JPH04106085A - 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） この発明は、エレベータの行先階を音声登録することの
できるエレベータの情報入力装置に関する。

（従来の技術） 一般に、エレベータは人や荷物を運搬するための手段と
して各種建造物を始めとする様々に施設に設置されてい
るが、このようなエレベータを利用するのに際して、利
用者の音声を認識して行先階を自動的に登録する操作が
できる情報入力装置として従来、第５図および第６図に
示すようなものが知られている。

この従来のエレベータの情報入力装置は、エレベータ利
用者から発せられた音声を受けて、これを電気信号に変
換して出力するマイクロホンのような音声入力部と、マ
イクロホンにより変換された電気信号を人力してエレベ
ータ利用者が発した音声を認識し、これに基づいて必要
な信号処理を実施スるマイクロコンピュータなどから成
る音声認識ユニットとから構成されている。そして、マ
イクロホンは、例えばエレベータホールにあっては、第
５図に示すようにエレベータドア１の脇のホール呼びボ
タン３か取り付けられている位置の近くに取り付けられ
ている。この第５図において、２はエレベータかこの位
置を示すインジケータである。

一方、音声認識ユニットは、第６図に示すような構成と
なっている。つまり、Ａ／Ｄ変換部６は、マイクロホン
４から入力されたエレベータ利用者が発した音声信号に
対応する電気信号（アナログ信号）を受けて、これをデ
ィジタル信号に変換して出力する。

バンドパスフィルタ部７、音声区間検出部８、サンプリ
ング部９などは音声認識処理に必要な入力音声の周波数
分析を始めとする各種信号処理を行うために設けられて
いる。

バンドパスフィルタ部７には、ディジタルシグナルプロ
セッザか使用されており、Ａ／Ｄ変換部６から出力され
たディジタル信号を受けて、高速フーリエ変換により、
マイクロホン４を通して人力された音声信号の帯域制限
をディジタル的に行い、サンブリンク周波数１．２Ｋｔ
＋ｚ　、　　１２　ヒラトノディジタル値を得るように
なっている。

バンドパスフィルタ部７は、前記サンブリンク周波数１
２ＫＨｚ　、　　１２ピントのディジタル値から音声信
号の特徴のみを抽出し、８ＷＩＳｅＣ単位のスペクトル
系列に変換して情報量の圧縮を行なった後、出力する。

バンドパスフィルタ部７かこのような信号処理を行う理
由は、サンプリング周波数１２ＫＨｚ、１２ビツトのデ
ィジタル値が音声信号に対して連続的な数値となってい
るためである。

音声区間検出部８は、前記バンドパスフィルタ部７から
の出力を受けて、有効な音声信号の抽出を行うと共に、
この抽出した音声信号に基づいて実際に音声認識すべき
音声データをまとめる。

サンプリング部９は、前記音声区間検出部８から出力さ
れた実際に音声認識すべき音声データを受けると、この
音声データを、辞書記憶部１０に格納されている音声認
識に用いる辞書パターンの音声区間長に適合するように
正規化する。この正規化を行うのは、音声データ、すな
わちニレベタ利用者からの入力音声の長さが、各々のエ
レベータ利用者ごとに異なるためである。こうして、サ
ンプリング部９は、正規化により前記音声データを２５
６点のデータ（１６Ｘ１６の３次元データ）に変換した
後、出力する。

辞書記憶部１０には、２５６点の辞書パターンが記憶さ
れている。また、辞書記憶部１０に登録されている単語
の数はエレベータを設置する建物の階床数により異なる
が、例えば１６単語程度であり、識別しにくい音声につ
いては、数種類の単語を辞書に格納する。例えば、１階
として、「イッカイ」、「イチカイ」などの複数個の辞
書を持つようにして音声認識率を向上させることができ
るのである。

ＣＰＵ５は、プログラム記憶部１２に格納されている音
声認識処理を行うのに必要な処理手順が示されているプ
ログラムに基づき、サンプリング部９から出力された前
記２５６点のデータと、辞書記憶部１０に記憶されてい
る２５６点の辞書パターンとを比較して、類似度を演算
する。そして、この類似度演算の結果、前記辞書記憶部
１０の中から最も類似度の高い辞書パターンを抽出し、
この抽出した辞書パターンを音声認識の処理結果として
操作出力部１１に出力する。

操作出力部１１は、ＣＰＵ５からの出力信号を受けて、
これをエレベータ制御部１３に出力する。

エレベータ制御部１３は、操作出力部１１を通してＣＰ
Ｕ５から出力される信号を受けると、この信号に基づい
てエレベータ装置の駆動を制御する。

上述の構成のエレベータの情報入力装置には、不特定話
者単語認識と称される音声認識方法が一般に用いられて
いる。そして、この音声認識方法によれば、不特定話者
、すなわち誰の音声であっても認識することが可能であ
る。また、不特定話者単語認識と称される音声認識方法
においては、例えば、音声内容か「ヒラケ（開け）」、
「トシロ（閉じろ）」、「ゴカイ（５階）」なとの単語
単位で音声認識されるようになっている。

第７図は、上記第５図および第６図に示した構成のエレ
ベータの情報入力装置における音声認識の処理過程を示
す音声波形図である。

同図（ａ）はマイクロホン４から人力された音声波形を
示しており、この音声波形には、前記ＣＰＵ５が上述し
たプロセスを経て音声認識すべき単語の他に様々な雑音
か混入している。

同図（ｂ）は前記音声区間検出部８による音声認識に必
要な単語の区間の抽出の過程を図示している。音声区間
検出部８による信号処理が必要な理由は、同図（ａ）の
ように音声波形に音声認識すべき単語の他に様々な雑音
か混入しているためである。この音声区間抽出処理にお
いては、同図（ａ）に示した音声波形の中から最も特徴
のある振幅を持った音声か入力されたことを検出するこ
とが条件となるので、大きな騒音がマイクロホン４から
入力された時には誤検知する可能性がある。

同図（Ｃ）は、バントパスフィルタ部７から出力される
１６チヤンネルの周波数帯域のデータである。

第５図および第６図に示した構成において、例えば、エ
レベータ利用者かマイクロホン４に向かって「ゴカイ」
と発音すると、この「ゴカイ」に対応するアナロク電圧
信号かＡ／Ｄ変換部６を通してバントパスフィルタ部７
、音声区間検出部８、サンプリング部９にてそれぞれ既
述のような信号処理を施されてＣＰＵ５に出力される。

ＣＰＵ５は、サンプリング部９を通して与えられた信号
と辞書記憶部１０に記憶されている辞書パターンとから
所定の音声認識処理動作を実行し、操作出力部１１を通
してエレベータ制御部１３に出力する。

この操作出力部１１からの出力によってエレベータ制御
部］３は、エレベータ装置を構成する各部の制御を行う
。すなわち、エレベータ利用者が５階のホール呼びボタ
ンを押した時と同しように、５階の呼び応答ホタンラン
プを点灯すると共に、エレベータかご駆動機構を制御し
てエレベータかごを５階へ移動させるのである。

ところで、このような構成のエレベータの情報入力装置
では、呼びボタンを押さなくても利用者の音声でエレベ
ータの操作ができるわけであるか、このような音声認識
機能を具備したエレベータは、病院や車椅子利用者、お
よび事務所ビルにおける重要客向けに設置される場合が
多い。そして、このような場所での利用状態は必ずしも
、１人の利用客が１つの行先階を登録するとは限らず、
１人の利用客が同時に複数の行先階を登録する場合が多
い。なぜならば、病院や車椅子利用者では、１人の利用
客が呼びを登録する場合に、他の利用客の行先階も聞い
て同時に登録操作することがあるからである。また重要
客向けでは、受付の人が重要客の代わりにエレベータを
操作するため、複数の重要客の行先を登録するからであ
る。

ところが、従来のエレベータの音声認識機能では、１つ
の音声を認識するだけに限られていた。

これは、音声認識用の音声辞書が各々の行先階を表わす
単語のみを格納しているためてあり・、複数の行先階を
続けて発生すると、誤認識、あるいは認識不可能となっ
ていた。

そこで複数の行先階の認識を可能とするために、例えば
、「イツ力ト　ト　ニカイ」というような音声辞書を作
成して記憶させておけばよいのであるが、このようにす
るには、行先階の組み合わせ数だけ音声辞書か必要であ
り、特に高層ビルでは辞書の数が増大して、かえって認
識率か低下してしまう問題点かあった。

また、１つの単語の時間か長くなるため、類似度演算結
果か低くなり、正常に認識されない可能性が高くなる問
題点もあった。

一方、利用客サイドから見れば、音声で通常に利用して
いる複数の階が登録できないのは不都合であり、音声登
録の代わりに呼びボタンを押して複数の階を登録しなけ
ればならないことになり、その結果、用途に応して操作
方法を選ばねばならケい問題点があった。

（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情報入力装置では、
音声により複数の行先階を同時登録する二とかできなく
て不便をかける問題点かあった。

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、複数の行先階を音声人力によって同時に登録す
ることのできるエレベータの情Ｎ人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） この発明のエレベータの情報人力装置は、行先階を音声
入力するための音声入力部と、建物内の各々の行先階を
表わす複数の音声辞書を記憶している音声辞書記憶部と
、 各々の行先階を接続する接続語の音声辞書を記憶してい
る音声辞書記憶部と、 前記音声入力部からの音声入力に対して前記行先階を接
続する接続語を認識する音声区間検出部と、 前記音声辞書記憶部と前記音声区間検出部により利用客
の音声を複数の単語に分離する単語分離部と、 前記単語分離部により得られた複数の単語を各階の呼び
に変換する操作出力部とを備えたものである。

（作用） この発明のエレベータの情報人力装置では、音声人力部
から人力される音声人力に対して、音声区間検出部が複
数の行先階を接続する接続語を認識し、単語分離部にお
いて、音声辞書記憶部と音声区間検出部により入ノＪ音
声を複数の行先階に分離する。

こうして、入力音声に対して、単語分離部により得られ
た複数の単語を操作出力部により各階の呼びに変換して
エレベータの複数階の呼び登録を行う。

（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図はこの発明の一実施例を示している。また第２図
は第１図に示す情報入力装置を備えたエレベータが設置
されているエレベータホールの外観図である。なお、こ
の実施例において、従来例と同一の構成要素については
同一の符号を付して示しである。

まず第２図において、１はエレベータドア、２はエレベ
ータかこの現在位置を表示するインジケータ、３Ａは音
声による行先階登録かなされた時に、その登録階の階数
を点灯表示する行先呼び応答ランプ、４は音声入力用の
マイクロホンである。

また第１図に示すエレベータの情報入力装置の特徴は、
辞書記憶部ｌＯ３認識結果表示部１４、音声区間分離部
１５および認識単語レジスタ１６を備えたところにある
。

辞書記憶部１０は、従来例と同様に行先階を示す各階の
認識単語データ、例えば、「イッカイ」、「ニカイ」と
いったデータを記憶していると共に、これらの行先階の
単語を接続する意味を持つ接続語、例えば「ト」をも記
憶している。

認識結果表示部１４は、音声を正常に認識した場合に、
行先呼びランプ３Ａを点灯表示させるためのものである
。

音声区間分離部１５は、サンプリング部９から得られる
音声データを単語１＋接続後十単語２＋接続後十・・・
・・十単語ｎの形に音声データを分離する部分てあり、
簡単な音声認識を実施する回路構成になっている。すな
わち、従来装置の音声認識部程度の機能により、入力さ
れた音声の中から接続語のパターンを認識し、この接続
語を認識することにより、一連の入力音声を接続語の前
後で分離して、複数の行先階の音声データを得るのであ
る。そして、ＣＰＵ５では、プログラム記憶部１２の記
憶しているプログラムに従って、音声区間分離部１５か
ら得られる分離された音声データを１単語ごとに辞書記
憶部１ｏ内のデータと類似度演算を行い、認識処理を実
行する。

認識単語レジスタ１６は、ＦＩＦＯの機能を有する認識
部で構成され、音声区間分離部１５で分離された音声デ
ータを格納し、順に認識処理を行うためにＣＰＵ５に与
える。そして、この実施例では、エレベータ利用者は最
大５個の連続音声を人力することかあり得るので、２　
ＫＢｙｔｅ程度の記憶容量を備えたものとする。

次に、上記の構成のエレベータの情報人力装置の動作に
ついて説明する。

第２図に示した構成によれば、エレベータホールにおい
て、エレベータ利用者がエレベータかこに乗る前にマイ
クロホン４を通して行先階を音声人力することによって
自動的にホール呼び登録と共に、行先階を登録すること
ができ、かごに乗り込んた後に改めて行先階を登録する
必要かない。

そこで、第１図に示すエレベータの情報人力装置におい
て、利用者がマイクロホン４に向かって音声による呼び
登録する時の各部の動作をさらに詳しく説明する。

第４図のフローチャートに示すように、音声区間検出部
８において、バンドパスフィルタ部７から出力された信
号中から有効な音声の抽出が行われ、この抽出された音
声かサンプリング部９を通して与えられることによって
、ＣＰＵ５はマイクロホン４を通してエレベータ利用者
から音声が入力されたものと認識する（ステップＳ　１
０１　）。

ここで得られた音声データは、音声区間分離部１５にお
いて接続語を検出すれば、複数の単語に分離する。また
１つの単語のみを検出した場合には、従来と同様に１つ
の単語のみを出力する（ステップ５１０２）。

続いて、接続語を検出した場合には認識すべき単語を切
換える処理を行う（ステップ５１０　Ｂ）。

次のステップ５１０４では、ステップ５１０５の音声認
識処理の前工程として認識単語レジスタ１６内に順に単
語データを格納していく。そして、ステップ５１０５に
おいて、この単語データと辞書記憶部１０内に記憶され
ている音声辞書パターンと比較して、音声認識処理を行
う。

ここで得られた単語データと辞書データとの比較結果は
、類似度として演算され、類似度の最も高いものが選択
される（ステップ５１０６）。

次に、選択された最も類似度の高い単語についての類似
度か基準値を超えているかどうか判定することにより、
あいまいな音声を取り除く処理を行い、辞書記憶部１０
内に格納されている単語のみを認識する（ステップ５１
０８）。

続くステップ５１０８では、認識結果の単語をＣＰＵ５
が検索し、ステップ５１０９でその単語が示す各階のデ
ータに変換する。

ステップ５１１０では、認識結果を認識結果表示部１４
に出力して実行結果を利用者に報知する。

これと共に、操作出力部１１は認識結果を行先階指令に
変換し、エレベータ制御部１３はこの指令を受けて呼び
登録階に運転する制御を行うことになる。

このようにして、この実施例のエレベータの情報入力装
置では、利用客が、例えば、「イツ力トト　ニカイ」と
複数の行先階を現す単語を続けた場合には、第３図に示
すように、１つ１つの単語は各々類似した波形となるが
、音声構造上は連続した波形となり、このため、従来の
音声認識では入力された音声を１つの単語として類似度
演算するために認識不可能となってしまっていたのが、
音声区間分離部１５において特徴のあるスペクトルを有
する音声単位に音声区間を分離することにより「インカ
イ」、「ト」、「二カイ」のように３つの単語に分離し
、行先階としての「インカイ」「ニカイ」について従来
と同様に音声認識を行い、複数階の行先階登録処理を同
時に行うことができる。

なお、この発明は上記の実施例に限定されることはなく
、上記の実施例では接続語として「ト」を検出する場合
を示したが、この接続語は必ずしもこの音に限らず、一
般的な言葉でもよい。また、接続語として無音を登録す
れば、発声する単語を少しだけ間をおいて指令すれば、
同等の効果を得ることができる。たたし、この場合には
、例えば２秒以内の空白であれば複数の単語登録とし、
２秒以上であれば前の認識結果の補正とするように空白
時間の長短で認識対象を区別するようにする。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、利用者の音声の内容か
ら同時に指令された複数の行先階指示音声を接続する接
続語を分離し、その前後の音声を認識して複数の行先階
の音声認識ができるようにしているので、複数の行先階
の同時登録を音声入力によって行うことができ、利用者
に対するサービスの向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のブロック図、第２図は上
記実施例の使用されたエレベータホールの外観図、第３
図は上記実施例における入力音声の波形図、第４図は上
記実施例の動作を説明するフローチャート、第５図は従
来例のエレベータドアの外観図、第６図は従来例のブロ
ック図、第７図は従来例の動作を説明する各部の波形図
である。 １・・・エレベータドア　　２・・・インジケータ３Ａ
・・・呼び登録ボタンランプ ４・・・マイクロホン　　　５・・・ＣＰＵ６・・・Ａ
／Ｄ変換部 ７・・・バンドパスフィルタ部 ８・・・音声区間検出部　　９・・・サンプリング部１
０・・・辞書記憶部　　　１１・・・操作出力部１２・
・・プログラム記憶部 １３・・・エレベータ制御部 １４・・・認識結果表示部　１ １６・・・認識単語レジスタ ５・・

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 エレベータのかご、ホールで利用客の音声による指令を
   認識して操作を行うエレベータの情報入力装置において
   、 行先階を音声入力するための音声入力部と、建物内の各
   々の行先階を表わす複数の音声辞書を記憶している音声
   辞書記憶部と、 各々の行先階を接続する接続語の音声辞書を記憶してい
   る音声辞書記憶部と、 前記音声入力部からの音声入力に対して前記行先階を接
   続する接続語を認識する音声区間検出部と、 前記音声辞書記憶部と前記音声区間検出部により利用客
   の音声を複数の単語に分離する単語分離部と、 前記単語分離部により得られた複数の単語を各階の呼び
   に変換する操作出力部とを備えて成るエレベータの情報
   入力装置。