(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主装置（M1）と複数の端末（S11、S12、S13、S14）が２線の伝送ライン（L11、L13、L15、L17）に並列に接続された共通線式インターホン装置であって、
前記主装置は、前記伝送ラインに接続された通信ＩＦ（M11）と、前記通信ＩＦに接続された多重化制御部（M12）と、前記多重化制御部に接続されハンズフリー通話のためのエコーキャンセラ回路、ボイススイッチ回路等で構成されるトランク（M13、M14）と、前記多重化制御部に接続され入力データメモリ（M151）および出力データメモリ（M152）を含むＣＰＵ（M15）とを備え、
前記端末は、前記伝送ラインに接続された通信ＩＦ（S111と）、前記通信ＩＦに接続された多重化制御部（S112）と、前記多重化制御部に接続されたＣＯＤＥＣ（S113）と、前記ＣＯＤＥＣにスピーカアンプ（S114）、マイクアンプ（S115）を介してそれぞれ接続されたスピーカ（SP11）およびマイクロフォン（EM11）と、前記多重化制御部から接続された出力制御部（S116）、前記多重化制御部に接続された入力制御部（S117）およびアドレス設定部（S118）とを備えることによりスタートビット（MS11）、アドレス（MS12）、出力データ（MS13）、音声（MS14、MS15）より構成される主装置通信パケット（MD121、MD122、MD123、MD124）を前記ＣＯＤＥＣのサンプリング周期で定期的に前記主装置より前記複数の端末へ送信すると同時に、前記複数の端末より前記主装置へ入力データ（SM11）、音声（SM12、SM13）で構成される端末通信パケット（SD121、SD122、SD123、SD124）を送信して前記複数の端末の前記入力制御部の制御信号を前記主装置の前記ＣＰＵの前記入力データメモリへ転送するとともに、前記ＣＰＵの前記出力データメモリのデータを前記複数の端末の前記出力制御部へ転送出力して前記主装置の前記ＣＰＵで前記複数の端末を制御することを特徴とする共通線式インターホン装置。
【請求項２】
前記端末通信パケットの音声が前記端末の前記ＣＯＤＥＣで一定周期でサンプリングされディジタル化された音声信号を前記主装置の前記エコーキャンセラ回路、ボイススイッチ回路等で構成される前記トランクへ一旦転送し、前記トランクで処理された音声を各端末へ転送し、前記ＣＯＤＥＣによってアナログの音声信号に変換することにより任意の２台の端末間でハンズフリー通話を可能としたことを特徴とする請求項１記載の共通線式インターホン装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は共通線式インターホン装置に関し、特に音声信号をディジタル化し、各端末の制御データと共に２線の伝送ラインで時分割多重伝送し、制御データを主装置のＣＰＵで統括的に処理する共通線式インターホン装置に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、複数の端末が共通線によって接続される省線型の共通線式インターホン装置が知られている。省線型共通線式インターホン装置として図７に示すように、複数、例えば４台の端末S21、S22、S23、S24が、２線の伝送ラインL21、L23、L25から伝送ラインL22、L24、L26を介して並列に接続されている。
【０００３】
端末S21は、図８に示すように、通信ＩＦS211、データ復調部S215、データ変調部S216、ＣＰＵS217、出力制御部S218、入力制御部S219、アドレス設定部S21A、音声ハイブリッド回路S212、スピーカアンプS213、マイクアンプS214、スピーカSP21、マイクロフォンEM21、可変抵抗回路等で構成されるバランス調整回路S21Bより構成される。通信ＩＦS211は伝送ラインL21に接続されると共に、データ復調部S215、データ変調部S216をそれぞれ介してＣＰＵS217に接続される。また、通信ＩＦS211には、音声ハイブリッド回路S212を介してスピーカアンプS213の入力、およびマイクアンプS214の出力がそれぞれ接続される。更に、スピーカアンプS213の出力にはスピーカSP21が接続され、マイクアンプS214の入力にはマイクロフォンEM21が接続される。また、ＣＰＵS217には、出力制御部S218、入力制御部S219、アドレス設定部S21Aが接続される。尚、電源回路の説明は省略する。
【０００４】
端末S22、S23、S24もそれぞれ同様に構成されるものである。
【０００５】
このような構成の共通線式インターホン装置において、端末S21から端末S22を呼び出す場合、端末S21の図示しない選局キーから端末S22が選局されると、入力制御部S219から端末S22を呼び出すためのデータI211、I212、I213、I214がＣＰＵS217へ出力され、入力データI211、I212、I213、I214が入力されたＣＰＵS217は、図９（ａ）に示すような通信パケットである送信データSD214を作成する。ここで、送信データSD214の相手アドレスSS22は端末S22のアドレス設定部S22Aの設定出力データAD221、AD222、AD223、AD224であり、自局アドレスSS23は端末S21のアドレス設定部S21Aの設定出力データAD211、AD212、AD213、AD214であり、コマンドSS24、データSS25はそれぞれ端末S22に送信する制御情報であり、通信パケットはこれらをスタートビットSS21と一体として作成されたものである。送信処理を開始する前にＣＰＵS217は、データ復調部S215から受信データ信号SD213がＣＰＵS217に入力されているか否かを検出し、伝送ラインL21に他の端末S22、S23、S24からデータが送信されていないことを確認する。受信データ信号SD213がなければ送信処理を開始する。他の端末S22、S23、S24からの受信データ信号SD213がある場合は、受信処理を優先し、端末S22への送信を待機する。また、他の端末S22、S23、S24と同時に送信処理に入った場合、データ復調部S215からの受信データ信号SD213を確認し、データの衝突を確認すると送信処理を中断すると共に、一定時間休止したのち再度、送信処理を再開する。送信データSD214は、通話状態が設定された場合は、図８（ｂ）に示すように、ベースバンド音声信号SA210と多重化して伝送するため、データ変調部S216で、例えば、ＡＳＫ変調されて変調データ信号SD212とされる。変調データ信号SD212は通信ＩＦS211を介して伝送ラインL21へ出力され、伝送ラインL22を伝送され端末S22の通信ＩＦS221へ入力される。
【０００６】
端末S22において、変調データ信号SD212は通信ＩＦS221で変調データ信号SD221とされ、データ復調部S225においてＡＳＫ復調され受信データ信号SD223に復調される。ＣＰＵS227は、データ復調部S225からの受信データ信号SD223を監視し、スタートビットSS21（図８（ａ））を検出すると受信処理に入る。受信データ信号SD223の相手アドレスSS22が自局のアドレス設定部S22Aで設定されたデータAD221、AD222、AD223、AD224と一致した場合は、自局宛てのデータとみなしてコマンドSS24及びデータSS25を入力して解析し、出力制御部S228に例えば呼び出し音発生等の制御信号O221、O222、O223、O224を出力する。受信データ信号SD223の相手アドレス信号SS22が自局宛てのアドレスと異なる場合は、受信データ信SD223号の処理を行わない。
【０００７】
端末S21と端末S22が通話状態に入ると端末S21で入力された送話信号SA214は、マイクロフォンEM21で受信され、マイクアンプS214で増幅されたのち、上り音声信号SA213として音声ハイブリッド回路S212へ出力され、音声ハイブリッド回路S212において２線−４線変換された音声信号SA210は、通信ＩＦS211を介して伝送ラインL21へ出力される。端末S22では、伝送ラインL22より通信ＩＦS221に入力された音声信号SA210は、通信ＩＦS221から音声信号SA220として出力され、音声ハイブリッド回路S222において２線−４線変換されて下り音声信号SA221に変換される。下り音声信号SA221はスピーカアンプS223で増幅されスピーカSP22より受話信号SA222として出力される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このような共通線式インターホン装置は、各端末においてデータ通信及び通話を送受する際、データ衝突を回避するための処理が必要であり通信処理が複雑になってしまうことに加え、端末間における通話時に、端末S21において、上り音声信号SA213は、音声ハイブリッド回路S212を介して出力されるので、伝送ラインL21、L22のインピータンスとマッチングがとれないと、下り音声信号SA211として自局のスピーカアンプS213で増幅された後、スピーカSP21より受話信号SA212として出力される。このとき、受話信号SA212が送話信号SA214と音響的に結合し、送話信号SA214として帰還するとハウリングが発生してしまう。伝送ラインのインピーダンスとの不調は配線長の違いによって音声ハイブリッド回路のバランスの崩れによって生じるため、共通線式のインターホン装置では、配線長の違いによってハウリングの発生を防止するため、各端末S21、S22、S23、S24毎に音声ハイブリッド回路のバランス調整回路S21B、S22B・・が必要であった。
【０００９】
また、ＣＰＵのソフトウェア処理によるデータ通信を行うため通信速度をあまり高速にできず、更に、受話音量をあまり大きくできない等の問題点があった。
【００１０】
本発明はこのような難点を解消するためなされたもので、データ通信処理が簡単であり、高速処理をすることができ、しかも、配線長の違いによるバランス崩れを生じることがないため、音声ハイブリッド回路のバランス調整を必要としない共通線式インターホン装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明は、主装置と複数の端末が２線の伝送ラインに並列に接続された共通線式インターホン装置であって、主装置は、伝送ラインに接続された通信ＩＦと、通信ＩＦに接続された多重化制御部と、多重化制御部に接続されハンズフリー通話のためのエコーキャンセラ回路、ボイススイッチ回路等で構成されるトランク１と、多重化制御部に接続され入力データメモリおよび出力データメモリを含むＣＰＵとを備え、端末は、伝送ラインに接続された通信ＩＦと、通信ＩＦに接続された多重化制御部と、多重化制御部に接続されたＣＯＤＥＣと、ＣＯＤＥＣにスピーカアンプ、マイクアンプを介してそれぞれ接続されたスピーカおよびマイクロフォンと、多重化制御部から接続された出力制御部、多重化制御部に接続された入力制御部およびアドレス設定部とを備えることによりスタートビット、アドレス、出力データ、音声より構成される主装置通信パケットをＣＯＤＥＣのサンプリング周期で定期的に主装置より複数の端末へ送信すると同時に、複数の端末より主装置へ入力データ、音声で構成される端末通信パケットを送信して複数の端末の入力制御部の制御信号を主装置のＣＰＵの入力データメモリへ転送するとともに、ＣＰＵの出力データメモリのデータを複数の端末の出力制御部へ転送出力して主装置のＣＰＵで複数の端末を制御するものである。
【００１２】
好ましくは、端末通信パケットの音声が端末のＣＯＤＥＣで一定周期でサンプリングされディジタル化された音声信号を主装置のエコーキャンセラ回路、ボイススイッチ回路等で構成されるトランクへ一旦転送し、トランクで処理された音声を各端末へ転送し、ＣＯＤＥＣによってアナログの音声信号に変換することにより任意の２台の端末間でハンズフリー通話を可能としたものである。
【００１３】
主装置に各端末の入力制御部からの呼出等の制御信号を記憶する入力データメモリと、各端末の出力制御部へ出力し各端末を制御する出力データメモリとを備え、各端末毎に出力データメモリに基づいて主装置通信パケットを作成して端末へ送信する。主装置通信パケットから出力制御部へデータを入力すると共に、端末の入力制御部から出力される制御信号に基づいて端末通信パケットを作成し送信し、端末通信パケットを受信した主装置において端末通信パケットからのデータを入力データメモリに入力し、入力データメモリに基づいて出力データメモリを更新する。更新された出力デ−タメモリから主装置通信パケットが作成され、端末に送信される。これにより、主装置と端末間で主装置通信パケット、端末通信パケットとを送受して端末間の通話を制御することができるため、各端末に設けられていた音声ハイブリッド回路のバランス調整回路は不要になり、高速通信が可能であって、音量も大きくすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の共通線式インターホン装置の好ましい実施の形態を図面を参照して詳述する。
【００１５】
本発明の共通線式インターホン装置は、図１に示すように、主装置M1と、複数、例えば４台の端末S11、S12、S13、S14が、それぞれ２線の伝送ラインL11、L13、L15、L17から伝送ラインL12、L14、L16、L18を介して並列に接続されてなるものである。
【００１６】
主装置M1は、図２に示すように、通信ＩＦM11、多重化制御部M12、例えばハンズフリー通話のためのエコーキャンセラ回路やボイススイッチ回路を備えたトランクM13、トランクM14及びＣＰＵM15を有する。
【００１７】
主装置M1の通信ＩＦM11は、伝送ラインL11に接続されると共に、多重化制御部M12に接続される。多重化制御部M12は例えば集積回路等で構成され、トランクM13、トランクM14及びＣＰＵM15にそれぞれ接続される。ＣＰＵM15には、各端末の出力制御部S116、S126・・の制御信号を記憶する出力データメモリM152及び各端末の入力制御部S117、S127・・の制御信号を記憶する入力データメモリM151が備えられる。出力データメモリM152には、図３に示すように、例えば、端末S11の出力制御部S116の、例えば、４ビットの制御信号SO111、SO112、SO113、SO114を記憶するメモリSO11、端末S12の出力制御部S126の制御信号SO121、SO122、SO123、SO124を記憶するメモリSO12、同様に、端末S13の出力制御部S136の制御信号を記憶するメモリSO13、端末S14の出力制御部S146の制御信号を記憶するメモリSO14が備えられる。また、入力データメモリM151には、例えば、端末S11の入力制御部S117の、例えば、４ビットの制御信号SI111、SI112、SI113、SI114を記憶するメモリSI11、端末S12の入力制御部S127の制御信号SI121、SI122、SI123、SI124を記憶するメモリSI12、同様に、端末S13の入力制御部S137の制御信号を記憶するメモリSI13、端末S14の入力制御部S147の制御信号を記憶するメモリSI14が備えられる。
【００１８】
端末S11は通信ＩＦS111、多重化制御部S112、ＣＯＤＥＣS113、スピーカアンプS114、マイクアンプS115、スピーカSP11、マイクロフォンEM11、出力制御部S116、入力制御部S117及びアドレス設定部S118を有する。
【００１９】
端末S11の通信ＩＦS111は伝送ラインL12に接続されると共に、多重化制御部S112に接続される。多重化制御部S112は、例えば集積回路等で構成され、ＣＯＤＥＣS113、出力制御部S116、入力制御部S117、アドレス設定部S118にそれぞれ接続される。ＣＯＤＥＣS113のアナログ出力は、スピーカアンプS114の入力に接続され、スピーカアンプS114の出力はスピーカSP11に接続される。また、ＣＯＤＥＣS113のアナログ入力はマイクアンプS115の出力に接続され、マイクアンプS115の入力はマイクロフォンEM11に接続される。尚、電源回路の説明は省略する。
【００２０】
他の端末S12、S13、S14もそれぞれ同様に構成されるものである。
【００２１】
このような構成の共通線式インターホン装置の動作を、図４に示すフローチャートに従って説明をする。
【００２２】
まず、共通線式インターホン装置における各端末間の呼出のためのデータ通信制御を説明する。
【００２３】
主装置M1において、まず端末S11に対して（１００）、出力データメモリM152のデータに基づいて（１０１）、図５（ａ）に示ような主装置通信パケットMD121を作成し、伝送ラインに伝送する（１０２）。端末S11において自局宛ての主装置通信パケットSD111を受信すると、主装置通信パケットSD111のデータを出力制御部へ入力すると共に、入力制御部の制御信号から端末通信パケットSD121を作成し主装置M1に伝送する。主装置M1において、入力データメモリM151に端末通信パケットSD121からのデータを入力し、この入力データメモリM151に基づいて出力データメモリM152を更新する。この動作を順次端末S12、S13、S14に対して行い（１０４）、これを反復する（１０５）ものである。
【００２４】
主装置M1において各端末S11、S12、・・宛ての主装置通信パケットMD121、MD122、・・を作成するには、ＣＰＵM15において、予め記憶されている端末S11のアドレス設定部S118の４ビットの出力信号AD111、AD112、AD113、AD114をＣＯＤＥＣS113のサンプリング周期TS毎に読み出し多重化制御部M12へ出力し、多重化制御部M12で主装置通信パケットMD121のアドレススロットMS12へセットする（１００）。次に、ＣＰＵM15において、出力データメモリM152から端末S11に対するメモリSO11をＣＯＤＥＣS113のサンプリング周期TS毎に読み出し、多重化制御部M12へ出力する。多重化制御部M12において、主装置通信パケットの出力データスロットMS13へメモリSO111、SO112、SO113、SO114をセットして、主装置通信パケットMD121を作成し（１０１）、通信ＩＦM11を介して伝送ラインL11へ送出する（１０２）。
【００２５】
端末S11において、主装置M1から出力された主装置通信パケットMD121は伝送ラインL12を伝送されて通信ＩＦS111に入力され、通信ＩＦS111から主装置通信パケットSD111として多重化制御部S112に入力され、アドレススロットMS12のデータを自局のアドレス設定部S118から出力される出力信号AD111、AD112、AD113、AD114、例えば‘０００１’と比較して、一致した場合、出力制御部S116へ主装置通信パケットSD111の出力データスロットMS13のデータSO111、SO112、SO113、SO114を出力する。これと同時に入力制御部S117に入力されている、例えば、選局キー（図示せず）からの信号等の制御信号SI111、SI112、SI113、SI114を読み込み、図５（ｂ）に示す端末通信パケットの入力データスロットSM11にセットし、端末通信パケットSD121を作成する。端末通信パケットSD121は通信ＩＦS111を介して伝送ラインL12に送出され、主装置M1に伝送される。主装置M1から伝送された主装置通信パケットのアドレススロットMS12のデータが自局のアドレス設定部S118から出力される出力信号AD111、AD112、AD113、AD114と一致しない場合は、端末S11では処理を行わない。
【００２６】
主装置M1において、端末S11から送出された端末通信パケットSD121が伝送ラインL11から通信ＩＦM11に入力され、多重化制御部M12に端末通信パケットMD111が入力されると、端末通信パケットMD111の入力データスロットSM11のデータをＣＰＵM15に出力する。ＣＰＵM15は入力データスロットSM11のデータを入力データメモリM151の端末S11に対応するメモリSI11に入力する（１０３）。入力データメモリM151のメモリSI11に基づいて、ＣＰＵM15は出力データメモリM152を更新する（１０５）。
【００２７】
同様に、主装置M1において、順次各端末へ送出する主装置通信パケットを作成し伝送ラインL11へ送出し（１０４）、各端末において自局宛ての主装置通信パケットを受信すると、端末通信パケットを作成し、主装置において出力データメモリを更新し、最後の端末S14について送受信を行うと、最初の端末S11へ戻って、同様に通信パケットの作成、伝送を行うようになっている（１０５）。これにより、端末間の呼出が成立する。
【００２８】
このようにして特定端末、たとえば端末S11と端末S12の通話が成立すると、端末S11は受話信号SA113をマイクロフォンEM11で受信し、マイクアンプS115で増幅したアナログ音声信号SA114をＣＯＤＥＣS113のアナログ入力へ出力する。ＣＯＤＥＣS113は、図６（ａ）に示すタイミングでディジタル化された音声信号SD114を多重化制御部S112へサンプリング信号SD116毎にビットクロックSD115によって転送する。多重化制御部S112は端末通信パケットSD121の音声３スロットSM12に音声信号SD114をセットし通信ＩＦS111を介して伝送ラインL12へ出力する。主装置M1は、伝送ラインL11より通信ＩＦM11を介して通信パケットMD111を多重化制御部M12で受信し、トランクM13へ図６（ｇ）に示すタイミングで出力する。同時に多重化制御部M12は、トランクM13の出力信号MD14を図６（ｃ）に示すタイミングで入力し、主装置通信パケットMD122の音声１スロットMS14へセットする。主装置通信パケットMD122は、通信ＩＦM11を介して、伝送ラインL11へ送信される。端末S12の多重化制御部S122は、伝送ラインL1４より通信ＩＦS121を介して、主装置通信パケットSD112を受信する。多重化制御部S122は、音声１スロットMS14のディジタル音声信号SD123を図６（ｆ）に示すタイミングでＣＯＤＥＣS123へ転送する。ＣＯＤＥＣS123は、ディジタル音声信号SD123をアナログ音声信号SA121に変換しスピーカアンプS124へ出力する。スピーカアンプS124は、アナログ音声信号を増幅しスピーカSP12を介して受話信号SA122として出力する。端末S12から端末S11への送話も同様の手順で転送される（図６（ｂ）、（ｈ）、（ｄ）、（ｅ））。主装置M1および端末S11、端末S12の多重化制御部M12、S112、S122の動作は、簡単な動作の繰り返しであり、ゲートアレイ回路等の集積化が容易であり高速の通信処理が可能である。また、端末通信パケットの音声がＣＯＤＥＣで一定周期でサンプリングされディジタル化された音声信号を主装置のトランクへ一旦転送し、トランクで処理された音声を各端末へ転送し、端末のＣＯＤＥＣによってアナログの音声信号に変換することにより任意の２台の端末間でハンズフリー通話が可能となる。
【００２９】
上記説明は本発明の一実施例であって、本願発明はこれに限定されず、端末は４台に限らず、主装置のトランクは２組に限らず、場合によっては省略も可能である。また、端末の出力制御部、入力制御部、アドレス設定部の出力はこれに限定されない。通信パケットのスタートビットのビット数もこれに限定されず、アドレススロット、出力データスロット、入力スロットのビット数は、それぞれ端末のアドレス設定部、出力制御部、入力制御部のそれと一致するかそれ以上であればよい。音声１スロット、音声２スロット、音声３スロット、音声４スロットのビット数も、端末のＣＯＤＥＣのＩＦと一致すればこれに限定されず、音声は必要な通話路数によればそれぞれ２チャンネルでなくても良い。
【００３０】
また、本願発明はＴＶドアホン装置、ナスコール装置、集合住宅インターホン装置等に好適に適用することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の共通線式インターホン装置によれば、主装置のＣＰＵのみで端末の呼出、通話送受の通信処理を簡単に行なうことができ、端末のＣＰＵを不要とし、２線で複数チャンネルの通話が可能となる。更に、音声通話のためのハイブリッド回路およびバランス調整回路を不要とし、受話音量を大きくできる効果がある。拡声通話のためのエコーキャンセラを通話チャンネル数分だけ主装置に設置できるのでコストを下げられる等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の共通線式インターホン装置の実施の形態例のシステムブロック図。
【図２】  本発明の共通線式インターホン装置のブロック図。
【図３】  本発明の共通線式インターホン装置の一部を示す構成図。
【図４】  本発明の共通線式インターホン装置の動作説明図。
【図５】  本発明の共通線式インターホン装置の動作説明図。
【図６】  本発明の共通線式インターホン装置の動作説明図。
【図７】  従来例のシステムブロック図。
【図８】  従来例のブロック図。
【図９】  従来例の動作説明図。
【符号の説明】
M1‥‥‥主装置
S11、S12、S13、S14‥‥‥端末
L11、L13、L15‥‥‥伝送ライン
M11‥‥‥通信ＩＦ
M12‥‥‥多重化制御部
M13、M14‥‥‥トランク
M151‥‥‥入力データメモリ
M152‥‥‥出力データメモリ
M15‥‥‥ＣＰＵ
S111‥‥‥通信ＩＦ
S112‥‥‥多重化制御部
S113‥‥‥ＣＯＤＥＣ
S114‥‥‥スピーカアンプ
S115‥‥‥マイクアンプ
SP11‥‥‥スピーカ
EM‥‥‥マイクロフォン
S116‥‥‥出力制御部
S117‥‥‥入力制御部
S118‥‥‥アドレス設定部
MS11‥‥‥スタートビット
MS12‥‥‥アドレス
MS13‥‥‥出力データ
MS14、MS15‥‥‥音声
MD121、MD122、MD123、MD124‥‥‥主装置パケット
SM11‥‥‥入力データ
SM12、SM13‥‥‥音声
SD121、SD122、SD123、SD124‥‥‥端末通信パケット
【図１】
0003686517.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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