(57)【要約】【課題】外来のノイズによる通信の信頼性低下を抑制する。【解決手段】受信した変調信号を復調部７によって復調し、復調された音声情報から制御部１０が誤り率を検出することで外来のノイズの影響度合いを判定する。そして、誤り率がしきい値を超えてしまう場合、制御部１０が発振部３２の搬送波周波数を他の周波数に切り換える。その結果、ノイズによる通信の信頼性低下を抑制することができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信対象の情報で搬送波を変調する変調手段と、変調手段から出力される変調信号を信号線を介して送信する送信手段と、信号線を介して変調信号を受信する受信手段と、受信手段で受信した変調信号を復調する復調手段と、変調手段並びに復調手段で使用する搬送波の周波数を択一的に切り換える搬送波周波数切換手段とを備え、
変調手段は、搬送波周波数に等しい周波数を有する周期的なディジタル信号を発振する発振部を具備し、
復調手段は、受信手段で受信する変調信号の搬送波周波数を検出する搬送波周波数検出部と、搬送波周波数検出部で検出された搬送波周波数に等しい周波数を有する周期的なディジタル信号を発振する発振部とを具備し、
搬送波周波数切換手段は、互いに周波数が異なる複数の波形データを記憶した記憶部を具備し、記憶部に記憶した複数の波形データの中から選択した一の波形データを変調手段及び復調手段の発振部に与え、
変調手段並びに復調手段の発振部は、搬送波周波数切換手段から与えられる波形データに応じたディジタル信号を発振することを特徴とする通信装置。
【請求項２】
復調手段で復調された情報の誤り率を検出する検出手段を備え、
搬送波周波数切換手段は、検出手段で検出される誤り率が所定のしきい値よりも高い場合に変調手段の発振部に波形データを与えて搬送波周波数を切り換えることを特徴とする請求項１記載の通信装置。
【請求項３】
復調手段は、発振部が発振するディジタル信号をディジタル化された変調信号に乗算して得られるベースバンド信号から元の情報を復号する復号部と、送信された情報に含まれるシンボル同期用信号と搬送波周波数毎に予め用意されている参照信号との相関に基づいて復号部におけるシンボル同期タイミングを検出するタイミング検出部とを具備し、
タイミング検出部は、搬送波周波数検出部で検出された搬送周波数に対応した参照信号を選択してシンボル同期タイミングを検出することを特徴とする請求項２記載の通信装置。
【請求項４】
送信対象の情報で搬送波を変調する変調手段と、変調手段から出力される変調信号を信号線を介して送信する送信手段と、信号線を介して変調信号を受信する受信手段と、受信手段で受信した変調信号を復調する復調手段とを備え、
変調手段は、互いに周波数が異なる複数種類の搬送波を変調し且つ多重化した変調信号を出力し、
復調手段は、受信手段で受信する変調信号の搬送波周波数を検出する搬送波周波数検出部と、復調された情報の誤り率を検出する検出手段と、複数種類の搬送波のうちで検出手段で検出される誤り率が所定のしきい値よりも低くなる搬送波の周波数に等しい周波数を有する周期的なディジタル信号を発振する発振部とを具備したことを特徴とする通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の通信装置として、例えば、インターホンシステムにおけるインターホン親機やインターホン副親機、ドアホン子器などがある。例えば、特許文献１に記載されているインターホンシステムは、宅内に設置されたインターホン親機並びにインターホン副親機と、宅外の外玄関に設置されたドアホン子器とが信号線で接続されてなり、ドアホン子器が搭載するテレビカメラの映像信号と、音声信号と、制御信号とを周波数分割多重によって共通の信号線を介して送受信している。
【特許文献１】特開平１０−３０４３５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述のような種々の情報（音声、映像、制御の各情報）は搬送波（キャリア）を当該情報で変調した変調信号によって送受信されるのであるが、使用する環境によっては外来ノイズ（例えば、種々の無線通信による信号など）の周波数と搬送波周波数が一致又は近接してしまい、当該ノイズの影響で通信の信頼性が大きく低下してしまう虞があった。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、外来のノイズによる通信の信頼性低下を抑制することができる通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、送信対象の情報で搬送波を変調する変調手段と、変調手段から出力される変調信号を信号線を介して送信する送信手段と、信号線を介して変調信号を受信する受信手段と、受信手段で受信した変調信号を復調する復調手段と、変調手段並びに復調手段で使用する搬送波の周波数を択一的に切り換える搬送波周波数切換手段とを備え、変調手段は、搬送波周波数に等しい周波数を有する周期的なディジタル信号を発振する発振部を具備し、復調手段は、受信手段で受信する変調信号の搬送波周波数を検出する搬送波周波数検出部と、搬送波周波数検出部で検出された搬送波周波数に等しい周波数を有する周期的なディジタル信号を発振する発振部とを具備し、搬送波周波数切換手段は、互いに周波数が異なる複数の波形データを記憶した記憶部を具備し、記憶部に記憶した複数の波形データの中から選択した一の波形データを変調手段及び復調手段の発振部に与え、変調手段並びに復調手段の発振部は、搬送波周波数切換手段から与えられる波形データに応じたディジタル信号を発振することを特徴とする。
【０００６】
請求項１の発明によれば、搬送波周波数切換手段が搬送波周波数を切り換えるので、外来のノイズによる通信の信頼性低下を抑制することができる。しかも、搬送波周波数切換手段が記憶部に記憶した波形データの中から択一的に選択した波形データを変調手段並びに復調手段の発振部に与えることで搬送波周波数を容易に切り換えることができる。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、復調手段で復調された情報の誤り率を検出する検出手段を備え、搬送波周波数切換手段は、検出手段で検出される誤り率が所定のしきい値よりも高い場合に変調手段の発振部に波形データを与えて搬送波周波数を切り換えることを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明によれば、受信した情報の誤り率に応じて自動的に搬送波周波数を切り換えることができる。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、復調手段は、発振部が発振するディジタル信号をディジタル化された変調信号に乗算して得られるベースバンド信号から元の情報を復号する復号部と、送信された情報に含まれるシンボル同期用信号と搬送波周波数毎に予め用意されている参照信号との相関に基づいて復号部におけるシンボル同期タイミングを検出するタイミング検出部とを具備し、タイミング検出部は、搬送波周波数検出部で検出された搬送周波数に対応した参照信号を選択してシンボル同期タイミングを検出することを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明によれば、搬送波周波数検出部で受信した変調信号の搬送波周波数を検出するまでの間は復調手段における他の機能を停止しておくことで消費電流を削減することができる。
【００１１】
請求項４の発明は、上記目的を達成するために、送信対象の情報で搬送波を変調する変調手段と、変調手段から出力される変調信号を信号線を介して送信する送信手段と、信号線を介して変調信号を受信する受信手段と、受信手段で受信した変調信号を復調する復調手段とを備え、変調手段は、互いに周波数が異なる複数種類の搬送波を変調し且つ多重化した変調信号を出力し、復調手段は、受信手段で受信する変調信号の搬送波周波数を検出する搬送波周波数検出部と、復調された情報の誤り率を検出する検出手段と、複数種類の搬送波のうちで検出手段で検出される誤り率が所定のしきい値よりも低くなる搬送波の周波数に等しい周波数を有する周期的なディジタル信号を発振する発振部とを具備したことを特徴とする。
【００１２】
請求項４の発明によれば、複数種類の搬送波を変調して多重化した変調信号から誤り率の低い搬送波周波数の変調信号を弁別して元の情報を復調するので、外来のノイズによる通信の信頼性低下を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、外来のノイズによる通信の信頼性低下を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の技術思想を、従来技術で説明したようなインターホン機器（インターホンシステムのインターホン親機、副親機、ドアホン子器など）に適用した実施形態について図面を参照して詳細に説明する。但し、本発明の技術思想が適用可能な通信装置はインターホン機器に限定されるものではなく、通信装置全般に適用可能である。
【００１５】
（実施形態１）
本実施形態の通信装置は、図１（ａ）に示すようにマイクロホン１と、マイクロホン１から出力されるアナログ音声信号をディジタル音声信号に変換するアナログ／ディジタル変換部２と、アナログ／ディジタル変換部２から出力されるディジタル音声信号をディジタル変調する変調部３と、変調部３から出力されるディジタル変調信号をアナログ変調信号に変換するディジタル／アナログ変換部４と、ディジタル／アナログ変換部４から出力されるアナログ変調信号を信号線Ｌｓを介して送信するとともに他の通信装置が送信したアナログ変調信号を信号線Ｌｓを介して受信する送受信部５と、送受信部５で受信したアナログ変調信号をディジタル変調信号に変換するアナログ／ディジタル変換部６と、アナログ／ディジタル変換部６から出力されるディジタル変調信号を復調する復調部７と、復調部７で復調されたディジタル音声信号をアナログ音声信号に変換するディジタル／アナログ変換部８と、ディジタル／アナログ変換部８から出力されるアナログ音声信号を音声に変換して出力するスピーカ９と、各部を制御する制御部１０と、不揮発性の半導体メモリからなる記憶部１１とを備えている。
【００１６】
変調部３はディジタル音声信号をバイナリ位相シフトキーイング（ＢＰＳＫ）によりディジタル変調するものであって、図１（ｂ）に示すようにディジタル音声信号（音声データ列）を符号化する符号化部３０と、ローパスフィルタからなり符号化されたディジタル音声信号の帯域を制限するフィルタ部３１と、搬送波周波数に等しい周波数を有する周期的なディジタル信号（正弦波信号）を発振する発振部３２と、発振部３２から出力される正弦波信号をフィルタ部３１で帯域制限されたディジタル音声信号（ベースバンド信号）に乗算する乗算部３３とを具備している。そして、乗算部３３から出力されるディジタル変調信号がディジタル／アナログ変換部４でアナログ変調信号に変換され、送受信部５によって信号線Ｌｓを介して送信される。但し、ＢＰＳＫによるディジタル変調の詳細については従来周知であるから説明を省略する。また、変調部３におけるディジタル変調方式はＢＰＳＫに限定する趣旨ではなく、ＱＰＳＫやＱＡＭなどの他のディジタル変調方式を採用しても構わない。
【００１７】
一方、送受信部５で受信したアナログ変調信号がアナログ／ディジタル変換部６でディジタル変調信号に変換された後に復調部７に入力される。復調部７は、図１（ｃ）に示すようにディジタル変調信号から搬送波（キャリア）の周波数及び位相を検出するキャリア検出部７０と、周期的なディジタル信号（正弦波信号）を発振する発振部７１と、発振部７１から出力される正弦波信号をディジタル変調信号に乗算する乗算部７２と、ローパスフィルタからなり乗算部７２から出力されるディジタル音声信号（ベースバンド信号）の帯域を制限するフィルタ部７３と、フィルタ部７３で帯域制限されたベースバンド信号を復号する復号部７４と、復号部７４で復号されたディジタル音声信号を用いて復号部７４におけるシンボル同期タイミングを決定するタイミング同期部７５とを具備している。そして、復調部７４で復調されたディジタル音声信号をディジタル／アナログ変換部８でアナログ音声信号に変換し、変換されたアナログ音声信号がスピーカ９により音声に変換されて出力される。但し、ＢＰＳＫによるディジタル復調の詳細については従来周知であるから説明を省略する。
【００１８】
制御部１０はマイコンを主構成要素とし、後述するように復調部７で復調されたディジタル音声信号の誤り率（ビット・エラー・レート）を検出して所定のしきい値と比較する処理（以下、「誤り率判定処理」という。）、誤り率判定処理による判定結果に応じて発振部３２，７１の発振周波数（搬送波周波数）を切り換える処理（以下、「搬送波周波数切換処理」という。）などを行っている。ここで、記憶部１１には複数種類（例えば、２００キロヘルツ、４００キロヘルツ、５００キロヘルツ）の周波数の正弦波信号に対応した波形データが記憶されており、制御部１０が記憶部１１から何れか一つの波形データを選択し読み出して発振部３２，７１に与えれば、選択された周波数の正弦波信号が発振部３２，７１から出力されるのである。
【００１９】
次に、本実施形態の通信装置同士が音声情報を送受信する手順について、図２のシーケンス図を参照して説明する。但し、説明を簡単にするため、以下では一方の通信装置を「親機」、他方の通信装置を「子器」と呼ぶことにする。
【００２０】
まず、親機の制御部１０は、周波数ｆ１（＝２００キロヘルツ）の波形データを記憶部１１から読み出して変調部３の発振部３２に与え、搬送周波数をｆ１とした変調信号を送受信部５より信号線Ｌｓを介して子器に送信する（Ｓ１）。子器においては、親機から送信されたアナログ変調信号を送受信部５で受信し、アナログ／ディジタル変換部６でアナログからディジタルに変換されたディジタル変調信号が復調部７に入力され、復調部７のキャリア検出部７０で搬送波の周波数と位相が検出される（Ｓ２）。キャリア検出部７０の検出結果（搬送波周波数ｆ１及び位相）が子器の制御部１０に送られると、制御部１０は周波数ｆ１（＝２００キロヘルツ）の波形データを記憶部１１から読み出して復調部７の発振部７１に与える。そして、発振部７１がキャリア検出部７０で検出された位相に同期し且つ搬送波周波数ｆ１で発振することにより、上述した手順で復調部７がディジタル変調信号を復調する（Ｓ３）。ここで、送信される音声情報には誤り検出符号が付加されており、受信側の子器の制御部１０では、復調されたディジタル音声信号に付加されている誤り検出符号を用いて誤り率判定処理を行い（Ｓ４）、誤り率が所定のしきい値よりも低ければ、搬送波周波数をｆ１から変更せずに変調部３で変調された変調信号を送受信部５より親機へ送信させる（Ｓ５）。
【００２１】
一方、親機においては、子器から送信されたアナログ変調信号を送受信部５で受信し、アナログ／ディジタル変換部６でアナログからディジタルに変換されたディジタル変調信号が復調部７に入力され、復調部７のキャリア検出部７０で搬送波の周波数と位相が検出される（Ｓ６）。キャリア検出部７０の検出結果（搬送波周波数ｆ１及び位相）が親機の制御部１０に送られると、制御部１０は周波数ｆ１（＝２００キロヘルツ）の波形データを記憶部１１から読み出して復調部７の発振部７１に与える。そして、発振部７１がキャリア検出部７０で検出された位相に同期し且つ搬送波周波数ｆ１で発振することによって復調部７がディジタル変調信号を復調する（Ｓ７）。さらに親機の制御部１０は、復調されたディジタル音声信号に付加されている誤り検出符号を用いて誤り率判定処理を行い（Ｓ８）、誤り率が所定のしきい値よりも高ければ、変調部３の搬送波周波数をｆ１から他の周波数（例えば、ｆ２＝４００キロヘルツ）に切り換える搬送波周波数切換処理を実行し、切り換えた周波数ｆ２の搬送波で変調部３に音声情報を変調させた変調信号を送受信部５より子器へ送信させる（Ｓ９）。
【００２２】
上述のように本実施形態の通信装置では、受信した信号の誤り率を検出することで外来のノイズの影響度合いを判定し、誤り率がしきい値を超えてしまう場合に搬送波周波数を他の周波数に切り換えているので、ノイズによる通信の信頼性低下を抑制することができる。しかも、制御部１０が記憶部１１に記憶した波形データの中から択一的に選択した波形データを変調部３並びに復調部７の発振部３２，７１に与えることで搬送波周波数を容易に切り換えることができ、さらに、受信した音声情報の誤り率に応じて自動的に搬送波周波数を切り換えることができる。
【００２３】
（実施形態２）
本実施形態の通信装置は復調部７の構成に特徴があり、その他の基本構成は実施形態１と共通である。よって、共通の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００２４】
実施形態１における復調部７のタイミング同期部７５が復号された後のディジタル音声信号を用いてシンボル同期タイミングを決定するのに対し、本実施形態では、図３に示すように復調部７のタイミング同期部７５がディジタル変調信号からシンボル同期タイミングを決定している点に特徴がある。
【００２５】
詳しい説明は省略するが、本実施形態では音声情報をフレーム単位で送信しており、フレームの先頭には所定パターンの参照信号（プリアンブル）が挿入されている。そして、従来周知のように、復調部７のタイミング同期部７５では各周波数の搬送波毎に予め記憶部１１に記憶されているプリアンブルの波形パターン（参照信号）とディジタル変調信号の波形パターンとの相関を求めることでシンボル同期タイミングを決定している。ここで、シンボル同期タイミングを決定するためにはディジタル変調信号の搬送波周波数に対応した参照信号を選択して使用する必要があるので、本実施形態におけるタイミング同期部７５ではキャリア検出部７０で検出された搬送波周波数に応じて使用する参照信号を切り換えるようにしている。
【００２６】
而して、実施形態１ではタイミング同期部７５が復号された後のディジタル音声信号を用いてシンボル同期タイミングを決定していたため、復調部７の全ての構成要素を常に動作させなければならないことから消費電流が増大してしまうが、本実施形態では、復調部７のキャリア検出部７０がディジタル変調信号の搬送波周波数を検出するまでの間は復調部７における他の機能を停止しておくことで消費電流を削減することができる。しかも、フィルタ部７３の前段でシンボル同期タイミングが決定していれば、フィルタ部７３におけるサンプリング数を実施形態１と比較して減少することができてフィルタ部７３の処理を相対的に簡素化できるという利点もある。
【００２７】
（実施形態３）
図４に本実施形態の通信装置における変調部３の構成を示す。本実施形態における変調部３は、それぞれが独立して周波数を切り換えることができる２つの発振部３２Ａ，３２Ｂと、発振部３２Ａ，３２Ｂから出力される正弦波信号を各々ディジタル変調信号に乗算する乗算部３３Ａ，３３Ｂと、乗算部３３Ａ，３３Ｂから出力され且つ互いに搬送波周波数が異なる２種類のディジタル変調信号を加算する加算部３４とを具備している。すなわち、本実施形態においては同じ音声情報で２つの異なる周波数の搬送波をそれぞれ変調し、各変調信号を周波数多重化して送信している。
【００２８】
一方、復調部７においては、周波数多重化された２つの搬送波周波数をキャリア検出部７０で検出し、それぞれの搬送波周波数毎に復調したディジタル音声信号に対して誤り率判定処理を実行することで相対的に誤り率が低い方の搬送波周波数を弁別し、弁別後は弁別した搬送波周波数についてのみ復調処理を行う。
【００２９】
而して、互いに周波数が異なる複数種類の搬送波を変調して多重化した変調信号から誤り率の低い搬送波周波数の変調信号を弁別して音声情報を復調するので、外来のノイズによる通信の信頼性低下を抑制することができる。
【００３０】
尚、実施形態１〜３では１種類の情報（音声情報）のみを送受信する場合を例示したが、従来技術で説明したように複数種類、例えば、音声情報と映像情報、音声情報と映像情報と制御情報を周波数分割多重化して送受信する場合において、各情報毎に本発明の技術思想を適用することができる。ここで、複数種類の情報を周波数分割多重化して送受信する場合、各情報の変調信号をそれぞれの搬送波周波数毎に帯域通過フィルタ（バンドパスフィルタ）でフィルタリングする必要がある。この場合、ノイズによる通信の信頼性低下を抑制しつつ隣接する搬送波周波数同士の周波数差が大きくなるように搬送波周波数を選択すれば、帯域通過フィルタの遮断特性を緩やかにすることができて当該フィルタの処理を簡素化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態１を示し、（ａ）は全体のブロック図、（ｂ）は変調部のブロック図、（ｃ）は復調部のブロック図である。
【図２】同上の動作説明用のシーケンス図である。
【図３】実施形態２における復調部のブロック図である。
【図４】実施形態３における変調部のブロック図である。
【符号の説明】
【００３２】
３  変調部
７  復調部
１０  制御部
１１  記憶部
３２  発振部
７０  キャリア検出部
７１  発振部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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