JPH10276483A

JPH10276483A - 音声式建物設備制御システム

Info

Publication number: JPH10276483A
Application number: JP9078023A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Sakai; 靖夫酒井
Original assignee: Misawa Homes Co Ltd
Current assignee: Misawa Homes Co Ltd
Priority date: 1997-03-28
Filing date: 1997-03-28
Publication date: 1998-10-13

Abstract

(57)【要約】【課題】音声命令により建物内の設備の操作を容易に
行えるとともに設備コストを低減できる音声式建物設備
制御システムを提供すること。【解決手段】所定の命令により建物内の設備を制御す
るＨＡコントローラ40と、音声指令により設備コントロ
ーラに命令を送る音声認識制御装置50とを備え、この音
声認識制御装置50は、命令となる音声を処理する音声入
力処理部52と、入力された音声を命令として認識する音
声命令認識部53と、認識された命令に基づいてＨＡコン
トローラ40への命令を出力する命令処理部54とを備えて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は音声式建物設備制御
システムに関し、住宅建物における設備の集中制御や遠
隔制御などを目的としたいわゆるホームオートメーショ
ンとして利用できる。

【０００２】

【背景技術】

（建物内の設備）従来より、住宅等の建物内には様々な
設備や機器が設置されている。例えば、環境を快適に維
持するものとして、冷暖房や換気、加湿除湿等の空気調
和機器が用いられており、白熱灯や蛍光灯式の照明器
具、あるいは窓に配置される電動カーテン等も照明に類
するものといえる。また、生活設備として、洗濯機や浴
室、冷蔵庫、乾燥機等が用いられている。更に、生活の
質を高める設備として、テレビジョン放送受信機や、音
響機器、電話やファクシミリ、インターネット等の通信
端末として機能するパーソナルコンピュータ等が利用さ
れている。近年では、安全に対する認識が高まり、外部
侵入を防止するための施錠、侵入監視システムや、火災
やガス漏れ、漏電を自動的に検知通報する防災監視シス
テムも導入されている。

【０００３】（遠隔操作化）ところで、これらの機器の
うち、多くは単独で設置利用されるものであり、その操
作は機器自体に配置されたスイッチ等で行っていた。し
かし、例えばテレビジョン装置など、利用位置が離れて
いるが操作の都度近づくのは難儀であるため、リモート
コントロール装置を採用し、離れた位置から遠隔操作が
できるようにすることが進められている。このような遠
隔操作化は、例えば照明器具や、空調機器や扇風機等に
も普及されている。また、電話機等においても、ワイヤ
レス化による移動の制約の緩和が図られている。

【０００４】（集中制御化）一方、これらの設備のう
ち、建物に固定的に設けられることが多い照明装置、空
調装置、給湯装置あるいは浴室設備においては、複数を
一括して制御したり、浴室給湯であればキッチンと浴室
の両方で操作したい等の要望への対応から、ホームオー
トメーションコントローラ（ＨＡコントローラ）による
集中制御化が進められている。このようなホームオート
メーションには制御設備が必要であるため、例えば大規
模集合住宅等での導入が多いが、その利便性等から戸建
住宅等にも導入が進められている。

【０００５】（遠隔操作と集中制御との合体）このよう
なホームオートメーションにおいては、外部から電話で
建物内機器を制御したり（例えば帰宅前に浴槽に湯を張
っておく）等の操作が行える他、屋内においても別室の
機器をＨＡコントローラで操作できることから、前述し
た遠隔操作化との整合性も良い。

【０００６】（遠隔操作や集中制御のデメリット）とこ
ろで、前述したテレビジョン装置等で遠隔操作化した際
に問題とされた事項として、リモコン装置をどこかに置
き忘れて操作ができなくなるということがある。また、
ホームオートメーション化によって集中制御が行われて
も、ＨＡコントローラまで出向いて操作をする繁雑さが
問題となっていた。このような背景から、別途のリモコ
ン装置やＨＡコントローラ等の指令用器具を使用せず
に、利用者が直接的に指令を遅れることが望まれてい
た。

【０００７】（音声認識による遠隔操作）このような要
請を満たすものとして、音声認識による遠隔操作が提案
されている。音声認識による遠隔操作とは、例えば特定
の命令語を発声すると、この音声命令が音声認識装置に
受信され、電気的命令に変換されて操作対象の機器が操
作されるというものである。このような技術としては、
特開平04-207295号公報「ＨＡシステム」富士通ゼネラ
ル(株)、特開平02-171098号公報「音声認識リモコン装
置」松下電器産業(株)、特開昭62-58842号公報「遠隔制
御装置」三洋電機(株)、等がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した既存
の音声認識技術においては、建物内のどこから音声命令
を発しても確実な応答が得られるものではなく、特別な
操作命令を一々覚える必要があるとともに、集中制御の
ためのコントローラが専用装置になって設備コストが増
大するという問題があった。

【０００９】本発明の目的は、音声命令により建物内の
設備の操作を容易に行えるとともに設備コストを低減で
きる音声式建物設備制御システムを提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、建物内に設け
られた設備を音声指令により制御する音声式建物設備制
御システムであって、所定の命令により前記設備を制御
する設備コントローラと、音声指令により前記設備コン
トローラに命令を送る音声認識制御装置とを備え、前記
音声認識制御装置は、命令となる音声を処理する音声入
力処理部と、入力された音声を命令として認識する音声
命令認識部と、認識された命令に基づいて前記設備コン
トローラへの命令を出力する命令処理部とを備えている
ことを特徴とする。

【００１１】本発明において、前記音声入力処理部に
は、前記建物内の各区画毎に配置された複数の集音手段
が接続されていることが望ましい。このようにすれば、
建物の任意の位置から音声命令を確実に送って動作させ
ることができる。

【００１２】本発明において、前記音声入力処理部は、
各集音手段から音声入力があった際に当該集音手段が設
置された区画を示す信号を当該音声入力に付加する命令
位置信号発生部を備えていることが望ましい。このよう
にすれば、音声命令を出した位置を知ることができ、指
令された動作の対象（どこの照明を消すか等）を間違え
ることがないとともに、音声命令を出した位置に応じた
処理の調整等を確実に行うことができる。

【００１３】本発明において、前記音声命令認識部は、
入力音声と命令との対応関係を示すデータを備え、一つ
の命令を複数種類の入力音声で指定可能であることが望
ましい。このようにすれば、より自然言語に近い形で音
声命令を出すことができ、従来のような特定の音声命令
を覚える等の繁雑さを解消することができ、操作をきわ
めて簡単にできる。

【００１４】本発明において、前記設備コントローラは
既存のパーソナルコンピュータであり、前記設備コント
ローラと音声認識制御装置との間は既存のユニバーサル
シリアルバスで接続されていることが望ましい。このよ
うにすれば、既存のパーソナルコンピュータを用いるの
で専用の高価な設備コントローラが必要なく、かつ既存
のユニバーサルシリアルバス（USB）を用いることで確
実なデータ通信が可能である。

【００１５】本発明において、前記設備は、前記建物の
各部の施錠および異常検知を行うセキュリティシステム
と、前記建物の各部の照明を行う照明システムと、前記
建物の各部の空気調和を行う空調システムと、前記建物
内の浴室を含む各部への給湯を行う給湯システムと、前
記建物内の各部に配置された放送受信機、音響機器、通
信機器、洗濯機、乾燥機、冷蔵庫、調理器具を含む家庭
電化製品を制御する家電制御システムとのうち、少なく
とも何れかを含むことが望ましい。このほかでも、建物
内に設置される各種設備機器を適宜制御することができ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。（基本的な構成）図１および図２において、建物10は住
宅用ユニット式プレハブ建物であり、工場施工された箱
形建物ユニットを建築現場で複数組み合わせて構成さ
れ、内部には複数の居室等の区画11〜16が形成されてい
る。

【００１７】（建物内の設備）建物10の内部には、各種
機能に対応した設備20が設置されている。これらの設備
20は既存の各種設備から適宜選択される。設備20として
は、各区画11〜16の各々または一部に配置された空調用
室内機21、照明器具22、テレビジョン装置等の家電製品
23、キッチン流し台や洗面台や浴槽等の水周り設備24、
開閉可能で施錠が必要な窓25や扉26等が設けられてい
る。

【００１８】これらの設備20は、機能毎に幾つかのサブ
システム群30にまとめられて集中制御されるようになっ
ている。サブシステム群30には、空調制御システム31、
照明制御システム32、家電制御システム33、給湯制御シ
ステム34、セキュリティシステム35が含まれている。こ
れらの各システム31〜35は、それぞれ既存の集中制御シ
ステムであり、構成や制御方法等は既存の技術が適宜採
用される。

【００１９】空調制御システム31は、各区画の空調用室
内機21に接続され、これらのオンオフや動作状態等を集
中制御するものである。照明制御システム32は、各区画
の照明器具22に接続され、これらのオンオフや照度等を
集中制御するものである。家電制御システム33は、各区
画の家電製品23に接続され、これらのオンオフや動作状
態の切換え等を集中制御するものである。給湯制御シス
テム34は、各区画の水周り設備24に接続され、これらに
対する給湯動作（浴槽への自動給湯など）や温度や、こ
れらに給湯するボイラ等（図示省略）を集中制御するも
のである。セキュリティシステム35は、各区画の窓25や
扉26等の施錠監視、侵入監視等を行うとともに、ルーム
センサ41により各区画内の火災検知等も行うものであ
る。

【００２０】（集中制御）これらのサブシステム群30
は、設備コントローラであるＨＡコントローラ40によ
り、建物10全体を一括して集中制御されるようになって
いる。ＨＡコントローラ40は、既存のパーソナルコンピ
ュータにホームオートメーション用制御プログラムを実
行させることで実現されている。また、ＨＡコントロー
ラ40には、各区画11〜16にそれぞれ配置されたルームセ
ンサ41が接続されている。

【００２１】ルームセンサ41は、それぞれ複数機能の各
センサを組み合わせたものであり、環境センサとして温
度、湿度、風量、明るさ、区画内の人の有無等を検出可
能であり、異常事態センサとして火炎発生、ガス漏れ、
窓25や扉26の不正な開閉等を監視可能である。これらに
より、例えば、各区画の温度が設定値以上なら、この温
度がルームセンサ41からＨＡコントローラ40に伝えら
れ、ＨＡコントローラ40は空調制御システム31に指令を
出し、空調用室内機21の運転をより低温側に移行させる
等の制御が行われる。

【００２２】（音声認識制御）ＨＡコントローラ40に
は、音声認識制御装置50が接続され、この音声認識制御
装置50には集音手段としての複数のマイクロフォン51が
接続されている。マイクロフォン51は、各区画11〜16の
各々に設置され、建物10内のどこにいても人が音声で命
令を出せば、その声が何れかのマイクロフォン51で集音
され、音声命令として音声認識制御装置50に入力される
ようになっている。

【００２３】図３に示すように、音声認識制御装置50
は、音声入力処理部52、音声命令認識部53、命令処理部
54を備えている。音声入力処理部52は、マイクロフォン
51から入力された音声命令を適宜増幅等し、音声データ
として処理するものである。図４において、何れかの区
画で「出かける」等の音声命令が発せられると、この音
声命令はこの区画のマイクロフォン51で集音され、音声
入力処理部52に送られて「ＤＥＫＡＫＥＲＵ」という音
列の音声データとして一時記録される。

【００２４】音声入力処理部52には命令位置信号発生部
521および複数区画音声記録部522が設けられている（図
３参照）。命令位置信号発生部521は、音声命令が音声
入力処理部52に送られた際に、この音声命令が集音され
たマイクロフォン51から、音声命令が発せられた区画を
判別し、この区画を示す識別コードを音声命令に付加す
る。例えば、音声命令が発せられた区画がコード0010の
部屋であれば、音声入力処理部52に送られた「ＤＥＫＡ
ＫＥＲＵ」という音列の末尾にコード0010を示す信号が
付加される（図４参照）。

【００２５】複数区画音声記録部522は、識別コードが
付加された音声命令を一時記録するものである。ここ
で、複数区画音声記録部522は、複数のマイクロフォン5
1から同時に音声命令が入力された際に混乱しないよう
に複数の録音系統を有し、各マイクロフォン51からの系
統の信号を同時並行的に記録し、次の音声命令認識部53
からの要求により順次再生出力することが可能である。
この複数区画音声記録部522は、既存の半導体メモリに
ＰＣＭ録音するデジタル録音機構等が適宜利用でき、各
マイクロフォン51の本数分の録音系統を並列的に備えて
もよく、あるいは同時に重複する数を適宜算定してその
数分を並列的に備えても良い。つまり、例えばマイクロ
フォンの系統数が８本でも、居住者が３人であれば、来
客時等を除いて同時に重複するのは最大３であり、同時
入力の頻度を考慮すれば２までも十分とも考えられる。

【００２６】音声命令認識部53は、音声認識部531、命
令認識部532を備えている。音声認識部531は、音声入力
処理部52に一時記録された区画コード付きの音声データ
を既存の音声認識方法によって言語化する。例えば、音
声入力処理部52から送られた音声データが「ＤＥＫＡＫ
ＥＲＵ；0010」であれば、末尾のコードを除く音列デー
タ部分を音声認識し、音声命令が「出かける」という言
葉（文字列）である旨の解析を行う（図４参照）。

【００２７】（命令認識の詳細）命令認識部532は、音
声認識された命令言語から実行すべき命令を認識する。
命令認識部532には、図５に示す「入力音声と命令の対
応テーブル」が記憶されている。このテーブルには、入
力された音声が示す言葉と、この言葉に対応する命令が
対応する形で記録されており、特に意味の似た複数の言
葉が同じ命令を示すように設定されている。例えば、
「出かける」、「外出」、「行って来る」等は、全て外
出を意味するものであり、このため各々に対応する命令
は「外出モードへ移行」に設定されている。

【００２８】また、同じ言葉でも、時間や状況、音声命
令を出した位置によって別の意味となるものについて
は、一つの言葉に複数の命令が設定され、時間や状況等
によって選択されるようになっている。例えば、「寝
る」の場合、夜ならば普通に寝る事を示すから、通常就
寝モード（明かりを落とし、セキュリティレベルを上げ
る等の対応を行う）への移行を行えばよい。一方、昼な
らば、昼寝をする事を示すから、昼寝モード（その部屋
のカーテンを引いて室内を暗くする等の対応）への移行
を行うことになる。

【００２９】（命令の出力）命令処理部54は、命令位置
フィルタ541、実行命令解析部542、命令出力部543を備
え、この命令出力部543は赤外線通信ポート544、ＵＳＢ
信号ポート545を備えている。命令位置フィルタ541は、
命令認識部532で認識された命令の末尾のコードから音
声命令が発せられた区画を識別し、この区画に応じた命
令の制限等を行う。例えば、認識された音声が「出かけ
る；0010」であり、認識された命令が「コード0010の部
屋からの外出モード移行処理」ならば、外出モードへの
移行にあたって0010の部屋に応じた特殊処理（この部屋
にテレビジョン装置があればその電源オフ等、この部屋
に窓等がなければ施錠確認の省略等）を指定する。

【００３０】実行命令解析部542は、命令認識部532で認
識された命令と、命令位置フィルタ541で指定された位
置毎の特殊処理の指定に基づき、実際に実行すべき命令
群を選択し、どのサブシステム31〜35に、いかなる命令
を、いかなるタイミングで出力するかを決定する。命令
出力部543は、決定された命令群を指定されたタイミン
グで指定されたシステム31〜35に出力する。この際、命
令出力部543は、ＨＡコントローラ40に送る命令をＵＳ
Ｂ（ユニバーサルシリアルバス）信号に変換し、ＵＳＢ
信号ポート545からＨＡコントローラ40へと送り出す。
一方、一部赤外線リモコン対応機器等に対しては、命令
を赤外線命令ビットに編集し、赤外線通信ポート544に
送り出す。

【００３１】（本実施形態の効果）本実施形態におい
て、音声入力処理部52には、建物10内の各区画毎に配置
された複数の集音手段としてマイクロフォン51が接続さ
れているため、建物10の任意の位置から音声命令を確実
に送って動作させることができる。

【００３２】本実施形態において、音声入力処理部52
は、各マイクロフォン51から音声入力があった際にこの
マイクロフォン51が設置された区画を示す信号を当該音
声入力に付加する命令位置信号発生部521を備えている
ため、音声命令を出した位置を知ることができ、指令さ
れた動作の対象（どこの照明を消すか等）を間違えるこ
とがないとともに、音声命令を出した位置に応じた処理
の調整等を確実に行うことができる。

【００３３】本実施形態において、音声命令認識部53
は、入力音声と命令との対応関係を示すデータを備え、
一つの命令を複数種類の入力音声で指定可能であるた
め、より自然言語に近い形で音声命令を出すことがで
き、従来のような特定の音声命令を覚える等の繁雑さを
解消することができ、操作をきわめて簡単にできる。

【００３４】本実施形態において、設備コントローラで
あるＨＡコントローラ40は既存のパーソナルコンピュー
タであり、ＨＡコントローラ40と音声認識制御装置50と
の間は既存のユニバーサルシリアルバスによるＵＳＢ信
号ポート545で接続したため、既存のパーソナルコンピ
ュータを用いるので専用の高価な設備コントローラが必
要なく、かつ既存のユニバーサルシリアルバス（USB）
を用いることで確実なデータ通信が可能である。

【００３５】（変形等）なお、本発明は前述した実施形
態に限定されるものではなく、以下に示すような変形等
も本発明に含まれるものである。例えば、本発明で制御
する対象は、前述した空調制御システム31、照明制御シ
ステム32、家電制御システム33、給湯制御システム34、
セキュリティシステム35に限らず、健康管理システム等
の他のシステムを含んでもよく、かつ各システムに含ま
れる設備機器等は適宜選択すればよい。

【００３６】また、ＨＡコントローラ40や音声認識制御
装置50の具体的構成なども実施にあたって適宜選択すれ
ばよい。例えば、前記実施形態において、各マイクロフ
ォン51からの音声命令に位置の識別コードを付加するの
は、音声入力処理部52に設けた命令位置信号発生部521
としたが、命令位置信号発生回路等を各マイクロフォン
51に内蔵あるいは付加し、各区画での音声命令の入力時
点で位置識別コードを付加するようにしてもよい。さら
に、音声認識の方式等は既存の各種アルゴリズムを適宜
利用することができ、その処理を行う処理系も既存のコ
ンピュータシステムを適宜利用し、必要な性能を満足す
るように適宜組み合わせればよい。

【００３７】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明によれば、
音声命令により建物内の設備の操作を容易に行えるとと
もに設備コストを低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の建物内設備を示す模式
図。

【図２】本発明の一実施形態の制御系統を示す模式図。

【図３】本発明の一実施形態の音声認識制御装置を示す
ブロック図。

【図４】本発明の一実施形態の音声命令の処理を示すブ
ロック図。

【図５】本発明の一実施形態の命令対応テーブルを示す
概念図。

【符号の説明】

10 建物 20 設備 30 サブシステム群 40 設備コントローラであるＨＡコントローラ 50 音声認識制御装置 51 集音手段であるマイクロフォン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ１０Ｌ 3/00 ５５１Ｇ１０Ｌ 3/00 ５５１Ｇ５５１Ｎ５５１Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】建物内に設けられた設備を音声指令によ
り制御する音声式建物設備制御システムであって、所定
の命令により前記設備を制御する設備コントローラと、
音声指令により前記設備コントローラに命令を送る音声
認識制御装置とを備え、前記音声認識制御装置は、命令となる音声を処理する音
声入力処理部と、入力された音声を命令として認識する
音声命令認識部と、認識された命令に基づいて前記設備
コントローラへの命令を出力する命令処理部とを備えて
いることを特徴とする音声式建物設備制御システム。
【請求項２】請求項１に記載した音声式建物設備制御
システムにおいて、前記音声入力処理部には、前記建物
内の各区画毎に配置された複数の集音手段が接続されて
いることを特徴とする音声式建物設備制御システム。
【請求項３】請求項２に記載した音声式建物設備制御
システムにおいて、前記音声入力処理部は、各集音手段
から音声入力があった際に当該集音手段が設置された区
画を示す信号を当該音声入力に付加する命令位置信号発
生部を備えていることを特徴とする音声式建物設備制御
システム。
【請求項４】請求項１から請求項３までの何れかに記
載した音声式建物設備制御システムにおいて、前記音声
命令認識部は、入力音声と命令との対応関係を示すデー
タを備え、一つの命令を複数種類の入力音声で指定可能
であることを特徴とする音声式建物設備制御システム。
【請求項５】請求項１から請求項４までの何れかに記
載した音声式建物設備制御システムにおいて、前記設備
コントローラは既存のパーソナルコンピュータであり、
前記設備コントローラと音声認識制御装置との間は既存
のユニバーサルシリアルバスで接続されていることを特
徴とする音声式建物設備制御システム。
【請求項６】請求項１から請求項５までの何れかに記
載した音声式建物設備制御システムにおいて、前記設備
は、前記建物の各部の施錠および異常検知を行うセキュ
リティシステムと、前記建物の各部の照明を行う照明シ
ステムと、前記建物の各部の空気調和を行う空調システ
ムと、前記建物内の浴室を含む各部への給湯を行う給湯
システムと、前記建物内の各部に配置された放送受信
機、音響機器、通信機器、洗濯機、乾燥機、冷蔵庫、調
理器具を含む家庭電化製品を制御する家電制御システム
とのうち、少なくとも何れかを含むことを特徴とする音
声式建物設備制御システム。