JP2009517305A - ビルディング輸送システム用の可変振幅アナウンスシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

エレベータ、動く歩道、またはエスカレータなどのビルディング輸送システム（１４）の運転に関する情報を伝えるアナウンスシステム（１２）および方法では、検知した環境騒音に基づいて、アナウンスの適切な音量が定められる。

Description

本発明は、エレベータ、動く歩道またはエスカレータなどのビルディング輸送システムに関し、より詳細には、ビルディング輸送システム用の可変振幅（ｖａｒｉａｂｌｅ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ）アナウンスシステムに関する。

アナウンスシステムは、通常、輸送システムの運転についての情報を乗客に伝えるように設けられる。そのような伝達手段としては、チャイム、ベルあるいは録音メッセージなどがあり、これにより、乗客が乗降する際に、現在階の情報、または他の指示やメッセージなどを乗客に伝達する。アナウンスシステムは、視覚障害のある人達に対して情報を伝えるのに特に有用である。

環境騒音レベルに応じて、電話送受器にある受話器の音量を自動的に調整するシステムが「ＴＥＬＥＰＨＯＮＥ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＷＩＴＨ ＶＯＬＵＭＥ ＣＯＮＴＲＯＬ（音量調整部を備えた電話装置）」と題した国際公開第００１７３４４号に開示されている。開示されたこのシステムは、通話の最初の無駄時間中に環境騒音を測定する。

本発明は、情報が伝えられている領域での検出した環境騒音の大きさに基づいた音量で、ビルディング輸送システムの運転に関する情報を可聴化して伝える。

本発明の例示的な実施形態は、周囲音センサ、可聴音信号発生器、および自動音量調整部を有する。周囲音センサは環境騒音を受け、この環境騒音を検知音響信号に変換する。可聴信号発生器は、ビルディング輸送システムの運転に関する情報を可聴化して伝える。自動音量調整部は、検知音響信号に基づいて可聴信号発生器の出力音量を調整する。

他の例示的な実施形態は、移動プラットフォーム、周囲音センサ、自動音量調整部、音源、増幅器、および音波発生器を有する。移動プラットフォームはビルディング内の人々を輸送する。周囲音センサは環境騒音を受け、検知音響信号を生成する。自動音量調整部は、検知音響信号に基づいて増幅信号を生成する。音源は可聴周波信号を生成する。増幅器は、増幅信号に基づいて可聴周波信号を増幅する。音波発生器は、増幅した可聴周波信号を、聞き取れるアナウンスに変換して、移動プラットフォームの運転に関する情報を伝える。

さらなる例示的な実施形態には、ビルディング輸送システムに関連する情報を伝える方法がある。その方法は、ビルディング輸送システムに関連する領域の環境騒音を検知して、検知音響信号を生成することを含む。次に、検知音響信号に応じてアナウンスの音量が決まる。次いで、定めた音量でアナウンスを放送して情報を伝える。

図１は、ビルディング輸送システム１４のアナウンスシステム１２を含むビルディング１０を示している。ビルディング１０は、通常、複数の階を有する。ビルディング輸送システム１４は、ビルディング１０の１つの階または場所から、他の階または場所に人々や物体を輸送する。ビルディング輸送システム１４の例には、エレベータシステム、エスカレータシステム、および動く歩道システムがある。各ビルディング輸送システム１４は、エレベータのプラットフォーム、エスカレータのステップまたは動く歩道のプラットフォームなどの輸送プラットフォーム１６を有する。

アナウンスシステム１２は、ビルディング輸送システム１４の運転に関する情報を、ビルディング輸送システム１４内またはその周囲の乗客や通行人に伝えるように機能する。図１は、ビルディング輸送システム１４が、エレベータかご１７を備えたエレベータシステム（以降、エレベータシステム１４と呼ぶ）である例示的な実施形態を示している。

ビルディング１０内では、環境騒音レベルは常に変化する。人が行き来する際の話し声、笑い声、咳、または人が歩き回ることにより、様々な大きさの騒音が生じる。騒音は、また、ファン、暖房および換気システム、エレベータシステム１４、インターフォン、音楽システム、および幅広い種類の他の騒音源によって、ビルディング１０内に発生する。

従来のアナウンスシステムは、絶えず変化するビルディング１０内の環境騒音レベルに十分に配慮してこなかった。従来のシステムには、エレベータ整備工がビルディング１０内のアナウンスシステムの全体音量を調整できる単独の音量調整機構を含むものがある。しかし、これらのシステムでは、特定の場所で特定の時間に発生する環境騒音レベルに基づいて、動的に音量調整を行うことができない。

エレベータシステム１４内やその周囲において、１日を通して環境騒音レベルが劇的に変動するのは珍しくない。例えば、エレベータ乗り場やエレベータかご内に多くの人々が搭乗している場合の環境騒音レベルは、乗客がほとんどいない場合の環境騒音レベルよりもはるかに高くなる。環境騒音レベルはこのように劇的に変動することがあるので、音量を固定した従来のアナウンスシステムでは、環境騒音レベルが高い場合、アナウンスシステムの音量が小さすぎて情報が十分に伝わらない音量に設定されていることがある。他方、乗客がほとんどいない場合など環境騒音レベルが低い場合、同じ音量でも大きすぎることもある。アナウンスが大きすぎる場合、乗客にとってアナウンスがあまりに耳障りで不快感をもたらすため問題である。

アナウンスシステム１２は、特定の時間に特定の場所で検出された環境騒音レベルに基づいて、アナウンスの音量を調整することで上記の問題を解決する。

アナウンスシステム１２は、ビルディング１０内の多数の場所に配置することができる。アナウンスシステム１２の１つの目的は、エレベータシステム１４の運転に関する情報を伝えることであるため、情報を伝えるべき人々がいる全般的な領域にアナウンスシステムを配置するべきである。

図１に例示的な３つのアナウンスシステム１２の位置を示す。第１の例示的な位置は、エレベータかご１７の制御パネル１８内である。制御パネル１８は、乗客が押して、エレベータシステム１４に所望する行き先を知らせるボタンを有する。アナウンスシステム１２は、エレベータかご１７内の環境騒音レベルを検出し、検出した環境騒音レベルに基づいた音量でアナウンスを行う。アナウンスは、例えば、所望の行き先に到着したことを乗客に知らせる。

第２の例示的な位置は、各階のエレベータ乗り場に配置された制御パネル２０内である。制御パネル２０は、乗客がビルディング１０内の上に行きたいのか、下に行きたいのかをエレベータシステム１４に知らせるために、乗客が押すボタンを有する。アナウンスシステム１２は、特定階の乗り場における環境騒音レベルを検出し、この検出した環境騒音レベルに基づいた音量でアナウンスを行う。アナウンスは、例えば、所望の行き先に乗客を運ぶためエレベータかご１７が到着したことを乗客に知らせる。

第３の例示的な位置は、ビルディング１０の各階に配置された行き先エントリーシステム２２内である。行き先エントリーシステム２２は、乗客が所望する行き先を入力できるタッチパネル式のディスプレイを有する。アナウンスシステム１２は、行き先エントリーシステム２２における環境騒音レベルを検出し、この検出した環境騒音レベルに基づいてアナウンスを行う。アナウンスは、乗客に対して、例えば、「右にある２番目のエレベータ」である「第５号基エレベータ」（図示せず）に乗客を割り振ったことを知らせる。行き先エントリーシステムにおけるアナウンスシステム１２は、視覚障害者を対象として使用することもできる。

エレベータシステム１４に関連させてアナウンスシステム１２を説明している。しかし、アナウンスシステム１２が、エスカレータや動く歩道などの他のビルディング輸送システムでも有益であることを理解されたい。そのような代替の実施形態では、アナウンスシステム１２は、通常、エスカレータまたは動く歩道の先頭部分か、または終端部分の近くに配置される。アナウンスシステム１２は、上記位置における環境騒音レベルを検出し、この環境騒音レベルに基づいてアナウンスを行う。アナウンスは、例えば、乗客がエスカレータまたは動く歩道の先頭部分か、または終端部分に近づいていることを乗客に知らせる。

図２は、アナウンスシステム１２の一実施例のブロック図を示しており、周囲音センサ３０、自動音量調整部３１および可聴周波信号発生器３９を有する。自動音量調整部３１は、アンチエイリアシングフィルタ３２、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器３４、スペクトルプロセッサ３６および振幅計算機３８を有する。可聴周波信号発生器３９は、増幅器４０、音源４２および音波発生器４４を有する。通常、自動音量調整部３１は、周囲音センサ３０から検知した音響信号を受け取る。この音響信号は、アナウンスシステム１２における環境騒音レベルを評価するのに使用される。次いで、自動音量調整部３１は、検出した環境騒音レベルに基づいてアナウンス用の適切な音量を決定し、これに応じて、可聴周波信号発生器３９を調整する。可聴周波信号発生器３９は、音源４２を用いてアナウンスを作成する。次いで、アナウンスは増幅器４０で増幅され、適切な音量で音波発生器４４によりアナウンスされ、エレベータ１４の運転に関する情報を伝える。

周囲音センサ３０は、マイクロフォンなどのアナログ装置であり、音波（空気圧変動）を電気的に検知した音響信号に変換する。検知した音響信号は、広帯域の可聴周波数を含む振幅変調した電圧信号である。検知した音響信号は、最初にアンチエイリアシングフィルタ３２を使用して低域のみが通され、次いで、アナログ音響信号をサンプリングし、それをデジタル形式に変換するＡ／Ｄ変換器３４に送られる。

Ａ／Ｄ変換器３４は、可聴周波数を検出するのに十分なレートでアナログ信号をサンプリングする。人間の耳は、周波数が大体２０Ｈｚから２０ｋＨｚの圧力変動を検出する能力がある。したがって、４４．１ｋＨｚのレートでサンプリングすれば、信号情報を保存するのにも、フィルタのロールオフに対する保護周波数帯を付与するのにも十分であると分かっている。このため、アンチエイリアシングフィルタ３２は、サンプリング周波数４４．１ｋＨｚに対して、２０ｋＨｚの遮断周波数と約２ｋＨｚ幅のストップバンドを有する。主な騒音成分がかなり低い方の周波数だけである場合は、サンプリング周波数をより低い値に設定することもできる。アンチエイリアシングフィルタのカットオフは適宜調整される。

人間の耳は、すべての周波数が均等に聞こえるわけではない。その代わりに、人間の聴覚は周波数と振幅に強く依存することが分かっている。その結果、人間の耳のフィルタ特性を模擬的に加味するために、様々な周波数帯の情報に重みづけをする各種のスペクトル評価指標（メトリクス）が作成された。スペクトルプロセッサ３６は、Ａ加重音響レベル、会話干渉レベル、または音声明瞭度指数などの様々な評価指標を計算するように設定することができ、人間のコミュニケーションに限定した環境騒音の尺度として、これらの評価指標を使用することができる。この評価指標は瞬間ごとに、または特定の期間にわたる時間移動平均として計算することができる。スペクトル評価指標を計算する平均化期間は、約１／８秒から約２秒の範囲にあるのが好ましく、より好ましくは、約１秒である。スペクトルプロセッサ３６によってスペクトル評価指標が計算されると、この評価指標の値は、振幅計算器３８で設定振幅レベルを計算するのに使用され、この設定振幅レベルは、増幅レベルを設定するのに使用される。この設定振幅は、移動平均値に基づいて連続的に計算されてもよいし、または要求に応じてのみ計算されてもよい。後者の場合、計算値は、平均化期間が経過した後でのみ利用できる。

上記のように、可聴周波信号発生器３９の１つの実施形態は、増幅器４０、音源４２、および音波発生器４４を有する。より詳細には、増幅器４０は２つの入力を受ける。第１の入力は、乗客に伝えるべきアナウンス信号を含む音源４２からのライン入力信号である。音源４２は、コンピュータ、マイクロプロセッサ、ＭＰ３プレイヤ、オーディオカセットプレイヤなどの、所望のアナウンスを含む電気可聴周波信号を生成できる任意の装置である。エレベータ１７が乗り場に到着したなど、特定の事象を乗客に知らせるアナウンスの場合、音源４２は、いつアナウンスするか、どのようなアナウンスをするべきかを音源４２に知らせる制御入力信号を通じて、エレベータ運行管理装置や他のエレベータ制御システム（図示せず）から入力を受ける。増幅器４０への第２の入力は、自動音量調整部３１からの増幅信号であり、この増幅信号は、増幅器４０のゲインを設定して、乗客にアナウンスを伝える前にアナウンスの増幅度を調整する。

増幅器４０によってアナウンスを増幅した後、音波発生器４４を通じてアナウンスを放送して、乗客にアナウンスを伝える。このように、アナウンスの音量は、自動音量調整部３１によって検出された環境騒音レベルに基づき、増幅器４０によって動的に調整される。音波発生器４４の例には、スピーカ、チャイム、ブザー、ベル、ホイッスル、または乗客に情報を伝える音を生成できる他の任意の装置がある。

上記の実施形態では、自動音量調整部３１は、デジタル音響信号を評価し、増幅器４０の増幅度を自動的に調整するよう動作するデジタルマイクロプロセッサである。自動音量調整部３１をアナログ回路によって実装することもできる。そのような実施形態では、アンチエイリアシングフィルタやＡ／Ｄ変換器は設けられていない。周囲音センサからの電圧信号は、Ａ加重や他のスペクトル重みづけを行えるアナログフィルタバンクに直接送られる。次いで、フィルタ処理した信号を増幅器４０のゲイン設定部に直接送る。

図３は、上記したアナウンスシステム１２を備えたビルディング輸送システムの運転に関連する情報を伝える方法を示すブロック図である。アナウンスシステム１２は、まず、周囲音センサ２０およびＡ／Ｄ変換器３４を用いるなどして、ある場所の環境騒音をサンプリングする（ステップ５０）。次いで、結果検知した音響信号に、スペクトルプロセッサ３６などによってフィルタをかけ（ステップ５２）、この音響信号を使用して、人間の聴覚に限定した騒音評価指標を計算する（ステップ５４）。これらのステップは必須ではないが、アナウンスを聞き理解可能な乗客に対して環境騒音がどのような影響を及ぼすかということを自動音量調整部３１がより適切に推定できるようにするのに有益である。次いで、自動音量調整部３１は、（図４を参照して説明するように）アナウンスの適切な音量を定め（ステップ５６）、これに応じて、増幅器４０のゲインを設定する。最後に、乗客に情報を伝えるようにアナウンスを放送する（ステップ５８）。

図４は、検出した環境騒音レベルに基づいて、アナウンスの適切な音量を定める１つの方法を示すグラフである。自動音量調整部３１は、検知した音響信号をフィルタ処理し（ステップ５２）、騒音評価指標を計算した後（ステップ５４）、アナウンス用の適切な音量を定める（ステップ５６）。１つの実施形態では、自動音量調整部３１は、検出した環境騒音レベルを使用して数学的な計算を行い、アナウンスの適切な音量を定める。１つの方法は、検出した環境騒音レベルに定数を乗ずることである。これは、環境騒音レベルとアナウンスの音量の間に直線的な関係をもたらすので、環境騒音レベルが大きくなるにつれて、アナウンスの音量も比例して大きくなる。検出した環境騒音レベルに基づいて他の任意の計算を行い、アナウンスの適切な音量を定めてもよいことを理解されたい。

他の実施形態では、自動音量調整部３１は、図４に示した計算とほぼ同じ参照テーブルを有する。この実施形態では、自動音量調整部３１は、環境騒音レベルを参照テーブルに保存した値と比較する。自動音量調整部３１は、参照テーブルから近似アナウンス音量を認識する。

このように、アナウンスシステム１２は、ビルディング内に設けられた輸送システムの運転に関する情報を伝える従来の固定音量アナウンスシステムに対して改善をもたらす。アナウンスシステム１２は、環境騒音レベルを検出し、アナウンスの音量を動的に調整して、適切な音量で乗客に情報を伝えることで改良をもたらす。

例示的な実施形態に関連させて本発明を説明したが、当業者ならば、本発明の範囲から逸脱することなく、種々の変更が可能であり、等価物を本発明の要素に代えて使用することができると理解するであろう。さらに、本発明の基本的な範囲から逸脱することなく、特定の状態あるいは材料を本発明の教示に適合させるのに多くの修正を行うことができる。したがって、本発明は、本発明を実施するために企図された最良の形態として開示した特定の実施形態に限定されないで、添付の請求項の範囲に入るすべての実施形態を含むものとする。

ビルディング内に設けられたエレベータシステムのアナウンスシステムを示す図。 アナウンスシステムのブロック図。 ビルディング輸送システムの運転に関連する情報を伝える方法を示すブロック図。 環境騒音レベルに基づいたアナウンスの音量の決定を説明するグラフ。

Claims (20)

1. 環境騒音を受けるとともに、この環境騒音を検知音響信号に変換する周囲音センサと、
   ビルディング輸送システムの運転に関する情報を聞こえるように伝える可聴周波信号発生器と、
   前記検知音響信号に基づいて、前記可聴周波信号発生器の出力音量を調整する自動音量調整部と、
   を有するアナウンスシステム。
2. 前記自動音量調整部は、
   アンチエイリアシングフィルタと、
   前記検知音響信号をサンプリングし、デジタル形式に変換するアナログ／デジタル変換器と、
   をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のアナウンスシステム。
3. 前記アナログ／デジタル変換器は、検知した信号にある可聴周波数成分の上限周波数の少なくとも２倍の周波数で前記検知音響信号をサンプリングするように構成されることを特徴とする請求項２に記載のアナウンスシステム。
4. 前記自動音量調整部は、前記検知音響信号をフィルタ処理するスペクトルプロセッサをさらに有することを特徴とする請求項１に記載のアナウンスシステム。
5. 前記スペクトルプロセッサは、前記検知音響信号を人間が聞いたものとほぼ同じになるように調整するアルゴリズムを利用することを特徴とする請求項４に記載のアナウンスシステム。
6. 前記スペクトルプロセッサは、人間の会話に重要な周波数を強調するアルゴリズムを利用することを特徴とする請求項４に記載のアナウンスシステム。
7. 前記スペクトルプロセッサは、前記検知音響信号からスペクトル評価指標を計算することを特徴とする請求項４に記載のアナウンスシステム。
8. 前記自動音量調整部は、前記スペクトル評価指標から設定増幅器ゲインを計算する振幅計算器をさらに有することを特徴とする請求項７に記載のアナウンスシステム。
9. 前記可聴周波信号発生器は、
   アナウンス信号を生成する音源と、
   前記検知音響信号に応じて、前記アナウンス信号を増幅する増幅器と、
   増幅したアナウンス信号を可聴アナウンスに変換する音波発生器と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載のアナウンスシステム。
10. 前記音波発生器は、スピーカ、チャイム、ブザー、ベルおよびホイッスルのうちの１つであることを特徴とする請求項９に記載のアナウンスシステム。
11. 前記ビルディング輸送システムは、エレベータシステム、エスカレータシステムおよび動く歩道のうちの１つであることを特徴とする請求項１に記載のアナウンスシステム。
12. ビルディング内で輸送するための輸送プラットフォームと、
    環境騒音を受けるとともに、検知音響信号を生成する周囲音センサと、
    前記検知音響信号に基づいて増幅信号を生成する自動音量調整部と、
    可聴周波信号を生成する音源と、
    前記増幅信号に基づいて前記可聴周波信号を増幅する増幅器と、
    前記輸送プラットフォームの運転に関する情報を伝達するように、増幅した可聴周波信号を可聴アナウンスに変換する音波発生器と、
    を有するビルディング輸送システム。
13. 前記輸送プラットフォームは、エレベータプラットフォーム、エスカレータステップおよび動く歩道プラットフォームのうちの１つであることを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
14. 前記周囲音センサから受けた前記検知音響信号を人間が聞いたものとほぼ同じになるように周波数で重みづけするフィルタをさらに有することを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
15. 前記周囲音センサから受け取った前記検知音響信号を、人間の会話の周波数を強調するように周波数で重みづけするフィルタをさらに有することを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
16. ビルディング輸送システムに関連する情報を伝える方法であって、
    検知音響信号を生成するように、ビルディング輸送システムに関連する領域における環境騒音を検知するステップと、
    前記検知音響信号に応じて、アナウンスの音量を定めるステップと、
    前記情報を伝えるように、定めた音量でアナウンスを放送するステップと、
    を含む方法。
17. 環境騒音を検知するステップは、
    周囲音センサで環境ノイズを受けるステップと、
    アナログ音響信号を生成するステップと、
    デジタル音響信号を生成するように、前記アナログ音響信号の電圧を周期的に測定するステップと、
    を含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
18. サンプリング後かつ振幅を評価する前に、人間が聞いたものとほぼ同じになるように前記検知音響信号をフィルタ処理するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
19. 前記フィルタ処理するステップは、周波数重みづけ技術を実施するステップを含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
20. 前記アナウンスの音量を定めるステップは、前記検知音響信号に応じて、参照テーブルにある適切なアナウンス音量を検索するステップを含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。

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