JP2007060229A - 車載用ハンズフリー通話装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】車室内の騒音環境に応じて送話信号についてのエコー/ノイズキャンセル条件を制御して送話信号の品質を改善することにより、通話相手が車室内通話者の声を違和感なく容易に聞き取れるようにする。
【解決手段】スピーカ3からの受話信号がマイクロフォン2に入力されることにより送話信号に生じるエコー成分、および、車室内の騒音環境に応じて上記送話信号に含まれるノイズ成分のいずれか一方又は双方をキャンセルするキャンセル回路31,312と、車室内の騒音環境が悪化するに応じて、送話信号の信号品質が改善される方向にキャンセル回路31,312でエコー成分及びノイズ成分のいずれか一方又は双方をキャンセルした送話信号についての利得を制御する制御手段50とをそなえるように構成する。
【選択図】 図1
【解決手段】スピーカ3からの受話信号がマイクロフォン2に入力されることにより送話信号に生じるエコー成分、および、車室内の騒音環境に応じて上記送話信号に含まれるノイズ成分のいずれか一方又は双方をキャンセルするキャンセル回路31,312と、車室内の騒音環境が悪化するに応じて、送話信号の信号品質が改善される方向にキャンセル回路31,312でエコー成分及びノイズ成分のいずれか一方又は双方をキャンセルした送話信号についての利得を制御する制御手段50とをそなえるように構成する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、車載用ハンズフリー通話装置に関する。
通話装置に関する従来技術として、例えば、特開平6−3009号公報(以下、特許文献1という)、特開平5−14475号公報(以下、特許文献2という)、特開平7−321729号公報(以下、特許文献3という)および特開2004−96664号公報(以下、特許文献4という)により提案されている技術がある。
まず、特許文献1の技術は、マイクからの出力が供給される騒音検出回路で周囲騒音を検出し、その検出結果に基づいて受話フィルタ回路の周波数特性を変化させる、より詳細には、周囲騒音が大きな状況下では低域周波数成分を強調して通話相手からの音声をスピーカで再生するものである(送話信号に対して低域強調を行なっても良い)。これにより、ハウリングが発生したり、通話が途切れることなく高騒音下においても良好な通話品質を得ることができる。
まず、特許文献1の技術は、マイクからの出力が供給される騒音検出回路で周囲騒音を検出し、その検出結果に基づいて受話フィルタ回路の周波数特性を変化させる、より詳細には、周囲騒音が大きな状況下では低域周波数成分を強調して通話相手からの音声をスピーカで再生するものである(送話信号に対して低域強調を行なっても良い)。これにより、ハウリングが発生したり、通話が途切れることなく高騒音下においても良好な通話品質を得ることができる。
また、特許文献2の技術は、マイクロフォンからの移動体走行ノイズ信号を打ち消すノイズキャンセラを有する拡声電話機において、前記ノイズキャンセラを、移動体の走行速度に応じた擬似ノイズ信号を発生するノイズ信号発生手段と、近端話者音声信号の非入力時において前記擬似ノイズ信号を参照信号として前記移動体のノイズ源からマイクロフォンまでの伝達特性を推定してノイズ打消し信号を出力するノイズキャンセラ用適応ディジタルフィルタと、前記移動体走行ノイズ信号より前記ノイズ打消し信号を差し引く加算器とをそなえるものである。これにより、マイクから混入する実際の走行ノイズを消去することができ、この走行ノイズ消去後の信号をエコーキャンセラに送ることで、エコーキャンセル動作を安定化することができる。したがって、音響エコー感やハウリングがなく、かつ、走行ノイズも遠端話者側へ伝わらないため、自然で品質の良いハンズフリー通話が可能となる。
さらに、特許文献3の技術は、車速センサや加速度センサ等、各種センサによる検出情報に基づいて車室内の騒音レベルやその周波数特性を推定し、受話音がその騒音やエコーから保護されるよう、音量や周波数特性を制御するものである。これにより、周囲の環境に対して受話音の状態を常に適切な状態に自動的に調整維持して、利用者に対し真に聞き取りやすい音場を提供することが可能となる。
また、特許文献4の技術は、ハンズフリー通話装置において、ハンズフリー通話が行なわれると、第1のスピーカから運転者に向けた通話音声をマスクするマスク音(音楽やエアコン通気音に近い特性をもつ音、ロードノイズ(走行音)に近い特性をもつ音など)を第2のスピーカにより同乗者に向けて出力するものである。これにより、通話相手からの音声が助手席の同乗者に聞こえてしまうのを抑制し、プライバシー保護および機密保持を実現することができる。なお、上記マスク音は、音楽の場合はカーオーディオが音楽を再生中であることを、エアコン通気音に近い特性の音の場合はカーエアコンがON状態であることを、ロードノイズの場合は自動車が走行中であることをそれぞれ検出すると取得されるようになっている。
特開平6−30090号公報
特開平5−14475号公報
特開平7−321729号公報
特開2004−96664号公報
しかしながら、上述した従来技術では、ハンズフリー通話の性能を決めるパラメータ、特に、送話信号についてのエコーキャンセル回路やノイズキャンセル回路の設定(キャンセル条件)が固定であり、車室内の騒音環境に応じて変化しないものであった。このため、例えば、車両の窓が開いている状態や車室内のエアコン風量が大きい状態、高速走行状態など、車室内の騒音環境が変化(悪化)しても、それに応じた適切なエコーやノイズキャンセル処理が行なわれず、送話信号の品質が劣化して通話相手にとって聞き取りにくい状況が発生し得る。この場合、単純に送話信号の音量を上げても品質は悪いままなので、改善は見込めない。
また、車両の窓が開いている状態では車室内はエコーが発生しにくい環境にあるため、エコーキャンセル回路がほとんど機能しない。この場合、窓が閉まっている状態に比べて受話音量を上げることができる。しかし、上述した従来技術では、このような車室内のエコー環境の相違を考慮していないため、必ずしも車室内環境に応じた適切な受話音量の調整(受話音量の可変幅)が実現されているとはいえない。
本発明は、以上のような課題に鑑み創案されたもので、車室内の騒音環境に応じて送話信号についてのエコー/ノイズキャンセル条件を制御して送話信号の品質を改善する(エコーを少なくしたりノイズを小さくしたりする)ことにより、通話相手が車室内通話者の声を違和感なく容易に聞き取れるようにすることを目的とする。
また、車室内のエコー環境の相違を考慮して、車室内環境に応じた適切な送話音量や受話音量の調整を可能として、互いに通話相手の声をより聞き取り易くすることも目的とする。
また、車室内のエコー環境の相違を考慮して、車室内環境に応じた適切な送話音量や受話音量の調整を可能として、互いに通話相手の声をより聞き取り易くすることも目的とする。
上記の目的を達成するために、車載用ハンズフリー通話装置(請求項1)は、車室内通話者から通話相手への送話信号が入力されるマイクロフォンと、該通話相手からの受話信号を出力するスピーカと、該スピーカからの該受話信号が該マイクロフォンに入力されることにより該送話信号に生じるエコー成分、および、車室内の騒音環境に応じて該送話信号に含まれるノイズ成分のいずれか一方又は双方をキャンセルするキャンセル回路と、該車室内の騒音環境を検出する騒音環境検出手段と、該騒音環境検出手段での検出結果である該騒音環境が悪化するに応じて、該送話信号の信号品質が改善される方向に該キャンセル回路で該エコー成分及びノイズ成分のいずれか一方又は双方をキャンセルした送話信号についての利得を制御する制御手段とをそなえたことを特徴としている。
ここで、該騒音環境検出手段は、該車両の窓の開閉状態を検出する窓開閉状態検出手段として構成されるとともに、該制御手段が、該窓開閉状態検出手段で該窓の開状態が検出されると該利得を制御すべく構成されていてもよい(請求項2)。
また、該騒音環境検出手段は、該車室内の空調設備の稼動負荷を検出する空調設備稼働負荷検出手段として構成されるとともに、該制御手段が、該空調設備稼働負荷検出手段で検出された稼動負荷に応じて該利得を制御すべく構成されていてもよい(請求項3)。
また、該騒音環境検出手段は、該車室内の空調設備の稼動負荷を検出する空調設備稼働負荷検出手段として構成されるとともに、該制御手段が、該空調設備稼働負荷検出手段で検出された稼動負荷に応じて該利得を制御すべく構成されていてもよい(請求項3)。
さらに、該騒音環境検出手段は、該車両の走行速度を検出する走行速度検出手段として構成されるとともに、該制御手段が、該走行速度検出手段で検出された走行速度に応じて該利得を制御すべく構成されていてもよい(請求項4)。
また、該送話信号及び該受話信号のいずれか一方又は双方について音量を調整する音量調整回路をさらにそなえ、該制御手段が、該窓開閉状態検出手段で該窓の開状態が検出されると、該送話信号及び該受話信号のいずれか一方又は双方についての音量が該窓の閉状態であるときの音量よりも大きくなるように該音量調整回路を制御すべく構成されていてもよい(請求項5)。
また、該送話信号及び該受話信号のいずれか一方又は双方について音量を調整する音量調整回路をさらにそなえ、該制御手段が、該窓開閉状態検出手段で該窓の開状態が検出されると、該送話信号及び該受話信号のいずれか一方又は双方についての音量が該窓の閉状態であるときの音量よりも大きくなるように該音量調整回路を制御すべく構成されていてもよい(請求項5)。
さらに、該受話信号の音量を調整する受話音量調整回路をさらにそなえ、該制御手段が、該騒音環境検出手段での検出結果である該騒音環境が悪化するに応じて該受話信号の音量が大きくなるよう該受話音量調整回路を制御すべく構成されていてもよい(請求項6)。
また、本発明の車載用ハンズフリー通話装置(請求項7)は、車室内通話者から通話相手への送話信号が入力されるマイクロフォンと、該通話相手からの受話信号を出力するスピーカと、該スピーカからの該受話信号が該マイクロフォンに入力されることにより該送話信号に生じるエコー成分をキャンセルするエコーキャンセラと、該送話信号及び該受話信号のいずれか一方又は双方について音量を調整する音量調整回路と、車室内空間において該エコー成分が発生しにくい環境にあるかを検出するエコー環境検出手段と、該エコー環境検出手段において該車室内空間が該エコー成分の発生しにくい環境であることが検出されると、該送話信号及び該受話信号のいずれか一方又は双方についての音量が該エコー成分の生じやすい環境にあるときの音量よりも大きくなるよう該音量調整回路を制御する制御手段とをそなえたことを特徴としている。
また、本発明の車載用ハンズフリー通話装置(請求項7)は、車室内通話者から通話相手への送話信号が入力されるマイクロフォンと、該通話相手からの受話信号を出力するスピーカと、該スピーカからの該受話信号が該マイクロフォンに入力されることにより該送話信号に生じるエコー成分をキャンセルするエコーキャンセラと、該送話信号及び該受話信号のいずれか一方又は双方について音量を調整する音量調整回路と、車室内空間において該エコー成分が発生しにくい環境にあるかを検出するエコー環境検出手段と、該エコー環境検出手段において該車室内空間が該エコー成分の発生しにくい環境であることが検出されると、該送話信号及び該受話信号のいずれか一方又は双方についての音量が該エコー成分の生じやすい環境にあるときの音量よりも大きくなるよう該音量調整回路を制御する制御手段とをそなえたことを特徴としている。
ここで、該エコー環境検出手段は、該エコー成分が発生しにくい環境として該車両の窓が開状態であることを検出する窓開閉状態検出手段として構成されるとともに、該制御手段が、該窓開閉状態検出手段で該窓の開状態が検出されると、該送話信号及び該受話信号のいずれか一方又は双方についての音量が該窓の閉状態であるときの音量よりも大きくなるように該音量調整回路を制御すべく構成されていてもよい(請求項8)。
上記本発明によれば、車両内の雑音が大きくなって騒音環境が悪化するに応じて、送話信号の信号品質が改善される方向にキャンセル回路でエコー成分及びノイズ成分のいずれか一方又は双方をキャンセルした送話信号についての利得を制御するので、通話相手側では、ノイズが小さくできたり、エコーが少なくできるなど運転手の声が違和感なく聞き取れるようになる。
また、車室内のエコー環境の相違を考慮して、車室内環境に応じた適切な送話音量や受話音量の調整が可能になるので、互いに通話相手の声がより聞き取り易くなる。
〔A〕一実施形態の説明
図1は本発明の一実施形態としての車載用ハンズフリー通話装置の要部構成を示すブロック図で、この図1に示す車載用ハンズフリー通話装置1は、運転手等の車室内通話者から通話相手の電話機5(以下、通話相手5と表記することもある)へ送話信号が入力されるマイクロフォン2と、前記通話相手5からの受話信号を車室内に出力するスピーカ3と、上記送話信号についてエコーキャンセルやノイズキャンセル等の処理を含む所要の送話処理を行なう送話処理部30と、上記受話信号について所要の受話処理を行なう受話処理部40と、これらの送話処理部30及び受話処理部40での処理を統括制御するコントローラ50とをそなえて構成されている。
図1は本発明の一実施形態としての車載用ハンズフリー通話装置の要部構成を示すブロック図で、この図1に示す車載用ハンズフリー通話装置1は、運転手等の車室内通話者から通話相手の電話機5(以下、通話相手5と表記することもある)へ送話信号が入力されるマイクロフォン2と、前記通話相手5からの受話信号を車室内に出力するスピーカ3と、上記送話信号についてエコーキャンセルやノイズキャンセル等の処理を含む所要の送話処理を行なう送話処理部30と、上記受話信号について所要の受話処理を行なう受話処理部40と、これらの送話処理部30及び受話処理部40での処理を統括制御するコントローラ50とをそなえて構成されている。
なお、この図1では図示を省略しているが、送話処理部30には、変調器,周波数変換器(アップコンバータ),送信アンテナ等の送信無線部が接続されており、受話処理部40には、復調器,周波数変換器(ダウンコンバータ),受信アンテナ(上記送信アンテナと兼用)等の受信無線部が接続されている。
そして、上記送話処理部30は、さらに、増幅器301,アナログフィルタ302,320,アナログ/ディジタル変換器(ADC:Analog to Digital Converter),ディジタルフィルタ304,318,利得可変回路305,308,311,314,317,ノイズキャンセラ312,スロープフィルタ315,ディジタル/アナログ変換器(DAC:Digital to Analog Converter)319,スイッチ307,313,316をそなえるとともに、エコーキャンセラ(エコーキャンセル回路)31を構成するFIR(Finite Impulse Response)フィルタ309,ハウリング/ダブルトーク検出器310及び加算器306をそなえて構成され、上記受話処理部40は、アナログフィルタ401,409,ADC402,ディジタルフィルタ403,407,利得可変回路404,405,スイッチ406及びDAC408をそなえて構成されている。
そして、上記送話処理部30は、さらに、増幅器301,アナログフィルタ302,320,アナログ/ディジタル変換器(ADC:Analog to Digital Converter),ディジタルフィルタ304,318,利得可変回路305,308,311,314,317,ノイズキャンセラ312,スロープフィルタ315,ディジタル/アナログ変換器(DAC:Digital to Analog Converter)319,スイッチ307,313,316をそなえるとともに、エコーキャンセラ(エコーキャンセル回路)31を構成するFIR(Finite Impulse Response)フィルタ309,ハウリング/ダブルトーク検出器310及び加算器306をそなえて構成され、上記受話処理部40は、アナログフィルタ401,409,ADC402,ディジタルフィルタ403,407,利得可変回路404,405,スイッチ406及びDAC408をそなえて構成されている。
ここで、上記送話処理部30において、増幅器301は、マイクロフォン(以下、単に「マイク」と略記することがある)2からの送話信号を所望の信号レベルにまで増幅するものであり、アナログフィルタ302は、この増幅器301からの送話信号に含まれる不要な周波数成分を除去するものであり、ADC303は、このアナログフィルタ302の出力をディジタル信号に変換するものである。
ディジタルフィルタ304は、上記ADC303により得られたディジタル送話信号に含まれる不要成分(主に、ADC303でのディジタル変換時に生じるノイズ成分)を除去するものであり、利得可変回路305は、コントローラ50から利得設定されることにより上記ディジタルフィルタ304を通過したディジタル送話信号の利得を調整するもので、その出力は2系統に分岐されてスイッチ307に入力されるようになっている。
加算器306は、エコーキャンセラ31の構成要素であって、上記分岐された信号系統の一方に介装されて、利得可変回路305の出力であるディジタル送話信号とFIRフィルタ309で適応的に推定された擬似エコー成分とを加算することにより、ディジタル送話信号に含まれる音響エコー成分(スピーカ3の出力がマイク2に回り込んで入力されることにより生じるエコー成分)をキャンセル(抑圧)するものである。
スイッチ307は、上記2系統に分岐されたディジタル送話信号のいずれかを選択的に出力するもの、即ち、加算器306によりエコーキャンセルを施す系統と施さない系統とを選択的に切り替えるものである。なお、この切り替えはコントローラ50によって制御されるようになっている。つまり、送話処理部30においては、送話信号についてのエコーキャンセルの有無をコントローラ50からの設定によって適宜変更できるようになっているのである。
利得可変回路308は、上記スイッチ307の出力(ディジタル送話信号)についての利得を、コントローラ50からの設定に応じて調整するためのものであり、上記利得可変回路305とともに、エコーキャンセラ31によりエコーキャンセル前後のディジタル送話信号の利得を適宜に調整できるようになっている。
ノイズキャンセラ(ノイズキャンセル回路)312は、ディジタル送話信号に含まれるノイズ成分、例えば、車室内の騒音環境に応じて含まれるノイズ成分をキャンセル(抑圧)するものであり、利得可変回路311及び314は、このノイズキャンセラ312によるノイズキャンセル前後のディジタル送話信号の利得を、コントローラ50からの設定に応じて制御(調整)するものである。
ノイズキャンセラ(ノイズキャンセル回路)312は、ディジタル送話信号に含まれるノイズ成分、例えば、車室内の騒音環境に応じて含まれるノイズ成分をキャンセル(抑圧)するものであり、利得可変回路311及び314は、このノイズキャンセラ312によるノイズキャンセル前後のディジタル送話信号の利得を、コントローラ50からの設定に応じて制御(調整)するものである。
スイッチ313は、コントローラ50からの設定に応じて、ノイズキャンセラ312によるノイズキャンセルを施す系と、そうでない系とを選択的に切り替えるものであり、スロープフィルタ315は、ディジタル送話信号に含まれるノイズ成分、主に、ロードノイズやエンジン音等の自動車特有のノイズ成分を除去するためのものである。
スイッチ316は、上記スロープフィルタ315によるノイズ除去を施す系と、そうでない系とをコントローラ50からの設定に応じて選択的に切り替えるものであり、利得可変回路(送話音量調整回路)317は、このスイッチ316からのディジタル送話信号の利得をコントローラ50からの設定に応じて制御することにより、通話相手への送話音量を調整する送話音量調整回路として機能するものである。
スイッチ316は、上記スロープフィルタ315によるノイズ除去を施す系と、そうでない系とをコントローラ50からの設定に応じて選択的に切り替えるものであり、利得可変回路(送話音量調整回路)317は、このスイッチ316からのディジタル送話信号の利得をコントローラ50からの設定に応じて制御することにより、通話相手への送話音量を調整する送話音量調整回路として機能するものである。
ディジタルフィルタ318は、上記利得可変回路317による利得調整後のディジタル送話信号に含まれる不要成分を除去するためのものであり、DAC319は、上記ディジタル送話信号をアナログ信号(アナログ送話信号)に変換するものであり、アナログフィルタ320は、このアナログ送話信号に含まれる不要成分(主に、DAC319でのアナログ変換時に生じるノイズ成分)を除去するためのものである。
また、エコーキャンセラ31において、FIRフィルタ(適応フィルタ)309は、加算器306を通過した信号、即ち、エコー信号(残差信号)を零にするための擬似エコー信号を生成するもので、適応化動作により車室内空間の音響特性(エコー経路)が推定されて、その推定結果と受話処理部40での受話信号とに基づいて、上記擬似エコー信号が生成されるようになっている。
ハウリング/ダブルトーク検出器310は、送話信号レベルと受話信号レベルとを比較して、通話状態が送話状態であるか受話状態であるかこれら両方の状態(ダブルトーク状態)であるかを検出するとともに、ハウリング状態を検出することのできるもので、ダブルトーク状態やハウリング状態が検出されると、コントローラ50から受話処理部40における利得可変回路405が制御されてスピーカ3から出力される受話音量が調整されることにより、これらの状態を回避できるようになっている。
なお、上記エコーキャンセラ31(FIRフィルタ309,ハウリング/ダブルトーク検出器310,加算器306は、例えばDSP(Digital Signal Processor)等を用いて構成することができる。
一方、受話処理部40において、アナログフィルタ401は、通話相手5からの受話信号(アナログ受話信号)に含まれる不要周波数成分等を除去するためのものであり、ADC402は、このアナログフィルタ401を通過したアナログ受話信号をディジタル信号(ディジタル受話信号)に変換するものであり、ディジタルフィルタ403は、このADC402により得られたディジタル受話信号に含まれる不要成分(主に、ADC402でのディジタル変換時に生じるノイズ成分)を除去するためのものである。
一方、受話処理部40において、アナログフィルタ401は、通話相手5からの受話信号(アナログ受話信号)に含まれる不要周波数成分等を除去するためのものであり、ADC402は、このアナログフィルタ401を通過したアナログ受話信号をディジタル信号(ディジタル受話信号)に変換するものであり、ディジタルフィルタ403は、このADC402により得られたディジタル受話信号に含まれる不要成分(主に、ADC402でのディジタル変換時に生じるノイズ成分)を除去するためのものである。
利得可変回路(受話音量調整回路)404は、上記ディジタルフィルタ403を通過したディジタル受話信号の利得をコントローラ50からの設定に応じて制御(調整)することにより、スピーカ3から車室内へ出力される受話音量を調整するためのものであり、利得可変回路405は、ディジタル受話信号の利得を上述したごとくハウリング/ダブルトーク検出器310からの制御に応じて調整するものである。
スイッチ406は、上記利得可変回路405による利得調整を施す系と、そうでない系とをコントローラ50からの設定に応じて選択的に切り替えるものであり、ディジタルフィルタ407は、このスイッチ406からのディジタル受話信号に含まれる不要成分を除去するためのものであり、DAC408は、このディジタルフィルタ407を通過したディジタル受話信号をアナログ受話信号に変換するものであり、アナログフィルタ409は、このDAC408により得られたアナログ受話信号に含まれる不要成分(主に、DAC408でのアナログ変換時に生じるノイズ成分)をさらに除去するものである。
そして、コントローラ50は、上述したごとく各利得可変回路305,308,311,314,317,404及びスイッチ307,313,316,406を制御するもので、本実施形態では、次のような機能も有している。
(1)送話処理部30におけるディジタルフィルタ318とDAC319との間(図1中の符号Aで示す部分)のディジタル送話信号を受けて、送話信号レベルのピーク値を検出したり、通話相手5を呼び出し中、あるいは、車両側の電話が呼び出し中である時などの無音声時のレベルを検知したりする送話信号レベル検出機能。
(1)送話処理部30におけるディジタルフィルタ318とDAC319との間(図1中の符号Aで示す部分)のディジタル送話信号を受けて、送話信号レベルのピーク値を検出したり、通話相手5を呼び出し中、あるいは、車両側の電話が呼び出し中である時などの無音声時のレベルを検知したりする送話信号レベル検出機能。
(2)受話処理部40におけるディジタルフィルタ407とDAC408との間(図1中の符号Bで示す部分)のディジタル受話信号を受けて、その信号レベルを検出することにより、受話音量レベルを検出する受話音量検出機能。
(3)送話処理部30におけるディジタルフィルタ304と利得可変回路305との間(図1中の符号Cで示す部分)のディジタル送話信号を受けて、これに含まれるノイズ量を検出する送話信号ノイズ検出機能。
(3)送話処理部30におけるディジタルフィルタ304と利得可変回路305との間(図1中の符号Cで示す部分)のディジタル送話信号を受けて、これに含まれるノイズ量を検出する送話信号ノイズ検出機能。
(4)車両の走行スピード、窓〔運転席側、助手席側、後部座席両側、天井(ルーフ)などの各種窓を含む〕の開閉状態や、エアコン風量などの車室内の騒音環境を検出する騒音環境検出機能(騒音環境検出手段)。つまり、コントローラ50は、図1に示すように、例えば、空調装置51,開閉機構検出回路52及び車速センサ53と接続され、上述したような車両環境を検出できるようになっている。換言すれば、コントローラ50は、車両の窓の開閉状態を検出する窓開閉状態検出手段としての機能と、車室内の空調設備の稼動負荷を検出する空調設備稼働負荷検出手段としての機能と、車両の走行速度を検出する走行速度検出手段としての機能などが選択的にあるいは組合わせで装備される。
(5)上記(1)の送話信号レベル検出機能により検出された送話信号レベルのピーク値に応じて利得可変回路317を制御して送話信号レベル(送話音量)を補正する送話音量補正機能。コントローラ50に更に音声認識手段(図示省略)をそなえることで、例えば、運転者などの車室内通話者の「もしもし」という音声を認識し、2回発話されたことを検知することにより、送話音量が大きくなるように利得可変回路317の利得を制御する。つまり、通話開始を検知すると自動的に送話音量が大きくなるよう制御することができる。
(6)上記(1)の送話信号レベル検出機能により検出された、無音時(非通話時)の送話信号レベル(車室内のノイズ量)又は会話中の送話信号レベルの最小値に応じてノイズキャンセラ312の前後に介装された利得可変回路311,314を制御して送話信号レベルを補正するとともに、上記(4)の騒音環境検出機能により検出された騒音環境に応じて利得可変回路311,314の利得を予め設定された値に変更するノイズ除去補正機能。例えば、ノイズ量が多い場合にはスイッチ313をノイズキャンセラ312側に切り替えてノイズキャンセラ312によるノイズキャンセル後の送話信号レベルが大きくなるよう利得可変回路311,314を制御することができる。
また、話者の声が小さい場合にも自動的に送話信号レベルが大きくなるよう利得可変回路311,314を制御することができる。さらに、走行スピードが高速な状態や窓が空いている状態、エアコンの風量が大きいなどの騒音環境が悪化している場合にも、この騒音環境の悪化に応じて、自動的に、送話信号レベルが段階的に又は連続的に大きくなるよう利得可変回路311,314を制御することができる。
(7)通話開始後の会話中の或る一定期間、図1中に符号Aで示す部分の信号をサンプリングしてエコー量を検知して、そのエコー量に応じて利得可変回路305,308,405を制御して送話信号レベルの補正を行なうエコー補正機能。例えば、エコー量が多い場合には利得可変回路405の利得を下げてマイク2へ回り込んでくるエコー量を低減しつつ、スイッチ307をエコーキャンセラ31側に切り替えてエコーキャンセラ31によるエコーキャンセル後の送話信号レベルが段階的に又は連続的に大きくなるよう利得可変回路305,308を制御することができる。この場合も、前段の利得可変回路305の利得は下げる一方、後段の利得可変回路308の利得は上げるように制御するのが好ましい。
(8)例えば、通話開始後の会話中の或る一定期間サンプリングして送話処理部30側のディジタルフィルタ304と利得可変回路305との間(図1中に符号Cで示す部分)のノイズ量と、受話処理部40側のディジタルフィルタ407とDAC408との間(図1中に符号Bで示す部分)の受話信号レベル(つまり、スピーカ音量)とを比較して、その比較結果に応じて、スピーカ3の出力がマイク2側に回り込んでしまわないよう、利得可変回路404の利得を下げる補正を行なうとともに、上記(4)の騒音環境検出機能により検出された騒音環境に応じて利得可変回路404の利得を予め設定された値に変更する車両側音量調節機能。
(9)車両の窓が空いている状態など、車室内空間においてエコー成分が発生しにくい環境にあるかを検出するエコー環境検出機能〔上記(4)の機能と兼用可能〕。
(10)上記エコー環境検出機能により上記エコー成分が発生しにくい環境(例えば、窓が開いている状態)であることが検出されると、送話信号及び受話信号のいずれか一方又は双方についての音量がエコー成分の生じやすい環境、例えば、窓が閉まっている状態にあるときの音量よりも大きくなるよう利得可変回路317,404を制御する機能。これは、窓が開いている状態では発生エコー量が少なくエコーキャンセラ31がほとんど働かないため、閉まっている状態に比べて送話音量や受話音量を大きくしてハウリングが生じにくいことによる。
(10)上記エコー環境検出機能により上記エコー成分が発生しにくい環境(例えば、窓が開いている状態)であることが検出されると、送話信号及び受話信号のいずれか一方又は双方についての音量がエコー成分の生じやすい環境、例えば、窓が閉まっている状態にあるときの音量よりも大きくなるよう利得可変回路317,404を制御する機能。これは、窓が開いている状態では発生エコー量が少なくエコーキャンセラ31がほとんど働かないため、閉まっている状態に比べて送話音量や受話音量を大きくしてハウリングが生じにくいことによる。
つまり、コントローラ50は、上記(4)の騒音環境検出機能での検出結果である騒音環境が悪化するに応じて、送話信号の信号品質が改善される方向にエコーキャンセラ31,ノイズキャンセラ312でエコー成分及びノイズ成分のいずれか一方又は双方をキャンセルした送話信号についての利得を段階的に又は連続的に制御する制御手段としての機能を果たし、また、エコー環境検出機能において車室内空間がエコー成分の発生しにくい環境であることが検出されると、送話信号及び受話信号のいずれか一方又は双方についての音量がエコー成分の生じやすい環境にあるときの音量よりも段階的に又は連続的に大きくなるよう317,404を制御する制御手段としての機能も果たしている。
この制御の一例として図2に、コントローラ50が行なう制御フローを示す。図2に示すように、コントローラ50は、ハンズフリーモードがON状態となると、車内騒音環境(車速、エアコン作動状態、窓の開閉状態など)を検出し(ステップS1)、検出した環境を基にエコーが発生し易い状況か否かを判定する(ステップS2)。その結果、コントローラ50は、エコーが発生し易い状況であると判断すれば、検出された騒音環境に応じたエコー成分、ノイズ成分を抑圧し(ステップS2のYESルートからステップS3)、そうでなければ(エコーが発生し難い状況と判断すれば)、検出された騒音環境に応じたノイズ成分を抑圧する(ステップS2のNOルートからステップS4)。例えば、環境に応じた補正値をメモリ等に記憶しておき、検出結果に基づいて補正を行なう。また、エコーが発生し難い状況なので、出力音量を騒音環境に応じて補正(増大)する(ステップS5)。
以上のような構成および動作並びに図2により上述したハンズフリーモード時に行なうコントローラ50の制御により、例えば、
(a)エコーキャンセラ31を有する車載用ハンズフリー通話装置1において、車両の天井がオープンであることを検知して、車内音量設定を自動的に変化(受話音量増大)させることができる。
(a)エコーキャンセラ31を有する車載用ハンズフリー通話装置1において、車両の天井がオープンであることを検知して、車内音量設定を自動的に変化(受話音量増大)させることができる。
(b)さらに、車両の天井がオープンであることを検知し、運転手の声を受けてエコーキャンセラ31,ノイズキャンセラ312を通過した送話信号のゲインを自動的に変化させることができる。
(c)また、運転席側の窓オープンを検知して、車内音量設定を自動的に変化させることができる。
(c)また、運転席側の窓オープンを検知して、車内音量設定を自動的に変化させることができる。
(d)さらに、運転席側の窓オープンを検知して、運転手の声を受けてエコーキャンセラ31,ノイズキャンセラ312を通過した送話信号のゲインを自動的に変化させることができる。
(e)さらに、助手席側の窓オープンを検知して、車内音量設定を自動的に変化させることができる。
(e)さらに、助手席側の窓オープンを検知して、車内音量設定を自動的に変化させることができる。
(f)また、エアコン風量を検知して、車内音量設定を自動的に変化させることができる。
(g)エアコン風量を検知して、運転手の声を受けてエコーキャンセラ31,ノイズキャンセラ312を通過した送話信号のゲインを自動的に変化させることができる。
(h)また、車両のスピードを検知して、車内音量設定を自動的に変化させることができる。
(g)エアコン風量を検知して、運転手の声を受けてエコーキャンセラ31,ノイズキャンセラ312を通過した送話信号のゲインを自動的に変化させることができる。
(h)また、車両のスピードを検知して、車内音量設定を自動的に変化させることができる。
(i)さらに、車両のスピードを検知して、運転手の声を受けてエコーキャンセラ31,ノイズキャンセラ312を通過した送話信号のゲインを自動的に変化させることができる。
以上のように、本実施形態によれば、車両内の雑音が大きくなるときに、受話音量を上げた場合には、車外の通話相手5の声がクリアに聞きとることができる。また、送話音量を上げた場合には、通話相手5が車両通話者の声をよく聞きとることができる。さらに、車両内の雑音が大きくなって騒音環境が悪化するに応じて、送話信号の信号品質が改善される方向にキャンセル回路でエコー成分及びノイズ成分のいずれか一方又は双方をキャンセルした送話信号についての利得を制御するので、通話相手5側では、ノイズが小さくできたり、エコーが少なくできるなど運転手の声が違和感なく聞き取れるようになる。
以上のように、本実施形態によれば、車両内の雑音が大きくなるときに、受話音量を上げた場合には、車外の通話相手5の声がクリアに聞きとることができる。また、送話音量を上げた場合には、通話相手5が車両通話者の声をよく聞きとることができる。さらに、車両内の雑音が大きくなって騒音環境が悪化するに応じて、送話信号の信号品質が改善される方向にキャンセル回路でエコー成分及びノイズ成分のいずれか一方又は双方をキャンセルした送話信号についての利得を制御するので、通話相手5側では、ノイズが小さくできたり、エコーが少なくできるなど運転手の声が違和感なく聞き取れるようになる。
また、車室内のエコー環境の相違を考慮して、車室内環境に応じた適切な送話音量や受話音量の調整が可能になるので、互いに通話相手の声がより聞き取り易くなる。
〔B〕その他
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることはいうまでもない。
〔B〕その他
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることはいうまでもない。
例えば、路面のノイズ量を自動検知して、車内音量設定を自動的に変化させたり、運転手の声を受けてエコーキャンセラ31,ノイズキャンセラ312を通過した送話信号のゲインを自動的に変化させたり、通話相手5への送話信号についてのエコーキャンセル設定条件を自動的に変化させることもできる。
また、後部座席にいる人の声を検知して、車内音量設定を自動的に変化させたり、運転手の声を受けてエコーキャンセラ31,ノイズキャンセラ312を通過した送話信号のゲインを自動的に変化させたり、通話相手5への送話信号についてのエコーキャンセル設定条件を自動的に変化させることもできる。
また、後部座席にいる人の声を検知して、車内音量設定を自動的に変化させたり、運転手の声を受けてエコーキャンセラ31,ノイズキャンセラ312を通過した送話信号のゲインを自動的に変化させたり、通話相手5への送話信号についてのエコーキャンセル設定条件を自動的に変化させることもできる。
1 車載用ハンズフリー通話装置
2 マイクロフォン
3 スピーカ
5 通話相手の電話機
30 送話処理部
301 増幅器
302,320 アナログフィルタ
303 アナログ/ディジタル変換器(ADC)
304,318 ディジタルフィルタ
305,308,311,314,317 利得可変回路
307,313,316 スイッチ
312 ノイズキャンセラ(ノイズキャンセル回路)
315 スロープフィルタ
319 ディジタル/アナログ変換器(DAC)
31 エコーキャンセラ(エコーキャンセル回路)
306 加算器
309 FIRフィルタ
310 ハウリング/ダブルトーク検出器
40 受話処理部
401,409 アナログフィルタ
402 アナログ/ディジタル変換器(ADC)
403,407 ディジタルフィルタ
404 利得可変回路(受話音量調整回路)
405 利得可変回路
406 スイッチ
408 ディジタル/アナログ変換器(DAC)
50 コントローラ(制御手段)
51 空調装置
52 開閉機構検出回路
53 車速センサ
2 マイクロフォン
3 スピーカ
5 通話相手の電話機
30 送話処理部
301 増幅器
302,320 アナログフィルタ
303 アナログ/ディジタル変換器(ADC)
304,318 ディジタルフィルタ
305,308,311,314,317 利得可変回路
307,313,316 スイッチ
312 ノイズキャンセラ(ノイズキャンセル回路)
315 スロープフィルタ
319 ディジタル/アナログ変換器(DAC)
31 エコーキャンセラ(エコーキャンセル回路)
306 加算器
309 FIRフィルタ
310 ハウリング/ダブルトーク検出器
40 受話処理部
401,409 アナログフィルタ
402 アナログ/ディジタル変換器(ADC)
403,407 ディジタルフィルタ
404 利得可変回路(受話音量調整回路)
405 利得可変回路
406 スイッチ
408 ディジタル/アナログ変換器(DAC)
50 コントローラ(制御手段)
51 空調装置
52 開閉機構検出回路
53 車速センサ
Claims (8)
- 車両に搭載される車載用ハンズフリー通話装置であって、
車室内通話者から通話相手への送話信号が入力されるマイクロフォンと、
該通話相手からの受話信号を出力するスピーカと、
該スピーカからの該受話信号が該マイクロフォンに入力されることにより該送話信号に生じるエコー成分、および、車室内の騒音環境に応じて該送話信号に含まれるノイズ成分のいずれか一方又は双方をキャンセルするキャンセル回路と、
該車室内の騒音環境を検出する騒音環境検出手段と、
該騒音環境検出手段での検出結果である該騒音環境が悪化するに応じて、該送話信号の信号品質が改善される方向に該キャンセル回路で該エコー成分及びノイズ成分のいずれか一方又は双方をキャンセルした送話信号についての利得を制御する制御手段とをそなえたことを特徴とする、車載用ハンズフリー通話装置。 - 該騒音環境検出手段が、該車両の窓の開閉状態を検出する窓開閉状態検出手段として構成されるとともに、
該制御手段が、該窓開閉状態検出手段で該窓の開状態が検出されると該利得を制御すべく構成されたことを特徴とする、請求項1記載の車載用ハンズフリー通話装置。 - 該騒音環境検出手段が、該車室内の空調設備の稼動負荷を検出する空調設備稼働負荷検出手段として構成されるとともに、
該制御手段が、該空調設備稼働負荷検出手段で検出された稼動負荷に応じて該利得を制御すべく構成されたことを特徴とする、請求項1記載の車載用ハンズフリー通話装置。 - 該騒音環境検出手段が、該車両の走行速度を検出する走行速度検出手段として構成されるとともに、
該制御手段が、該走行速度検出手段で検出された走行速度に応じて該利得を制御すべく構成されたことを特徴とする、請求項1記載の車載用ハンズフリー通話装置。 - 該送話信号及び該受話信号のいずれか一方又は双方について音量を調整する音量調整回路をさらにそなえ、
該制御手段が、
該窓開閉状態検出手段で該窓の開状態が検出されると、該送話信号及び該受話信号のいずれか一方又は双方についての音量が該窓の閉状態であるときの音量よりも大きくなるように該音量調整回路を制御すべく構成されたことを特徴とする、請求項2記載の車載用ハンズフリー通話装置。 - 該受話信号の音量を調整する受話音量調整回路をさらにそなえ、
該制御手段が、
該騒音環境検出手段での検出結果である該騒音環境が悪化するに応じて該受話信号の音量が大きくなるよう該受話音量調整回路を制御すべく構成されたことを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の車載用ハンズフリー通話装置。 - 車両に搭載される車載用ハンズフリー通話装置であって、
車室内通話者から通話相手への送話信号が入力されるマイクロフォンと、
該通話相手からの受話信号を出力するスピーカと、
該スピーカからの該受話信号が該マイクロフォンに入力されることにより該送話信号に生じるエコー成分をキャンセルするエコーキャンセラと、
該送話信号及び該受話信号のいずれか一方又は双方について音量を調整する音量調整回路と、
車室内空間において該エコー成分が発生しにくい環境にあるかを検出するエコー環境検出手段と、
該エコー環境検出手段において該車室内空間が該エコー成分の発生しにくい環境であることが検出されると、該送話信号及び該受話信号のいずれか一方又は双方についての音量が該エコー成分の生じやすい環境にあるときの音量よりも大きくなるよう該音量調整回路を制御する制御手段とをそなえたことを特徴とする、車載用ハンズフリー通話装置。 - 該エコー環境検出手段が、該エコー成分が発生しにくい環境として該車両の窓が開状態であることを検出する窓開閉状態検出手段として構成されるとともに、
該制御手段が、該窓開閉状態検出手段で該窓の開状態が検出されると、該送話信号及び該受話信号のいずれか一方又は双方についての音量が該窓の閉状態であるときの音量よりも大きくなるように該音量調整回路を制御すべく構成されたことを特徴とする、請求項7記載の車載用ハンズフリー通話装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005242442A JP2007060229A (ja) | 2005-08-24 | 2005-08-24 | 車載用ハンズフリー通話装置 |
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JP2005242442A JP2007060229A (ja) | 2005-08-24 | 2005-08-24 | 車載用ハンズフリー通話装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=37923323
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
2005
- 2005-08-24 JP JP2005242442A patent/JP2007060229A/ja not_active Withdrawn
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CN112866871B (zh) * | 2019-11-12 | 2023-11-03 | 本田技研工业株式会社 | 车辆用装置、车辆、车辆用装置的动作方法以及存储介质 |
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