(57)【要約】【課題】  各言語表現の追加、変更等の作業を容易にすると共に、これら言語表現を複数種の言語でも可能とするようにした音声出力可能なシーケンサーを提供する。【解決手段】ＣＰＵ６０の左下方には、メモリ装置５０、外部入力装置１０、言語指定用の複数の押しボタンスイッチを有する国名選択手段７０が接続されている。ＣＰＵの右下側には、音声合成ＬＳＩ８０と同ＬＳＩ専用に設けられている音声信号用メモリ９０が接続されている。音声合成ＬＳＩは、ＣＰＵからの指令に応答して特定のアドレスにある音声信号用メモリ内の音声信号用データを読み出し音声信号をスピーカＳＰから出力する。メモリ装置５０には、ラダー演算を指令する一連のシーケンスプログラムおよび同プログラムの新規作成、編集を支援する支援プログラムを有するシーケンスプログラム領域５０ｃと、さらに、音声データ格納領域５０ｄを有する。【選択図】  図２
2008257012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の入力信号を生成する外部入力装置と、
音声信号出力を含む複数の出力信号を生成するスピーカを含む外部出力装置と、
ラダー演算を行う演算処理装置を含むシーケンサー本体部と、
前記ラダー演算に際し参照されるデータを格納するデータレジスタと、
を有するシーケンサーであって、
前記データレジスタに割り付けられた音声出力制御用レジスタ領域と、
前記シーケンサー本体に設けられ前記音声出力制御用レジスタ領域内の少なくとも１つのアドレスに対応する音声信号を格納した音声用メモリと、
前記ラダー演算の結果指定された前記レジスタ領域のアドレスに対応する前記音声用メモリ内の特定の音声信号を前記外部出力装置のスピーカへ与えるための音声合成ＬＳＩと、
を備えたことを特徴とする音声出力可能なシーケンサー。
【請求項２】
前記音声用メモリは、安全性に関する注意・警告、操作上の応答・指示、ならびに、癒し系表現、の少なくとも１つに関する日本語による表現が格納されていることを特徴とする請求項１に記載された音声出力可能なシーケンサー。
【請求項３】
前記音声用メモリは、１つの日本語表現に対応する１つ以上の外国語表現が格納されていることを特徴とする請求項２に記載された音声出力可能なシーケンサー。
【請求項４】
前記シーケンサーには国名に対応した言語を選択する選択手段を備えたことを特徴とする請求項３に記載された音声出力可能なシーケンサー。
【請求項５】
前記選択手段は２カ国以上の言語を同時に指定可能であって、指定された複数の言語により順次音声出力を与えるようにしたことを特徴とする請求項４に記載された音声出力可能なシーケンサー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汎用のシーケンサーに係り、特に音声出力可能なシーケンサーに関する。
【背景技術】
【０００２】
シーケンサーは、ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）とも呼ばれ、この技術は、現在、産業用、民生用の各種製品の製造工程における比較的複雑な機械、装置の制御用においてのみならず、社会生活の領域、例えば一般家庭での車庫、警報装置、洗濯機、炊飯器、裁断機、各種調理器具、風呂等や、屋外に設置された自動販売機、銀行の端末機器等や、自動車のカーナビ、公共交通機関およびエレベータ等不特定の人を対象とする装置においても利用され、半導体技術の発展によるＩＣメモリ価格の低下はこうしたほとんどあらゆる分野でのＰＬＣ技術の利用を可能にしている。そして、ＰＬＣの利用も、特定の機械、装置に特化した専用のものに限らず、汎用ＰＬＣを用途に応じて採用することが広く行われている。
【０００３】
上述したＰＬＣは、完全無人化の下で利用されることは稀であり、ほとんどの場合、人が、当該装置の運転操作者として、あるいはサービス・情報を受ける立場として係わっている。最近報道された、家庭内での裁断機（シュレッダー）による幼児身障事故のように、当該装置の正規の運転操作上で想定されていなかった状態に対しても、安全上の観点から、より手厚い対策が求められている。ＰＬＣの機能として、きめ細かな音声信号の利用の可能性が存在する。
【０００４】
上述したＰＬＣと人との関係については、安全性の観点だけでなく、操作途上で操作者に対し入力・確認を要求する場合や、操作者、サービスを受ける人に対し挨拶や感謝などの所謂、癒し系の音声を適切な状況下で与えることが行われている。例えば、エレベータ内の乗客に対し到着フロアへの接近をアナウンスするとか、屋外の自動販売機で、販売商品が供給されたとき「ありがとうございます」とアナウンスすることなどがある。こうした音声信号をＰＬＣのシーケンス上の一部として取り入れることは、これまでのモニタ画面などによる操作者とのコミュニケーションに加え、今後ますます広がる傾向となっている。
【０００５】
前記自動販売機における、定型の音声表現は例えば、人の声として録音された音声情報をＩＣメモリに格納し、特定のシーケンス条件が揃ったとき、そのＩＣメモリを指定し音声情報を発するようシーケンスプログラムが作られる。
また、ビルのエレベータホール用音声案内装置として、「エレベータホール内に音声案内装置２Ａ〜２Ｃを備えたエレベータホール用音声案内装置において、前記音声案内装置２Ａ〜２Ｃを、エレベータ制御装置１と信号線１０を介して接続される接続端子３と、この接続端子３を介して受信した信号を解読しデジタル音声データを読み出す制御用ＣＰＵ４と、この制御用ＣＰＵ４で読み出されたデジタル信号をアナログ信号に変換し合成音声を作成する音声合成部６と、この音声合成部６で作成された音声を増幅する音声増幅部７とから構成し、かつ、前記音声案内装置２Ａ〜２Ｃを、エレベータの各階ホール１４に備えられた乗場装置１１内に設けた構成」のものが示されている。（特許文献１）。
また、操作の途中で音声報知するものとして、家庭用炊飯器の分野でも、鍋内に米と水を入れて炊飯する炊飯器において、ユーザが簡単な操作で正確に水加減することが可能で、おいしいご飯を炊くことができる炊飯器を提供するために、
「鍋１２と鍋１２に入れた調理物の重量との総重量を重量検知手段４０により検知し、鍋１２を加熱する加熱コイル１３を制御部３００により制御する。制御部３００は、蓋２０が開いている状態でも容易に入力できるキー入力手段５１により米量決定指令を入力したときの重量検知手段４０の出力信号に基づいて鍋１２内の米量を算出し、鍋１２内の米量に対応する最適水量を算出し、重量検知手段４０の出力信号と米量に基づいて鍋１２内の水量を算出し、水量表示部５２に鍋１２内の水量または鍋１２内の水量の最適水量に対する相対的な値を表示し、音声ガイド部３０９に現在の水量と経過予測水量または現在の水量と経過予測水量を最適水量に対する相対的な値で音声合成にて報知する」装置が開示されている。（特許文献２）
【０００６】
また、人との共同行為によってゴミを回収する目的を達成しかつ人との相互依存的および相互構成的な関係を築くことが可能なものとして、
「ゴミ箱ロボット１００の制御用コンピュータ２０は、本体部１の周囲に人を検出した場合には、本体回転用モータ２３により人の方向に本体部１を向ける。予め記憶された複数の行為のうちいずれかをランダムに選択する。選択された行為を実行するようにディスプレイ１１、音声合成装置２２、スピーカ１４、本体回転用モータ２３および移動用モータ２４を制御する。所望のゴミがゴミ収容部３０内に投入された場合には、本体回転用モータ２３により本体部１を人の方に向け、感謝の気持ちを本体部１の動き、スピーカ１４による発話およびディスプレイ１１に表示された表情により表し、選択された行為の選択確率を増加させる。」ロボットおよびロボットシステムが開示されている。（特許文献３）
上記の特許文献３においては、音声は、予め人の声を録音したものではなく、テキスト等の文字情報を音声に変換する音声合成装置を利用している。
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−４４８７４
【特許文献２】特開２００６−１３６３７３
【特許文献３】特開２００６−１０２８６１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述したように、ＰＬＣのなかに、対象とする装置の操作の快適さや、安全性、癒しなどの要素を実現するため、音声信号を状況にあわせて取り入れることが示されている。
しかしながら、従来の自動販売機の場合や、特許文献１、２、３で示されるところでは、当該ＰＬＣの中に、新たな音声信号を付加する場合や、既存の音声信号を変更することなどについて開示がなく、本発明者の知見・経験によれば、これら追加、変更の作業には、センサの追加や、ＩＣメモリの設定、ラダー回路の修正、変更を伴うため相当熟練を有するＰＬＣの技術者にとっても時間のかかる煩雑な作業が必要であった。
さらに、昨今の外国人労働者が多く就労している各種の製造現場や、エレベータ等公共的な空間においては、外国人ビジネスマンや旅行客も多くなっており、ＰＬＣによる音声表現を、日本語のみに限定せず、好ましくは数ヶ国語を日本語と同時に、または当該外国語を適宜選択して音声信号を供給することが望まれている。こうした要求は、音声信号の内容が同一であっても、ＩＣメモリに格納する音声信号の数が利用する言語の数だけ増加することを意味しており、しかもこれら言語を任意に選択できるようにすることを既存のＰＬＣ上で対応させることは困難であった。
【０００９】
本発明者は上述した種々の問題点を鋭意検討した結果、ＰＬＣのデータレジスタ内に、音声信号制御用のレジスタ領域を設けて各音声信号用に割り付けることにより、ＩＣメモリ装置に設定された各音声信号を前記割り付けられたレジスタ領域のアドレスと関連させることにより、読み出せるようにすれば前記の問題点は基本的に解決できることを見出した。
【００１０】
従って、本発明の目的は、ＰＬＣにおける音声信号において、安全性のみならず、ガイド・案内、ならびに癒し系の各言語表現の追加、変更等の作業を容易にすると共に、これら言語表現を服数種の言語でも可能とするようにした、音声出力可能なシーケンサーを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するため、本発明による音声出力可能なシーケンサーは、
複数の入力信号を生成する外部入力装置と、音声信号出力を含む複数の出力信号を生成するスピーカを含む外部出力装置と、ラダー演算を行う演算処理装置を含むシーケンサー本体部と、前記ラダー演算に際し参照されるデータを格納するデータレジスタとからなるシーケンサーであって、
前記データレジスタに割り付けられた音声出力制御用レジスタ領域と、
前記シーケンサー本体に設けられ前記音声出力制御用レジスタ領域内の少なくとも１つのアドレスに対応する音声信号を格納した音声用メモリと、
前記ラダー演算の結果指定された前記レジスタ領域のアドレスに対応する前記音声用メモリ内の特定の音声信号を前記外部出力装置のスピーカへ与えるための音声合成ＬＳＩと、
を備えたことを特徴とする。
【００１２】
その場合、前記音声用メモリは、安全性に関する注意・警告、操作上の応答・指示、ならびに、癒し系表現、の少なくとも１つに関する日本語による表現が格納されていることを特徴とする請求項１に記載された音声出力可能なシーケンサー。
さらにその場合、前記音声用メモリは、１つの日本語表現に対応する１つ以上の外国語表現が格納されるよう構成することができる。
さらにまたその場合、前記シーケンサーには国名に対応した言語を選択する選択手段を備えて構成することができる。
また前記選択手段は２カ国以上の言語を同時に指定可能であって、指定された複数の言語により順次音声出力を与えるよう構成することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ＰＬＣにおける音声信号の追加・変更の作業が簡単であるのみならず、日本語による音声信号と同一内容の外国語による音声信号を任意に選択し指定できるので、
結果として、ＰＬＣにおける音声信号の利用を飛躍的に増大させ、機械、装置の作業者のみならず公共空間での不特定多数の人に対しても、適切な、タイミングでガイドや癒し系表現を音声により供給することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態に基づく１実施例について図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明によるＰＬＣの全体を示すブロック図である。同図１において、参照符号１０はＰＬＣの外部入力装置であって、図示していない制御対象の機械、装置に設けられている各種のセンサ、スイッチ等からの信号を受け入れる。参照符号２０は、ＰＬＣの外部出力装置であって、その中には音声信号を生成するアンプユニットおよびスピーカが含まれている。
【００１５】
参照符号３０は、ＰＬＣの本体部であって、演算処理装置ＣＰＵと、同ＣＰＵに接続された音声信号生成部を備えている。演算処理装置ＣＰＵは、ラダー回路における各種の演算を行うと共に、演算結果に基づきデータレジスタ４０に設けられている音声出力制御用レジスタを参照して前記音声信号生成部に対し必要な指令を与えるようになっている。前記データレジスタ４０には、前記各センサ、スイッチ等の状態を高速で取り込みその値を格納するメモリ領域４０ａ、４０ｂならびに、演算結果を格納するメモリ領域４０ｃが形成されている。この演算結果には、外部出力装置２０への各種出力制御信号のほか、内部接点信号として演算に使用される信号が含まれている。さらに、データレジスタ４０には、後述するように、音声出力制御用レジスタ４０ｄが設けられている。
【００１６】
図２は、図１のＰＬＣ本体部を説明するための機能ブロック図である。
同図２において、演算処理装置（ＣＰＵ）６０の左下方には、バスラインＢＳを介してメモリ装置５０、外部入力装置１０、言語指定用の複数の押しボタンスイッチを有する国名選択手段７０が接続されている。同図では、日本語と英語の押しボタンが押されていることを表す。ＣＰＵ６０の右下側には、モニタ装置ＭＮとの結合装置ＲＣ２３２Ｃ、直流出力変換装置ＤＣ  ＯＵＴ、交流出力変換装置ＡＣ  ＯＵＴがそれぞれ接続されている。さらに、音声合成ＬＳＩ８０と同ＬＳＩ８０専用に設けられている音声信号用メモリ９０が接続されている。前記音声合成ＬＳＩ８０は、ＣＰＵ６０からの指令に応答して特定のアドレスにある音声信号用メモリ９０内の音声信号用データを読み出しアンプＡＭＰにより音声信号をスピーカＳＰから出力するようになっている。前記メモリ装置５０には、ＰＬＣ全体のシステムプログラム（ＯＳ）、固定パラメータ等を格納するメモリ領域５０ａ、図１のデータレジスタ４０に相当するメモリ領域５０ｂ、ＣＰＵ６０に対しシーケンス用演算すなわち、ラダー演算を指令する一連のシーケンスプログラムおよび同プログラムの新規作成、編集を支援する支援プログラムを有するシーケンスプログラム領域５０ｃと、さらに、音声データ格納領域５０ｄから構成されている。前記音声データ格納領域５０ｄには、ＰＬＣによる機械、装置やその他の制御対象の様々な状況に対応して、予め典型的な文例がテキストデータとして格納されている。
【００１７】
これらの文例は、例えば人への警告など安全性に関するもの、操作、案内ガイドなどに関するもの、挨拶などの癒し系に関するもの等のカテゴリーとして区分けすることができる。さらに、それぞれの内容は、日本語および対応する外国語で記述されている。なお、テキストデータとしてではなく、直接音声データとして格納されていてもよい。音声信号用メモリ９０には、予め前記音声データ格納領域５０ｄから当該ＰＬＣの操作運転に適する文例が選択されて格納されるようになっている。
【００１８】
図３は、ラダー回路と音声信号用メモリ９０および、音声出力制御用レジスタ４０ｄ（図１参照）との関係を説明するものであって、（ａ）は、モニタＭＮに表示されたラダー回路の一部を示し、（ｂ）は音声信号用メモリ９０に格納されている音声の内容をテキストデータとして表示し、（ｃ）は前記テキストデータの各アドレスが音声出力制御用レジスタ４０ｄに割り付けられて格納されている状態を模式的に表示していることを示す。
同図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の説明を簡単化するため、今ＰＬＣの制御対象がビルの玄関ドアの開閉装置であり、外からビルへ入ってくる人を検知するセンサが設置されているものとする。このドアはセンサ信号により自動開閉されるよう構成されている。
【００１９】
このような場合において、ＰＬＣには既存のラダー回路が形成されている。このラダー回路に修正を加え、この玄関ドアの開閉装置のドアが開いたとき、顧客としての「人」に対し、「おはようございます」という挨拶（癒し系）を音声表現で新たに行わせる場合、また英語やドイツ語による音声表現をさせる場合を想定する。すなわち、シーケンスの変更を行うオペレータは、同図３の（ａ）において、モニタＭＮに表示された既存の玄関ドアの開閉装置用のラダー回路として日本語用の回路ＪＰ、英語用の回路ＥＮＧ、ドイツ語用の回路ＧＥＲを設定するだけでよい。その場合、Ｃ１は、既存の、人を検知したことに対応する接点情報であり、Ｃ２は後述する国名選択ビットに対応する接点情報である。また、各ソレノイドＳＯＬはラインＲ、Ｌを導通させるものであって、それぞれＹ１００、Ｙ２００、Ｙ３００のアドレスが対応している。
【００２０】
また、最下段の回路ＪＰには、人が玄関ドアの前に来たときでまだドアが開き始める前の状態において、安全性のための警告を音声信号で行う場合であって、ＣＸはＣ１とは別の内部接点信号すなわち、ドアが開ききるまでの状態に対応した信号である。なお、ＥＮＧ、ＧＥＲは省略してある。
【００２１】
図３の（ｂ）、（ｃ）は、（ａ）の各回路ＪＰ、ＥＮＧ、ＧＥＲの設定を行う前になされているものであって、（ｂ）では挨拶文例としての文字列データがそれぞれのアドレスＹ１００、Ｙ２００、Ｙ３００に対応した日本語、英語、ドイツ語で格納されている。
（ｃ）では、前記各アドレスＹ１００、Ｙ２００、Ｙ３００を音声出力制御用レジスタの領域内に割り付けた状態を示し、さらに国名選択ビット（Ｃ２）の表示欄が設けられており、ここではアドレスＹ１００（日本語）、Ｙ２００（英語）のビットが１に設定されていることを示している。これらのビット１は、図２の国名選択手段７０の押しボタン（日）、（英）が黒く塗りつぶされていることに対応している。なお、図３の（ｂ）、（ｃ）はモニタＭＮ上に表示させることが可能であり、ラダー回路の表示、設定の際に参照することが可能である。
【００２２】
図３の（ａ）に示したラダー回路が正規に設定された状態でＰＬＣが稼動状態において、シーケンスプログラムによる演算が上段のＪＰにおける演算処理を実行すると、ソレノイドＳＯＬ（Ｙ１００）が励起され、ＣＰＵ６０は音声合成ＬＳＩ８０に対し、アドレスＹ１００に格納されている音声内容、すなわち、日本語の、「おはようございます」を解読し、音声を合成して得られた音声信号はアンプを介してスピーカＳＰへ与えられる。テキスト文最後の句読点を読むと、音声信号の処理は終了となるので、国名選択のビット１は一旦クリアされる。同様にして、ＥＮＧにおける演算処理を実行すると、ソレノイドＳＯＬ（Ｙ２００）が励起され、ＣＰＵ６０は音声合成ＬＳＩ８０に対し、アドレスＹ２００に格納されている音声内容、すなわち、英語の、「Ｇｏｏｄ  ｍｏｒｎｉｎｇ」を解読し、音声を合成して得られた音声信号はアンプを介してスピーカＳＰへ与えられる。テキスト文最後の句読点を読むと、音声信号の処理は終了となるので、国名選択のビット１は一旦クリアされる。
【００２３】
さらに、ＧＥＲにおける演算処理を実行すると、ソレノイドＳＯＬ（Ｙ３００）は接点情報Ｃ２がビット１でないので励起はされない。したがって、ＣＰＵ６０は音声合成ＬＳＩ８０に対し、アドレスＹ３００に格納されている音声内容、すなわち、ドイツ語の、「Ｇｕｔｅｎ  Ｍｏｒｇｅｎ」を解読し、音声を合成するよう指令しない。
前記（ａ）に例示したラダー回路では、ＰＬＣのオペレータは、内容が同一のテキスト文をそれぞれの言語に対応してＪＰ、ＥＮＧ、ＧＥＲの各回路を設定したが、国名の数が多くなると、設定回路の数も多くなり、煩雑さもある。この点をシーケンスプログラムのプログラム処理の中で音声合成ＬＳＩ８０が行うことも可能である。
【００２４】
例えば、テキスト文なしで、共通である朝の挨拶として１つのアドレスＹ０００を定義しこれをアドレスとする割付を（ｂ）のメモリおよび（ｃ）のレジスタのそれぞれ最上段にて行うようにする。こうすることにより、ラダー回路では１つの回路、例えばＪＰ上でそのソレノイドのＳＯＬ（Ｙ１００）をＳＯＬ（Ｙ０００）とするだけで済ますことができる。この場合、前記にはアドレスＹ０００をＣＰＵ６０が音声合成ＬＳＩ８０に指定すると、同音声合成ＬＳＩ８０は、国名選択ビットＣ２が１のアドレスＹ１００、Ｙ２００、Ｙ３００の音声内容を順次実行するのである。
【００２５】
以上本発明の公的な実施例について図面を参照して説明したが、当業者であれば、種々の変形をすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明によるＰＬＣの全体を示すブロック図である。
【図２】図１のＰＬＣ本体部を説明するための機能ブロック図である。
【図３】ラダー回路と音声信号用メモリ９０および、音声出力制御用レジスタとの関係を説明するものであって、（ａ）は、モニタに表示されたラダー回路の一部を示し、（ｂ）は音声信号用メモリに格納されている音声の内容をテキストデータとして表示し、（ｃ）は前記テキストデータの各アドレスが音声出力制御用レジスタに割り付けられて格納された状態を模式的に表示していることを示す。
【符号の説明】
【００２７】
１０    外部入力装置
２０    外部出力装置
３０    ＰＬＣ本体部
４０    データレジスタ
５０    メモリ
６０    ＣＰＵ（演算処理装置）
７０    国名選択手段
８０    音声合成ＬＳＩ
９０    音声信号用メモリ
ＭＮ    モニタ
ＳＰ    スピーカ
【図１】
2008257012.tif 000003
【図２】
2008257012.tif 000004
【図３】
2008257012.tif 000005