JPH03284589A - エレベータの音声登録装置 - Google Patents

エレベータの音声登録装置

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JPH03284589A
JPH03284589A JP2081208A JP8120890A JPH03284589A JP H03284589 A JPH03284589 A JP H03284589A JP 2081208 A JP2081208 A JP 2081208A JP 8120890 A JP8120890 A JP 8120890A JP H03284589 A JPH03284589 A JP H03284589A
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JP
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voice
microphone
elevator
input
voice recognition
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JP2081208A
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Yutaka Harada
豊 原田
Yutaka Nakajima
豊 中島
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的コ (産業上の利用分野) この発明は、エレベータを利用する乗客の音声を認識し
てエレベータの運行制御を行う音声登録装置に関する。
(従来の技術) エレベータはさまざまな建物に設置されているが、エレ
ベータ利用者が直接操作を行う動作としては、 1)エレベータホールで呼びボタンを押す。
11)エレベータかご内で行き先呼びボタンを押す。
1ll)エレベータのドアを開閉するボタンを押す。
の3種類の項目がある。
これらは対応するボタンを利用者が押して、その結果エ
レベータが応答する順序にな7ている。
ところが、エレベータに取り付けられているボタンは必
ずしも使いやすいものとはいえず、しばしば利用者の不
満を残すことがある。
たとえば、両手に荷物を持っている場合には、荷物をい
ったん降ろしてからボタンを押す操作をしなければなら
ず、また盲人が使用する場合には、小さなボタンを手探
りで探さなければならない。
さらに、ボタンの前に人が立っていれば操作しにくい場
合もある。
そこで、このような問題点を解消するために、利用者の
音声を認識して処理を行う音声登録装置が提案されるよ
うになっている。
このエレベータの音声登録装置は、従来、呼びボタンが
設置されている場所に音声入力用のマイクを設置し、マ
イクに入力される音声を分析した結果、エレベータを操
作する指令と判定した場合には対応する動作を行うよう
にしたものである。
たとえば、利用者が「ゴカイ」と発音した場合には、5
階の呼び応答ランプを点灯させ、エレベータを5階に運
行させるのであり、従来、5階の呼びボタンを押した場
合とまったく同様の呼び登録ができる。
この音声認識処理は、あらかじめ登録しておいた単語を
辞書として格納し、入力されてきた音声を周波数分析し
、その結果を辞書内に格納されているデータと比較し、
最も近い音声が一定の割合以上に類似していた場合に、
対応する処理を行うようにするのである。そして通常、
エレベータに用いられる音声認識方法は不特定話者単語
認識方法と呼ばれるものが一般的であり、不特定話者、
すなわち誰の音声でも認識できるようにしている。
また、その音声内容は「ヒラケ」、「トジロ」、「ゴカ
イ」といった単語単位で認識されるように、16単語程
度に限られており、さらに認識率を向上させるために、
認識しにくい単語に対しては数種類の単語を辞書に格納
するようにしている。たとえば、1階の登録のために「
イッカイ」、「イチカイ」などの複数個の辞書を持たせ
、認識率の向上を図ワでいるのである。
このようにして、音声認識によるエレベータの操作を可
能としているのであるが、音声を辞書登録する場合の環
境は静かで雑音、騒音の入らない場所で行われており、
同様の静かな環境のもとてはエレベータの音声認識率を
90%以上にすることができるが、実際のエレベータの
設置される環境は暗騒音が大きいために認識率が大きく
低下する傾向があった。
これを防ぐために、入力音声が一定レベルを超えないと
認識動作を行わないなどの処理を施したものが実用化さ
れている。第7図はこのような従来の実用化されている
音声登録装置を備えたエレベータのエレベータホールの
外観図を示している。
この第7図のエレベータの音声登録装置では、エレベー
タドア1の近辺にホールインジケータ2とホール呼びボ
タン3が取り付けられており、さらにホール呼びボタン
3の近くに音声登録用のマイク4が取り付けられている
そこで、利用者がマイク4に向かって自分の行きたい方
向、たとえば「ウニ」と発声すれば、これを認識して上
昇方向ホール呼びボタン3が点灯し、エレベータに対し
て呼び登録されたことを示し、同時にこのホール呼びに
対して応答制御するのである。
この音声認識処理について第8図に基づいて説明すると
、マイク4から入力された音声はアナログ信号であるた
め、CPU5により処理するためにA/D変換部6で音
声の振幅に応じたディジタル値に変換してディジタル値
を周波数領域に分割するバンドパスフィルタ部7で音声
の帯域制限を行い、これにより、たとえばサンプリング
周波数12kHz、12ビツトのディジタル値の配列を
得る。ただし、この値は音声に対して連続的な数値とな
るため音声の特徴のみを抽出し、8m5ec単位のスペ
クトル系列に変換して情報量の圧縮を行う。音声区間検
出部8では、有効な音声の抽出を行うため無音部と有効
音声部とを区分し、その結果、実際に認識すべき音声の
データをまとめる。
サンプリング部9では、利用者ごとに異なる入力音声の
長さを認識に用いる辞書パターンの音声区間長に合わせ
て正規化する。この結果、音声データは、256点のデ
ータに変換され、CPU5が辞書記憶部10に格納され
ている256点の辞書パターンとこの音声データとを比
較して類似度を計算し、最も類似度の高い辞書パターン
を認識結果として操作出力部11に出力する。そしてこ
の操作出力部11からのデータはエレベータ制御部13
に入力されて様々な制御を行うことになる。
なお、上記の操作出力部11は、一般的なディジタル出
力回路である場合が多い。また、12は以上の音声認識
処理のプログラムを格納するプロダラム記憶部である。
第9図は上述の音声認識の処理過程を音声波形として図
示したものである。同図(a)はマイク4から入力され
た音声波形を示しており、この波形には認識すべき単語
のほかに様々な騒音が混ざっている。そこで、同図(b
)のように音声区間検出部8で必要な単語の区間を抽出
する。そしてサンプリング部9において、同図(c)に
示すように16チヤンネルの周波数帯域に分割し、各音
声帯域において類似度を求めて総合的に音声認識を行う
のである。
(発明が解決しようとする課題) 以上のように従来のエレベータの音声登録装置は、エレ
ベータ利用者の音声指令により音声を認識して操作を行
うので、非接触にエレベータ登録処理ができ、両手に荷
物を持っている利用者が荷物をいったん降ろしてから登
録呼びボタンを操作する必要がなく、口頭で発声するだ
けで呼び登録することができ、サービスの向上を図るこ
とができるのであるが、なお、次のような問題点かあつ
た〇 つまり、非接触による呼び登録を行えるために、自分の
発声した音声が正確に処理されない場合には逆に利用者
に不満を抱かせることになる問題点があった。たとえば
、「ニカイ」と発声したのに、3階と誤認識されてしま
うと、その指令を出した利用者に不満を抱かせるだけで
なく、無駄な運転を行う結果、サービスが低下してしま
って、他の利用者にも不満を抱かせてしまうことが起こ
り得るのである。
そこで、このような問題点を解消するために、第10図
に示すように音声認識により呼び登録を行った階を表示
するようにすることも考えられる。
つまり、エレベータホールにおいて行き先階登録ボタン
3を設け、同時に登録OKクランプ4と音声認識が行え
なかったことを示すリジェクトランプ15とを付加し、
さらに利用者がマイク4に十分に近づいて発声するよう
に利用者検出センサ16をマイク4の近くに設置するの
である。
そしてこのようなエレベータの音声登録装置では、音声
認識を行わない場合には、従来と同様にエレベータ利用
者は自分の行きたい階をホール行き先呼びボタン3から
選んでそのボタンを押すと、第7図に示すエレベータ制
御装置13に入力され、その結果、押された階のボタン
のランプが点灯する。そしてしばらくして、エレベータ
が到着すると、さきに操作した行き先呼びがエレベータ
かご内の呼びに転送されて目的とする階に利用者を移動
させることができる。
次に、音声認識処理を行う場合には、エレベータ利用者
が音声認識用マイク4に近づいて操作を発声すると、音
声認識処理が開始され、利用者の音声を分析する。この
時、音声の大きさが周囲の騒音以上でなければ認識でき
ないため、音声認識用マイク4から30cm以内程度で
発声する必要がある。そこで、上記の処理のため、利用
者検出センサ16を設置して、利用者がマイク4に接近
したことを検知した後に音声認識を開始することにより
、上記のような誤動作を防ぐようにしている。
ところが、このようなエレベータの音声登録装置では通
常、利用者が呼び登録するために設置されるマイク4の
高さ位置が普通の身長の大人が発声する時にその口のあ
たりになるように設定されるために床から約140cm
程度の高さに設置されるが、このようにした場合には、
背の低い子供や車椅子の利用者にはその声がマイク4に
届きに<<、加えて利用者検出センサ16が動作しない
ために音声入力できなくなる場合も起こる問題点があっ
た。
そこで、これを解決するためにはマイクや利用者検出セ
ンサを子供や車椅子の利用者をも検出できるような低い
位置に設置すればよいのであるが、そのようにした場合
にはまた別の問題点が生じ得る。つまり、車椅子利用者
用のマイクと一般利用者用のマイクとが上下に高さを違
えて少なくとも2カ所に設置されるのであるが、このよ
うにした場合には、一般利用者の接近で車椅子利用者検
出センサも同時に動作してしまい、一般利用者の声を車
椅子利用者用のマイクが入力し、遠く離れているために
入力レベルが小さくなって音声認識が正しくできなくな
る問題点が生じる恐れがあるのである。
この発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、高さを違えて複数箇所に音声認識用マイクを設置
する場合に、子供や車椅子利用者の発声に対しても、一
般利用者の発声に対しても確実に音声認識して呼び登録
することができるエレベータの音声登録装置を提供する
ことを目的とする。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 請求項1の発明のエレベータの音声登録装置は、各階床
のエレベータホールまたはエレベータかごに設置された
複数のマイクと、各階床のエレベータホールまたはエレ
ベータかご内で前記複数のマイクに入力される音声の入
力レベルを比較する音声入力レベル比較手段と、この音
声入力レベル比較手段が指摘する最も高い音声入力レベ
ルを与えるマイクを選択して当該マイクからの入力を正
規の音声入力として取り入れるマイク切り替え手段と、
このマイク切り替え手段により選択されたマイクからの
音声入力に対して音声認識処理を行う音声認識処理手段
と、この音声認識処理手段が認識した呼び登録に対して
エレベータの運行制御を行うエレベータ制御手段とを備
えたものである。
請求項2の発明のエレベータの音声登録装置は、各階床
のエレベータホールまたはエレベータかごに設置された
複数のマイクと、各マイクに接近する利用者を検知する
利用者検出センサと、前記利用者検出センサの検出態様
に応じて音声入力を有効とするマイクを切り替える有効
マイク選択手段と、前記有効マイク選択手段により有効
とされたマイクからの音声入力に対して音声認識処理を
行う音声認識処理手段と、この音声認識処理手段が認識
した呼び登録に対してエレベータの連行制御を行うエレ
ベータ制御手段とを備えたものである。
(作用) 請求項1のエレベータの音声登録装置では、各階床のエ
レベータホールまたはエレベータかごに設置された複数
のマイクに入力される音声入力レベルを音声入力レベル
比較手段によって比較し、マイク切り替え手段によって
、前記音声入力レベル比較手段が指摘する最も高い音声
入力レベルを与えるマイクを選択して当該マイクからの
入力を正規の音声入力として取り入れる。
そして、このマイク切り替え手段により選択されたマイ
クからの音声入力に対して音声認識処理手段により音声
認識処理を行い、エレベータ制御手段により、音声認識
処理手段が認識した呼び登録に対してエレベータの運行
制御を行う。
こうして、子供や車椅子利用者のように低い位置で発声
する人に対しても、普通の背丈の大人に対しても、その
利用者の口の一番近くに位置するマイクからの音声入力
に対して音声認識し、エレベータを応答動作させること
ができる。
請求項2のエレベータの音声登録装置では、各階床のエ
レベータホールまたはエレベータかごに設置された複数
のマイクのいずれかに接近する利用者に対して利用者検
出センサが複数、あるいは単独で検出動作するが、有効
マイク選択手段が複数の利用者検出センサの検出態様に
応じて音声入力を有効とするマイクを切り替え、有効マ
イク選択手段により有効とされたマイクからの音声入力
に対して音声認識処理手段により音声認識処理を行い、
この音声認識処理手段が認識した呼び登録に対してエレ
ベータ制御手段がエレベータの運行制御を行う。
こうして、利用者検出センサの利用者検出態様に応じて
、子供や車椅子利用者の呼び登録か、もしくは通常の大
人の呼び登録であるかを識別し、利用者の口の高さに応
じて入力レベルの一番大きいと考えられる高さ位置のマ
イクからの音声入力を呼び登録指令として音声認識処理
し、どのような背丈の人の発声に対しても確実にエレベ
ータを応答動作させることができる。
(実施例) 以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説する。
第1図は請求項1の発明の一実施例を示すものであり、
各階のエレベータホール及びかご内には上下に高さを違
えて複数のマイク21a、21b。
21cが、たとえば普通の大人の口の高さに対応する1
40cmの位置、子供の口の高さに対応する70 cm
の位置、さらにそれらの中間位置として約100cmの
高さ位置に設置されている。
各マイク21 a、  2 l b、  21 cに対
してそれぞれ、その音声入力を記憶するための音声メモ
リ回路22a、22b、22cが接続されており、また
すべてのマイク21a、21b、21cの入力レベルを
比較して入力レベルの一番高いマイクを選択して切り替
え信号を出力するためのマイク切り替え回路23が設け
られている。さらに、前記各音声メモリ回路22 a、
  22 b、  22 cの音声入力に対して音声認
識を行うための音声認識回路24が設けられている。
音声認識回路24は、従来例で示した第7図及び第8図
の音声認識処理動作により音声入力を通常の呼び登録信
号にしてエレベータ制御部13に出力し、エレベータ運
行制御を行うようになっている。
次に、上記の構成のエレベータの音声登録装置の動作に
ついて説明する。
第2図に示すように利用者25がエレベータホールの壁
に設置されている複数のマイク21a〜21Cに向かっ
て自分の行きたい方向、つまり「ウニ」または「シタ」
と発声すると、この音声は各マイク21a〜21cのい
ずれにも拾われて音声メモリ回路22a、22b、22
c各々に入力されていったん記憶される。
これと同時に、マイク切り替え回路23にも各マイク2
1a、21b、21に対する音声入力が与えられ、ここ
ではそれらの入力レベルの比較がなされる。そして、音
声認識レベルがもっとも高いマイク(ここでは、説明の
便宜上、マイク21aが音声入力レベルのもっとも高い
マイクとする)が選択され、そのマイク21aに対する
音声メモリ回路22aに対してマイク選択信号26が出
力される。
選択されたマイク21aに対する音声メモリ回路22 
aは、マイク選択信号26を受けて、そこに記憶してい
る音声信号を音声認識回路24に出力する。
そこで、音声認識回路24は、第7図の従来例と同様に
音声メモリ回路22aからの音声入力信号に対して音声
認識処理を行い、利用者の操作信号に対応した呼び登録
信号をエレベータホール部13に出力し、以後、その階
のエレベータホールの上または下方向の呼びボタンを点
灯させて呼び登録を行い、同時にエレベータかごを呼び
登録のあった階まで移動させて利用者を乗せる運行制御
を行う。
なお、この実施例ではエレベータホールで上または下方
向の2種類しか音声呼び登録できないようなエレベータ
について説明したが、これに限定されることはなく、か
ご内でのかご呼びの音声認識を行うために、行き光陽の
かご呼びの音声認識ができるようする。また、このかご
呼び登録の音声認識と同様の回路構成により第9図の従
来例のようにエレベータホールから行き光陽の音声登録
を行うことができるようにしてもよい。
第3図及び第4図は請求項2の発明の一実施例を示すも
のであり、エレベータホール及びかご内には普通の背丈
の大人の音声を入力できる高さ位置として床から140
cmの位置と、子供や車椅子利用者の音声を入力できる
高さ位置として70cmの位置との2カ所に高さを違え
てマイク31a、31bが設置されている。また、OK
クランプ2a、32bと、音声認識がうまくできなかっ
た場合に表示するイジェクトランプ33a、33bが設
置され、さらに利用者の接近を検出するための利用者検
出センサ34a、34bが設置されている。なお、35
は、行き光陽登録操作のためのホール呼びボタンである
次に、第4図に基づいて回路構成を説明すると、はぼ従
来例の第7図と同様に、全体的な制御演算処理を行うC
PU40と、各マイク31g、31bからの音声のアナ
ログ入力信号をディジタル信号に変換するためのA/D
変換部41と、バンドパスフィルタ部42と、音声区間
検出のための音声区間検出部43と、サンプリング部4
4と、音声辞書を記憶している辞書記憶部45と、制御
演算処理のためのプログラムを格納しているプログラム
記憶部46と、操作出力部47とを備え、この操作出力
部47からの操作出力がエレベータ制御部48に与えら
れ、エレベータの運行制御を行うようになっている。
さらに、この実施例の特徴として、利用者検出センサ3
4a、34bからの入力の検出態様に応じて有効なマイ
クを決定するための利用者検出部49と、音声登録が有
効に行われたかどうかをランプ表示させるための認識結
果出力部50とが設けられている。
前記利用者検出センサ34a、34bは、センサと利用
者との間の距離を電流値の変化で示すもので、一般的に
は4〜10mAの電流出力を与えることができる。つま
り、センサと利用者との距離が50cmであれば4 m
 A s 5 c mであれば20mAとなるように距
離と連動して電流値が変化する特性を備えたものが用い
られる。
次に、上記の実施例の動作について説明する。
第3図のフローチャートを参照して、一般の大人の利用
者を検出するために高い位置に設置されている利用者セ
ンサ34a(これを一般センサと称する)と、子供や車
椅子利用者を検出するために低い位置に設置されている
利用者センサ34b(これを車椅子センサと称する)と
に音声入力があるかどうかをCPU40がパスラインか
ら読みとり、ステップS1で一般センサ34aがオンし
ている・かどうかまず判定する。これは一般に大人の利
用者の方がエレベータを多く利用することが考えられる
ので、一般センサ34aを優先されているためである。
センサ情報は、一般センサ34gのオンで01、車椅子
センサ34bのオンで02、さらに両センサのオンで0
3となるような8ビツトフオーマツトである。したがっ
て、最下位ビットがオンしていることを判定してステッ
プS2に制御を移すのである。
ステップS2では、CPU40はA/D変換部41に一
般マイク21aの音声を許可する指令を出して、音声入
力として高い位置に設置された一般マイク31a側の入
力を選択する。
つまり、低い位置の利用者センサ34bが検出動作をし
ていてもいなくても、その動作に関係なく高い位置の利
用者センサ34aの検出動作を優先させ、高い位置の利
用者センサ34gが動作した時には一般の大人の利用者
が音声呼び登録を行っているものと判断し、高い位置の
一般マイク31aからの音声入力を優先して選択し、そ
の音声入力に対して音声認識処理を行い、呼び登録を行
うのである。
前記ステップS1て一般センサ34aがオンでない場合
には、車椅子センサ34bがオンしているかどうか判定
し、この低い位置の車椅子センサ34bがオンしていれ
ば低い位置のマイク31bからの入力を選択し、その音
声入力を音声認識して呼び登録を行う(ステップS3.
S4)。
つまり、低い位置の車椅子センサ34bのみが動作して
いれば、子供や車椅子の利用者が音声入力したものとし
て音声認識処理し、呼び登録するのである。
一般用マイク31gまたは車椅子用マイク31bの選択
が行われれば、いずれか選択されたマイクからの音声認
識に対して従来例と同様に音声認識処理を行うが、この
動作について、次に第5図のフローチャートを基づいて
説明する。
CPU40は、音声入力があれば、その音声レベルが音
声認識を行うのに十分な大きさであるかどうかまず判定
しくステップSll、512)、基準レベル以上であれ
ば、音声認識処理に入り、基準の類似度を超えて大きい
場合にはOKクランプ2a、32bを点灯させる(ステ
ップS14゜515)。しかしながら、基準の類似度を
超えない場合にはりジエクトランプ33a、33bを点
灯させ、もう−度音声入力するように促す(ステップ5
16)。
そして、OKクランプ2a、32bを点灯させた後は、
ステップS17〜S20で行き先階の呼び登録ランプ3
5を点滅させ、利用者に認識結果の確認を要求する。
なお、ステップS12で音声入力レベルが基準以上とな
らない場合には正しい音声認識処理ができないので、音
声認識処理を行わず、新たに音声入力されてくるのを待
つことになるが、行き先階が認識されれば、実際の呼び
を登録してエレベータの運行制御を行うために呼び登録
をエレベータ制御部13に渡すことになる(ステップS
21゜22)。
なお、この実施例では呼び登録のために行き光陽別の表
示ランプ35を設けているが、エレベータによってはエ
レベータホールでは上方向または下方向の呼びのみを登
録する機種もあり、このような場合には行き先階登録ラ
ンプ35に代えて、上方向呼び登録ランプ及び下方向呼
び登録ランプを点灯させるようにしてもよい。
[発明の効果] 以上のように請求項1の発明によれば、マイクの入力レ
ベルの大きさにより有効とするマイクを選択し、その選
択されたマイクの音声入力に対して音声認識してエレベ
ータの呼び登録を行うものであるため、大人と子供や車
椅子利用者とでは口の高さが違ってひとつの箇所のマイ
クからのみ入力させるのでは正しく音声認識できなかっ
たものが、確実に音声認識を行うことができるようにな
り、サービスの向上が図れる。
同様に請求項2の発明では、利用者検出センサの検出態
様に応じて有効とするマイクを選択して音声認識するた
め、口の高さが高低具なる大人と子供や車椅子利用者と
のいずれの音声入力をも正しく認識してエレベータの音
声による呼び登録を行うことができ、サービスの向上が
図れる。
【図面の簡単な説明】
第1図は請求項1の発明の一実施例のブロック図、第2
図は上記実施例の動作説明図、第3図は請求項2の発明
の一実施例のエレベータホールの外観図、第4図は上記
実施例のブロック図、第5図は上記実施例のセンサ選択
動作を示すフローチャート、第6図は上記実施例の音声
登録処理動作を示すフローチャート、第7図は従来例の
エレベータホールの外観図、第8図は従来例のブロック
図、第9図は従来例の音声認識処理動作を説明する波形
図、第10図は他の従来例のエレベータホールの外観図
である。 1・・・エレベータドア 2・・・ホールインジケータ
21a、21b、21C−・−マイク 22 a 、  22 b 、  22 c =−音声
メモリ回路23・・・マイク切り替え回路 24・・・音声認識回路 25・・・利用者26・・・
マイク選択信号 31 a、  31 b・マイク 32a、32b−OKランプ 33a、33b・・・リジェクトランプ34a、34b
・・・利用者検出センサ35・・・ホール呼びボタン(
行き先階登録ランプ)40・・・CPU     41
・・・A/D変換部42・・・バンドパスフィルタ部 43・・・音声区間検出部 44・・・サンプリング部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)各階床のエレベータホールまたはエレベータかご
    に設置された複数のマイクと、 各階床のエレベータホールまたはエレベータかご内で前
    記複数のマイクに入力される音声の入力レベルを比較す
    る音声入力レベル比較手段と、この音声入力レベル比較
    手段が指摘する最も高い音声入力レベルを与えるマイク
    を選択して当該マイクからの入力を正規の音声入力とし
    て取り入れるマイク切り替え手段と、 このマイク切り替え手段により選択されたマイクからの
    音声入力に対して音声認識処理を行う音声認識処理手段
    と、 この音声認識処理手段が認識した呼び登録に対してエレ
    ベータの運行制御を行うエレベータ制御手段とを備えて
    成るエレベータの音声登録装置。
  2. (2)各階床のエレベータホールまたはエレベータかご
    に設置された複数のマイクと、 各マイクに接近する利用者を検知する利用者検出センサ
    と、 前記利用者検出センサの検出態様に応じて音声入力を有
    効とするマイクを切り替える有効マイク選択手段と、 前記有効マイク選択手段により有効とされたマイクから
    の音声入力に対して音声認識処理を行う音声認識処理手
    段と、 この音声認識処理手段が認識した呼び登録に対してエレ
    ベータの運行制御を行うエレベータ制御手段とを備えて
    成るエレベータの音声登録装置。
JP2081208A 1990-03-30 1990-03-30 エレベータの音声登録装置 Pending JPH03284589A (ja)

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Cited By (10)

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