JPH0739877B2 - 空気調和機の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、建物や自動車内の温熱環境の制御などで利用
される空気調和機の制御装置に関するものである。

従来の技術 空気調和機の運転では、オンオフ、モード、設定温度、
風量、タイマーなどをある値に設定する必要がある。従
来、それらの設定方法としては、利用者から利用者の好
みをスイッチで入力してもらう、または有線リモコンか
無線リモコンによって入力してもらい設定値とする方法
がある。

また、音声による機器の動作指示に関しては、すでにホ
ームオートメーションのテレコントロールとして部屋の
鍵掛けやエアコンのオンオフ、風呂の用意などで音声認
識を利用したシステムがある。

発明が解決しようとする課題 しかし従来の設定方法には、次のような課題があった。
すなわち、空気調和機の運転においては、空気調和の対
象となる温熱環境状態が利用者の好みに依存することが
大きく、快適さを客観的数値としては一概に定められな
い特性を持っている。利用者の快適性への要求は、利用
者の生活行為や意識、天気、時間などによって変化して
行くものと考えられる。それゆえ、空気調和機として
は、変化していく利用者の快適さへの要求に対して敏感
に対応することが要求される。

住居内で利用される空気調和機を例とすると、利用者の
要求を目標値の設定方法として利用する手段としては、
有線リモコンと無線リモコンによる方法が用いられてい
る。

有線リモコンの場合、有線リモコンの装置が壁などに固
定されているために利用者はいちいちその場所へ行き入
力する必要があり、煩わしいという問題点を持ってい
た。

一方、無線リモコンはリモコン装置が空気調和機の本体
と別れているため、上記の煩わしさはないが、住居の中
ではリモコン装置が見あたらないことがよくあり、空気
調和機を操作するために、まずリモコン装置を捜さなく
てはならないと言う課題があった。利用環境が自動車の
中の場合では、空気調和機の設定は、まず目で設定スイ
ッチの位置を確認しその後、片手でそのスイッチを操作
する方法が一般的であるが、走行中の操作であることを
考えると危険性を持っていた。

また、音声認識による機器の操作指示に関しては、従
来、発停の指示はなされているが、動作の程度の指示は
行われていない。これは程度を言葉で指示しようとする
と様々な名称があり音声認識が困難であるためである。

本発明は従来技術の以上のような課題を解決するもの
で、変化する利用者の温熱環境に対する要求に空気調和
機が敏感に追従すると共に、リモコン装置なしで空気調
和機が敏感に追従すると共に、リモコン装置なしで空気
調和機を制御できる空気調和機を提供することを目的と
するものである。

課題を解決するための手段 本発明は、利用者からの音声を電気的に取り込む音声入
力手段と、前記音声入力手段から得られた電気的信号を
言葉として把握する音声認識手段と、利用者からの要求
を確認したり、聞き返したり、返事をしたりするための
応答文を作り利用者の要求を確認する対話コントローラ
と、前記対話コントローラによって作られた言葉を音声
信号として合成する音声合成手段と、前記音声合成手段
により作られた音声信号を音声として出力する音声出力
手段と、空気調和機の対象とする空間の温熱環境の指標
となる温度や湿度をセンシングする環境センサと、前記
対話コントロールからえられた利用者の要求と前記環境
センサからの情報を基に空気調和機の諸制御量の目標
値、すなわちモード、オンオフ、設定温度、風量、風向
などの目標値を定める目標値設定手段とを備えることに
より、上記目的を達成するものである。

作用 本発明は上記構成により、最初に空気調和機に対し名称
などの言葉を音声または言葉として登録し、以降空気調
和機はその名称を呼ばれたとき返事をし利用者からの動
作指示を受けることができる。空気調和機は利用者から
の空気調和機に関する要望を音声として取り込み、前記
対話コントローラの指示に基づいて音声で利用者に確認
し、利用者の返答を前記音声認識手段により認識するこ
とにより利用者の要求を確認する。更にそれらの要求を
数値として表現し、一方で空気調和機の対象空間の温熱
環境を前記環境センサーで取り込み、これらの情報を利
用して空気調和機の諸制御量の目標値の決定を行うよう
にしたものである。

実施例 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。

第１図は本発明の一実施例における空気調和機の制御装
置の全体機能を示すブロック図である。

第１図において、１は利用者からの空気調和機に対する
要求を音声信号として取り入れる音声入力手段、２は音
声入力手段１から得られた音声信号を言葉として認識す
る音声認識手段、３は音声認識手段２から認識された言
葉の中から空気調和機の諸制御量の目標値設定に関係す
る言葉を抜き出し、利用者に確認するための応答文を生
成すると共に、確認された言葉を目標値設定手段７に渡
す対話コントローラ、４は対話コントローラ３から得ら
れた文章を音声として作り出す音声合成手段、５は音声
合成手段４から得られた音声信号を利用者に聞こえるよ
うに出力する音声出力手段、６は利用者のいる空間の温
熱環境、例えば室温や湿度をセンサシングルする環境セ
ンサ、７は対話コントローラ３からえられた利用者から
の言語表現化された要求内容と環境センサー６から得ら
れた情報を基に、空気調和機の駆動系８の制御目標値を
推論設定する目標値設定手段、８は空気調和機駆動系、
９〜13は空気調和機駆動系８の内部の機能で、９は暖房
・冷房・除湿などのモードの切り替えを行うモード切り
替え、10は空気調和機のオンオフの制御を切り替えるオ
ンオフ切り替え、11は空気調和機の圧縮機のモータの回
転数を制御することにより送風する空気の温度を制御す
る設定温度制御手段、12はファンモータの回転数を制御
し送風する空気の強さを変える風量制御手段、13は吹き
出し口の向きを変えることにより風向きを制御する風向
制御手段である。

次に上記実施例の動作を説明する。

以上のような構成において、対話コントローラ３の指示
にしたがい音声認識手段２と音声合成手段５によって空
気調和機利用者の温熱環境要求を自然言語として空気調
和機内部に取り込む。即ち利用者の自然言語によって発
せられた要求から空気調和機に対する指示となる言葉を
音声認識手段２の中の辞書から検索し要求内容を推論す
る。最も確信度の高い推論結果と利用者の要求内容が同
じかどうかを、対話コントローラ３により文章を生成
し、音声合成手段４により利用者に確認する。利用者の
返答を音声認識し、肯定の返答であれば要求内容を理解
した旨を利用者に音声合成手段４により返答し、要求内
容を目標値設定手段７に渡す。否定の返答であれば、利
用者に要求内容を再度言い直してもらうか、または要求
内容の別の推論結果を音声で利用者に確認を求める。わ
たされた要求内容は目標値設定手段７により数値化し、
環境センサ６からの情報も加味して、あらかじめ快適さ
の条件を記述した規則にしたがい空気調和機駆動系８の
目標値を推論することで、最適な空気調和機駆動系８の
制御量の目標値を設定することができる。

第２図は本発明の空気調和機の制御装置の音声認識手段
２の機能を示すブロック図である。

第２図において１は音声入力手段、２は音声認識手段で
以下の４つの機能からなる。23は音声入力手段１から得
られたアナログの音声信号の特徴を抽出する特徴抽出手
段、24はあらかじめ利用者の空気調和機への対話で交わ
されそうな単語や文を音声信号として記憶しておく辞書
記憶手段、25は空気調和機の名称または利用者からの特
有の命令を使用するときその言葉の音声を記憶しておく
登録言語記憶手段、26は利用者からの実際に入力された
音声から特徴抽出手段23により特徴抽出した結果と辞書
記憶手段24または登録言語記憶手段25の音声パターンを
比較し最も似たパターンを認識言語として抽出する言語
認識手段、３は音声認識手段２より得られた言葉を確認
したり了承したりするための文章を作る対話コントロー
ラである。

以上のような構成において音声入力手段１により入力さ
れた音声信号は、辞書24と登録言語25の中から最も似た
音声パターンを抽出し、対話コントローラ３に言葉を渡
す。その際十分に認識できないときは、わからない旨を
対話コントロール３に伝え、聞き返してもらったり、確
認するときは認識した言葉を利用者に確認してもらうた
めの文章を対話コントローラ３で生成して返答を待つ。
辞書の内容としては、空気調和機に対する指示として考
えられる「冷房」，「暖房」，「換気」，「ドライ」な
どのモード、「涼しく」，「暖かく」，「きれいに」と
いったそれらに対する指示を表す言葉、「少し」，「も
っと」といった程度を表す言葉、さらに「質問」，「返
答」，「承諾」など会話に関する言葉を音声として記憶
しておく。

第３図は本発明の対話コントローラ３の機能を示すブロ
ック図である。

第３図において、２は音声認識手段、３は対話コントロ
ーラ、33は音声認識手段２から得られた言葉の意味を解
釈し、応答文を生成するための規則に適合するように言
葉を変換する意味解釈手段、34はあらかじめ知識ベース
に記述した対話ルールに基づき、意味解釈手段３から得
られた言葉に対する応答内容を推論する応答内容推論
部、35は応答内容推論部34で推論された応答内容の結果
から応答文を生成すると共に、確認された応答内容を利
用者からの要求として後述の目標値設定手段７に伝える
応答文生成手段、４は応答文生成手段35から得られた文
章を音声信号に変換する音声合成手段、７は対話コント
ローラ３により確認された利用者の要求を空気調和機の
諸制御量の目標値に反映するための目標設定手段であ
る。

以上のような構成において、利用者から入力された言葉
に対して、意味解釈手段33により意味を解釈し、利用者
に確認を求める返事を要求することが必要なのか、また
は利用者に言い直してもらう必要があるのか、また単に
返事をするだけでよいのかの判断をし、それぞれの場合
について応答文の内容を応答内容推論部34で推論し、応
答文生成手段35において応答文を生成し、音声合成手段
４によりそれを利用者にフィードバックする。

対話コントローラ３では最初に、空気調和機の名称を利
用者に登録してもらう。登録された空気調和機の名称
は、音声として第２図の音声認識手段２の登録言語記憶
手段25に記憶される。このことにより、空気調和機は登
録された名称で呼ばれたときのみ応答する。

第４図は目標設定手段７の機能を示すブロック図であ
る。

第４図において、３は対話コントローラ、６は環境セン
サ、７は目標値設定手段、44は対話コントローラ３から
得られた利用者の言語化された要求を数値化する言語数
値化手段、45は環境センサ６と言語数値化手段44により
利用者の数値化された要求から、空気調和機のファンモ
ータの回転数や圧縮機のモータの回転数などの駆動系の
制御量の目標値を推論する目標値推論部、８はモード切
り替え、オンオフ切り替え、設定温度制御、風量制御、
風向制御を含む空気調和機の駆動系である。

以上のような構成において、対話コントローラ３から得
られた利用者要求、例えば「もっと涼しく」や「すこし
暖かく」などと言った言語化された要求を、言語数値化
手段44により数値として表現する。その際、あらかじめ
「もっと」，「涼しく」，「すこし」，「暖かく」など
の言語をファジー集合のメンバーシップ関数として登録
しておく。目標値推論部45では環境センサ６からの現時
点での室温や湿度に対して「もっと」，「涼しく」，
「すこし」，「暖かく」が、温度が何度位で、風がどの
くらいの強さであればよいのかを推論する。

この過程は、ファジー推論を用い、得られた結果の重心
を取りそれを最適目標値として出力する。

発明の効果 以上のように本発明は、利用者の空気調和機に対する要
求を、音声認識と音声合成を使い対話コントローラの指
示で確認することで取り込み、それを数値化し空気調和
機の駆動系の制御量の目標値を決めるもので、このこと
によりリモコンなどの装置を用いることなく利用者の好
みにあった空気調和機の運転指示を行え、また自動車の
運転中などの手の離しにくい作業を行っているときの空
気調和機の操作を可能にするものでその効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における空気調和機の制御装
置の全体機能を示すブロック図、第２図は第１図におけ
る音声認識手段の機能を示すブロック図、第３図は第１
図における対話コントローラの機能を示すブロック図、
第４図は第１図における目標値設定手段の機能を示すブ
ロック図である。 １……音声入力手段、２……音声認識手段、３……対話
コントローラ、４……音声合成手段、５……音声出力手
段、６……環境センサ、７……目標値設定手段、８……
空気調和機駆動系。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】空気調和機の利用者の音声を取り込む音声
   入力手段と、その入力された音声信号を言葉として認識
   する音声認識手段と、その認識された言葉に対し利用者
   に確認したり、聞き返したり、返事をしたりするための
   応答文を作り利用者の要求を確認する対話コントローラ
   と、その対話コントローラで作られた応答文を音声信号
   に変換する音声合成手段と、合成された音声信号を音声
   として出力する音声出力手段と、利用者の居る環境を測
   定する環境センサと、空気調和機の機械系を駆動するた
   めの空気調和機駆動系と、前記環境センサから得られる
   測定値と利用者の自然言語による要求を基にファジー推
   論を用いて空気調和機駆動系の制御量の目標値を設定す
   る目標値設定手段とを備えたことを特徴とする空気調和
   機の制御装置。
2. 【請求項２】利用者が空気調和機に所定の言葉を与え、
   その言葉を空気調和機内に音声または言葉として登録
   し、利用者が前記所定の言葉を音声で呼んだときに、そ
   の空気調和機が返事をし、対話が開始して空気調和機の
   制御が行われることを特徴とする請求項１記載の空気調
   和機の制御装置。