JPH0331175A - エレベータの情報入力装置 - Google Patents

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〕 （産業上の利用分野） 本発明はエレベータ利用者の音声を認識してエレベータ
の操作を行う装置に関する。

（従来の技術） エレベータは様々な建物に設置されているかエレベータ
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。

２、　エレベータかご内で行き先陣ボタンを押す。

３、　エレベータのドアを開閉するボタンを押す の３種類の項目が考えられる。

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っている。

ところがエレベータに取付けられているボタンは必ずし
も使いやすいものとは言えず、しばしば利用者の不満を
残すことがある。

例えば両手に荷物を持っている場合には荷物を一担降ろ
してからボタンを押さねばならない。また盲人が使用す
る場合には小さなボタンを手でさがさなければならない
。またボタンの前に人が立っている場合には操作しにく
い等の場合が考えられる。

それらの欠点を解消する方法として利用者の音声を認識
して処理を行う情報入力装置が提案されている。

これは従来呼びボタンが設置している場所に音声入力用
のマイクを置きその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対応する動作を行うよう
になっている。例えば利用者が「ゴカイ」と発音した場
合は５階の呼び応答ランプを点灯し、エレベータを５階
に動かす。

これは従来５階の呼びボタンを押した場合と全く同じに
なる。

音声認識処理は、あらかし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た結
果を辞書内に格納されたデータと比較し、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
行うものである。

エレベータに用いられる音声認識方法としては不特定話
者単語認識と呼ばれる方法が一般的であり、不特定話者
すなわち誰の音声でも認識できる。

またその音声内容は「ヒラケ」「トジロ」　しゴカイ」
等の単語単位で認識される。登録される単語数は１６単
語程度であり、認識区別しにくい音声には数種類の単語
が辞書に格納されている。例えば１階「イッカイ」　「
イチカイ」等複数個の辞書を持つことにより認識率を向
上させている。

以上のように音声認識方法では一般的なエレベータの操
作が可能となっている。ところが音声を辞書登録する場
合の環境は静かな場所で行われており、その環境と同様
な場合でエレベータがあればその認識率は９０％以上に
なるが、実際のエレベータが置かれる環境は暗騒音が太
きいため認識率が低下している。

これを防ぐため音声が一定のレベルを越えないと認識動
作を行わない等の処理を施した結果、実用的な情報入力
装置となっている。

第６図はエレベータかとに音声認識を使用した場合のか
ご内から見た外観図を示す。エレベータドア１の近辺に
はかご位置表示２とかご呼びボタン３が一般的に取付い
ているがこの場合音声認識用マイク４が取付いている。

また音声認識用の利用者検出センサ８と認識結果を示す
ＯＫクランプ、リジェクトランプ７と音声認識許可ラン
プ６によ４− り認識状態を示している。

次に第２図は音声認識用マイク４部の断面を示しており
、音声を入力する部分が突出し、マイク用ネット９で保
護している形となっているつまり、マイクが飛び出した
形状となっている。これはエレベータかとが厚み８０ｍ
ｍ程度しか確保できないのと音声認識用マイク４の特性
によるものである。

つまりエレベータかご内に前記マイクを埋めた形とする
と音声特性が悪化し、認識率が低下する。

まず、音声認識処理部の構成を第６図を用いて説明する
。マイク４から入力された音声はアナログ値であるため
ＣＰＵ１５で処理するためにＡ／Ｄ変換部１０で音声の
振幅に応じたディジタル値に変換し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１１で音声の帯
域制限を行った結果例えばサンプリング周波数１２ＫＨ
ｚ、１２ビットのディジタル値の配列が得られる。ただ
し、この値は音声に対し連続的な数値となるため音声の
特徴のみを抽出し、８　ｍ５ｅｃ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１２で
は有効な音声の抽出を行うため無音部と有効音声を区分
してその結果、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１３では利用者毎に異る入力音声の長さ
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、辞
書記憶部１４に格納されている２５６点の辞書パターン
と比較してＣＰＵが類似度を計算し、最も類似度の高い
辞書パターンが認識結果として操作出力部１７に出力さ
れる構成となっている。またプログラム記憶部１６は上
記の手順をプログラム化したものである。操作出力部１
７からのデータはエレベータ制御部１８に入力されて様
々な制御を行っている。

第７図は先述した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。

ステップ１はマイク４から入力された音声波形であり、
この波形には認識すべき単語の他に様々な騒音を混ざっ
ているため、ステップ２の如く音声区間検出部１２で必
要な単語の区間を抽出する。

この処理は最も特徴のある振幅の音声が入力されたこと
を検出して行わざるを得ないため、大きな騒音があれば
誤検知する可能性がある。ステップ３はバンドパスフィ
ルタ部１１の周波数特性であり、１６チヤンネルの周波
数帯のデータとなっている。

（発明が解決しようとする課題） 前記説明のように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とエレベータ利用者とエレベー
タが非接触しこ処理を行えるため優れた効果があるがエ
レベータかご内のように特殊な環境下では下記のような
不具合点があった。

１、　エレベータかご内では狭い空間の内に音声認識用
マイクが設置されるため音声の残響により認識率が低下
する。

２、　エレベータかとに乗客が大勢いると音声認識マイ
クの前に行けず操作できないことがある。

３、　音声認識マイクの前に乗客が立ちやすく、センサ
ー等により利用者を判定することができないため、全く
関係のない話し声で誤動作することがある。

４、　音声の入力特性の良いマイクはビルトイン型と呼
ばれ長さが１００ｍｍ程度あるが従来の取付場所では長
さ３０ｍｍ程度しか確保できないため、精度の落ちるマ
イクを使うしかなくその結果認識率が低下していた。

５、　エレベータドアの振動を捨いやすく認識処理中に
戸開閉動作が行われると誤動作しやすい。

以上のような不具合点のためエレベータかごにおいて音
声認識に行うことは困難であるばかりではなく、■のよ
うに利用しにくいといった欠点があった。また■のよう
にエレベータかご室内では音声認識用マイクを取付けに
くく、設置したことによって危険が増す可能性もあった
１例えばマイク１００ｍｍ突出させて取付けた場合には
、エレベータかご内の乗客が満員になると乗客にマイク
が当たったり、引掛かることがある。特にマイクは顔の
位置に設置するので危険性は大きい。

またα）〜０の結果、利用者が音声認識用マイクの前に
立とうとすることにより短時間に様々な利７− 用者を運ぶ使命を有したエレベータにとって利用者の乗
り降りの流れをさまたげることになってしまい、その結
果運行に要する時間が長くなってサービスの低下を招く
ことになり、極めて重大な欠点があった。従来、例えば
０の解決のため特開昭６２−３６２８４のように音声認
識中は副側的に月間延長を行うといった手段が提案され
ているが運行サービスの低下をさらに悪化するため有用
ではなかった。

本発明は音声認識用マイクをエレベータかごのドア付近
に取付けて利用者がエレベータかとに乗り込む時に音声
を発し、その指令を認識することによって、効率・精度
の向上を行えるエレベータの情報入力装置を提供するこ
とを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明によるエレベータかご内の外観図を第１図に示す
。

第１図において音声認識用マイク４はエレベータかご入
口のドア１の柱に埋め込んで設置している。従って利用
者が乗り込む方向に対し、垂直方向に取付けることによ
って音声認識用マイク４の長さを吸収している。このよ
うな取付けによって利用者はエレベータかとに乗り込む
時に目的とする階を音声で発すれば音声認識の結果行き
先駆が登録されることになる。また第１図よりわかるよ
うにドア付近に音声認識用マイク４があるため利用者が
発声する時にはドアは光電管セフティ等の安全検出装置
８により全開状態にあるため、ドアの状態を意識するこ
となく処理を行える。また安全検出装置８は同時に利用
者の存在を検出するので音声認識の許可装置として利用
できる効果がある。

また、音声認識結果は電子ブザー等の報知装置２１によ
って報知し、登録結果を音声認識用マイク４側面の操作
盤のかご呼ボタン３の点灯状態により容易に確認できる
。

本構成とすることにより音声認識用マイク４は利用者の
乗り込む方向に対して垂直方向に設置できるので奥行き
の長いマイクでも取付は可能であリ、また満員状態であ
っても危険のない形となっている。

（作用） 第１図において利用者がエレベータかとに乗り込む時に
はエレベータドア１は全開状態となっているのでエレベ
ータ白身が発生するチャイム音、戸開開音は発生しない
。このような状態で利用者がエレベータドア１を横切る
とエレベータ１に格納された安全検出装置８が利用者を
検出し、エレベータドア１を全開状態に保持するばかり
でなく音声認識用マイク４に許可にして音声認識可能状
態にする。音声認識装置はこの許可信号からエレベータ
ドア１が閉じ始めるまで動作可能とし、その間に検知し
た音声を認識する動作を行う。音声認識結果は音声認識
用マイク４付近に設置された報知装置２１で利用者に対
して報知できる。例えば電子ブザーを設置した場合、音
声認識が正常に動作完了した場合ブザー１回、異常であ
った場合ブザー３回のように行えば利用者は音声の登録
状態を耳で聞くことができるのでエレベータの乗り降り
をさまたげることなく音声指令が可能となる。

また、この報知装置２１が鳴動している間は音声認識を
禁止し、誤動作を防いでいる。従って報知装置２１の鳴
動時間は短い方が良く、音声応答装置の採用は適切では
ない。

（実施例） 本発明による一実施例を第１図を用いて説明する。

本実施例はエレベータドア用光電管セフティによって利
用者を検出し、エレベータドア用の柱に音声認識用マイ
ク４を１つ取付けて音声認識を行うものであり、その結
果報知として電子ブザー音で利用者に示すものである。

〔実施例の構成〕

本実施例の構成を第２図のブロック図により説明する。

第２図は第６図の従来装置に比べて利用者に音声認識結
果を報知するための信号を出力する報知出力部１９とそ
の信号による電子ブザー２１．利用客検出用の光電管セ
フティ８とその信号がオンして１１− １２− から戸閉開始まで音声認識を許可することをＣＰＵ１５
に連絡する許可信号入力部２０及び操作出力部１７から
出力される呼び信号を受けたエレベータ制御部１８が呼
びを登録して表示するかご呼ボタン３が付加されている
。

ここで報知出力部１９はＣＰＵ１５のパスライン上の１
つの出力装置として扱われディジタル信号を出力するも
のである。電子ブザー２１は高い周波数で短い音により
ブザー音を発するもので一般的な応答装置として採用さ
れている。光電管セフティ８はエレベータドア１に取付
けられて利用客をエレベータドア１にはさまないように
するため安全装置の１つである。

従ってこの装置がオンしている間は利用客がエレベータ
ドア１の付近にいること及びエレベータドア１は全開し
ていることになる。

許可信号入力部２０は音声認識用マイク４からの音声信
号を処理するか否かの信号を発生するものである。これ
は音声認識処理をエレベータドア１が開いている状態で
かつ利用者がドア付近に存在していること及び必要以上
の音声が入力されたことにより処理されることになるが
、許可信号入力部２０は前記２者の判定を行うものであ
る。このように構成することにより、エレベータかご内
の利用者の話し声によって音声認識が誤動作することを
防いでいる。また、この許可信号入力部２０は光電管セ
フティ８がオンしてから戸閉が開始するまで許可を保持
している。この光電管セフティ８は対向する発光部と受
光部間を利用者がさえぎったことにより検出するもので
ある。

操作出力部１７は音声認識結果の呼び信号をかご呼びボ
タン３に表示するためにディジタル出力信号を発するも
のであり、一般のかと呼びボタン３を押したものと同等
の信号として扱われる。

エレベータ制御部１８は一般のエレベータ制御を行って
おり、音声認識処理の結果を操作出力部１７から受は取
ること及びドアの状態等を許可信号入力部に送信するこ
とにより本実施例が動作できる。

また状態格納用として記憶装置の音声認識処理中レジス
タ２２が付加されている。

本実施例の動作を第３図のフローチャー１−で説明する
。

ステップ１では光電管セフティ８の状態を検出し、オン
した時はステップ２以降の音声認識処理に移る。オフし
た時も音声を検出した後であった場合が考えられるため
ステップ９以降で動作保持を行っている。

ステップ２では音声認識用マイク４から入力される音量
を測定し、規定値以上かどうかを調べている。ここで規
定値とは音声認識用マイク４から３０ｃｍ以内で利用者
が正常な音声を発したことを示し、故意に小さな声、で
あった場合などは本ステップで無視し、本処理を終了さ
せている。

ステップ３では前述の如く音声認識処理を保持するため
の音声認識処理中レジスタ２２をセットしている。

ステップ４では音声認識処理を行う。これは従来と同様
な過程で実施されて入力音声と辞書記憶部１４のデータ
を比較し、類似度の演算を行っている。

ステップ５ではステップ４で演算した類似度が基性レベ
ルを超えている場合ステップ６以降でかご呼の登録を行
う。基性値の算定はステップ４で実施された各候補の単
語のうち第一順位の単語が８０％を超える類似度を超え
ていた場合等の方法で決められる。

この決定方法は構成によって異るが類似度の判定を高く
すると正常認識と判定される率が低くなり、異常と検出
される率が高くなり扱いにくくなるまた類似度の判定を
低くすると誤認識をする可能性が高くなる。ステップ６
は正常認識と判定された場合に実行し、報知出力部１９
からの信号により電子ブザー２１を１回鳴らせる。

ステップ７はこの結果認識した呼びを操作出力部１７よ
りエレベータ制御部１８に送ってかご呼ボタン３内のラ
ンプを点灯して利用者に呼びが登録されたことを報知し
ている。

ステップ８はステップ５で類似度が基準値以下であった
場合に利用者に対し認識されなかったことを音で示して
いる。この結果利用者はもう一度１５− ６ 発声するかかと呼ボタン３を押さねばならない。

またステップ９はステップ１で光電管セフティ８がオフ
した時に実行されるルーチンであり、即に戸閉動作が始
まっている時は利用者が音声が発しなかったとしてステ
ップ１１に移る。戸閉動作でなかった場合はステップ１
０でステップ３でセラ１〜した音声認識処理中レジスタ
２２を調ベセットされていた場合はステップ２に向い音
声認識処理を継続する。このレジスタがリセッ１〜され
ていた場合はステップ９からのルーチンと同様にステッ
プ１１で処理を終了させている。

本実施例によればエレベータ利用者はエレベータに乗り
込む時に行き先駆を音声で言えば自動的にかご呼が登録
されて目的階に行くことができるのでエレベータかごに
乗ってかられざわざ操作盤に向かう必要がなく非常に優
れた機能となる。またこのことよりエレベータかごに乗
る方法が集中しなくなるのでスムーズな乗り降りが実現
できサービスの向上が行える。

またエレベータドアが開いた状態で発声するのでエレベ
ータホールと同様な環境で音声の認識ができるので認識
率の向上が行える。

次に音声の認識結果をブザー音のみで行っているので利
用者は特にマイクを気にすることなく発声すれば良く、
他方を見ていて人に当たったりすることがない。

またマイクはドア付近に取付くため満員になっても利用
者に危険がない等の優れた効果がある。

前記実施例では光電管セフティを用いて利用者の検出を
行ったが他のセンサー例えば拡散反射型のセンサーを用
いて利用者とマイク間の距離を測定して音声認識を許可
することも容易に実現できる。また、エレベータかご内
の荷重の変動を検出して荷重が増加した時かつ戸が開い
ている時に音声認識を許可することでも実現できる。

またマイクの取付は位置は第１図では利用者から見て左
側の顔の位置（例えば床面より１５００ｍｍ）としたが
ドア付近であればどこでも可能である。

またドアの巾が広い時、子供の利用が考えられる時には
複数のマイクを取付けることが必要となるが１つのマイ
クに向かって発声しても他のマイクにも同様の音が入力
されるため、各マイクの入力単位に類似度を演算し、最
も類似度の高い音声を一つ選べば対応可能である。

この場合、第２図で示した音声認識用マイク４は時分割
で切り換えられてＡ／Ｄ変換部１０に入力され、第３図
のフローチャートは各マイク単位に類似度の判定を行う
ことにより処理できる。

また、各マイクからの音量を測定し、最も音量の高いマ
イクを１つ選べば構成を変えることなく処理可能である
。

〔発明の効果〕

本発明ではエレベータかとに乗り込む時に発した音声に
よってかご呼の登録が可能であるため単にエレベータか
ご室の残響による認識率の低下を防いでいるだけでなく
エレベータかごに乗り込む利用者の流れをスムーズにす
る特徴がある。

また音声認識処理をエレベータかご内で実現することに
より、安価に効率のよい構成とすることが可能となる効
果がある。例えばエレベータホールで音声認識を行った
場合、全階にマイクの取付けが必要であり、高価なもの
になっていた。またエレベータホールでは音声で処理す
ることによりサービスの向上はあるがボタンを押すこと
に比べて大きな利点はなかったがエレベータかご内では
前記のようにエレベータ運行の向上が行えかつエレベー
タ１台あたり１つのマイクで対応できる利点がある。

またエレベータドアで行先き階を発声するのは運転手付
きの場合の運転方法と同様であり、容易に利用者が対応
できる利点もある。

このように本発明による効果は優れたものとなっている
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による外観図、第２図は実施例によるブ
ロック図、第３図は実施例によるフローチャー１〜．第
４図は従来装置による外観図、第５図は音声認識用マイ
ク部の断面図、第６図は従１９− ２０ ３・・・かご呼ボタン、　　　　４・・・マイク。 ８・・・利用者検出センサー、１０・・・Ａ／Ｄ変換部
、１１・・・バンドパスフィルタ部。 １２・・・音声区間検出部、　　１３・・・サンプリン
グ部、１４・・・辞書記憶部、１５・・・ＣＰＵ、１６
・・・プログラム記憶部、　１７・・・操作出力部、１
８・・・エレベータ制御部、　１９・・・報知出力部、
２０・・・許可信号入力部、　　２１・・・報知装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、エレベータのかご室内で乗客の音声による指令を認
   識して操作を行うエレベータにおいて音声を認識するた
   めのマイクと戸開中のドアを乗客が通ったことを検出す
   るセンサと音声の認識状態を示す報知装置と音声認識結
   果を呼びとして登録する手段は前記マイクをドア付近に
   設置する手段を備え、エレベータかごの乗り込み時に音
   声指令を許可することを特徴とするエレベータの情報入
   力装置。