には、他の周波数帯の信号レベルに乗算する重み値よりも大きい値が設定される。重み付けテーブル３５が保持する各周波数帯の重み値は、その周波数帯に対応する乗算器３６に出力される。

各乗算器３６は、対応する検波部３１による信号レベルの測定値と、重み付けテーブル３５から与えられる該当周波数帯の重み値とを乗算する。積分器３７は、各乗算器３６による重み付け後の周波数帯別の信号レベルが入力され、これらを総和して信号レベルの積分値を算出してコンパレータ３９に出力する。

コンパレータ３９は、積分器３７から出力される信号レベルの積分値と音声検出閾値記憶部３８に記憶された閾値とを比較し、比較結果を示す検出フラグを後段の判定回路２４へ出力する。具体的には、信号レベルの積分値が閾値を超えた場合には、音声信号の検出を示す検出フラグを出力し、信号レベルの積分値が閾値以下の場合には、音声信号の不検出を示す検出フラグを出力する。

判定回路２４は、音声検出部２２から入力される検出フラグと、音声検出部２３から入力される検出フラグとに基づいて、端末局側に送信する音声信号を決定し、その結果に応じて音声切替器２６を制御する。具体的には、音声検出部２２から音声信号の検出を示す検出フラグが入力され、音声検出部２３から音声信号の不検出を示す検出フラグが入力された場合は、指令局側からの音声信号のみが検出されているので、指令局側からの音声信号が端末局側に送信されるように音声切替器２６を制御する。また、音声検出部２２から音声信号の不検出を示す検出フラグが入力され、音声検出部２３から音声信号の検出を示す検出フラグが入力された場合は、端末局側からの音声信号のみが検出されているので、端末局側からの音声信号が端末局側に折り返して送信されるように音声切替器２６を制御する。また、音声検出部２２から音声信号の検出を示す検出フラグが入力され、音声検出部２３から音声信号の検出を示す検出フラグが入力された場合は、指令局側からの音声信号と端末局側からの音声信号の両方が検出されており、この場合は、指令局側からの音声信号の方が端末局側に送信されるように音声切替器２６を制御する。

ここで、人が話す音声は、言葉と言葉の間に若干の無音部分がある。そのため、音節ごとに音声検出部２３の音声信号の検出結果が切り替わってしまう場合がある。その結果、判定回路２４は都度、音声切替器２６を切り替えることになり、通話音声がぶつぶつと途切れるおそれがある。そこで、判定回路２４は、音声検出部２２により音声信号が検出されて音声切替器２６を指令局側からの音声信号が端末局側に送信されるように切り替えると、所定時間（大よそ１５０～５００ｍｓｅｃ、好ましくは２００ｍｓｅｃ）は、音声検出部２３の音声信号の検出結果に係わらず音声切替器２６の状態を保持することが好ましい。

つまり、判定回路２４は、一度音声切替器２６を指令局側からの音声信号が端末局側に送信されるように“０”側に切り替えると、その後に音声検出部２２で音声信号が不検出であっても、所定時間は音声切替器２６を“１”側に切り替えることを抑止する。そして、判定回路２４は、音声検出部２２が音声信号の不検出を所定時間経過後まで継続していれば、音声検出部２３が音声信号を検出している場合は音声切替器２６を“１”側に切り替え、音声検出部２３が音声信号を検出していない場合は音声切替器２６を“０”側のままとする。一方、判定回路２４は、音声検出部２２が音声信号を検出した後、所定時間経過後までに再度音声信号を検出すると、所定時間のカウントをリセットして計測を再スタートする。これにより、話途中の無音区間で音声切替器２６が不要に切り替わって通話音声がぶつぶつ途切れることを抑止することができる。

さらに、判定回路２４は、音声検出部２２が音声信号を検出しておらず、音声検出部２３のみが音声信号を検出した際も上記と同様に動作する。つまり、判定回路２４は、音声検出部２３が音声信号を検出すると、音声切替器２６を“１”側に切り替え、所定時間は音声検出部２３の検出結果に係わらず維持する。そして、所定時間経過するまでに音声検出部２３が音声信号を検出すれば、判定回路２４は所定時間のカウントをリセットして計測を再スタートする。また、所定時間経過すると、判定回路２４は音声切替器２６を“０”側に切り替える。なお、判定回路２４は、音声切替器２６を“１”側に切り替えている状態で音声検出部２２が音声信号を検出すると、直ちに音声切替器２６を“０”側に切り替えて、指令局側からの音声信号が端末局側に送信されるよう制御する。

なお、判定回路２４は、音声検出部２２、２３ともに音声信号を検出していない場合は、音声切替器２６が指令局１０の音声を通すように制御しておくことが好ましい。これにより、優先度の高い指令局の音声を頭切れなどなく確実に基地局４０に送信することができる。

また、受話バッファ２８と音声切替器２６との間であって、コーデック部２５への入力に影響しない箇所に、端末局からの受話音声を所定時間遅延させる遅延回路やバッファを設けても良い。これにより、音声検出部２３が音声信号を検出して判定回路２４によって音声切替部２６が切り替えられるまでの時間による端末局の音声の頭切れを無くすることができる。

音声切替器２６は、判定回路２４による制御に従って、指令局側から受信した音声信号または端末局側から受信した音声信号のいずれかを選択的に送話バッファ２７に出力するように切り替える。また、判定回路２４は、送話バッファ２７内の音声信号（端末局側に送信する音声信号）に、その音声信号の送信元が指令局側又は端末局側のどちらであるかを示す音声折り返し情報（例えば、フラグ）を付与する。送話バッファ２７に記憶された音声信号は、音声折り返し情報とともに、ＩＰ部２９を介して基地局４０に出力され、端末局装置５０へと送信される。

基地局装置４０は、図３に示すように、中央制御装置２０との通信インターフェースであるＩＰ部４１と、無線通信用の符号化及び復号化を行うコーデック部４２と、無線処理を行うＲＦ部４３とを備える。基地局装置４０は、端末局側に送信する音声信号及び音声折り返し情報を中央制御装置２０から受信すると、音声信号の無線送信に使用する無線フレームのＳＡＣＣＨ（Slow Associated Control Channel；低速付随制御チャネル）に音声折り返し情報を格納し、端末局装置５０へと無線送信する。なお、音声折り返し情報は、ＳＡＣＣＨ以外のチャネルに格納してもよく、種々の方法により音声信号に付加して送信することができる。

端末局装置５０は、図３に示すように、無線処理を行うＲＦ部５１と、無線通信用の符号化及び復号化を行うコーデック部５２と、無音コードを出力する無音コード出力部５３と、受信した音声信号の送信元が自局か否かを判定する比較部５４と、再生出力する音声信号を切り替える音声切替器（スイッチ）５５と、音声信号の符号化及び復号化を行うコーデック部５６とを備える。なお、図示しないが、音声再生するスピーカや、音声入力のためのマイクなども備えている。

端末局装置５０は、基地局装置４０から無線送信された音声信号を受信すると、これに付随する音声折り返し情報に基づいて、受信した音声信号を再生出力するか否かを決定する。具体的には、送信元が指令局側であることを示す音声折り返し情報が付与された音声信号を受信した場合には、受信した音声信号を再生出力する。また、送信元が端末局側であることを示す音声折り返し情報が付与された音声信号を受信した場合には、自局が通話中の状態でない場合に限り、受信した音声信号を再生出力する。言い換えれば、送信元が端末局側であることを示す音声折り返し情報が付与された音声信号を受信した場合には、自局が通話中の状態であれば、受信した音声信号の再生出力を抑止する。

このような制御は、無音コード出力部５３と、比較部５４と、音声切替器５５とにより、以下のようにして実現される。まず、比較器５４が、受信した音声信号に付随する音声折り返し情報と、自局が通話中か否かを示す通話中フラグとを比較する。ここで、本例の音声折り返し情報は、音声信号の送信元が指令局側である場合は“０”であり、音声信号の送信元が端末局側である場合は“１”であるとする。また、本例の通話中フラグは、自局が通話でない場合は“０”であり、自局が通話中である場合は“１”であるとする。比較器５４は、音声折り返し情報と通話中フラグとの論理積（ＡＮＤ）をとり、音声切替器５５に出力する。これにより、音声信号の送信元が端末局側であり且つ自局が通話中である場合のみ音声切替器５５に“１”が出力され、他の場合には音声切替器５５に“０”が出力されることになる。

音声切替器５５は、比較器５４からの入力に従って、受信した音声信号又は無音コードのいずれかを選択的にコーデック部５６に出力するように切り替える。すなわち、音声切替器５５に比較器５４から“０”が入力された場合は、自局が送信した音声信号が折り返されたのではないので、受信した音声信号がコーデック部５６に出力されるように切り替える。一方、音声切替器５５に比較器５４から“１”が入力された場合は、自局が送信した音声信号が折り返されたので、無音コードがコーデック部５６に出力されるように切り替える。したがって、受信した音声信号が自局から送信したものである場合には、その音声信号は再生出力されないことになる。

次に、本例の通話システムにおける聴話の流れについて、図５～図７を参照して説明する。以下では、指令局装置１０と端末局装置５０－１とが通話し、その通話内容を端末局装置５０－２が聴話する場合を例にして説明する。なお、図中の「折り返しフラグ」は、音声折り返し情報に対応している。

図５には、指令局装置１０に音声入力があった場合の処理シーケンスを例示してある。
指令局装置１０は、端末局装置５０－１との通話状態において音声入力があると（ステップＳ１１）、その音声信号を中央制御装置２０に送信する。
中央制御装置２０は、音声信号を受信すると、その送信元を判定する（ステップＳ１２）。そして、判定結果に応じた音声折り返し情報を設定する（ステップＳ１３）。本例の場合は、指令局側から音声信号を受信しているので、音声信号の送信元が指令局側であることを示す“０”を音声折り返し情報に設定する。その後、指令局側から受信した音声信号を、音声折り返し情報とともに、通話中の端末局装置５０－１及びそれ以外の端末局装置５０－２に送信する。

端末局装置５０－１は、音声信号及び音声折り返し情報を受信すると、当該音声信号を再生するか否かを判定する（ステップＳ１４）。本例の場合は、音声信号の送信元が指令局側であることを示す“０”が設定された音声折り返し情報を受信したので、音声信号を再生出力する（ステップＳ１５）。
同様に、端末局装置５０－２も、音声信号及び音声折り返し情報を受信すると、当該音声信号を再生するか否かを判定する（ステップＳ１６）。本例の場合は、音声信号の送信元が指令局側であることを示す“０”が設定された音声折り返し情報を受信したので、音声信号を再生出力する（ステップＳ１７）。

図６には、端末局装置５０－１に音声入力があった場合の処理シーケンスを例示してある。
端末局装置５０－１は、指令局装置１０との通話状態において音声入力があると（ステップＳ２１）、その音声信号を中央制御装置２０に送信する。
中央制御装置２０は、音声信号を受信すると、その送信元を判定する（ステップＳ２２）。そして、判定結果に応じた音声折り返し情報を設定する（ステップＳ２３）。本例の場合は、端末局側から音声信号を受信しているので、音声信号の送信元が端末局側であることを示す“１”を音声折り返し情報に設定する。その後、端末局側から受信した音声信号を、指令局装置１０に送信する。また、端末局側から受信した音声信号を、音声折り返し情報とともに、通話中の端末局装置５０－１及びそれ以外の端末局装置５０－２に送信する。

指令局装置１０は、音声信号を受信すると、その音声信号を再生出力する（ステップＳ２４）。
また、端末局装置５０－１は、音声信号及び音声折り返し情報を受信すると、当該音声信号を再生するか否かを判定する（ステップＳ２５）。本例の場合は、音声信号の送信元が端末局側であることを示す“１”が設定された音声折り返し情報を受信しており、自局が指令局装置１０と通話中であるため、音声信号を再生出力しない（ステップＳ２６）。
同様に、端末局装置５０－２も、音声信号及び音声折り返し情報を受信すると、当該音声信号を再生するか否かを判定する（ステップＳ２７）。本例の場合は、音声信号の送信元が指令局側であることを示す“１”が設定された音声折り返し情報を受信しており、自局が指令局装置１０とは通話中でないため、音声信号を再生出力する（ステップＳ２８）。

図７には、指令局装置１０と端末局装置５０－１の両方に音声入力があった場合の処理シーケンスを例示してある。
指令局装置１０は、端末局装置５０－１との通話状態において音声入力があると（ステップＳ３１）、その音声信号を中央制御装置２０に送信する。また、端末局装置５０－１は、指令局装置１０との通話状態において音声入力があると（ステップＳ３２）、その音声信号を中央制御装置２０に送信する。

中央制御装置２０は、音声信号を受信すると、その送信元を判定する（ステップＳ３３）。そして、判定結果に応じた音声折り返し情報を設定する（ステップＳ３４）。本例の場合は、指令局側と端末局側の両方から音声信号を受信しているが、指令局側の音声信号を優先して端末局側へ送信するので、音声信号の送信元が指令局側であることを示す“０”を音声折り返し情報に設定する。その後、指令局側から受信した音声信号を、音声折り返し情報とともに、通話中の端末局装置５０－１及びそれ以外の端末局装置５０－２に送信する。また、端末局側から受信した音声信号を、指令局装置１０に送信する。

指令局装置１０は、音声信号を受信すると、その音声信号を再生出力する（ステップＳ３５）。
また、端末局装置５０－１は、音声信号及び音声折り返し情報を受信すると、当該音声信号を再生するか否かを判定する（ステップＳ３６）。本例の場合は、音声信号の送信元が指令局側であることを示す“０”が設定された音声折り返し情報を受信したので、音声信号を再生出力する（ステップＳ３７）。
同様に、端末局装置５０－２も、音声信号及び音声折り返し情報を受信すると、当該音声信号を再生するか否かを判定する（ステップＳ３８）。本例の場合は、音声信号の送信元が指令局側であることを示す“０”が設定された音声折り返し情報を受信したので、音声信号を再生出力する（ステップＳ３９）。

以上説明したように、本例の通信システムは、指令局装置１０と、複数の端末局装置５０と、指令局装置１０と複数の端末局装置５０のいずれかとの間での通話を制御する中央制御装置２０とを備えている。中央制御装置２０は、指令局側から受信した音声信号を複数の端末局装置５０へ送信し、端末局側から受信した音声信号を指令局装置１０及び複数の端末局装置５０へ送信すると共に、複数の端末局装置５０へ送信する音声信号に、当該音声信号の送信元が指令局側又は端末局側のどちらであるかを示す音声折り返し情報を付与する。端末局装置５０は、送信元が指令局側であることを示す音声折り返し情報が付与された音声信号を受信した場合、及び、送信元が端末局側であることを示す音声折り返し情報が付与された音声信号を受信し且つ自局が通話中の状態でない場合に、受信した音声信号を再生出力する。

このような構成により、指令局装置１０といずれかの端末局装置５０（例えば、端末局装置５０－１）との間の通話を他の端末局装置５０（例えば、端末局装置５０－２）が聴話できると共に、通話中の端末局装置５０（例えば、端末局装置５０－１）では、自局が発して折り返された音声信号が再生出力されることがない。また、折り返し音声の再生を抑制する本機能は、エコーキャンセル機能なしのコーデックを使用する通話システムにも提要することが可能である。

また、本例の通信システムでは、中央制御装置２０は、指令局側からの音声信号の受信と端末局側からの音声信号の受信とが重複した場合には、指令局側からの音声信号を端末局側からの音声信号よりも優先して複数の端末局装置５０へ送信する。したがって、指令局装置１０と通話中の端末局装置５０は、自局での音声入力と重複するタイミングで指令局装置１０に音声入力された場合でも、指令局装置１０からの音声信号を再生出力することができる。

また、本例の通話システムでは、中央制御装置２０は、指令局側からの音声信号を検出する音声検出部２２と、端末局側からの音声信号を検出する音声検出部２３とを有し、音声検出部２２により音声信号が検出された場合は、指令局側からの音声信号を複数の端末局装置５０へ送信し、音声検出部２３により音声信号が検出された場合は、音声検出部２２により音声信号が検出されない場合に限り、端末局側からの音声信号を複数の端末局装置５０へ送信する構成となっている。したがって、指令局装置１０への音声入力と端末局装置５０への音声信号とが重複した場合に、指令局側からの音声信号を優先的に端末局側へ送信することができる。

また、本例の通話システムでは、音声検出部２２，２３は、音声信号の信号レベルが所定の閾値を超えた場合に音声信号の検出とし、他の場合には音声信号を不検出とする構成となっている。したがって、一般的な通話音声よりも低い信号レベルの音声信号を受信した場合（例えば、マイクがオンになっているが送話者が発声していない場合）には、聴話の必要がないので、その音声信号が端末局側に送信されることを抑制できる。

また、本例の通話システムでは、音声検出部２２，２３は、入力された音声信号を複数の周波数帯に分けて周波数帯毎に信号レベルを測定し、周波数帯毎に重み付けして総和した値を当該音声信号の信号レベルとして、所定の閾値と比較する構成となっている。したがって、例えば、可聴音域の周波数帯の信号レベルが強調されるように重み付けすることで、音声入力の有無を正確に検知できるようになる。

また、本例の通話システムでは、中央制御装置２０は、周波数帯別の重み値を記憶する重み付けテーブル３５を有し、音声検出部２２，２３は、周波数帯毎に測定した信号レベルに、重み付けテーブル３５内の該当する周波数帯の重み値を乗算することで重み付けを行う構成となっている。したがって、周波数帯毎に測定した信号レベルの重み付けを簡易に実現することができる。

また、本例の通話システムでは、端末局装置５０は、送信元が端末局側であることを示す音声折り返し情報が付与された音声信号を受信した場合において、自局が通話中の状態の場合には、受信した音声信号を無音コードに差し替える構成となっている。したがって、通話中の端末局装置５０で折り返し音声が再生出力されることを簡易に抑制することができる。なお、受信した音声信号を無音コードに差し替えるのではなく、受信した音声信号を破棄するなど、他の手法により折り返し音声の再生出力の抑制を実現しても構わないことは言うまでもない。

また、本発明は、上記の通話システムを構成する中央制御装置１０や端末局装置５０の発明として把握することもできる。また、上記の通話システムにより実施される通話制御方法の発明としても把握することができる。

以上、本発明について実施例に基づいて詳細に説明したが、本発明は、ここに記載された通話システムに限定されるものではなく、上記以外の通話システムにも広く適用できることは言うまでもない。

上述した実施例では、音声折り返し情報がフラグである場合を説明したが、送信元の装置ＩＤなどでもよく、音声信号の送信元が指令局側又は端末局側のどちらであるかを判別できる情報であればよい。

また、上述した実施例では、音声検出部２２が図４の回路にて音声レベルを検出して指令局１０の音声信号の有無を検出する構成とした。しかし、本発明の音声信号の検出方法はこれに限定されるものではない。例えば、指令局１０のマイクにプレスボタンまたはスイッチ（以下、単にボタンという）が設けられ、話者が話す際にはボタンを押し、ボタン押下を示す信号を中央制御装置２０に送信する構成としてもよい。そして、音声検出部２２はボタン押下を示す信号を検出すると指令局１０の音声信号が有ると検出するように構成してもよい。

さらに、上述した実施例では、端末局装置５０が音声切替器（スイッチ）５５の切り替えにより無音コードをコーデック部５６に出力して、音声出力を抑止した。しかし、音声出力の抑止方法は本発明において限定されるものではなく、音声切替器５５を備えずにコーデックを停止させたり、スピーカへの接続を切断したり、デコーダやスピーカへの電力供給を停止したりしてもよい。

次に、上述した実施例を拡張した構成について、本発明を列車無線システムに適用する場合を例にして説明する。ここで、以下の説明における「車上局装置」は、移動体の一例である列車に搭載されており、上述した実施例における端末局装置５０に対応する。

図８には、車上局装置に設けられた制御盤６０の外観を例示してある。制御盤６０は、防護発報・非常発報や列車無線などの機能に関する表示部／操作部のほかに、聴話中の音声信号（聴話音声）の送信元を識別可能に表示するための聴話表示部６１を有する。同図の聴話表示部６１には、指令識別部６２と、車上識別部６３と、編成番号識別部６４とが設けられている。

指令識別部６２は、一例としてＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いて構成され、聴話音声の送信元が指令局装置である場合に点灯する。車上識別部６３は、一例としてＬＥを用いて構成され、聴話音声の送信元が車上局装置である場合に点灯する。編成番号識別部６４は、一例として７セグメントＬＥＤを用いて構成され、聴話音声の送信元が車上局装置である場合に、その車上局装置を搭載した列車を識別する編成番号を表示する。

車上局装置は、制御盤６０に対して制御電文を送信することで、聴話表示部６１の表示を制御する。図９には、制御盤６０に送信する制御電文のフォーマット例を示してある。同図の制御電文は、Ｂｉｔ０～Ｂｉｔ４７の合計４８ビットで構成されており、そのうちのＢｉｔ２２～Ｂｉｔ３１が表示部６１の制御のために使用されている。

中央制御装置２０から音声信号を受信した車上局装置は、その音声信号を再生出力する際に、以下の処理を行う。
車上局装置は、送信元が指令局側であることを示す音声折り返し情報が音声信号に付与されている場合には、その音声信号を再生出力する。このとき、制御電文のＢｉｔ２２に“１”（指令識別部６２の点灯指示）をセットして制御盤６０に送信することで、指令識別部６２を点灯させる。

また、車上局装置は、送信元が車上局側であることを示す音声折り返し情報が音声信号に付与されている場合には、自局が通話中の状態でない場合に限り、その音声信号を再生出力する。このとき、制御電文のＢｉｔ２３に“１”（車上識別部６３の点灯指示）をセットして制御盤６０に送信することで、車上識別部６３を点灯させる。更に、中央制御装置２０から送信される通話中車上局の編成番号を制御電文のＢｉｔ２４～３１にセットして制御盤６０に送信することで、通話中車上局の編成番号を編成番号識別部６４に表示させる。

以上のように、上記の拡張例では、車上局装置が、中央制御装置２０から受信した音声信号を再生する場合に、当該音声信号に付与された音声折り返し情報に基づいて、当該音声信号の送信元が指令局側又は車上局側のどちらであるかを示す出力を行う構成となっている。したがって、車上局装置の使用者（例えば、列車の運転士や乗務員）は、聴話中の音声が指令局装置からの音声なのか、それとも他の車上局装置からの音声なのかを識別することができる。また、音声の送信元が車上局側である場合には、その車上局装置を識別する情報（本例では編成番号）も表示するようにしたので、どの車上局装置からの音声なのかも識別することができる。

なお、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法や方式、そのような方法や方式を実現するためのプログラム、そのプログラムを記憶する記憶媒体などとして提供することも可能である。

本発明は、指令局装置と端末局装置との間の通話を中央制御装置により制御する種々の通話システムに利用することができる。

１０：指令局装置、 ２０：中央制御装置、 ２２：聴話機能部、 ２３，２４：音声検出部、 ２４：判定回路、 ２５：コーデック部、 ２６：音声切替器、 ２７：送話バッファ、 ２８：受話バッファ、 ２９：ＩＰ部、 ３１：検波部、 ３２：フィルタ、 ３３：全波整流部、 ３４：平滑部、 ３５：重み付けテーブル、 ３６：乗算器、
３７：積分器、 ３８：音声検出閾値記憶部、 ３９：コンパレータ、 ４０：基地局装置、 ４１：ＩＰ部、 ４２：コーデック部、 ４３：ＲＦ部、 ５０－１，５０－２：端末局装置、 ５１：ＲＦ部、 ５２：コーデック部、 ５３：無音コード出力部、 ５４：比較部、 ５５：音声切替器、 ５６：コーデック部、 ６０：制御盤、 ６１：聴話表示部、 ６２：指令識別部、 ６３：車上識別部、 ６４：編成番号識別部

Claims (12)

1. 指令局装置と、複数の端末局装置と、前記指令局装置と前記複数の端末局装置のいずれかとの間での通話を制御する中央制御装置とを備え、
   前記中央制御装置は、指令局側から受信した音声信号を前記複数の端末局装置へ送信し、端末局側から受信した音声信号を前記指令局装置及び前記複数の端末局装置へ送信すると共に、前記複数の端末局装置へ送信する音声信号に、当該音声信号の送信元が指令局側又は端末局側のどちらであるかを示す音声折り返し情報を付与し、
   前記端末局装置は、送信元が指令局側であることを示す音声折り返し情報が付与された音声信号を受信した場合、及び、送信元が端末局側であることを示す音声折り返し情報が付与された音声信号を受信し且つ自局が通話中の状態でない場合に、受信した音声信号を再生出力する通話システムであって、
   前記中央制御装置は、指令局側からの音声信号を端末局側に送信する第１の状態と、端末局側からの音声信号を端末局側に折り返し送信する第２の状態とを切り替え可能に有する音声切替部を備え、
   前記音声切替部は、前記第１の状態を基本とし、前記第１の状態において、指令局側からの音声信号が無い状況が所定時間継続した後で端末局側から音声信号を受信した場合に、前記第１の状態から前記第２の状態に切り替え、前記第２の状態において、指令局側からの音声信号を受信した場合、又は端末局側からの音声信号が無い状況が所定時間継続した場合に、前記第２の状態から前記第１の状態に切り替えることを特徴とする通話システム。
2. 請求項１に記載の通話システムにおいて、
   前記中央制御装置は、端末局側から受信した音声を遅延させる遅延部を有し、前記第１の状態から前記第２の状態に切り替えた場合に、前記遅延部により遅延された音声を端末局側に折り返し送信することを特徴とする通話システム。
3. 請求項１又は請求項２に記載の通話システムにおいて、
   前記中央制御装置は、指令局側からの音声信号を検出する第１の音声検出部と、端末局側からの音声信号を検出する第２の音声検出部とを有し、
   前記音声切替部は、前記第１の音声検出部による検出結果及び前記第２の音声検出部による検出結果に基づいて、前記第１の状態と前記第２の状態の切り替えを制御することを特徴とする通話システム。
4. 請求項３に記載の通話システムにおいて、
   前記第１及び第２の音声検出部は、音声信号の信号レベルが所定の閾値を超えた場合に音声信号の検出とし、他の場合には音声信号を不検出とすることを特徴とする通話システム。
5. 請求項４に記載の通話システムにおいて、
   前記第１及び第２の音声検出部は、入力された音声信号を複数の周波数帯に分けて周波数帯毎に信号レベルを測定し、周波数帯毎に重み付けして総和した値を当該音声信号の信号レベルとして、前記所定の閾値と比較することを特徴とする通話システム。
6. 請求項５に記載の通話システムにおいて、
   前記中央制御装置は、周波数帯別の重み値を記憶する重み付けテーブルを有し、
   前記第１及び第２の音声検出部は、周波数帯毎に測定した信号レベルに、前記重み付けテーブル内の該当する周波数帯の重み値を乗算することで重み付けを行うことを特徴とする通話システム。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の通話システムにおいて、
   前記端末局装置は、送信元が端末局側であることを示す音声折り返し情報が付与された音声信号を受信した場合において、自局が通話中の状態の場合には、受信した音声信号の再生出力を抑止することを特徴とする通話システム。
8. 請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の通話システムにおいて、
   前記端末局装置は、送信元が端末局側であることを示す音声折り返し情報が付与された音声信号を受信した場合において、自局が通話中の状態の場合には、受信した音声信号を無音コードに差し替えることを特徴とする通話システム。
9. 請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の通話システムにおいて、
   前記端末局装置は、受信した音声信号を再生出力する場合に、当該音声信号に付与された音声折り返し情報に基づいて、当該音声信号の送信元が指令局側又は端末局側のどちらであるかを示す出力を行うことを特徴とする通話システム。
10. 指令局装置と複数の端末局装置との間に介在し、指令局側から受信した音声信号を前記複数の端末局装置へ送信し、端末局側から受信した音声信号を前記指令局装置及び前記複数の端末局装置へ送信すると共に、音声信号を受信した前記複数の端末局装置の各々が該音声信号を再生出力するか否かを判定できるように、前記複数の端末局装置へ送信する音声信号に、当該音声信号の送信元が指令局側又は端末局側のどちらであるかを示す音声折り返し情報を付与する中央制御装置であって、
    指令局側からの音声信号を端末局側に送信する第１の状態と、端末局側からの音声信号を端末局側に折り返し送信する第２の状態とを切り替え可能に有する音声切替部を備え、
    前記音声切替部は、前記第１の状態を基本とし、前記第１の状態において、指令局側からの音声信号が無い状況が所定時間継続した後で端末局側から音声信号を受信した場合に、前記第１の状態から前記第２の状態に切り替え、前記第２の状態において、指令局側からの音声信号を受信した場合、又は端末局側からの音声信号が無い状況が所定時間継続した場合に、前記第２の状態から前記第１の状態に切り替えることを特徴とする中央制御装置。
11. 請求項１０に記載の中央制御装置による制御の下で指令局装置と通話する端末局装置において、
    前記中央制御装置から送信される音声信号には、該音声信号の送信元が指令局側又は端末局側のどちらであるかを示す音声折り返し情報が付与されており、
    送信元が指令局側であることを示す音声折り返し情報が付与された音声信号を受信した場合、及び、送信元が端末局側であることを示す音声折り返し情報が付与された音声信号を受信し且つ自局が通話中の状態でない場合に、受信した音声信号を再生出力することを特徴とする端末局装置。
12. 指令局装置と、複数の端末局装置と、前記指令局装置と前記複数の端末局装置のいずれかとの間での通話を制御する中央制御装置とを備えた通話システムにより実施される通話制御方法において、
    前記中央制御装置が、指令局側から受信した音声信号を前記複数の端末局装置へ送信し、端末局側から受信した音声信号を前記指令局装置及び前記複数の端末局装置へ送信すると共に、前記複数の端末局装置へ送信する音声信号に、当該音声信号の送信元が指令局側又は端末局側のどちらであるかを示す音声折り返し情報を付与するステップと、
    前記端末局装置が、送信元が指令局側であることを示す音声折り返し情報が付与された音声信号を受信した場合、及び、送信元が端末局側であることを示す音声折り返し情報が付与された音声信号を受信し且つ自局が通話中の状態でない場合に、受信した音声信号を再生出力するステップとを有し、
    前記中央制御装置は、指令局側からの音声信号を端末局側に送信する第１の状態と、端末局側からの音声信号を端末局側に折り返し送信する第２の状態とを切り替え可能に有する音声切替部を備え、
    前記音声切替部は、前記第１の状態を基本とし、前記第１の状態において、指令局側からの音声信号が無い状況が所定時間継続した後で端末局側から音声信号を受信した場合に、前記第１の状態から前記第２の状態に切り替え、前記第２の状態において、指令局側からの音声信号を受信した場合、又は端末局側からの音声信号が無い状況が所定時間継続した場合に、前記第２の状態から前記第１の状態に切り替えることを特徴とする通話制御方法。

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