WO2014203380A1

WO2014203380A1 - ハンズフリー通話補助装置及びハンズフリー通話補助システム

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Publication number: WO2014203380A1
Application number: PCT/JP2013/066991
Authority: WO
Inventors: 誠志田村; 純一渡部; 若松　喜美; 久男鴨田
Original assignee: 株式会社トランストロン
Priority date: 2013-06-20
Filing date: 2013-06-20
Publication date: 2014-12-24
Also published as: CN105340250A; US20160088141A1; EP3013022A1; JPWO2014203380A1; EP3013022A4

Abstract

　通話補助装置（１０）では、スピーカユニットと、第１のマイクユニットと、第２のマイクユニットとは、通話補助装置（１０）の筐体に収容される。そして、スピーカユニットの開口部（３４）と、第１のマイクユニットの開口部（３３－１）と、第２のマイクユニットの開口部（３３－２）とは、通話補助装置（１０）の筐体の１つの面に配置される。さらに、第１のマイクユニットの開口部（３３－１）と、第２のマイクユニットの開口部（３３－２）とは、スピーカユニットの開口部（３４）から等距離に配置される。

Description

ハンズフリー通話補助装置及びハンズフリー通話補助システム

　本発明は、ハンズフリー通話補助装置及びハンズフリー通話補助システムに関する。

　従来、自動車内でハンズフリー通話を実現するシステム（以下では、「ハンズフリー通話システム」と呼ぶことがある）が提案されている。従来のハンズフリー通話システムは、スピーカと、マイクと、無線機とを有する。そして、従来のハンズフリー通話システムは、通話相手の電話から送信された音声信号を無線機で受信し、受信した音声信号に基づく音声をスピーカから放音する。また、従来のハンズフリー通話システムは、マイクで音声を感知し、感知した音声に基づいて感知音声信号を形成し、無線機を介して通話相手の電話へ送信する。こうしてハンズフリー通話が実現される。

　また、携帯電話の普及により、自動車に乗車するユーザの携帯電話を接続して、ユーザによるハンズフリー通話を実現するハンズフリー通話システムも提案されている。

　ところで、通話相手の音声がスピーカから発せられ、発せられた音声がマイクで感知され、感知された音声に基づく感知音声信号（つまり、エコー信号）が通信相手の電話に送信されてしまうことにより、エコー現象が生じてしまうことがある。このエコー現象によって通話が阻害されることがある。また、エコー現象の発生原理と同じ原理により、ハウリング現象も生じることがある。

　このエコー現象を防止するために、従来のハンズフリー通話システムでは、エコー防止回路が設けられることがある。

特開平９－２０５３８８号公報特開２００１－１４６１３６号公報

　しかしながら、従来のハンズフリー通話システムでは、システムが構築される自動車の車種によってスピーカの設置位置とマイクの設置位置との相対関係が異なるため、エコー信号の音響パスが車種によって異なってしまう。このため、エコー現象を防止するためには、車種毎にエコー回路を調整する必要性が生じ、結果として、ハンズフリー通話システムの開発工数及び製造コストが増加してしまう可能性がある。

　開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、開発工数及び製造コストを低減することができる、ハンズフリー通話補助装置及びハンズフリー通話補助システムを提供することを目的とする。

　開示の態様では、携帯電話と有線又は無線のインタフェースを介して接続されて用いられるハンズフリー通話補助装置が、筐体と、スピーカユニットと、第１のマイクユニットと、第２のマイクユニットとを具備する。前記スピーカユニットは、前記携帯電話で受信された受信音声信号に基づいて音声を発するスピーカ素子と、第１の開口部と前記第１の開口部と異なる第２の開口部と前記第１の開口部と前記第２の開口部とを繋ぐ導通孔を有し且つ前記発せられた音声を前記第１の開口部から入力し前記導通孔を介して誘導して前記第２の開口部から放音する放音部とを有する。前記第１のマイクユニットは、第３の開口部を有するホーン状の第１の集音部と、前記第１の集音部で集音された音声を感知し、前記感知した音声に基づいて第１の感知音声信号を出力する第１のマイク素子とを有する。前記第２のマイクユニットは、第４の開口部を有するホーン状の第２の集音部と、前記第２の集音部で集音された音声を感知し、前記感知した音声に基づいて第２の感知音声信号を出力する第２のマイク素子とを有する。前記スピーカユニット、前記第１のマイクユニット、及び前記第２のマイクユニットは、前記筐体に収容され、前記第２の開口部、前記第３の開口部、及び前記第４の開口部は、前記筐体の１つの面に配置され、前記第３の開口部及び前記第４の開口部は、前記第２の開口部から等距離に配置される。

　開示の態様によれば、開発工数及び製造コストを低減することができる。

図１は、実施例１のハンズフリー通話補助システムの一例を示すブロック図である。図２は、実施例１の通話補助装置の一例を示す機能ブロック図である。図３は、実施例１のスピーカユニットの一例を模式的に示す図である。図４は、実施例１のマイクユニットの一例を模式的に示す図である。図５は、実施例１の通話補助装置の具体的な構成例を示す分解斜視図である。図６は、スピーカユニットの開口部と、第１のマイクユニットの開口部と、第２のマイクユニットの開口部との位置関係の説明に供する図である。図７は、実施例１の制御装置の一例を示す機能ブロック図である。

　以下に、本願の開示するハンズフリー通話補助装置及びハンズフリー通話補助システムの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態により本願の開示するハンズフリー通話補助装置及びハンズフリー通話補助システムが限定されるものではない。また、実施形態において同一の機能を有する構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略される。

　［実施例１］
　［ハンズフリー通話補助システムの概要］
　図１は、実施例１のハンズフリー通話補助システムの一例を示すブロック図である。図１において、ハンズフリー通話補助システム１（以下では、「通話補助システム１」と呼ぶことがある）は、ハンズフリー通話を補助する通話補助装置１０と、制御装置１００とを有する。

　通話補助システム１は、例えば、自動車内に設置される。そして、通話補助システム１は、自動車内のユーザの携帯電話と有線又は無線を介して接続される。

　通話補助装置１０は、ユーザの通話相手の電話から送信された音声信号を、ユーザの携帯電話及び制御装置１００を介して受け取り、通話補助装置１０が備えるスピーカユニットからその音声信号に応じた音声を放音する。また、通話補助装置１０は、通話補助装置１０が備えるマイクユニットで感知された音声に基づいて感知音声信号を形成し、形成した感知音声信号を、制御装置１００及びユーザの携帯電話を介して通話相手の電話へ送信する。こうして、ユーザは、携帯電話を持たずに、つまりハンズフリーで通話を行うことができる。

　［通話補助装置１０の構成］
　図２は、実施例１の通話補助装置の一例を示す機能ブロック図である。図２において、通話補助装置１０は、インタフェース部１１と、スピーカユニット１２と、マイクユニット１３－１，２とを有する。通話補助装置１０は、例えば、自動車内のマップランプの近傍に配設される。なお、以下では、マイクユニット１３－１とマイクユニット１３－２とを特に区別しない場合には、総称してマイクユニット１３と呼ぶことがある。

　インタフェース部１１は、通話補助装置１０と制御装置１００とを接続するインタフェースである。インタフェース部１１は、通話補助装置１０と制御装置１００とが有線で接続される場合には、例えば、コネクタであり、通話補助装置１０と制御装置１００とが無線で接続される場合には、例えば、無線機能部である。

　インタフェース部１１は、制御装置１００から受け取る音声信号をスピーカユニット１２へ出力する。また、インタフェース部１１は、マイクユニット１３から受け取る感知音声信号を制御装置１００へ出力する。

　スピーカユニット１２は、インタフェース部１１から受け取った音声信号に基づいた音声を放音する。

　例えば、スピーカユニット１２は、図３に示すように、スピーカ素子１４と、放音部１５とを有する。図３は、実施例１のスピーカユニットの一例を模式的に示す図である。スピーカ素子１４は、インタフェース部１１から受け取った音声信号に基づいた音声を発する。放音部１５は、導通孔を有している。そして、スピーカ素子１４から発せられた音声は、放音部１５の導通孔の一端の開口部から入力され、他端の開口部から通話補助装置１０の外部に放音される。すなわち、スピーカユニット１２は、キャビティ構造を有している。

　図２に戻り、マイクユニット１３は、音声を感知し、感知した音声に基づいて感知音声信号を形成し、形成した感知音声信号をインタフェース部１１へ出力する。

　例えば、マイクユニット１３は、図４に示すように、集音部１６と、マイク素子１７とを有する。図４は、実施例１のマイクユニットの一例を模式的に示す図である。集音部１６は、例えば、ホーン状に形成されている。すなわち、集音部１６は、導通孔を有している。そして、集音部１６の導通孔の一端の開口部から入力された音声は、当該導通孔で誘導され、当該導通孔の他端の開口部からマイク素子１７へ向けて出力される。すなわち、マイクユニット１３は、キャビティ構造を有している。そして、マイク素子１７は、集音部１６で集音された音声を感知し、感知した音声に基づいて感知音声信号を形成し、形成した感知音声信号をインタフェース部１１へ出力する。

　次に、通話補助装置１０の具体的な構成例について説明する。図５は、実施例１の通話補助装置の具体的な構成例を示す分解斜視図である。

　図５において、通話補助装置１０は、放音部材２０と、前部ケース３０と、基板４０と、後部ケース５０とを有する。

　基板４０の上面には、インタフェース部１１が配設されている。また、基板４０の上面で且つインタフェース部１１が取り付けられていない領域である取り付け予定位置Ｐ１４に、スピーカ素子１４の下面が合わさるように、スピーカ素子１４が配設される。この状態で、スピーカ素子１４は、インタフェース部１１の出力端子と電気的に接続される。

　放音部材２０は、開口部２１と、開口部２２と、開口部２１と開口部２２とを繋ぐ導通孔２３とを有している。また、放音部材２０は、開口部２１と開口部２２とを異なる２つの面に有している。開口部２２は、対称面を有する形状を有しており、図５では長方形である。そして、放音部材２０は、スピーカ素子１４の上面の上に重ねられて配設される。具体的には、放音部材２０は、スピーカ素子１４の発音部が開口部２１から導通孔２３の内部に露出するように、配設される。これにより、スピーカ素子１４によって発せられた音声は、開口部２１から入力され、導通孔２３によって誘導され、開口部２２から放音される。

　また、放音部材２０は、一画に切り欠き部２４を有している。切り欠き部２４は、放音部材２０がスピーカ素子１４の上面に重ねて配設された時に、インタフェース部１１を収容する空間となっている。これにより、立体的な衝突を回避できるので、基板４０とスピーカ素子１４と放音部材２０とを重ねた時の厚みを小さくすることができる。

　後部ケース５０は、内部が刳り抜かれた構造を有しており、内部スペース５１と、開口部５２とを有する。開口部５２を通して、基板４０とスピーカ素子１４と放音部材２０とは、重ねられた状態で内部スペース５１に収納される。また、後部ケース５０は、外側面に、ガイド部５３と、係止部５４とを有する。

　前部ケース３０は、前部ケース３０の後面に、当該後面から立ち上がる爪部３７を有している。この爪部３７は、後部ケース５０のガイド部５３に通されて係止部５４に引っ掛かる。これにより、前部ケース３０が後部ケース５０の開口部５２に蓋をする状態を保持することができる。また、この状態で、前部ケース３０と後部ケース５０とによって、通話補助装置１０の筐体が形成される。また、この状態で、マイク素子１７は、インタフェース部１１の入力端子と電気的に接続される。

　また、前部ケース３０には、ホーン状の集音部３１－１，２が設けられている。集音部３１－１，２は、それぞれ、上記の集音部１６に対応する。前部ケース３０の後面側の、集音部３１－１，２の開口部の近傍に、マイク素子１７がそれぞれ設けられている。なお、上記のマイクユニット１３－１は、集音部３１－１と１つのマイク素子１７とに対応し、上記のマイクユニット１３－２は、集音部３１－２ともう１つのマイク素子１７とに対応する。

　また、前部ケース３０には、開口部３４を有する。具体的には、前部ケース３０は、前部ケース３０の前面と後面とを貫通する導通孔３５－１，２を有する。導通孔３５－１と導通孔３５－２とは、隔離壁３６によって隔離されている。すなわち、開口部３４は、前部ケース３０の前面側の導通孔３５－１の開口部３４－１と、前部ケース３０の前面側の導通孔３５－２の開口部３４－２とを有している。開口部３４の基準点（例えば、中心点）は、前部ケース３０が後部ケース５０の開口部５２に被せられた状態で、放音部材２０の開口部２２の基準点（例えば、中心点）とマッチする。すなわち、導通孔３５－１と導通孔３５－２とは同一形状又は互いが鏡面構造となっているので、開口部３４の中心点は、隔離壁３６の位置に存在する。従って、開口部３４の中心点は、前部ケース３０が後部ケース５０の開口部５２に被せられた状態で、隔離壁３６の位置とマッチする。これにより、放音部材２０の開口部３４から放音された音声を、開口部３４－１と開口部３４－２とから均等に放音することができる。なお、上記の放音部１５は、放音部材２０と導通孔３５－１と導通孔３５－２とに対応する。

　ここで、開口部３４と、前部ケース３０の前面側の集音部３１－１の開口部３３－１と、前部ケース３０の前面側の集音部３１－２の開口部３３－２との位置関係について説明する。図６は、スピーカユニットの開口部と、第１のマイクユニットの開口部と、第２のマイクユニットの開口部との位置関係の説明に供する図である。図６は、前部ケース３０の前面を模式的に示している。

　図６に示すように、開口部３４は、対称面Ｐ３０に対して対称な形状を有している。そして、開口部３３－１と開口部３３－２とは、開口部３４の中心点から等距離に配置されている。図６においては、開口部３３－１と開口部３３－２とは、さらに、対称面Ｐ３０に対して対称な位置に設けられている。開口部３４から放音される音声は対称面の両側で均等なので、開口部３４から放音された音声は、集音部３１－１と集音部３１－２とにおいて略同じレベルで集音される。すなわち、マイクユニット１３－１から出力される感知音声信号に含まれる、開口部３４から放音された音声に対応する音成分は、マイクユニット１３－２から出力される感知音声信号に含まれる、開口部３４から放音された音声に対応する音成分と略同レベルとなる。この結果、集音部３１－１で集音された音声と、集音部３１－２で集音された音声とを減算処理するだけで、開口部３４から放音された音声に対応する集音成分を簡単に除去することができる。

　［制御装置１００の構成例］
　図７は、実施例１の制御装置の一例を示す機能ブロック図である。図７において、制御装置１００は、インタフェース部１０１と、減算処理部１０２と、インタフェース部１０３と、アンプ１０４とを有する。

　インタフェース部１０１は、制御装置１００と通話補助装置１０とを接続するインタフェースである。インタフェース部１０１は、制御装置１００と通話補助装置１０とが有線で接続される場合には、例えば、コネクタであり、制御装置１００と通話補助装置１０とが無線で接続される場合には、例えば、無線機能部である。

　インタフェース部１０１は、通話補助装置１０から受け取る第１の感知音声信号及び第２の感知音声信号を減算処理部１０２へ出力する。ここで、第１の感知音声信号及び第２の感知音声信号は、同じタイミングで、マイクユニット１３－１及びマイクユニット１３－２からそれぞれ出力された信号である。すなわち、第１の感知音声信号及び第２の感知音声信号には、開口部３４から放音された音声に対応する音成分が略同レベルで含まれている。また、インタフェース部１０１は、アンプ１０４で増幅された受信音声信号を通話補助装置１０へ出力する。

　減算処理部１０２は、インタフェース部１０１から第１の感知音声信号及び第２の感知音声信号を受け取り、第１の感知音声信号から第２の感知音声信号を減算し、減算結果をインタフェース部１０３へ出力する。減算処理部１０２は、例えば、差動入力回路である。上記の通り、第１の感知音声信号及び第２の感知音声信号には、開口部３４から放音された音声に対応する音成分が略同レベルで含まれているので、減算処理を行うだけで、開口部３４から放音された音声に対応する音成分を簡単に除去することができる。すなわち、通信相手の電話に対して送信される上記の減算結果に含まれる、通信相手の音声に対応する音成分を低減することができるので、エコー現象及びハウリング現象を防止することができる。

　インタフェース部１０３は、制御装置１００とユーザの携帯電話とを接続するインタフェースである。インタフェース部１０３は、制御装置１００とユーザの携帯電話とが有線で接続される場合には、例えば、コネクタであり、制御装置１００とユーザの携帯電話とが無線で接続される場合には、例えば、無線機能部である。

　インタフェース部１０３は、通話相手の電話から送信された音声信号をユーザの携帯電話を介して受け取り、アンプ１０４へ出力する。また、インタフェース部１０３は、減算処理部１０２から受け取った減算結果をユーザの携帯電話を介して通話相手の電話へ送出する。

　アンプ１０４は、インタフェース部１０３から受け取った音声信号を増幅し、増幅した音声信号をインタフェース部１０１へ出力する。

　以上のように本実施例によれば、通話補助装置１０では、スピーカユニット１２と、マイクユニット１３－１と、マイクユニット１３－２とは、通話補助装置１０の筐体に収容される。そして、スピーカユニット１２の開口部３４と、マイクユニット１３－１の開口部３３－１と、マイクユニット１３－２の開口部３３－２とは、通話補助装置１０の筐体の１つの面に配置される。さらに、マイクユニット１３－１の開口部３３－１と、マイクユニット１３－２の開口部３３－２とは、スピーカユニット１２の開口部３４から等距離に配置される。

　この通話補助装置１０の構成により、スピーカユニット１２とマイクユニット１３－１とマイクユニット１３－２との位置関係を固定化することができるので、開発工数及び製造コストを低減することができる。また、マイクユニット１３－１から出力される感知音声信号に含まれる、開口部３４から放音された音声に対応する音成分を、マイクユニット１３－２から出力される感知音声信号に含まれる、開口部３４から放音された音声に対応する音成分と略同レベルにすることができる。この結果、集音部３１－１で集音された音声と、集音部３１－２で集音された音声とを減算処理するだけで、開口部３４から放音された音声に対応する集音成分を簡単に除去することができる。

　［他の実施例］
　［１］実施例１では、通話補助装置１０と制御装置１００とを別体の装置として説明したが、これに限定されるものではない。例えば、通話補助装置１０と制御装置１００とを１つに纏めて、１つの通話補助装置としてもよい。この場合、当該通話補助装置は、ユーザの携帯電話と有線又は無線を介して接続される。

　［２］実施例１では、アンプ及び減算処理部を制御装置１００に設けたが、これに限定されるものではない。例えば、アンプを１つの装置に配設し、減算処理部を他の装置に配設してもよい。

１　ハンズフリー通話補助システム
１０　通話補助装置
１１，１０１，１０３　インタフェース部
１２　スピーカユニット
１３　マイクユニット
１４　スピーカ素子
１５　放音部
１６，３１　集音部
１７　マイク素子
２０　放音部材
２１，２２，３３，３４，５２　開口部
２３，３５　導通孔
２４　切り欠き部
３０　前部ケース
３６　隔離壁
３７　爪部
４０　基板
５０　後部ケース
５１　内部スペース
５３　ガイド部
５４　係止部
１００　制御装置
１０２　減算処理部
１０４　アンプ

Claims

　携帯電話と有線又は無線のインタフェースを介して接続されて用いられるハンズフリー通話補助装置であって、
　筐体と、
　前記携帯電話で受信された受信音声信号に基づいて音声を発するスピーカ素子と、第１の開口部と前記第１の開口部と異なる第２の開口部と前記第１の開口部と前記第２の開口部とを繋ぐ導通孔を有し且つ前記発せられた音声を前記第１の開口部から入力し前記導通孔を介して誘導して前記第２の開口部から放音する放音部とを有するスピーカユニットと、
　第３の開口部を有するホーン状の第１の集音部と、前記第１の集音部で集音された音声を感知し、前記感知した音声に基づいて第１の感知音声信号を出力する第１のマイク素子とを有する第１のマイクユニットと、
　第４の開口部を有するホーン状の第２の集音部と、前記第２の集音部で集音された音声を感知し、前記感知した音声に基づいて第２の感知音声信号を出力する第２のマイク素子とを有する第２のマイクユニットと、
　を具備し、
　前記スピーカユニット、前記第１のマイクユニット、及び前記第２のマイクユニットは、前記筐体に収容され、
　前記第２の開口部、前記第３の開口部、及び前記第４の開口部は、前記筐体の１つの面に配置され、
　前記第３の開口部及び前記第４の開口部は、前記第２の開口部から等距離に配置される、
　ことを特徴とするハンズフリー通話補助装置。
　前記第２の開口部は、対称面に対して対称な形状を有し、
　前記第３の開口部と前記第４の開口部とは、前記対称面に対して対称位置に配置される、
　ことを特徴とする請求項１に記載のハンズフリー通話補助装置。
　前記第１の感知音声信号から前記第２の感知音声信号を減算し、得られた減算結果信号を前記インタフェースへ出力する減算処理部をさらに具備する、
　ことを特徴とする請求項１又は２に記載のハンズフリー通話補助装置。
　通話補助装置と制御装置とを有し、携帯電話と有線又は無線のインタフェースを介して接続されて用いられるハンズフリー通話補助システムであって、
　前記通話補助装置は、
　筐体と、
　前記携帯電話で受信された受信音声信号に基づいて音声を発するスピーカ素子と、第１の開口部と前記第１の開口部と異なる第２の開口部と前記第１の開口部と前記第２の開口部とを繋ぐ導通孔を有し且つ前記発せられた音声を前記第１の開口部から入力し前記導通孔を介して誘導して前記第２の開口部から放音する放音部とを有するスピーカユニットと、
　第３の開口部を有するホーン状の第１の集音部と、前記第１の集音部で集音された音声を感知し、前記感知した音声に基づいて第１の感知音声信号を出力する第１のマイク素子とを有する第１のマイクユニットと、
　第４の開口部を有するホーン状の第２の集音部と、前記第２の集音部で集音された音声を感知し、前記感知した音声に基づいて第２の感知音声信号を出力する第２のマイク素子とを有する第２のマイクユニットと、
　を具備し、
　前記スピーカユニット、前記第１のマイクユニット、及び前記第２のマイクユニットは、前記筐体に収容され、
　前記第２の開口部、前記第３の開口部、及び前記第４の開口部は、前記筐体の１つの面に配置され、
　前記第３の開口部及び前記第４の開口部は、前記第２の開口部から等距離に配置される、
　ことを特徴とするハンズフリー通話補助システム。
　前記第２の開口部は、対称面に対して対称な形状を有し、
　前記第３の開口部と前記第４の開口部とは、前記対称面に対して対称位置に配置される、
　ことを特徴とする請求項４に記載のハンズフリー通話補助システム。
　前記制御装置は、前記第１の感知音声信号から前記第２の感知音声信号を減算し、得られた減算結果信号を前記インタフェースへ出力する減算処理部を具備する、
　ことを特徴とする請求項４又は５に記載のハンズフリー通話補助システム。