JP2008105851A - エレベータ遠隔監視用通信システム - Google Patents

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Abstract

【課題】低速通信でも音声途切れを発生させることなく、音声データと音声以外のデータを効率よく同時伝送するエレベータ遠隔監視用通信システムを提供する。
【解決手段】少なくとも1つのエレベータ装置Eと監視センタSとの間で低速通信網6を介して、エレベータ装置と監視センタの間における通話の音声データと音声以外のデータとをパケット化して通信を行うエレベータ遠隔監視用通信システムであって、前記エレベータ装置及び監視センタに設けられ互いに前記低速通信網で通信可能に接続された通信装置2,7が、音声データを優先して送信し、音声データ送信時に送信すべき音声以外のデータがあれば、パケット内のデータ量が音声途切れが発生しない制限量を超えないように音声以外のデータを音声データに付加してパケット化して送信することを特徴とする。
【選択図】図1

Description

この発明は、エレベータ装置を監視センタから集中遠隔監視するエレベータ遠隔監視システムのためのエレベータ遠隔監視用通信システムに関する。
従来、この種のシステムとして、音声データの送受信と、画像データの送信及び制御データの受信とを択一的に切り替えることによって、音声通信及びデータ通信を実現しているものがあった(例えば特許文献1参照)。この場合、画像データや制御データの通信中には、音声データの通信が行えず、監視センタとの通話が中断されるため、利用者を不安にさせてしまったり、また、音声データの通信中には画像データ及び制御データの通信が行えず、エレベータかご内の様子が詳しく確認できなかったり、利用者を迅速に救出できなかった。
また、これを解決するために、エレベータかご内でのインターホンにより生成された音声データとカメラからの画像データ及び動作状態検出部からの検出データからなる監視データをデータ混合分離処理部で混合して、エレベータ情報として無線通信回線を介してエレベータ監視装置から監視センタへ送信するとともに、監視センタから音声データを受信するように構成されているものがあった(例えば特許文献2参照)。
特開平5−81584号公報 特開2005−162435号公報
このように、エレベータ側のエレベータ制御装置がエレベータの異常を検知すると、電話回線や無線網等を利用してエレベータでの異常情報データやエレベータかご内の映像データ等を監視センタへ通知するエレベータ遠隔監視システムにおいては、これらデータ通信と同時に、エレベータかご内に設置されたインターホンと監視センタに設置されたIP電話機等の電話機間で通話を行う場合、音声をVoIP(Voice over Internet Protocl)技術にてディジタルデータ化・パケット化して、他のデータと同時に伝送する。
一般に、VoIP技術にてディジタルデータ化・パケット化された音声パケットは、一定間隔で送信しなければならない。音声パケットの到達が遅れた場合、その間の音声再生ができず、音声の途切れが発生する。音声データと異常情報データ等の音声以外のデータ伝送を同時に行う場合、音声パケットの遅れを発生させないように、音声以外のデータ伝送を制御する必要がある。
また、リアルタイムな通話を実現するため、音声パケットの送信間隔は、一般に20ms〜300ms程度と短い。また、低速通信(データ通信速度:9.6〜64Kbps程度)においては、音声パケットの送信時間が長くなり、従って音声以外のデータの送信可能な時間は短くなる。また、音声パケット送信後、音声以外のデータを送信するまでに、送信処理時間が必要となり、よって、音声以外のデータの送信可能な時間はさらに短くなる。
例えば、LAN、ADSL、光通信等による高速通信にて、音声(IP電話)とデータ(インターネット、メール等)を同時伝送する技術は既に確立されており、様々な場面で利用されている。しかし低速通信(低速回線)で、音声の途切れ(遅れ)を発生させずに、音声とデータを同時伝送することは、高速通信に比べ技術的難易度が高く、現状、その技術は確立されていない。
そこでこの発明は、低速通信でも音声途切れを発生させることなく、音声データと音声以外のデータを効率よく同時伝送するエレベータ遠隔監視用通信システムを提供することを目的とする。
上記の目的に鑑み、この発明は、少なくとも1つのエレベータ装置と監視センタとの間で低速通信網を介して、エレベータ装置と監視センタの間における通話の音声データと音声以外のデータとをパケット化して通信を行うエレベータ遠隔監視用通信システムであって、前記エレベータ装置及び監視センタに設けられ互いに前記低速通信網で通信可能に接続された通信装置が、音声データを優先して送信し、音声データ送信時に送信すべき音声以外のデータがあれば、パケット内のデータ量が音声途切れが発生しない制限量を超えないように音声以外のデータを音声データに付加してパケット化して送信することを特徴とするエレベータ遠隔監視用通信システムにある。
この発明では、低速通信でも音声途切れを発生させることなく、音声データと音声以外のデータを効率よく同時伝送することができる。
図1はこの発明の一実施の形態によるにエレベータ遠隔監視用通信システムの構成を示す。図において、エレベータ装置Eは低速通信網6を介して監視センタSに通信可能に接続され(実際には多数のエレベータ装置Eが接続されている)、集中監視制御されている。
エレベータ装置Eにおいて、エレベータ制御装置1はエレベータ(図示省略)の制御を行う。カメラ3はエレベータかごEC内に設けられ、エレベータかご内を撮影する。ディスプレイ4はエレベータかごEC内に設けられ、画像等を表示する。インターホン5はエレベータかごEC内に設けられ、マイク及びスピーカを有し、例えば監視センタSのIP電話機11との間で通話を行う。エレベータ制御装置1、カメラ3、ディスプレイ4、インターホン5はエレベータ装置側通信装置2に接続され、エレベータ装置側通信装置2は監視センタSとの間でパケット通信を行う。
エレベータ装置側通信装置2において、データ送信処理部22は、エレベータ制御装置1において検出された異常情報データ(監視制御用の監視データ)、カメラ3で撮影した画像の画像データ、インターホン5からの音声データを同一パケットでパケット化して低速通信網6を介して監視センタSへ送信する(なお、異種のデータを同一のパケットでパケット化することを、以下、共有パケット化とする)。データ受信処理部23は、低速通信網6を介して監視センタSから得られる共有パケット化されたデータを受信して各データを分離し、エレベータ制御装置1、ディスプレイ4、インターホン5へそれぞれ供給する。なおパケット通信はディジタル信号をパケット化するため、必要に応じてデータ送信処理部22はA/D変換機能、データ受信処理部23はD/A変換機能をそれぞれ含む。
低速通信網6は低速通信の電話回線あるいは無線網からなる。
監視センタSの集中監視装置8は、エレベータ制御装置1からの異常情報データを受信し画像処理表示装置9の表示部(図示省略)に表示する。画像処理表示装置9は異常情報データに基づく表示と共に、エレベータ装置E側のカメラ3にて撮影したエレベータかごEC内の画像を表示したり、さらには接続されたカメラ10にて撮影した監視センタSでの画像をエレベータ装置E側のディスプレイ4に表示するために画像データを送る。VoIP対応のIP電話機11は、エレベータ装置E側のインターホン5と通話を行う。集中監視装置8、画像処理表示装置9、IP電話機11は監視センタ側通信装置7に接続され、監視センタ側通信装置7はエレベータ装置Eとの間でパケット通信を行う。
監視センタ側通信装置7において、データ送信処理部72及びデータ受信処理部73は、エレベータ装置側通信装置2のデータ送信処理部22及びデータ受信処理部23とそれぞれ基本的に同様の機能を有する。
データ受信処理部73は、低速通信網6を介してエレベータ装置Eから得られる共有パケット化されたデータを受信して各データを分離し、集中監視装置8、画像処理表示装置9、IP電話機11へそれぞれ供給する。データ送信処理部72は、集中監視装置8において例えば操作者により入力されたエレベータ装置Eのエレベータ制御装置1への制御指令の制御指令データ(監視制御用の監視データ)、カメラ10で撮影した画像の画像データ、IP電話機11からの音声データを共有パケット化して低速通信網6を介してアドレス制御により所望のエレベータ装置Eへ送信する。なお必要に応じてデータ送信処理部72はA/D変換機能、データ受信処理部73はD/A変換機能をそれぞれ含む。
このようなエレベータ遠隔監視のためのシステムにおいては、一般に、エレベータ装置E側のエレベータ制御装置1がエレベータの異常を検出し、その異常情報データがエレベータ装置側通信装置2へ送られると、エレベータ装置側通信装置2は低速通信網6を利用して、低速通信網6経由で監視センタS側の監視センタ側通信装置7へ異常情報データを送り、集中監視装置8へ異常情報を通知する。その後、エレベータ装置E側のインターホン5と監視センタS側のIP電話機11の間でVoIPによる通話を行うと共に、カメラ3にて撮影されたエレベータかごEC内の画像を監視センタS側の画像処理表示装置9へ送信し、画像処理表示装置9にてエレベータかご内の画像を表示する。さらに、監視センタS側のカメラ10で撮影した監視センタS内の画像を、エレベータ装置E側のエレベータかごEC内に設置されたディスプレイ4ヘ送信し、ディスプレイ4にて表示を行う。
このように音声データと、映像データ及び異常情報データや制御指令データ等からなる監視制御用の監視データからなる音声以外のデータを同時伝送する場合、音声パケットと次の音声パケットの間で、音声以外のデータ通信をする必要がある。また一般に、リアルタイムに通話するために、音声パケットの送信間隔は狭く、かつ低速回線である場合、音声パケット送信時間が長くなるため、音声以外のデータの送信可能な時間は短くなる。また、音声パケット送信後、音声以外のデータを送信開始するまでに処理時間が必要であるため、音声以外のデータ通信可能な時間はさらに短くなる。
この発明においては、エレベータ装置側通信装置2のデータ送信処理部22及び監視センタ側通信装置7のデータ送信処理部72では、音声データ送信時に、送信すべき監視制御用の監視データや画像データ等の音声以外のデータがあれば、その音声以外のデータを可能な限り多く音声データに付加して、共有パケット化して送信する。このとき、付加するデータが多すぎ、次の音声データの送信が遅れない(音声途切れが発生しない)よう付加するデータサイズを制御する必要がある。
受信側であるエレベータ装置側通信装置2のデータ受信処理部23及び監視センタ側通信装置7のデータ受信処理部73では、受信した共有パケット化されたパケットを音声データと音声以外のデータ(無い場合もある)を分離し、音声データは、リアルタイムに処理、再生し、音声以外のデータは、エラーチェックを行い、正常であればデータとして処理する。異常であれば、相手に再送要求を通知し、相手は再送データを、例えば音声データ送信時に付加して送信する。
図2には、エレベータ装置側通信装置2のデータ送信処理部22及び監視センタ側通信装置7のデータ送信処理部72の基本動作を説明するためのフローチャートを示し、以下、エレベータ装置側通信装置2のデータ送信処理部22の動作を例に挙げて説明する。データ送信処理部22は、インターホン5からの送信する音声データ入力を待つ(ステップS1)。音声データの入力があると、カメラ3で撮影した映像データや、エレベータ制御装置1が検出した異常情報データ等、音声以外で通信すべきデータ(音声以外のデータ)や、データ受信処理部23が例えば監視センタ側通信装置7のデータ送信処理部72から受けた再送要求指令に基づく、同様に音声以外のデータである再送すべきデータが有るか否かを判断し(ステップS2)、有る場合には、音声データと音声以外のデータ、再送データがあればこれらをまとめて共有パケット化する(ステップS3)。そしてステップS3にて生成したパケットを監視センタ側通信装置7へ送信する(ステップS4)。
また、ステップS2にて音声以外のデータが無い場合は、音声データのみパケット化し(ステップS5)、ステップS5にて生成したパケットを監視センタ側通信装置7へ送信する(ステップS4)。
また、ステップS1にて音声データの入力がない場合(音声データを優先して送信)、通信すべき音声以外のデータや、再送すべきデータが有るか否かを判断し(ステップS6)、有れば、音声以外のデータ及び再送データがあればこれらを共有パケット化し(ステップS7)、ステップS7にて生成したパケットを監視センタ側通信装置7へ送信する(ステップS4)。
なお、ステップS3、あるいはさらにステップS7で音声データ等に音声以外のデータや再送データを付加して共有パケット化する場合には、パケット内のデータ量が音声途切れが発生しない制限量を超えないように音声以外のデータや再送データを音声データ等に付加するよう、パケット内のデータ量を制限する。この制限量は、実験やシミュレーション等により予め求め、メモリ(図示省略)に設定しておいてもよいし、また後述のように通信状態によって可変にしてもよい。
監視センタ側通信装置7のデータ送信処理部72の動作は基本的に同じ動作となるために説明は省略する。
図3には、エレベータ装置側通信装置2のデータ受信処理部23及び監視センタ側通信装置7のデータ受信処理部73の基本動作を説明するためのフローチャートを示し、以下、監視センタ側通信装置7のデータ受信処理部73の動作を例に挙げて説明する。監視センタ側通信装置7のデータ受信処理部73は、エレベータ装置側通信装置2のデータ送信処理部22にて生成されたパケットの受信を待つ(ステップS11)。パケットを受信した場合、受信したパケットが音声データと再送データを含む音声以外のデータを含む共有パケット化されたパケットの場合には、受信したパケットから音声データと音声以外のデータ(再送データを含む)を分離する(ステップS12)。
その後、音声データはリアルタイムに処理して再生し、監視センタ側通信装置7のデータ受信処理部73の場合、IP電話機11へ転送して音声の再生を行い、エレベータ装置側通信装置2のデータ受信処理部23の場合は、インターホン5へ転送して音声の再生を行う(ステップS13)。また、音声以外のデータのエラーチェックを行い(ステップS14)、エラーがなければ、音声以外のデータのデータ処理を行い(ステップS15)、データエラーがある場合には、データ再送要求を行う(ステップS16)。
ステップS15の音声以外のデータのデータ処理では、音声以外のデータのうちの異常情報データであれば集中監視装置8に送られ、画像データであれば複数のパケットに分散された画像データが順番に並ぶように編集、配列されて同様に集中監視装置8に送られ、これにより画像処理表示装置9に表示される。
またステップS16のデータ再送要求の場合、例えばデータ受信処理部73であれば、データ送信処理部72にデータ再送要求を送り、データ送信処理部72はデータ再送要求を音声以外のデータとしてパケット通信により送信元、ここではエレベータ装置側通信装置2に送り、これを受けたエレベータ装置側通信装置2のデータ受信処理部23がデータ送信処理部22にデータ再送要求を指示して、データ送信処理部22から再送データが送信される。
エレベータ装置側通信装置2のデータ受信処理部23の動作は基本的に同じ動作となるために説明は省略する。
図4には、音声データと音声以外のデータをパケット通信による伝送する場合の伝送状態を示す。(a)は高速通信で行う場合、(b)はこの発明を適用しない低速通信で行う場合、(c)はこの発明を適用した低速通信で行う場合をそれぞれ示す。縦軸は単位時間当たりの通信データ量を示す。
高速通信の場合の(a)とこの発明を適用しない低速通信の場合の(b)では、パケットの構成は同じであるが、音声以外のデータにもヘッダが必要であり、低速通信では通信速度が遅いため、このヘッダが特に無駄となる。またこの発明を適用しない低速通信の場合、音声以外のデータの送信処理時間がかかる、音声データ送信後に音声以外のデータを送信するよう送信制御する処理が必要となる、ことにより、データ通信効率が悪化する。
一方、この発明を適用した低速通信の場合の(c)では、音声データと音声以外のデータを1パケット化することで、音声以外のデータ用のヘッダを減らすことができ、音声以外のデータの伝送効率が向上する。また、音声データに音声以外のデータを付加して送信するため、音声以外のデータの送信処理時間を削減でき、伝送効率が向上する。また、音声データ送信後に音声以外のデータを送信するよう送信制御する処理を減らすことができる。
なお、エレベータ装置側通信装置2のデータ送信処理部22及び監視センタ側通信装置7のデータ送信処理部72は、図2のステップS1において、送信する音声データが入力されるまではデータ送信を行わない、ステップS6、S7のないものであってもよい。
ところで、この発明のような電話回線や無線網等を利用した通信システムにおける通信では、低速である上に回線状況により通信中であっても速度が動的に変化するため、変化に応じて音声以外のデータ伝送量を変更しないと、音声データの到達遅れにより音声途切れが発生したり、通信速度が向上しても、それを音声以外のデータ伝送に使用できない効率の悪い通信となってしまう。
そのため、現在の通信速度を検出し、速度が遅い場合には、音声途切れが発生しないよう、音声以外のデータ送信量を減らし、早い場合は、効率よくデータ伝送できるよう、音声以外のデータ送信量を増やす処理が必要となる。そこで、回線の通信速度が回線状況により動的に変化しても、その通信速度を瞬時にかつ正確に検出する。そして、音声以外のデータや再送データを音声データに付加する際に、パケット内のデータ量が音声途切れが発生しないようにする上述の制限量を、検出した通信速度に従って決定するようにしてもよい。
図5には、例えばエレベータ装置側通信装置2のデータ受信処理部23及び監視センタ側通信装置7のデータ受信処理部73で行われる通信速度を検出する動作を説明するためのフローチャートを示し、以下、これに従った動作の一例を説明する。
最初に通信速度計測を行う(ステップS101)。計測方法は、例えばデータ送信処理部22,72では、送信データを先頭と末尾に、通信システムで予め規定した特殊なコード(先頭コードと末尾コード)を付加して送信するようにする。そしてデータ受信処理部23又は73はデータを受信すると、先頭コード受信から末尾コード受信までの時間tと、データ数mを常時計測する。そしてデータ数mを時間tで割ることで、現在の通信速度(v=m/t)を求める。
次に、先頭コードと末尾コード間のデータを一定間隔で受信していたこと、すなわち単位データ長である例えば1バイトの受信時間が一定であることを判定する(ステップS102)。受信間隔が一定でない場合は、回線上のノイズ等の単発的な影響を受けたことが考えられ、正確な速度が得られない。そして受信間隔が一定でなければ、その測定された通信速度は使用されずステップS101の通信速度計測処理へ戻る。
そして、ステップS102で受信間隔(速度)が一定であったステップS101で計測された通信速度が、N回(所定回数:例えば一般に3回〜10回程度が望ましい)連続してほぼ同一であることを判定する。これは回数の代わりに所定時間の間、ほぼ同一であることを判定してもよい(ステップS103)。計測された通信速度が所定回数又は所定時間の間、ほぼ同一(バラツキが所定範囲内にある)であるか否かは、例えば計測された通信速度の標準偏差を求め、その値が所定の範囲内にあるか否かで判定する。また、計測された通信速度がほぼ同一でなければ、それらの測定された通信速度は使用されずステップS101の通信速度計測処理へ戻る。
そしてステップS103でほぼ同一と判定された場合、該所定回数又は所定時間の間の通信速度の例えば平均値を、正確に検出された現在の通信速度とする(ステップS104)。
エレベータ装置側通信装置2のデータ受信処理部23で検出した通信速度は、データ送信処理部22から、低速通信網6を経由して監視センタ側通信装置7のデータ受信処理部73からデータ送信処理部72へ送られる。あるいは、監視センタ側通信装置7のデータ受信処理部73で検出した通信速度は、データ送信処理部72から、低速通信網6を経由してエレベータ装置側通信装置2のデータ受信処理部23からデータ送信処理部22へ送られる。データ送信処理部22あるいは72では、得られた通信速度に従って、音声途切れが発生しないようにするため、パケット内のデータ量に対して上述の制限量を決定し、この制限量に従って図2のステップS3、S7等での共有パケット化を行う。
通信速度から制限量を決定する方法としては例えば、データ送信処理部22及び72が、予め求めた最適な各通信速度に対する制限量の関係を示すテーブルを内蔵メモリ(共に図示せず)に格納し、これを参照して制限量を決定する。
なお図5のステップS104において、所定回数又は所定時間の間の通信速度の最小の速度を現在の通信速度としてもよく、この場合、音声品質優先の通信となる。
また、データ受信処理部23,73において、先頭コード受信から末尾コード受信までの時間(図5のステップS101の通信速度)が、VoIP技術によりディジタルデータ化、パケット化された音声パケットが送信されなければならない送信間隔であるVoIP送信周期の例えば8割以下又は所定の割合以下であった場合、又はそれが第2の所定回数又は第2の所定時間の間、発生した場合(図5のステップS103に相当)には、さらに多くのデータが伝送可能と判断し、データ送信処理部22,72に送信量増加指令を送り、データ送信処理部22,72では音声以外のデータの送信量を割増すようにしてもよい。
またこれとは反対に、データ受信処理部23,73において、先頭コード受信から末尾コード受信までの時間が、VoIP送信周期を超えた場合、又はそれが第2の所定回数又は第2の所定時間の間発生した場合、音声の途切れが発生する可能性があると判断し、データ送信処理部22,72に送信量削減指令を送り、データ送信処理部22,72では音声以外のデータ送信量を減らすようにしてもよい。
このようにすることにより、電話回線や無線網のように、回線状況により通信速度が変化する低速通信路においても、瞬時にかつ正確に通信速度を検出し、それに応じて音声データ以外のデータ送信量を変化させることで、音声途切れを発生させることなく、かつ空いている通信データ領域を最大限に活かした効率の良いデータ通信が可能となる。
この発明の一実施の形態によるにエレベータ遠隔監視用通信システムの構成を示す図である。 図1のエレベータ装置側通信装置のデータ送信処理部及び監視センタ側通信装置のデータ送信処理部の基本動作を説明するためのフローチャートである。 図1のエレベータ装置側通信装置のデータ受信処理部及び監視センタ側通信装置のデータ受信処理部の基本動作を説明するためのフローチャートである。 この発明の特徴を説明するための図である。 図1のエレベータ装置側通信装置のデータ受信処理部及び監視センタ側通信装置のデータ受信処理部の通信速度を検出する動作を説明するためのフローチャートである。
符号の説明
1 エレベータ制御装置、2 エレベータ装置側通信装置、3,10 カメラ、4 ディスプレイ、5 インターホン、6 低速通信網、7 監視センタ側通信装置、8 集中監視装置、9 画像処理表示装置、11 IP電話機、22,72 データ送信処理部、23,73 データ受信処理部、E エレベータ装置、S 監視センタ。

Claims (4)

  1. 少なくとも1つのエレベータ装置と監視センタとの間で低速通信網を介して、エレベータ装置と監視センタの間における通話の音声データと音声以外のデータとをパケット化して通信を行うエレベータ遠隔監視用通信システムであって、
    前記エレベータ装置及び監視センタに設けられ互いに前記低速通信網で通信可能に接続された通信装置が、音声データを優先して送信し、音声データ送信時に送信すべき音声以外のデータがあれば、パケット内のデータ量が音声途切れが発生しない制限量を超えないように音声以外のデータを音声データに付加してパケット化して送信することを特徴とするエレベータ遠隔監視用通信システム。
  2. 各通信装置が、音声データを優先して送信し、音声データ送信時に送信すべき音声以外のデータがあれば、パケット内のデータ量が音声途切れが発生しない制限量を超えないように音声以外のデータを音声データに付加してパケット化して送信するデータ送信処理部と、音声データと音声以外のデータを含むパケットを受けた場合に、音声データと音声以外のデータを分離し、音声データはリアルタイムに処理して、再生させ、音声以外のデータはエラーチェックを行い、正常であればデータ処理を行い、異常であれば再送要求を行うデータ受信処理部と、を備えたことを特徴とする請求項1に記載のエレベータ遠隔監視用通信システム。
  3. 音声データが、エレベータ装置と監視センタの間におけるインターホン通話による音声信号のディジタル化されたデータを含み、音声以外のデータが監視制御用の監視データ及びカメラで撮影された画像データを含むことを特徴とする請求項1又は2に記載のエレベータ遠隔監視用通信システム。
  4. 各通信装置が、受信データから通信速度を検出し、検出された通信速度に従って音声途切れが発生しないパケット内のデータ量の制限量を変更することを特徴とする請求項1に記載のエレベータ遠隔監視用通信システム。
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