(57)【要約】【課題】  ＯＦＤＭ方式の時分割方式を採用しても、上り通信の伝送効率を上げることができる集合住宅インターホンシステムを提供する。【解決手段】 居室端末から制御機への上り通信は、上りサブチャンネル分割通信により実施され、居室端末２は、上り通信を開始する際に居室端末２毎に設定された上り遅延時間を空けて上り通信を開始するよう上り通信を制御する居室端末通信制御部２ｂを有し、個々の居室端末２の上り遅延時間は、上り通信タイミング開始後に他の居室端末２から送信された上り通信と共に、制御機３が同時に受信するよう個々の居室端末２の幹線遅延時間を加味して設定された時間であり、制御機３が複数の上り通信を同時に受信することで、一括復調が可能となる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
訪問者が訪問先の居住者を呼び出すための集合玄関機と、各住戸に設置されて前記集合玄関機からの呼び出しに応答するための居室端末と、前記集合玄関機と前記居室端末との間の通信を制御する制御機とを有し、少なくとも前記制御機と前記居室端末との間の通信にＯＦＤＭ技術を適用した集合住宅インターホンシステムであって、
前記居室端末から前記制御機への上り通信は、上りサブチャンネル分割通信により実施され、
個々の前記居室端末は、前記制御機から前記居室端末へ送信された下り通信が終了してから、上り通信を開始するまでの無通信期間としての上り遅延時間が設定されており、当該上り遅延時間を空けて上り通信を開始する居室端末通信制御部を有し、
個々の前記居室端末の前記上り遅延時間は、前記制御機が同時接続した前記居室端末からの上り信号が前記制御機に同時に到達するよう個々の前記居室端末と前記制御機との間の幹線遅延時間を基に設定され、
前記制御機が複数の前記上り通信を同時に受信して、一括復調を可能としたことを特徴とする集合住宅インターホンシステム。
【請求項２】
前記制御機は、前記居室端末に対して上り通信のＯＦＤＭサブチャンネルを分配するサブチャンネル分配制御部を有し、
前記サブチャンネル分配制御部は、同時接続して上り通信を実施する前記居室端末に対して、前記ＯＦＤＭサブチャンネルを均等に割り付けることを特徴とする請求項１記載の集合住宅インターホンシステム。
【請求項３】
前記制御機は、前記居室端末に対して上り通信のＯＦＤＭサブチャンネルを分配するサブチャンネル分配制御部を有し、
前記サブチャンネル分配制御部は、同時接続して上り通信を実施する前記居室端末に対して、前記居室端末毎に上り通信のデータ量を読み取って、前記居室端末に割り付けるサブチャンネル数を前記データ量を加味して変更することを特徴とする請求項１記載の集合住宅インターホンシステム。
【請求項４】
前記制御機は、個々の前記居室端末の遅延時間を計測する遅延時間計測カウンタと、前記上り遅延時間を設定して個々の前記居室端末に通知する上り遅延時間設定部とを有すると共に、前記居室端末は、受信した上り遅延時間を記憶する設定時間記憶部を有し、
前記遅延時間計測カウンタが、前記制御機から送信された下り通信に同期して前記居室端末から送信された同期通知を基に、各居室端末の上り通信の同期タイミングと下り送信終了タイミングの差から、前記制御機と前記居室端末との間の幹線遅延時間を測定し、
前記上り遅延時間設定部が、測定した前記幹線遅延時間を基に、前記居室端末の上り遅延時間を演算して通知することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の集合住宅インターホンシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集合住宅において訪問者が居住者を呼び出して通話することができる集合住宅インターホンシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
集合住宅において訪問者が訪問先の住戸を選択して呼び出しを行い、居住者と通話することができる集合住宅インターホンシステムには、通信データ量を増やすことができるため、複数の搬送波を用いるデジタル変調方式を用いたものがある。
このデジタル変調方式には、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式がある（例えば、特許文献１参照）が、従来のインターホンシステムの幹線に使用されたＯＦＤＭ技術は、上りと下りとで異なる周波数帯を使用して分けて伝送するか、時分割で伝送していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−３２９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上りと下りとで周波数を分ける方式は、使用する周波数帯の間にフィルタで両者を分離するために使用できない周波数帯が必要であり、信号の伝送に使える帯域が狭かった。一方、時分割方式の場合は、周波数利用効率は高いが、上り通信の衝突回避のため、無通信期間が必要であったため伝送効率が低かった。
図５はこの従来の時分割方式を具体的に示した信号状態説明図であり、同一の上り通信タイミングを使用して時分割で４つの居室端末が上り通信を実施している状態を示している。この図５に示すように、それぞれの居室端末がＯＦＤＭの全ての帯域（サブチャンネル）を使用し、衝突しないよう無通信期間を経て通信を実現しているため、無通信期間の割り合いが多い。
【０００５】
この時分割方式は周波数利用効率が高いため、無通信期間を削減すれば高い伝送効率を実現できることが想像できる。そのため、複数の機器で平行して同時に上り通信を実施すれば、無通信期間も一括して設けることができるため全体の無通信期間の短縮が可能となる。
このような目的で、複数有るサブチャンネルを個々の居室端末に割り付けて、平行して上り通信を実施させた場合を図６に示している。ところが、図６に示すように、それぞれの居室端末の幹線での遅延時間が違う為に、居室端末で同時に上り通信を実施させても制御機での受信タイミングがバラバラになってしまい、単純にサブチャンネルを割り付けて同時に上り通信を実施しても制御機において復調処理が出来ず、実施出来なかった。
【０００６】
そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、ＯＦＤＭ方式の時分割方式を採用しても、上り通信の伝送効率を上げることができる集合住宅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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する為に、請求項１の発明は、訪問者が訪問先の居住者を呼び出すための集合玄関機と、各住戸に設置されて集合玄関機からの呼び出しに応答するための居室端末と、集合玄関機と居室端末との間の通信を制御する制御機とを有し、少なくとも制御機と居室端末との間の通信にＯＦＤＭ技術を適用した集合住宅インターホンシステムであって、居室端末から制御機への上り通信は、上りサブチャンネル分割通信により実施され、個々の居室端末は、制御機から居室端末へ送信された下り通信が終了してから、上り通信を開始するまでの無通信期間としての上り遅延時間が設定されており、当該上り遅延時間を空けて上り通信を開始する居室端末通信制御部を有し、個々の居室端末の上り遅延時間は、制御機が同時接続した居室端末からの上り信号が制御機に同時に到達するよう個々の居室端末と制御機との間の幹線遅延時間を基に設定され、制御機が複数の上り通信を同時に受信して、一括復調を可能としたことを特徴とする。
この構成によれば、個々の居室端末に対して幹線遅延時間が加味された無通信期間が設定されるため、全ての居室端末からの上り通信を制御機で同一のタイミングで受信できる。よって、複数のＯＦＤＭ上り通信のシンボル同期や復調が可能となり、通信を時分割する際に居室端末に必要なゼロ振幅期間を居室端末の間で共有して１個分で済ますことができ、上り通信の伝送効率に加え応答速度を向上させることができる。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の構成において、制御機は、居室端末に対して上り通信のＯＦＤＭサブチャンネルを分配するサブチャンネル分配制御部を有し、サブチャンネル分配制御部は、同時接続して上り通信を実施する居室端末に対して、ＯＦＤＭサブチャンネルを均等に割り付けることを特徴とする。
この構成によれば、多数存在するＯＦＤＭのサブチャンネルを同時接続している複数の居室端末に均等に割り付けるため、数十〜数百の居室端末が同じフレームを使って同時に制御機と通信する事が可能であり、幹線の通信量が増大して不具合の発生を防止できる。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１記載の構成において、制御機は、居室端末に対して上り通信のＯＦＤＭサブチャンネルを分配するサブチャンネル分配制御部を有し、サブチャンネル分配制御部は、同時接続して上り通信を実施する居室端末に対して、居室端末毎に上り通信のデータ量を読み取って、居室端末に割り付けるサブチャンネル数をデータ量を加味して変更することを特とする。
この構成によれば、サブチャンネルの割り付けを制御機からの指示により可変とすることで、上りデータ内容（制御或いは音声）によって居室端末毎に伝送速度を最適化できるし、同時通信可能な居室端末の数が増減しても全てのサブチャンネルを活用でき、早い応答速度を得ることができる。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１乃至３に記載の構成において、制御機は、個々の居室端末の遅延時間を計測する遅延時間計測カウンタと、上り遅延時間を設定して個々の居室端末に通知する上り遅延時間設定部とを有すると共に、居室端末は、受信した上り遅延時間を記憶する設定時間記憶部を有し、遅延時間計測カウンタが、制御機から送信された下り通信に同期して居室端末から送信された同期通知を基に、各居室端末の上り通信の同期タイミングと下り送信終了タイミングの差から、制御機と居室端末との間の幹線遅延時間を測定し、上り遅延時間設定部が、測定した幹線遅延時間を基に、居室端末の上り遅延時間を演算して通知することを特徴とする。
この構成によれば、制御機が個々の居室端末の上り遅延時間を設定するため、作業者が居室端末毎に設定する必要が無く、施工が複雑になるようなことがない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、個々の居室端末に対して幹線遅延時間が加味された無通信期間が設定されるため、全ての居室端末からの上り通信を制御機で同一のタイミングで受信できる。よって、複数のＯＦＤＭ上り通信のシンボル同期や復調が可能となり、通信を時分割する際に居室端末に必要なゼロ振幅期間を居室端末の間で共有して１個分で済ますことができ、上り通信の伝送効率に加え応答速度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る集合住宅インターホンシステムの一例を示す構成図である。
【図２】図１の制御機と居室端末との間のＯＦＤＭ伝送の信号状態説明図である。
【図３】遅延時間計測の説明図であり、（ａ）は下り信号の送信から上り信号を受信するまでに発生する遅延時間、（ｂ）は計測カウンタ、（ｃ）は上りシンボル同期タイミング、（ｄ）は計測開始タイミング、（ｅ）は計測終了タイミング、（ｆ）は遅延時間をそれぞれ示している。
【図４】制御機と居室端末との間のＯＦＤＭ伝送の他の例を示す信号状態説明図である
【図５】従来のＯＦＤＭ伝送の信号状態説明図であり、上り時分割の信号形態を示している。
【図６】複数有るサブチャンネルを個々の居室端末に割り付けて同時に上り通信を実施させた信号状態説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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は本発明に係る集合住宅インターホンシステムの概略構成図を示し、１は訪問者が訪問先の居住者を呼び出すための集合玄関機、２は集合玄関機１からの呼び出しに居住者が応答するための居室端末、３は集合玄関機１と居室端末２との間の通信を制御する制御機である。
集合玄関機１は伝送線Ｌ１を介して制御機３に接続され、居室端末２は幹線Ｌ２を介して制御機３に接続されている。
【００１４】
また、図１において、２ａは後述する上り遅延時間を記憶する設定時間記憶部、２ｂは通信を制御する居室端末通信制御部である。更に、３ａは制御機３を制御すると共に、個々の居室端末２の通信遅延時間を計測する遅延時間計測カウンタ、及び計測した通信遅延時間から上り遅延時間を設定する上り遅延時間設定部でもある制御機制御部である。
【００１５】
図２は、制御機３と居室端末２との間のＯＦＤＭ伝送の信号状態説明図であり、居室端末２に対してＯＦＤＭのサブチャンネルを均等に割り付けた状態を示している。図２に示すように、制御機３への上り変調波の到達タイミングが一致するように居室端末２毎に無通信時間が設定されている。この無通信時間（上り遅延時間）は、制御機制御部３ａにより個々の居室端末２に対して設定される。
【００１６】
尚、図２では居室端末２をＡ〜Ｄの４台とし、サブチャンネル数を８チャンネルとしているが、サブチャンネル数は、２５６／５１２／１０２４など、ＯＦＤＭ変復調のＦＦＴのＮの数に従って多数ある（詳述せず）し、居室端末数も集合住宅の規模に応じて数十台の場合もあれば、数百台の場合もある。
【００１７】
この受信タイミングを一致させる設定は以下のように行われる。図３はこの受信タイミングを一致させるために実施される遅延時間計測の説明図であり、（ａ）は下り信号の送信から上り信号を受信するまでに発生する往復の遅延時間、（ｂ）は計測カウンタ、（ｃ）は上りシンボル同期タイミング、（ｄ）は計測開始タイミング、（ｅ）は計測終了タイミング、（ｆ）は往復遅延時間とシンボル同期タイミングの関係を示している。Ｔ１は往復遅延時間、Ｔ２はシンボル同期タイミングから上り通信先頭までのクロック数である。
【００１８】
最初に下り信号を受けた居室端末２は、下り信号の終了に同期して、初期通信用のフレームを使って制御機３へ同期できたことを上り通信にて通知する。
居室端末２からの同期通知を受信した制御機３の制御機制御部３ａは遅延時間計測カウンタとして動作し、居室端末２の上り通信のシンボル同期タイミングと、下り送信終了タイミングの差から、制御機３と居室端末２との間の往復遅延時間を測定する。尚、遅延時間は下り通信の終了時点から上り通信の開始時点である為、シンボル同期タイミングよりも所定のクロック分前になるので、時間算出の際にはそれが差し引かれる。
【００１９】
この遅延時間の測定は各居室端末２に対して実施される。そして、測定した全ての遅延時間から、最も大きい遅延時間を選択し、この遅延時間を基準に個々の居室端末２に対して上り通信を開始させるまでの無通信時間である上り遅延時間を設定し、それぞれの居室端末２に通知する。この上り遅延時間の通知を受けた居室端末２は、設定時間記憶部２ａに記憶し、居室端末通信制御部２ｂはこの上り遅延時間に合わせたタイミングで上り通信を実施する。
こうして、設定された上り遅延時間を空けて各居室端末２が上り通信を開始すると、図２に示すように制御機３での受信タイミングを全て一致させることができる。
【００２０】
また、制御機３に同時接続された居室端末２に対して上りサブチャンネルの割り付けは制御機制御部３ａにより行われ、サブチャンネルが均等に割り付けられる。この割り付け数は、同時接続された居室端末２の数により変更され、少なければ各割り付け数は例えば１２チャンネルずつと多くなるし、多い場合は割り付けは例えば２チャンネルずつと削減される。
尚、遅延時間計測カウンタのＣＰＵ速度は、時間計測に必要な十分に早い速度である必要がある。
【００２１】
このように、個々の居室端末２に対して幹線遅延時間が加味された無通信期間が設定されるため、全ての居室端末２からの上り通信を制御機３で同一のタイミングで受信できる。よって、複数のＯＦＤＭ上り通信のシンボル同期や復調が可能となり、通信を時分割する際に居室端末２に必要なゼロ振幅期間を居室端末２の間で共有して１個分で済ますことができ、上り通信の伝送効率に加え応答速度を向上させることができる。
また、多数存在するＯＦＤＭのサブチャンネルを同時接続している複数の居室端末２に均等に割り付けるため、数十〜数百の居室端末２が同じフレームを使って同時に制御機３と通信する事が可能であり、幹線Ｌ２の通信量が増大して不具合の発生を防止できる。
そして、従来の時分割通信では、各居室端末２それぞれのスロットで衝突防止のため、最大遅延分のゼロ振幅区間を設ける必要があるが、上述した上りサブチャンネル分割通信では、制御機３への上り変調波の到着タイミングを一致させるため、それぞれの居室端末２がＯＦＤＭのサブチャンネルを使って幹線Ｌ２に個別に通信し、制御機３側で一括復調することができる。よって、上り通信の伝送効率及び応答速度を向上させることができ、例えば同じ上り通信タイミングでも図５の従来の時分割の方法に比べ、図２の方法では１．７５倍の通信データを送ることができる。
加えて、最大でサブチャンネルの数（６４，１２８，２５６，５１２，１０２４等）だけ居室端末２の同時接続が可能となる。
また、制御機３が個々の居室端末２の上り遅延時間を求めて設定するため、作業者が居室端末毎に設定する必要が無く、施工が複雑になるようなことがない。
【００２２】
図４は本発明の他の形態を示す信号状態説明図であり、上記図２の形態では居室端末２へのサブチャンネルの割り付け数を全て同数としたが、ここでは上りサブチャンネルの分割を居室端末２によって異なる割り付けとしている。図４では接続状態の居室端末２がＡ〜Ｄの４台であり、居室端末Ａには１２チャンネルが割り付けられ、居室端末Ｂには４チャンネルが割り付けられ、居室端末Ｃには２チャンネルが割り付けられ、居室端末Ｄには６チャンネルが割り付けられた場合を示している。
【００２３】
居室端末２の上り通信が制御信号だけであれば、データ量は少なくて良いため、サブチャンネル割り付けが少なく指定され、制御と音声の居室端末は音声データ、更には映像データを常時送信し続ける為、サブチャンネル割り付けが多く指定される。この割り付けは制御機制御部３ａが、通信内容から判断してリアルタイムで変更制御される。サブチャンネル数は上述したように多数あるため、接続状態にある個々の居室端末２の通信形態を判断して、図４に示すように１２チャンネルを割り付けたり、削減して２チャンネルのみの割り付けに変更制御が成される。
【００２４】
このように、サブチャンネルの割り付けを制御機３からの指示により可変とすることで、上りデータ内容（制御或いは音声）によって各居室端末２の伝送速度を最適化できるし、同時通信可能な居室端末２の数が増減しても全てのサブチャンネルを活用でき、早い応答速度を得ることができる。
【００２５】
尚、このサブチャンネルの割り付けを変更する方式の場合、新たに追加された居室端末２があれば、サブチャンネルが塞がっていても多く割り付けられた居室端末２のサブチャンネルを削減して、そのサブチャンネルを割り付けることで通信がスムーズに出来る。
また上記実施形態は、居室端末２から制御機３への上り信号に関して説明したが、集合玄関機１や図示しない管理室親機が複数存在し、それぞれ同一の幹線上に接続されている場合は、制御機３への上り信号に関して同様に構成することで、通信容量を上げることができる。
【符号の説明】
【００２６】
１・・集合玄関機、２・・居室端末、２ａ・・設定時間記憶部、２ｂ・・居室端末通信制御部、３・・制御機、３ａ・・制御機制御部（サブチャンネル分配制御部、遅延時間計測カウンタ、上り遅延時間設定部）。
【図１】
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【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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