特許 7427529 ブザー制御装置、ＦＡＸ通信装置、およびブザー制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-26

(45)【発行日】2024-02-05

(54)【発明の名称】ブザー制御装置、ＦＡＸ通信装置、およびブザー制御方法

(51)【国際特許分類】

   G10K 15/04 20060101AFI20240129BHJP

   H04N 1/00 20060101ALI20240129BHJP

【ＦＩ】

G10K15/04 304A

H04N1/00 350

H04N1/00 J

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2020094487

(22)【出願日】2020-05-29

(65)【公開番号】P2021189307

(43)【公開日】2021-12-13

【審査請求日】2023-05-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001243

【氏名又は名称】弁理士法人谷・阿部特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】永田 健

【審査官】堀 洋介

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－０７４２８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６０－１１６８００（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０００－３４７６７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０２－０４９２２５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０８－０８１１２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１０７７５２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ１０Ｋ １５／０４

Ｇ１０Ｋ ９／１２－ ９／１２２

Ｂ６０Ｑ ５／００

Ｈ０４Ｎ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

矩形波によってブザーを制御するブザー制御装置であって、
音声信号に基づきＰＷＭ波を発生させる信号発生手段と、
前記信号発生手段によって発生されたＰＷＭ波を矩形波に変換する信号処理手段と、を有し、
前記信号処理手段は、
前記ＰＷＭ波のパルス幅を決定する決定手段と、
前記ＰＷＭ波の、第１のサイクルのパルス幅から前記第１のサイクルの１サイクル前の第２のサイクルのパルス幅を減算して得られた第１の差分値と、前記第２のサイクルのパルス幅から前記第２のサイクルの１サイクル前のパルス幅を減算して得られた第２の差分値と、を比較する比較手段と、
前記第１の差分値の符号が前記第２の差分値の符号から変わった場合に、前記矩形波の状態を切り換えることで前記矩形波を出力する出力手段と、
を有することを特徴とするブザー制御装置。

【請求項2】

前記出力手段は、
前記第２の差分値の符号が正であり前記第１の差分値の符号が負に変わった場合、前記矩形波の状態をＨｉｇｈからＬｏｗに切り換えて前記矩形波を出力し、
前記第２の差分値の符号が負であり前記第１の差分値の符号が正に変わった場合、前記矩形波の状態をＬｏｗからＨｉｇｈに切り換えて前記矩形波を出力する
ことを特徴とする請求項１に記載のブザー制御装置。

【請求項3】

前記出力手段は、
前記第１の差分値の符号が前記第２の差分値の符号から変わった場合、前記第１のサイクルのＰＷＭ波のパルスが立ち下がるポイントで前記矩形波の状態を切り換える
ことを特徴とする請求項１または２に記載のブザー制御装置。

【請求項4】

前記出力手段は、
前記第１の差分値の絶対値が第１の閾値以下の場合、前記第１の差分値の符号が前記第２の差分値の符号から変わった場合であっても、前記矩形波の状態を切り換えない
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のブザー制御装置。

【請求項5】

前記第１の閾値は変更可能である
ことを特徴とする請求項４に記載のブザー制御装置。

【請求項6】

前記出力手段は、
前記第１のサイクルのパルス幅が第２の閾値以上である場合、前記第１の差分値の符号が前記第２の差分値の符号から変わった場合であっても、前記矩形波の状態を切り換えない
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のブザー制御装置。

【請求項7】

前記第２の閾値は、変更可能であることを特徴とする請求項６に記載のブザー制御装置。

【請求項8】

前記出力手段は、
前記矩形波がＨｉｇｈの状態で、第３の閾値以上の期間、前記矩形波を出力した場合、前記矩形波の状態をＬｏｗに切り換える
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のブザー制御装置。

【請求項9】

前記第３の閾値は、変更可能であること特徴とする請求項８に記載のブザー制御装置。

【請求項10】

前記ブザーは圧電ブザーである
ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のブザー制御装置。

【請求項11】

前記信号処理手段は、
前記出力手段によって出力している前記矩形波の状態がＨｉｇｈであり、前記第２の差分値の符号が正であり前記第１の差分値の符号が負に変わった場合、
前記第１の差分値の符号が負に変わったことに応じて前記矩形波の状態をＬｏｗに切り換わることにより発生する前記矩形波のパルス幅を決定する第２決定手段と、
前記出力手段によって直前に出力した矩形波のパルス幅を保持する保持手段と、
前記第２決定手段が決定したパルス幅と、前記保持手段が保持しているパルス幅との差分を算出する算出手段と、をさらに有し、
前記出力手段は、
前記第２決定手段によって決定されたパルス幅が前記保持手段によって保持されているパルス幅より短く、かつ、前記差分の絶対値が第４の閾値以下である場合、前記保持手段が保持しているパルス幅となるタイミングで前記矩形波の状態をＨｉｇｈからＬｏｗに切り換える
ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載のブザー制御装置。

【請求項12】

前記第４の閾値は変更可能であることを特徴とする請求項１１に記載のブザー制御装置。

【請求項13】

操作音を発生するラインと、電話回線の音声信号を発生するラインとの切換を行う切換手段をさらに有する
ことを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載のブザー制御装置。

【請求項14】

請求項１から１３のいずれか１項に記載のブザー制御装置の各手段を有することを特徴とするＦＡＸ通信装置。

【請求項15】

矩形波によってブザーを制御するブザー制御方法であって、
音声信号に基づきＰＷＭ波を発生させる信号発生ステップと、
前記ＰＷＭ波のパルス幅を決定する決定ステップと、
前記ＰＷＭ波の、第１のサイクルのパルス幅から前記第１のサイクルの１サイクル前の第２のサイクルのパルス幅を減算して得られた第１の差分値と、前記第２のサイクルのパルス幅から前記第２のサイクルの１サイクル前のパルス幅を減算して得られた第２の差分値と、を比較する比較ステップと、
前記第１の差分値の符号が前記第２の差分値の符号から変わった場合に、前記矩形波の状態を切り換えることで前記矩形波を出力する出力ステップと、
を含むことを特徴とするブザー制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ブザー制御装置、ＦＡＸ通信装置、およびブザー制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ＦＡＸ通信装置のようなブザーが設けられている装置では、通信音のボリュームと周波数成分とは１つの信号で表現される。この信号はパルスワイドモジュレーション波（以下、ＰＷＭ波と記す）になる。

【0003】

特許文献１には、ローパスフィルタ、ＤＣ成分をカットするフィルタ、およびアンプを使用して、ＰＷＭ波に基づき通報音を出力する装置が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１４－４０１７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１の装置には、フィルタ、アンプが必要となり回路が複雑になる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示のブザー制御装置は、矩形波によってブザーを制御するブザー制御装置であって、音声信号に基づきＰＷＭ波を発生させる信号発生手段と、前記信号発生手段によって発生されたＰＷＭ波を矩形波に変換する信号処理手段と、を有し、前記信号処理手段は、前記ＰＷＭ波のパルス幅を決定する決定手段と、前記ＰＷＭ波の、第１のサイクルのパルス幅から前記第１のサイクルの１サイクル前の第２のサイクルのパルス幅を減算して得られた第１の差分値と、前記第２のサイクルのパルス幅から前記第２のサイクルの１サイクル前のパルス幅を減算して得られた第２の差分値と、を比較する比較手段と、前記第１の差分値の符号が前記第２の差分値の符号から変わった場合に、前記矩形波の状態を切り換えることで前記矩形波を出力する出力手段と、を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本開示の技術によれば、ブザーを制御する装置の回路が複雑になることを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】ＦＡＸ機能付き画像形成装置の構成を示すブロック図。

【図2】比較例の画像形成装置におけるブザーの駆動を説明するための図。

【図3】画像形成装置におけるブザーの駆動を説明するための図。

【図4】音声信号ラインの信号の波形を示す図。

【図5】音声信号ラインの信号の波形を示す図。

【図6】音声信号ラインの信号の波形を示す図。

【図7】ＰＷＭ波から矩形波を出力するための処理を示すフローチャート。

【図8】音声信号ラインの信号の波形を示す図。

【図9】ＰＷＭ波から矩形波を出力するための処理を示すフローチャート。

【図10】音声信号ラインの信号の波形を示す図。

【図11】ＰＷＭ波から矩形波を出力するための処理を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本開示の技術を実施するための形態について図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また以下の実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本開示の技術の解決手段に必須のものとは限らない。

【0010】

＜第１の実施形態＞
以下、ＦＡＸ機能付き画像形成装置を例に実施形態について説明する。なお、画像形成装置に限らずブザーを有する他の装置にも本実施形態の方法は適応可能である。

【0011】

［画像形成装置の構成について］
図１は、本実施形態のＦＡＸ機能付きの画像形成装置１０１の構成を説明するための図である。つまり、画像形成装置１０１はＦＡＸ通信装置としても機能する。画像形成装置１０１を構成する各部は、電源ラインと信号ラインで接続されている。

【0012】

電源ラインは２系統ある。一方の１系統は、電源部１０２から、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０３およびモータ駆動部１１０へ電源が送られる。ＤＣ－ＤＣコンバータ１０３では電圧が変換されて、各部へ電源が送られる。モータ駆動部１１０はモータ駆動時にモータ１１１へ電源を供給する。他方の１系統では、電源部１０２からヘッド駆動部１１３へ電源が供給され、記録ヘッド１１４の駆動用に電源が使用される。

【0013】

制御部１０４にはＣＰＵ１０５が内蔵されており、制御部１０４は信号ラインの制御を行う。ＣＰＵ１０５は動作シーケンスに応じて演算処理を行い、電源部１０２とＤＣ－ＤＣコンバータ１０３との出力電圧モードを切り換える制御を行う。なお、本実施形態の制御部１０４には、信号処理部３０６および切換部３０９（図３参照）が含まれているが図１では省略している。

【0014】

ＲＡＭ１０６は必要データを一時的に保持している。ＲＯＭ１０７は必要なデータを格納している。センサ読取部１０８は、動作シーケンスに応じてセンサ１０９で検知された結果を制御部１０４に伝達する。モータ駆動部１１０は、動作シーケンスに応じてモータ１１１を駆動させる。画像処理部１１２は、画像データを動作シーケンスに応じた印刷データに変換する。その印刷データは制御部１０４を経由してヘッド駆動部１１３に送られる。ヘッド駆動部１１３は、印刷モードに応じて記録ヘッド１１４を駆動し印刷動作を行う。

【0015】

ＦＡＸ部１１５は、ＤＡＡ（Data Access Arrangement）１２１およびモデム１２２（図１では不図示、図２および図３で図示）を有し、電話回線の情報および送受信画像の情報の通信を制御部１０４と行う。操作部１１６は、ユーザの操作に基づく情報を制御部１０４へ送る。ブザー１１８は、ユーザの操作状況、電話回線の通信状況をユーザへ周知するために鳴動する。トランジスタ１１７は、トランジスタ１１７に入力された制御信号に応じてブザー１１８の駆動を行う。

【0016】

［比較例のブザーの駆動について］
図２は、比較例のＦＡＸ機能付き画像形成装置２０１におけるブザーの駆動時の各部の機能を説明するためのブロック図である。図２では、画像形成装置２０１を構成する各部のうちブザーの駆動時に機能する部分のみを示している。なお、本実施形態の画像形成装置１０１と同一の機能を有する構成する部分については図１と同一の符号を付している。

【0017】

ＦＡＸ通信時、電話回線１２０から音声信号である正弦波が画像形成装置２０１へ送られる。送られた音声信号の電圧が過大である可能性があるため、ＦＡＸ部１１５内にある耐圧の高いＤＡＡ１２１が受け取り、ＤＡＡ１２１が受け取った音声信号の情報はＦＡＸ部１１５内のモデム１２２へ送られる。そして、モデム１２２内の信号発生部１２３で音声信号はＰＷＭ波に変換される。ここまでの構成は、本実施形態の画像形成装置１０１と同一である。

【0018】

ＰＷＭ波は、比較例の画像形成装置２０１では、ローパスフィルタ（以下、ＬＰＦという）２０６によって正弦波へ戻される。アンプ（以下、ＡＭＰという）２０７は、ＬＰＦ２０６によって戻された正弦波を増幅して矩形波を生成する。その矩形波に応じてトランジスタ１１７がブザー１１８のＯＮ／ＯＦＦを制御し、ブザー１１８が所定の周波数で鳴動することでユーザへの通知が行われる。

【0019】

また、操作音を発生させるために、ユーザによる操作部１１６の操作に応じてＣＰＵ１０５が矩形波を発生させる。ＡＭＰ２０７では正弦波を増幅して矩形波を生成し、その矩形波に応じてトランジスタ１１７がブザー１１８のＯＮ／ＯＦＦを制御し、ブザー１１８が所定の周波数で鳴動して操作音を発生させる。

【0020】

このように比較例の画像形成装置２０１ではＰＷＭ波が正弦波に変換されてから矩形波へ変換される。この比較例の方法では、ＬＰＦ２０６によって戻された正弦波は微小信号である。よって、正弦波の周波数とＰＷＭ波の基準クロックの周波数とが互いに近い値である場合、ＬＰＦ２０６によって戻された正弦波にＰＷＭ波の基準クロックがノイズ（雑音）として残ってしまう。また、ＬＰＦ２０６によって戻された正弦波は微小信号になるため、増幅回路が必要になる。ノイズを含んだ微小信号の増幅には、コンパレータを使った単純な回路では実現できず、ＡＭＰ２０７を用いた増幅回路で矩形波に変換される。このため比較例の画像形成装置２０１では、フィルタ、増幅回路が用いられているため、素子数が多く回路が煩雑になる。

【0021】

［本実施形態のブザーの駆動について］
図３は、本実施形態の画像形成装置１０１におけるブザーの駆動時の各部の機能を説明するためのブロック図である。図３では、画像形成装置１０１を構成する各部１０２～１１８のうちブザーの駆動時に機能する部分のみを示している。

【0022】

ＦＡＸ部１１５の動作は図２の比較例と同じである。本実施形態の画像形成装置１０１では、ＦＡＸ部１１５内の信号発生部１２３で発生させたＰＷＭ波は、制御部１０４内の信号処理部３０６で受け取られる。信号処理部３０６は、ＰＷＭ波のパルス幅の増減の変化を読み取るための第１カウンタ３０７を有する。さらに信号処理部３０６は、出力する矩形波のパルス幅をカウントするための第２カウンタ３０８を有する。信号処理部３０６は、第１カウンタ３０７および第２カウンタ３０８を用いて正弦波の周波数に応じた矩形波を生成してトランジスタ１１７に出力する。トランジスタ１１７からブザー１１８への矩形波の流れは比較例と同様である。ＲＡＭ１０２は、ＰＷＭ波のパルス幅と矩形波のパルス幅を保持する場合に用いられる。

【0023】

切換部３０９は、電話回線の通信音と操作音の切り換えを行い、鳴らすべき音への切り換を都度行っている。操作音を発生するラインと電話回線の音声信号を発生するラインとの切換を行う切換部３０９を備えることで、１つのブザーで操作音と電話回線の音声信号に基づく音とを発生することができ回路が複雑になることを軽減できる。

【0024】

図４は、音声信号ラインにおける信号の波形を説明するため図である。図４（ａ）は電話回線１２０から出力される音声信号である正弦波を示す図である。図４（ｂ）は信号発生部１２３から出力される信号であるＰＷＭ波を示す図である。図４（ｃ）は本実施形態の信号処理部３０６から出力される信号である矩形波を示す図である。図４の波形より、図４（ｃ）の矩形波の周波数が、図４（ａ）の正弦波の周波数と同じであることがわかる。尚、電話回線１２０の実際の出力信号はＤＣバイアスされた信号になる。

【0025】

図５は、本実施形態における信号処理部３０６による矩形波の生成について説明するための図である。図５の上のグラフは信号発生部１２３から出力される信号であるＰＷＭ波を示す図であり、図５の下のグラフはＰＷＭ波に基づき信号処理部３０６から出力される信号である矩形波を示す図である。本実施形態では、信号処理部３０６はＰＷＭ波のパルス幅と、１サイクル前のパルス幅とを取得して、取得したパルス幅の差分値を算出し、その差分値に基づき矩形波を生成して出力する。信号処理部３０６によるＰＷＭ波のパルス幅の算出は、第１カウンタ３０７がＰＷＭ波の状態がＨｉｇｈである時間（パルス幅）をカウントした結果得られるカウント値に基づき行われる。

【0026】

信号処理部３０６による矩形波の生成について図５を用いて説明する。まず、第１カウンタ３０７がカウントしたＰＷＭ波のパルス幅がパルス幅ｂ０である場合、パルス幅ｂ０とパルス幅ｂ０のパルスの１サイクル前のパルスのパルス幅ａ０とが比較される。そして、パルス幅ｂ０からパルス幅ａ０を減算して差分値ｂ０－ａ０が算出される。図５では差分値ｂ０－ａ０の符号が＋（プラス）であり、ＰＷＭ波のパルス幅は１サイクル前のパルスよりも増加している。この場合は、信号処理部３０６は矩形波の状態はＨｉｇｈで出力する。次のサイクルのパルス幅ｃ０においても、１サイクル前のパルスとの差分値ｃ０－ｂ０の符号が＋であるため、矩形波の状態はＨｉｇｈのまま出力される。

【0027】

第１カウンタ３０７がカウントしたＰＷＭ波のパルスがパルス幅ｅ０である場合、パルス幅ｅ０から１サイクル前のパルスのパルス幅ｄ０を減算して差分値ｅ０－ｄ０が算出される。図５に示すように、差分値の符号が－（マイナス）であり、ＰＷＭ波のパルス幅は１サイクル前のパルスよりも減少している。差分値の符号がプラスからマイナスに反転した場合、ＰＷＭ波が切り換わったため、信号処理部３０６は、矩形波の状態をＨｉｇｈからＬｏｗへ切り換えて矩形波を出力する。次のサイクルのパルス幅ｆ０においても、１サイクル前のパルス幅と差分値ｆ０－ｅ０の符号も同様に－（マイナス）であるため、矩形波の状態はＬｏｗのまま出力される。

【0028】

なお、上記の説明では、矩形波の状態をＨｉｇｈからＬｏｗへ切り換えて出力する条件はＰＷＭ波のパルス幅の差分値がプラスからマイナスに変わったタイミングである。また、矩形波の状態をＬｏｗからＨｉｇｈへ切り換えて出力する条件はＰＷＭ波のパルス幅の差分値がマイナスからプラスに変わったタイミングであるものとして説明したが、この条件は入れ替え可能である。つまり、矩形波の状態をＨｉｇｈからＬｏｗへ切り換えて出力する条件はＰＷＭ波のパルス幅の差分値がマイナスからプラスに変わったタイミングでもよい。その場合、矩形波の状態をＬｏｗからＨｉｇｈへ切り換えて出力する条件はＰＷＭ波のパルス幅の差分値がプラスからマイナスに変わったタイミングになる。

【0029】

ＰＷＭ波のパルス幅の差分値の符号を検出することにより、差分値の符号が反転した場合の第１カウンタ３０７のカウント対象であったＰＷＭ波のパルスの立ち下がるポイントで、矩形波の状態を切り換えることができる。このため、比較例のようにフィルタと増幅回路といった部品が不要になり、ＡＳＩＣ内のＩＣ機能で回路構成が可能になる。このため回路が簡素化できる。

【0030】

なお、差分値の絶対値が閾値未満であるような差分値が微小と判断できる場合、その差分値は矩形波の状態を切り換えるためには用いられないように差分値を無効としてもよい。例えば、閾値ｉを設定し、閾値ｉ未満の差分値を無効にすることで、無音や微小な音量の音声信号に入力時のノイズが重畳してしまった場合であっても、意図しない音声を発生させることを抑制することができる。

【0031】

図５では、差分値ｄ０－ｃ０および差分値ｊ０－ｉ０の絶対値は閾値ｉ未満であるため、それぞれの差分値は無効として、矩形波の出力処理が行われている例を示している。差分値が無効である場合は、信号処理部３０６は、矩形波の状態を切り換えないで、そのまま前の状態で矩形波を出力する。

【0032】

尚、閾値ｉは変更することが可能である。閾値を調整する機能を備えることで、ノイズの音声信号への影響度合いに応じたブザー駆動の制御を行うことができる。

【0033】

図６は、信号発生部１２３の出力信号であるＰＷＭ波と、ＰＷＭ波に基づく信号処理部３０６の出力信号である矩形波を示す図である。図６（ｂ）におけるＰＷＭ波は、本来であれば図６（ａ）に示すＰＷＭ波と同一の波形で出力されるべきものであるとする。しかし、図６（ｂ）のＰＷＭ波におけるパルス幅ｆ´０は、図６（ａ）のパルス幅ｆ０のおよびパルス幅ｇ０の２つのパルスである本来の波形が、過大なパルスノイズの影響で１つのパルスに変化してしまったパルス幅を示している。

【0034】

パルス幅が１つ前のサイクルのパルス幅に比べて減少している状態が続いている途中に、パルス幅ｆ´０のようなノイズによる大きなパルス幅のパルスが現れることがある。この場合、本来はそのままパルス幅の減少が続いて差分値の符号がマイナスとなる場合であっても、パルス幅ｆ´０が大きいため差分値の符号がプラスに反転してしまう。このように図６（ｂ）のＰＷＭ波に基づき、差分値の符号が反転するポイントで矩形波の状態を切り換える処理を行うと、図６（ｃ）に示すように、出力される矩形波は点線で示すような意図しないパルスが発生してしまう。

【0035】

このため、例えば、閾値ｊを設け、ＰＷＭ波のパルス幅がその閾値以上である場合、そのパルスの発生のポイントでは矩形波の状態の切り換えが行われないように処理されてもよい。このように閾値ｊを設けることで、ノイズによりパルス幅が大きくなったことによる矩形波への影響を抑制することができる。つまり閾値ｊを設けることで図６（ｃ）の点線で示すような意図しないパルスが発生を抑制することができる。

【0036】

この場合、閾値ｊはＰＷＭ波の基準クロックの周期より大きく設定することが好ましい。尚、閾値ｊは変更可能である。閾値ｊを調整する機能を備えることで、製品形態によるパルスノイズ波形や発生度合いに応じたブザー駆動の制御を行うことができる。

【0037】

［フローチャート］
図７は本実施形態の画像形成装置１０１におけるＰＷＭ波から矩形波への変換する処理を説明するためのフローチャートである。フローチャートにおけるステップの一部または全部の機能は画像形成装置１０１のＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、または電子回路等のハードウェアで実現される。なお、各処理の説明における記号「Ｓ」は、当該フローチャートにおけるステップであることを意味する。

【0038】

Ｓ７０１において信号処理部３０６の機能がＯＮにされる。信号処理部３０６は、ＯＮになった後に信号処理部の機能をＯＦＦする指示を取得したか監視しており、Ｓ７０２において信号処理部３０６はその指示を取得したか判定する。信号処理部３０６の機能をＯＦＦする指示は例えばＣＰＵ１０５から出力される。

【0039】

信号処理部の機能をＯＦＦにする指示が無ければ（Ｓ７０２がＮＯ）、Ｓ７０３～Ｓ７０８において信号処理部３０６に入力されたＰＭＷ波の１サイクルのパルス幅が決定される。
Ｓ７０３～Ｓ７０８はループ処理であり、ＰＭＷ波のパルスが発生する毎に行われてパルス幅が決定される。

【0040】

まず、Ｓ７０３において信号処理部３０６は入力されたＰＷＭ波の立ち上がりを検出したか判定する。ＰＷＭ波の立ち上がりを検出したら（Ｓ７０３がＹＥＳ）、Ｓ７０４において第１カウンタ３０７はカウントを開始し、ＰＷＭ波の状態がＨｉｇｈの時間のカウントが開始される。Ｓ７０５において信号処理部３０６は、ＰＷＭ波の立ち下がりを検出したか判定する。立ち下がりを検出したら（Ｓ７０５がＹＥＳ）、Ｓ７０６において第１カウンタ３０７はカウントを停止する。Ｓ７０７において信号処理部３０６は、第１カウンタ３０７のカウント値から、ＰＷＭ波のパルス幅を決定し、決定したパルス幅を記憶させる。Ｓ７０８において信号処理部３０６は第１カウンタ３０７のカウント値をクリアする。

【0041】

Ｓ７０９において信号処理部３０６は、決定したＰＷＭ波のパルス幅が閾値ｊ以上かを判定する。閾値ｊ以上の場合（Ｓ７０９がＹＥＳ）は、今回のパルスは、矩形波の出力をＨｉｇｈからＬｏｗまたはＬｏｗからＨｉｇｈに切り換えるかを判定するための対象パルスではないためＳ７０２へ戻る。

【0042】

決定したＰＷＭ波のパルス幅が閾値ｊ未満の場合（Ｓ７０９がＮＯ）、Ｓ７１０において信号処理部３０６は、今回のループ処理におけるＳ７０７において決定したパルス幅から、１サイクル前のＰＷＭ波のパルス幅を減算して差分値を算出する。なお、１サイクル前のパルス幅がない場合、Ｓ７０２に戻り次のサイクルのパルス幅が決定される。

【0043】

Ｓ７１１において差分値の絶対値が閾値ｉ以下か判定される。差分値の絶対値が閾値ｉ以下の場合（Ｓ７１１がＹＥＳ）、今回のループ処理におけるＳ７０７でパルス幅が決定されたパルスは矩形波の状態を切り換えるかを判定するための対象パルスではないため、Ｓ７０２へ戻る。

【0044】

差分値の絶対値が閾値ｉを超える場合（Ｓ７１１がＮＯ）、Ｓ７１２において信号処理部３０６は差分値のプラスマイナスの符号が、１サイクル前のＰＷＭ波のパルスにおいて算出された差分値の符号から反転しているかを判定する。差分値の符号が反転していない場合（Ｓ７１２がＮＯ）、今回のパルスは矩形波の状態を切り換えるための対象パルスではないため、Ｓ７０２へ戻る。

【0045】

差分値の符号が反転している場合（Ｓ７１２がＹＥＳ）は、Ｓ７１３において信号処理部３０６は差分値の符号が負（マイナス）から正（プラス）への反転であるかを判定する。尚、矩形波の極性を逆にしたい場合は、本ステップでは正から負への反転であるかが判定される。

【0046】

差分値の符号が負から正への反転である場合（Ｓ７１３がＹＥＳ）、Ｓ７１４において信号処理部３０６は、矩形波の状態をＬｏｗからＨｉｇｈへ切り換えて矩形波を出力する。そしてＳ７１５において矩形波の状態がＨｉｇｈの時間をカウントするので、第２カウンタ３０８がカウントを開始し、Ｓ７０２へ戻る。

【0047】

差分値の符号が負から正への反転ではない場合（Ｓ７１３がＮＯ）、差分値の符号の変化は正から負への反転になるので、矩形波の状態はＨｉｇｈからＬｏｗへ切り換えられる。このため、まず、Ｓ７１６において第２カウンタ３０８はカウントを停止して、矩形波のＨｉｇｈの状態のカウントを停止する。Ｓ７１７において信号処理部３０６は第２カウンタ３０８のカウント値から、出力するべき矩形波のパルス幅を決定する。Ｓ７１８において信号処理部３０６は、Ｓ７１７で決定したパルス幅となるタイミングで、矩形波の状態をＨｉｇｈからＬｏｗへ切り換える。そして、Ｓ７１９において信号処理部３０６は、第２カウンタ３０８のカウント値をクリアしてＳ７０２に戻る。

【0048】

一方、信号処理部の機能をＯＦＦにする指示がある場合（Ｓ７０２がＹＥＳ）、Ｓ７２０において信号処理部３０６は、第１カウンタ３０７および第２カウンタ３０８のカウント値をクリアする。そしてＳ７２１において信号処理部３０６は矩形波の状態をＬｏｗにして、Ｓ７２２において信号処理部３０６の機能がＯＦＦにされる。

【0049】

なお、上記のフローチャートでは、第２カウンタ３０８のカウント値のタイミングによって矩形波の状態はＨｉｇｈからＬｏｗへ切り換えるものとして説明した。他にも、差分値の符号がプラスからマイナスになったと判定されたタイミングで、矩形波の状態がＨｉｇｈからＬｏｗへ切り換えられて出力されてもよい。この場合、Ｓ７１５、Ｓ７１６、Ｓ７１７、Ｓ７１９はスキップして、Ｓ７１８では信号処理部３０６は、矩形波の状態をＨｉｇｈからＬｏｗへ切り換えて矩形波を出力してもよい。

【0050】

以上説明したように本実施形態では、信号処理部がＰＷＭ波のパルス幅の増加の状態から減少の状態への反転のポイント、または減少の状態から増加の状態への反転のポイントを検出することによって矩形波を発生させる。このため本実施形態によれば、音声信号から矩形波への変換過程で、正弦波への波形変換が不要になる。このため、ＬＰＦ、ＤＣカット等のフィルタ、増幅回路としてのＡＭＰ等の部品を不要とするこができ、回路を簡素化できる。

【0051】

＜第２の実施形態＞
第１の実施形態の方法では、ユーザが画像形成装置のＦＡＸ機能をＯＦＦ－ＨＯＯＫにした状態にして電話回線のケーブルを外した場合、ブザー１１８にＤＣ電圧が印加され続けてしまうことがある。ブザー１１８にＤＣ電圧が印加され続けると、銀マイグレーションによりブザー１１８が破壊されてしまう虞がある。このため、本実施形態では、矩形波がＨｉｇｈで出力される状態が続いた場合に、Ｌｏｗに状態を切り換える方法を説明する。本実施形態は、第１の実施形態からの差分を中心に説明する。特に明記しない部分については第１の実施形態と同じ構成および処理である。

【0052】

図８は、音声信号ラインにおける波形を説明するため図である。図８（ａ）は電話回線１２０から出力される音声信号である正弦波を示す図である。図８（ｂ）は信号発生部１２３から出力される信号であるＰＷＭ波を示す図である。図８（ｃ）は信号処理部３０６から出力される信号である矩形波を示す図である。

【0053】

図８（ａ）では、電話回線１２０から出力されていた音声信号が途中から停止して無信号になった状態を表している。音声信号が無信号になると、図８（ｂ）に示すように、無信号に対応するＰＷＭ波は、パルス幅の増減の無いほぼＤｕｔｙ５０％の信号として出力される。

【0054】

つまり、ＰＷＭ波がＤｕｔｙ５０％になると、パルス幅と１サイクル前のパルス幅との差分値は０となる。閾値ｉを設定している場合は、差分値は閾値以下となり無効として処理される。このため、信号処理部３０６は、ＰＷＭ波がＤｕｔｙ５０％の信号になる直前に出力した矩形波の状態を継続して出力することになる。

【0055】

例えば、ＰＷＭ波がＤｕｔｙ５０％の信号になる直前に、信号処理部３０６によって生成された矩形波の状態がＨｉｇｈであった場合、ＰＷＭ波がＤｕｔｙ５０％の信号になった後は、矩形波をＨｉｇｈの状態で出力され続けてしまう。この場合、電話回線１２０から次の音声信号が発生されるまでの間、ブザー１１８にＤＣ電圧が印加され続けてしまう。特に、ブザー１１８が圧電ブザーである場合、圧電ブザーの特性上、ＤＣ電圧が印加され続けると銀マイグレーションを起こし、ブザー１１８が壊れてしまう虞がある。

【0056】

このため、本実施形態の信号処理部３０６は、ＤＣ電圧がブザー１１８に印加され続ける状態を回避するための機能を有する。本実施形態では、第２カウンタ３０８が、出力される矩形波がＨｉｇｈの状態である時間をカウントし、矩形波がＨｉｇｈ状態である期間が閾値ｋに達した場合、信号処理部３０６は矩形波の状態をＬｏｗに切り換える。

【0057】

閾値ｋは音声信号の最高の周期以上の値にすることが好ましい。また、閾値ｋは変更可能にしてもよい。閾値ｋを調整する機能を備えることで、信号処理部３０６はブザー１１８のＤＣ電圧の耐性に適応して矩形波を出力する処理を行うことができる。

【0058】

図９は本実施形態のＰＷＭ波から矩形波への変換する処理を説明するためのフローチャートである。Ｓ９０１～Ｓ９０２の処理はＳ７０１～Ｓ７０２と、Ｓ９０４～Ｓ９２０の処理はＳ７０３～７１９と、それぞれ同一であるため説明を省略する。

【0059】

例えば、Ｓ９１５で信号処理部３０６が矩形波の状態をＨｉｇｈに切り換えた後、Ｓ９１６では第２カウンタが矩形波の状態がＨｉｇｈである時間のカウントを開始して、Ｓ９０２に戻る。そして、Ｓ９０２で信号処理部の機能をＯＦＦする指示が取得されなければＳ９０３に進む。

【0060】

Ｓ９０３において信号処理部３０６は、矩形波の状態がＨｉｇｈである時間をカウントした第２カウンタ３０８の現在のカウント値が閾値ｋ以上かを判定する。つまり、Ｓ９０３以降のステップが終了してＳ９０２に戻った後、Ｓ９０２で信号処理部の機能をＯＦＦする指示を取得したと判定されなければ、都度、Ｓ９０３で第２カウンタ３０８のカウント値が閾値ｋ以上かが判定される。

【0061】

矩形波の状態がＨｉｇｈの期間が閾値ｋ以上の場合（Ｓ９０３がＹＥＳ）、矩形波が状態がＨｉｇｈで出力されている時間が長いことになるため、Ｓ９２１において信号処理部３０６は矩形波の出力をＬｏｗに切り換える。そしてＳ９２２において第２カウンタ３０８のカウント値がクリアされてＳ９０２へ戻る。

【0062】

差分値の符号を比較した結果、Ｓ９１９で信号処理部３０６が矩形波の状態をＬｏｗに切り換えた場合は、次のＳ９２０で第２カウンタ３０８のカウント値をクリアしてＳ９０２へ戻る。このためＳ９０２に遷移した後のＳ９０３では、第２カウンタ３０８のカウント値が閾値ｋ以上と判定されることはない。

【0063】

矩形波のＨｉｇｈ状態の期間が閾値ｋ未満の場合（Ｓ９０３がＮＯ）は、Ｓ９０４に進む。以降は前述したとおり、図７のフローチャートのステップと同様である。なお、Ｓ９２３～Ｓ９２５はＳ７２０～Ｓ７２２と同一であるため説明は省略する。

【0064】

以上説明したように本実施形態によれば、ブザー１１８にＤＣ電圧が印加され続けてしまうことを抑制することができる。

【0065】

＜第３の実施形態＞
同一周波数の音声信号が入力された場合にその音声信号に基づき信号発生部によって出力されたＰＷＭ波のばらつきが大きいと、ジッターが発生してしまい不快な音声がユーザへ聞こえてしまうことがある。同一周波数の音声信号が入力された場合、一定の周波数でブザーが鳴動することが望まれる。そこで本実施形態では、信号処理部で発生させた矩形波のパルス幅を保持し、その保持した矩形波のパルス幅を次に発生させるパルスに使用する方法を説明する。本実施形態は、第１の実施形態からの差分を中心に説明する。特に明記しない部分については第１の実施形態と同じ構成および処理である。

【0066】

図１０は、音声信号ラインにおける波形を説明するため図である。図１０（ａ）は電話回線１２０から出力される音声信号である正弦波を示す図である。図１０（ｂ）は信号発生部１２３から出力されるＰＷＭ波を示す図である。

【0067】

同一周波数の音声信号が入力された場合、信号発生部１２３が出力するＰＷＭ波のばらつきが大きいと、ジッターが発生してしまい、不快な音声がユーザへ聞こえてしまう。同一周波数の音声信号が入力された場合は、ブザーは一定の周波数で鳴動することが望まれる。

【0068】

図１０（ｃ）は、第１の実施形態で説明した、ＰＷＭ波のパルス幅の差分値に基づき、信号処理部３０６が出力する場合の矩形波を示す図である。本実施形態では信号処理部３０６が出力した矩形波のパルス幅ａ２を、ＲＡＭ１０６等の記憶部に保持しておく。そして、矩形波の次のパルスの出力時では、ＰＷＭ波のパルス幅の差分値の符号の反転するポイントで矩形波の状態を切り換える方法（第１の実施形態の方法）で生成されるパルスのパルス幅ｂ２と、保持したパルス幅ａ２と、が比較される。パルス幅ｂ２がパルス幅ａ２より長い場合は、出力している矩形波のパルスをパルス幅ａ２とすることができないので、出力中のパルスはパルス幅ｂ２で矩形波を出力する。そして、パルス幅ｂ２が新たに保持される。

【0069】

さらに次の矩形波のパルスの出力時において、第１の実施形態の方法で生成される場合の矩形波のパルス幅ｃ２は、保持されたパルス幅ｂ２と比較される。パルス幅ｃ２がパルス幅ｂ２より短い場合、パルス幅ｃ２とパルス幅ｂ２との差分が微小であるかが判定される。パルス幅ｃ２とパルス幅ｂ２との差分の絶対値が閾値ｍ以下であり微小である場合は、出力中の矩形波のパルスが保持しているパルス幅ｂ２の長さとなるように、Ｌｏｗに切り換えるポイントを後にずらして矩形波を出力する。パルス幅ｃ２は保持されない。

【0070】

さらに次の矩形波のパルスの出力時において、第１の実施形態の方法で生成される場合の矩形波のパルス幅ｄ２は、保持しているパルス幅ｂ２と比較される。パルス幅ｄ２はパルス幅ｂ２より短いが、パルス幅ｄ２とパルス幅ｂ２との差分の絶対値が閾値ｍ超えているものとする。この場合、出力中の矩形波のパルスは、パルス幅ｄ２で出力する。そして、パルス幅ｄ２は保持される。

【0071】

矩形波のパルスがパルス幅ｄ２となるように出力されたとき、図１０（ａ）に示すように電話回線から出力された音声信号の正弦波の周波数が変化している。このように、パルス幅ｄ２とパルス幅ｂ２との差分の絶対値が閾値ｍを超えている場合は、第１の実施形態で説明した方法によって矩形波を出力することで、音声信号の周波数が変化した場合は、矩形波のパルス幅も変更させて出力することができる。閾値ｍは音声信号の周期－周期間の最小値未満に設定することが好ましい。

【0072】

図１０（ｄ）は本実施形態の信号処理部３０６によって出力される矩形波である。図１０（ｃ）で示す第１の実施形態の方法によって出力される矩形波に比べて、図１０（ｄ）ではパルス幅ｂ２のパルスが続けて出力されている。このため、一定の周波数でブザーを鳴動させることができる。

【0073】

なお、閾値ｍは変更可能にしてもよい。閾値ｍを調整する機能を備えることで、信号処理部３０６は、信号発生部によって出力されるＰＷＭ波のばらつきの度合いに応じて、
矩形波を出力する処理を行うことができる。

【0074】

図１１は本実施形態のＰＷＭ波から矩形波への変換する処理を説明するためのフローチャートである。なお図１１のフローチャートでは、第２の実施形態で説明した機能を含めて説明する。Ｓ１１０１～Ｓ１１１８の処理はＳ９０１～Ｓ９１８と、Ｓ１１２６～Ｓ１１３０の処理はＳ９２１～Ｓ９２５と、それぞれ同一であるため説明を省略する。

【0075】

図９と同様に、Ｓ１１１５で信号処理部３０６によって矩形波の状態がＨｉｇｈに切り換えた場合、Ｓ１１１６では第２カウンタ３０８が、矩形波がＨｉｇｈで出力されている状態、つまり出力している矩形波のパルス幅のカウントを開始してＳ１１０２に戻る。

【0076】

そして、Ｓ１１０２に戻って以降、ＰＷＭ波のパルス幅の差分値の符号が正から負へ反転した場合（Ｓ１１１４がＮＯ）、Ｓ１１１７で第２カウンタ３０８はカウントを停止する。そして、Ｓ１１１８において第２カウンタ３０８のカウント値から、第１の実施形態の方法により出力する場合の矩形波のパルス幅が決定される。ここまでは上述の実施形態と同様である。

【0077】

本実施形態ではＨｉｇｈの状態で出力した前回の矩形波のパルス幅が保持されている。よって、Ｓ１１１９において信号処理部３０６は、Ｓ１１１８で決定した矩形波のパルス幅が保持している矩形波より短いか、つまり保持している矩形波の方が長いかを判定する。

【0078】

保持している矩形波のパルス幅が長い場合（Ｓ１１１９がＹＥＳ）、Ｓ１１２０に進む。Ｓ１１２０において信号処理部３０６は、保持している矩形波のパルス幅とＳ１１１８で決定した矩形波のパルス幅との差分を算出し、Ｓ１１２１において差分の絶対値が閾値ｍ以下であるか判定される。

【0079】

閾値ｍ以下であれば（Ｓ１１２１がＹＥＳ）、保持しているパルス幅はＳ１１１８で決定したパルス幅とほぼ同じ値であると考えられる。このためＳ１１２３において信号処理部３０６は、現在出力している矩形波のパルスが保持しているパルス幅となるポイントで矩形波の状態をＨｉｇｈからＬｏｗへ切り換えてＳ１１２５に進む。

【0080】

一方、保持している矩形波の方が短い場合（Ｓ１１１９がＮＯ）、保持しているパルス幅とＳ１１１８で決定したパルス幅とがほぼ同じ値であっても、時間的に出力している矩形波のパルス幅を保持しているパルス幅にすることができない。このためＳ１１２２に進む。差分が閾値ｍを超える場合（Ｓ１１２１がＮＯ）もＳ１１２２に進む。

【0081】

Ｓ１１２２において信号処理部３０６は、出力している矩形波がＳ１１１８で決定したパルス幅となるポイントで、矩形波の状態をＨｉｇｈからＬｏｗへ切り換える。そしてＳ１１２４に進む。Ｓ１１２４では今回のＳ１１１８で決定した矩形波のパルス幅を保持する。つまり、今回出力した矩形波のパルス幅が保持される。前のパルス幅を保持していた場合は、保持している値を更新する。そしてＳ１１２５に進む。Ｓ１１２５では第２カウンタ３０８のカウント値がクリアされてＳ１１０２へ戻る。

【0082】

以上説明したように本実施形態によれば、ＰＷＭ波の微小なばらつきによって矩形波のパルスが変化することを抑制することができる。このため、ジッターによる耳障りな音の発生を抑制することができ、ブザーの音質が悪化するのを抑制することができる。

【0083】

＜その他の実施形態＞
上述の実施形態では、信号処理部を有する制御部とブザーとが同一の装置内にあるもとして説明したが、制御部は発生させた矩形波によって、別の装置のブザーを制御してもよい。つまり、本実施形態が実施される装置としては、ＦＡＸ通信装置や車両接近通知装置などに含まれるブザーによる報知を制御するブザー制御装置が含まれる。

【符号の説明】

【0084】

１０１ 画像形成装置
１２３ 信号発生部
３０６ 信号処理部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】