JP2016201631A - ハンズフリー通話装置 - Google Patents

Abstract

【課題】通話品質が良いハンズフリー通話装置を、軽量且つ低コストで実現する。【解決手段】ハンズフリー通話装置１は、通話端末１０と報知端末３０との間の通信を中継する中継モジュール２０と、中継モジュール２０と報知端末３０との間を接続し、中継モジュール２０及び報知端末３０の一方から他方に電力供給する一対の信号線４０とを備え、中継モジュール２０に備えられ、通話端末１０から中継モジュール２０に伝送された受話信号を一対の信号線４０を介して報知端末３０に伝送する有線中継部２２と、報知端末３０に備えられ、受話信号に基づく音声信号を一対の信号線４０を介して中継モジュール２０に伝送する音声信号送信部３２と、中継モジュール２０に備えられ、スピーカ３１から出力される受話信号が中継モジュール２０が有するマイクロホン２３に入力されて発生するエコーを音声信号により低減するエコーキャンセル部２５と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、通話端末を用いたユーザによる通話を報知端末が有するスピーカから出力するハンズフリー通話装置に関する。

携帯電話機等の通話端末が広く利用される状況の下、例えば車両等の運転中に、運転者が通話端末を手に持って通話すると運転操作が妨げられるおそれがあることからハンズフリー通話装置が併用されてきた。この種の技術として例えば特許文献１に記載のものがある。

特許文献１に記載の車載ハンズフリー装置は、スピーカとマイクロホンとを備えて構成される。携帯電話機（通話端末）に着信があり、ハンズフリー通話が開始されると、携帯電話機で受信した受話音声は、車載ハンズフリー装置の通信インターフェース部に転送され、当該車載ハンズフリー装置のスピーカから出力される。一方、マイクロホンから入力された発話音声は、車載ハンズフリー装置の通信インターフェース部から携帯電話機に転送され、相手側の端末装置に送信される。

特開２０１３−１６８８４５号公報

特許文献１に記載の技術によれば、通話端末によるハンズフリー通話が可能となる。しかしながら、通話端末に着信があった際に通話音声を車載ハンズフリー装置のスピーカから出力すると、当該通話音声が通話端末のマイクロホンに入力された場合にハウリングやエコーが生じることがあり、その結果、通話端末の通話品質が損なわれる。そこで、車載ハンズフリー装置のスピーカから通話音声の出力をやめ、通話音声を、一旦、通話端末から車載ハンズフリー装置の通信インターフェース部に伝送し、当該通信インターフェース部から通話端末に伝送することが考えられる。しかしながら、車載ハンズフリー装置のスピーカから通信インターフェース部に通話音声を伝送するには、専用のケーブルが必要となるので製品重量の増大やコストアップの要因となる。

そこで、通話品質が損なわれることなく、軽量、且つ、低コストで実現可能なハンズフリー通話装置が求められている。

本発明に係るハンズフリー通話装置の特徴構成は、通話端末によるユーザの通話を報知端末が有するスピーカから出力するハンズフリー通話装置であって、前記通話端末と通信を行うと共に、前記報知端末と有線通信を行って、前記通話端末と前記報知端末との間の通信を中継する中継モジュールと、前記中継モジュールと前記報知端末との間を接続し、前記中継モジュール及び前記報知端末のいずれか一方から他方に電力供給可能な一対の信号線と、を備え、前記中継モジュールに備えられ、前記通話端末から前記中継モジュールに伝送された受話信号を前記一対の信号線を介して前記報知端末に伝送する有線中継部と、前記報知端末に備えられ、前記受話信号に基づく音声信号を前記一対の信号線を介して前記中継モジュールに伝送する音声信号送信部と、前記中継モジュールに備えられ、前記スピーカから出力される前記受話信号が前記中継モジュールが有するマイクロホンに入力されて発生するエコーを前記音声信号により低減するエコーキャンセル部と、を有している点にある。

このような特徴構成とすれば、エコーキャンセル部が、報知端末から伝送されてきた音声信号を用いてエコーの発生を低減するので、通話端末における通話品質の劣化が防止できる。また、一対の信号線を、中継モジュールや報知端末に電力供給を行うケーブルと、中継モジュールと報知端末との間で信号を送受するケーブルとに共用して使用することができる。したがって、これらのケーブルを共用しない場合に比べて、使用するケーブルの本数を削減することができるので、ハンズフリー通話装置を軽量化することができ、低コストで実現することが可能となる。

また、前記一対の信号線は、車載オーディオバス用ケーブルであると好適である。

このような構成とすれば、例えば３つ以上の機器を有する場合でも、これらの機器を直列に接続して構成するだけで良いので、使用するケーブルの本数や長さを削減することができる。したがって、ハンズフリー通話装置を軽量化することが可能となる。

また、前記音声信号送信部は、前記音声信号を前記一対の信号線を介して差動信号で前記中継モジュールに伝送すると好適である。

このような構成とすれば、中継モジュールから報知端末に対して受話信号を差動信号で伝送することができ、また、報知端末から中継モジュールに対して受話信号に基づく音声信号も差動信号で伝送することができる。このような差動信号はデジタル信号であるので、報知端末において音声信号のようなアナログ信号の歪や信号の劣化を防止しつつ、伝送することが可能である。したがって、報知端末で高品位のデジタル信号処理を行うことにより、信号の歪や信号の劣化を防止することができるので、完全にエコーの発生を無くすることができる。

また、前記音声信号送信部は、前記スピーカから出力される前記受話信号以外の音声信号も、前記受話信号に基づく音声信号を伝送する前記一対の信号線を介して前記中継モジュールに伝送すると好適である。

このような構成とすれば、報知端末が有するスピーカから出力される例えばテレビやラジオ等の各種の音によるエコーの発生を低減することができる。したがって、通話端末における通話品質の劣化を防止できる。

また、前記中継モジュールは、前記通話端末と一つのユニットで形成されていると好適である。

このような構成とすれば、中継モジュールと通話端末とを一体で形成することができるのでハンズフリー通話装置をコンパクトに構成することが可能となる。したがって、ハンズフリー通話装置を軽量化することが可能となる。

ハンズフリー通話装置の構成を模式的に示すブロック図である。 ハンズフリー通話装置の処理を示すフローチャートである。

本発明に係るハンズフリー通話装置は、通話端末によるユーザの通話を報知端末が有するスピーカから出力する機能を備え、軽量で、且つ、低コストで構成される。以下、本実施形態のハンズフリー通話装置１について説明する。図１には、本実施形態に係るハンズフリー通話装置１の構成を模式的に示したブロック図が示される。図１に示されるように、ハンズフリー通話装置１は中継モジュール２０、一対の信号線４０、音声信号送信部３２を備えて構成される。

中継モジュール２０は、通話端末１０と報知端末３０との間の通信を中継する。通話端末１０とは通話可能な端末であり、具体的には携帯電話機やスマートフォン等が相当する。通話端末１０は、図１に示されるように、マイクロホン１１、スピーカ１２、通信部１３、無線通信部１４を備えて構成される。

マイクロホン１１は、通話端末１０を介して行われる通話に係る音声を集音し、音声信号に変換する。スピーカ１２は、通話端末１０が他の通話端末から受けた音声信号（本発明の「受話信号」に相当）を音声に変換して出力する。通信部１３は、マイクロホン１１及びスピーカ１２で扱われる音声信号を他の通信端末との間で送受する。無線通信部１４は、中継モジュール２０と無線通信を行う。

中継モジュール２０は、このような通話端末１０と通信を行うよう構成されている。なお、中継モジュール２０と通話端末１０との通信は、無線通信であっても有線通信であっても良い。無線通信とは、互いに伝送する信号を空中伝搬して通信する形態であり、有線通信とは、互いに伝送する信号を、信号線を用いて伝搬して通信する形態である。本実施形態では、通話端末１０と中継モジュール２０とが無線通信を行う例を挙げて説明するが、有線通信で行う場合には、上記無線通信部１４に代えて有線通信部を備えると良い。また、この場合、後述する中継モジュール２０の無線中継部２１は有線中継部とすると良い。この場合には、通話端末１０と中継モジュール２０との接続は、中継モジュール２０と報知端末３０との接続と同様に、一対の信号線４０を用いて行うと良い。

報知端末３０は、通話端末１０とは別体に設けられ、通話端末１０が着信中であることを報知する。この着信の報知は、音声による報知であっても良いし、視覚的に行う報知であっても良い。本実施形態では、報知端末３０は車両に搭載されるカーナビゲーションシステム等が相当する。

中継モジュール２０は報知端末３０と一対の信号線４０により接続され、有線通信を行う。本実施形態では、中継モジュール２０と報知端末３０とは、一対のツイストケーブルからなる車載オーディオバス用ケーブルを用いて接続される。一対のツイストケーブルとは、少なくとも２本のケーブルを撚って形成された１本の撚り対線である。本実施形態では、この一対のツイストケーブルが上述した一対の信号線４０に相当する。

車載オーディオバスとは、車内で様々なオーディオ機器同士を接続し、一対のツイストケーブルを介して互いにデータの送受及び電力供給を行うことが可能に構成された接続形態である。このような車載オーディオバスについては、公知であるので詳細な説明は省略する。本実施形態では、中継モジュール２０と報知端末３０との通信では、一対の信号線４０を一対の差動信号線として用いられる。また、中継モジュール２０及び報知端末３０のいずれか一方から他方に対して一対の信号線４０を用いて電力供給を行うことが可能である。すなわち、ハンズフリー通話装置１は、一対の信号線４０を用いて電力供給を行っても良いし、行わなくても良い。

一対の信号線４０は、中継モジュール２０と報知端末３０との間で送受されるデータ信号が伝送される。上述したように一対の信号線４０は、一対の差動信号線として用いられる。したがって、中継モジュール２０と報知端末３０との間では、一対の信号線４０を介して差動信号によりデータが送受され、データ信号とは差動信号が相当する。このデータ信号には、通話端末１０から中継モジュール２０に伝送されてきた受話信号が含まれる。受話信号とは、通話端末１０の通話先である他の通話端末から伝達されてきた通話に基づいて変換された電気信号である。

また、一対の信号線４０は、上述した差動信号及び供給電力の他に、例えば中継モジュール２０及び報知端末３０の一方が他方を制御するのに用いられる制御信号を、中継モジュール２０と報知端末３０との間で送受することも可能である。このような信号は、差動信号として送受しても良いし、非作動信号（例えば直流信号）として送受しても良い。

報知端末３０は、図１に示されるように、スピーカ３１、音声信号送信部３２、有線通信部３３を有して構成される。スピーカ３１は、ナビゲーションシステムによる経路案内情報を車内に音声として出力する。上述した通話端末１０が着信中であることを音声により報知する場合には、当該スピーカ３１からその音声が出力される。有線通信部３３は、一対の信号線４０により中継モジュール２０と接続され、中継モジュール２０との間で行われる通信のデータを送受信する入出力インターフェースに相当する。

音声信号送信部３２は、一対の信号線４０を介して伝送されてきた受話信号に基づく音声信号を一対の信号線４０を介して中継モジュール２０に伝送する。一対の信号線４０を介して伝送されてきた受話信号とは、通話端末１０から中継モジュール２０に伝送され、中継モジュール２０から報知端末３０に伝送されるデータ信号に含まれる受話信号である。報知端末３０では、この受話信号をスピーカ３１を介して出力する。同時にスピーカ駆動の信号から所定の処理により変換した音声信号を生成する。ここで、音声信号とは、音声の種類、強弱、高低等に応じて振幅する波形である。音声信号送信部３２は、音声信号を一対の信号線４０を介して中継モジュール２０に伝送する。この音声信号も、上述した受話信号と同様に差動信号として中継モジュール２０に伝送される。

本実施形態では、音声信号送信部３２は、音声信号を周波数変調して伝送する。これにより、音声信号のレベルが小さい場合でも、外乱ノイズに対する耐ノイズ性を高めることが可能となる。また、伝送に係る遅延を抑制することもできる。音声信号送信部３２により生成された信号は、有線通信部３３を介して中継モジュール２０に伝送される。

中継モジュール２０は、無線中継部２１、有線中継部２２、マイクロホン２３、復調部２４、エコーキャンセル部２５を備えて構成される。無線中継部２１は、通話端末１０の無線通信部１４と無線接続され、通話端末１０と中継モジュール２０との間でのデータの送受を行う。有線中継部２２は、報知端末３０の有線通信部３３と一対の信号線４０で有線接続され、報知端末３０と中継モジュール２０との間でのデータの送受を行う。このため、通話端末１０から中継モジュール２０に伝送されてきた受話信号は、有線中継部２２により一対の信号線４０を介して報知端末３０に伝送される。マイクロホン２３は、ユーザが通話端末１０を手に持って通話できない時に、ユーザの発話音声を集音し、電気信号に変換する。この電気信号は、無線中継部２１を介して通話端末１０に伝送され、通信部１３から他の通話端末に送信される。

復調部２４は、報知端末３０から伝送されてきた信号から音声信号を復調する。すなわち、報知端末３０から伝送されてきた信号から音声信号を抽出する。この音声信号は、中継モジュール２０の中で、送話側のエコーキャンセルを行うために使用される。このエコーキャンセルは、エコーキャンセル部２５により行われるので、復調部２４により抽出された音声信号は、エコーキャンセル部２５に伝送される。

エコーキャンセル部２５は、報知端末３０が有するスピーカ３１から出力される受話信号が中継モジュール２０が有するマイクロホン２３に入力されて発生するエコーを音声信号により低減する。報知端末３０が有するスピーカ３１から出力される受話信号とは、中継モジュール２０から一対の信号線４０を介して伝送されてきた受話信号である。音声信号とは、復調部２４により復調された音声信号である。

また、本実施形態では、エコーキャンセル部２５には、スピーカ３１から出力される受話信号以外の音も、受話信号に基づく音声信号を伝送する一対の信号線４０を介して音声信号送信部３２から伝送される。受話信号以外の音とは、報知端末３０のスピーカ３１から出力されるテレビやラジオの番組放送に係る音や、ＤＶＤ等各種メディアを介して報知端末３０に入力される音等が相当する。エコーキャンセル部２５は、このような音声信号を用いて、報知端末３０のスピーカ３１から出力され、マイクロホン２３に入力された音をキャンセルする。この結果、マイクロホン２３に入力される音は、報知端末３０のスピーカ３１から出力される音と通話者の音とが含まれているにもかかわらず、音声信号でスピーカ３１から出力される音をキャンセルすることにより通話者が発する音のみを通話端末１０に送信することが可能となる。

このようにハンズフリー通話装置１を構成することで、報知端末３０からは通話端末１０に着信があることのみを報知することが可能となり、通話中においては、通話品質を良好に維持することが可能となる。また、一対の信号線４０を介して、電力供給及び各種の信号の送受を行うことができるのでケーブルの使用本数を削減でき、軽量で、且つ、低コストで構成することが可能となる。

次に、図２のフローチャートを用いて、本実施形態に係るハンズフリー通話装置１の処理について説明する。以下では、通話端末１０と中継モジュール２０とが無線通信を行い、中継モジュール２０と報知端末３０とが有線通信を行う場合であって、通話端末１０が着信があったことを中継モジュール２０を介して報知端末３０に通知し、報知端末３０のスピーカ３１を介して音声で報知する例を挙げて説明する。

通話端末１０に着信があると（ステップ＃１：Ｙｅｓ）、通話端末１０が中継モジュール２０に対して着信中であることを通知する（ステップ＃２）。この通知は、通話端末１０の無線通信部１４と中継モジュール２０の無線中継部２１との間で行われる。

通話端末１０からの通知を受け、中継モジュール２０が報知端末３０に対して着信中であることを通知する（ステップ＃３）。この通知は、中継モジュール２０の有線中継部２２と報知端末３０の有線通信部３３との間で差動信号を一対の信号線４０に伝送して行われる。報知端末３０は、当該報知端末３０のスピーカ３１から着信中であることを報知する（ステップ＃４）。この報知は、通話端末１０の着信状態が終了するまで継続する（ステップ＃５：Ｙｅｓ）。

報知が終了した原因が、通話端末１０が通話状態となったことであり（ステップ＃６：Ｙｅｓ）、通話端末１０が通話先の他の通話端末１０から受話信号を受けると、通話端末１０は中継モジュール２０に受話信号を伝送する（ステップ＃７）。中継モジュール２０は、この受話信号を一対の信号線４０を介して報知端末３０に伝送する（ステップ＃８）。この時、受話信号は差動信号として伝送される。

報知端末３０は、差動信号を受けると受話信号に変換し、スピーカ３１で受話信号に係る音声を出力する。それと同時に音声信号送信部３２が受話信号と報知端末３０の信号をミキシングしたスピーカ駆動の信号に基づく音声信号を生成し、差動信号からなるデータ信号を生成する（ステップ＃９）。

音声信号送信部３２で生成されたデータ信号は、中継モジュール２０に一対の信号線４０を介して伝送される（ステップ＃１０）。中継モジュール２０は報知端末３０からデータ信号を受けると、復調部２４がデータ信号から音声信号を抽出して復調する（ステップ＃１１）。復調部２４により復調された音声信号は、中継モジュール２０で送信側のエコーキャンセルを行う（ステップ＃１２）。

報知端末３０のスピーカ３１から出力される音はエコーキャンセル部２５によりキャンセルされ、通話者の音声のみが通話端末１０に送信される（ステップ＃１３）。この処理は、通話端末１０が通話を終了するまで行われる（ステップ＃１４：Ｎｏ）。ステップ＃６において報知が終了した原因が通話端末１０が通話状態になったことでない場合（ステップ＃６：Ｎｏ）や、通話端末１０が通話を終了した場合（ステップ＃１４：Ｙｅｓ）には、処理が終了する。

〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、中継モジュール２０と通話端末１０とが別体で設けられているとして説明したが、中継モジュール２０は、通話端末１０と一つのユニットで形成されていても良い。すなわち、中継モジュール２０は通話端末１０内に組み込まれて入れても良いし、通話端末１０が中継モジュール２０内に組み込まれていても良い。

上記実施形態では、報知端末３０は通話端末１０が着信中であることを音声により報知するとして説明したが、通話端末１０が着信中であることをランプ等を点灯や点滅させる等して視覚的に報知する構成とすることも可能である。

上記実施形態では、通話端末１０と中継モジュール２０とは無線通信を行うとして説明したが、有線通信を行う構成とすることも可能である。

上記実施形態では、音声信号送信部３２が、音声信号を周波数変調して伝送するとして説明したが、振幅変調を利用することも可能である。この場合には、信号の伝送に対して遅延を無くすことができる。もちろん、他の方式で音声信号を変調することも可能である。また、例えばＩ２Ｓ（Inter-IC Sound）やＴＤＭ（time division multiplexing）等で音声信号を伝送することも可能である。

上記実施形態では、一対の信号線４０が、車載オーディオバス用ケーブルを用いて構成されるとして説明したが、電力供給と差動信号が伝達可能なケーブルであれば、車載オーディオバス用ケーブル以外のケーブルを用いて構成することも可能である。

上記実施形態では、報知端末３０がカーナビゲーションシステムであるとして説明したが、報知端末３０がハンズフリー通話装置１を構成するスピーカユニットであっても良い。また、テレビ会議システムやパーソナルコンピュータを用いた通話システム等においても適用することが可能である。

上記実施形態では、エコーキャンセル部２５には、スピーカ３１から出力される受話信号以外の音もデータ信号として音声信号送信部３２から伝送されるとして説明したが、エコーキャンセル部２５には、スピーカ３１から出力される受話信号以外の音は伝送されないように構成することも可能である。

本発明は、通話端末を用いたユーザによる通話を報知端末が有するスピーカから出力するハンズフリー通話装置に用いることが可能である。

１：ハンズフリー通話装置
１０：通話端末
２０：中継モジュール
２２：有線中継部
２３：マイクロホン
２５：エコーキャンセル部
３０：報知端末
３１：スピーカ
３２：音声信号送信部
４０：一対の信号線

Claims (5)

1. 通話端末によるユーザの通話を報知端末が有するスピーカから出力するハンズフリー通話装置であって、
   前記通話端末と通信を行うと共に、前記報知端末と有線通信を行って、前記通話端末と前記報知端末との間の通信を中継する中継モジュールと、
   前記中継モジュールと前記報知端末との間を接続し、前記中継モジュール及び前記報知端末のいずれか一方から他方に電力供給可能な一対の信号線と、を備え、
   前記中継モジュールに備えられ、前記通話端末から前記中継モジュールに伝送された受話信号を前記一対の信号線を介して前記報知端末に伝送する有線中継部と、
   前記報知端末に備えられ、前記受話信号に基づく音声信号を前記一対の信号線を介して前記中継モジュールに伝送する音声信号送信部と、
   前記中継モジュールに備えられ、前記スピーカから出力される前記受話信号が前記中継モジュールが有するマイクロホンに入力されて発生するエコーを前記音声信号により低減するエコーキャンセル部と、
   を有するハンズフリー通話装置。
2. 前記一対の信号線は、車載オーディオバス用ケーブルである請求項１に記載のハンズフリー通話装置。
3. 前記音声信号送信部は、前記音声信号を前記一対の信号線を介して差動信号で前記中継モジュールに伝送する請求項１又は２に記載のハンズフリー通話装置。
4. 前記音声信号送信部は、前記スピーカから出力される前記受話信号以外の音声信号も、前記受話信号に基づく音声信号を伝送する前記一対の信号線を介して前記中継モジュールに伝送する請求項１から３のいずれか一項に記載のハンズフリー通話装置。
5. 前記中継モジュールは、前記通話端末と一つのユニットで形成されている請求項１から４のいずれか一項に記載のハンズフリー通話装置。

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