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書誌情報 要約 特許請求の範囲 発明の詳細な説明 図面の簡単な説明 図面

 書誌情報


《表紙》

(19)【発行国】日本国特許庁（ＪＰ）
(12)【公報種別】公開特許公報（Ａ）
(11)【公開番号】特開２００３−２９５８７４（Ｐ２００３−２９５８７４Ａ）
(43)【公開日】平成１５年１０月１５日（２００３．１０．１５）
(54)【発明の名称】機器の報知装置
(51)【国際特許分類第７版】

   G10K 15/04    302
【ＦＩ】

   G10K 15/04    302 F
【審査請求】未請求
【請求項の数】３　
【出願形態】ＯＬ
【全頁数】１０
(21)【出願番号】特願２００２−２６１６０３（Ｐ２００２−２６１６０３）
(62)【分割の表示】特願２００２−９８３７８（Ｐ２００２−９８３７８）の分割
(22)【出願日】平成１４年４月１日（２００２．４．１）
(71)【出願人】
【識別番号】０００００５８２１
【氏名又は名称】松下電器産業株式会社
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１００６番地
(72)【発明者】
【氏名】大成 直子
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１００６番地 松下電器産業株式会社内
(72)【発明者】
【氏名】水谷 美香
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１００６番地 松下電器産業株式会社内
(72)【発明者】
【氏名】松岡 政治
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１００６番地 松下電器産業株式会社内
(72)【発明者】
【氏名】小村 二郎
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１００６番地 松下電器産業株式会社内
(72)【発明者】
【氏名】西田 和子
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１００６番地 松下電器産業株式会社内
(72)【発明者】
【氏名】土田 義郎
【住所又は居所】石川県金沢市四十万４−８３−２
(72)【発明者】
【氏名】小松原 明哲
【住所又は居所】石川県金沢市額新町２丁目１３９番地
(74)【代理人】
【識別番号】１０００９７４４５
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄 （外２名）
【テーマコード（参考）】

5D108
【Ｆターム（参考）】

5D108 CA03 CA07 CA15 CA16 CA29

 要約


(57)【要約】
【課題】 各種機器の報知音を最適にすること。
【解決手段】 家庭内で行われる主な各種の作業を明かにし、その作業音（生活背景音）の周波数の実測、分析を行い、家電製品が使用される家庭内環境音の現状を定量的に把握することで、生活背景音の存在下における様々な機器の最適な報知音を得る。


 特許請求の範囲


【特許請求の範囲】
【請求項１】 機器の報知装置において、生活環境下で使用する場合に、報知音の卓越周波数が１．５以上３ｋＨｚ以下である機器の報知装置。
【請求項２】 少なくとも、操作確認音、終了音、注意音を含む報知音を区別して報知する請求項１記載の機器の報知装置。
【請求項３】 報知音は、各機器の操作カテゴリーにおいて統一性をもたせた請求項１記載の機器の報知装置。

 発明の詳細な説明


【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般家庭用、業務用、産業用に使用する電気機器等のスイッチ入力操作の確認や動作状態の報知を行う機器の報知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】家電製品の多機能化・自動化とともに、製品の状態や操作の確認、次の操作を促すなどを知らせるために、報知音を使う製品が多くなった。
【０００３】たとえば、炊飯器、電気ポット、洗濯機などでは、ご飯の炊きあがりや洗濯の終了の際、あるいは、機器のトラブルなどの際に、いわゆる「ピーピー音」でユーザに注意を喚起している。同じ製品でも目的に応じて複数の報知音を用いているケースも珍しくない。
【０００４】このように、報知音などの製品からの聴覚情報は、視覚情報と同じように重要な情報であり、適切な報知音を使うことで、機器の操作性の向上につなげていくことが望ましい。
【０００５】また、高齢者の増加とともに、独居高齢者が製品を操作する例が増えており、ユニバーサルデザインの観点からすれば、高齢者にとっても聞こえやすく、何を伝えているのかがわかりやすい報知音であることも必要である。
【０００６】従来の報知音の取り組みとしては、特開平９−１０１７９６号公報の様なアプローチが存在する。
【０００７】
【特許文献１】特開平９−１０１７９６号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来例では、実際に生活騒音環境下における統計的なデータに基づく、きめ細かな設計指針までは提供されていない。
【０００９】つまり、高齢化を背景に近年、それよりも周波数の低い商品が多くなってきたが、そのバックデータとなっているのは高齢者の聴力特性の低下から導き出してきているものであり、生活背景音を考慮したものではない。
【００１０】また、家庭内では調理や掃除などの生活作業によりさまざまな音が発生しており、その音に家電製品の報知音がかき消されてしまう（マスキングを受ける）が、それらを考慮した報知音にはなっていない。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決するものであり、
（１）機器の報知装置において、生活環境下で使用する場合に、報知音の卓越周波数が１．５〜３ｋＨｚである機器の報知装置である。
【００１２】（２）少なくとも、操作確認音、終了音、注意音を含む報知音を区別して報知する機器の報知装置である。
【００１３】（３）報知音は、各機器の操作カテゴリーにおいて統一性をもたせた機器の報知装置である。
【００１４】本発明により、家庭の中で煩雑化していた報知音の整理・区別ができ、製品を使う人にとって、どの製品からどのような意味で報知音が鳴っているのかがわかりやすくなる。
【００１５】また生活背景音の中に埋もれない、高齢者を含めた幅広い年齢層の人にとって聞こえやすい、聞き心地のよい報知音を実現でき、電気製品の使いやすさが向上すると同時に、安心、安全、そして快適に電気製品を活用することができることで、日常生活に潤いを提供できると考えられる。
【００１６】
【発明の実施の形態】（実施例の指針）
（１）本実施例は、様々な報知音の中から、特に、単一周波数による報知音（ビープ音）とした。
【００１７】（２）報知装置の開発・設計上での、本発明による生活背景音の集音、測定、分析データの明らかにし、その背景下において、報知音のパターンや周波数が人に与える影響をデータにより明らかにして詳細な設計指針を出す。
【００１８】（３）日常生活において高齢者にも若年者にも聴き取りやすい報知音は１．５ｋＨｚ〜３ｋＨｚである。特に高齢者の聴力低下具合は個人差が大きいため、聴力の比較的衰えた方も多く使っていただく製品ならば、基本周波数は２kHz近傍を用いる。
【００１９】（発明の実施の形態１）
報知音（プロンプト音）パターンが人の心理的に与える影響の考察
（実施例１）報知音を設計する際、ユーザが報知音を聞くときに「切迫感や終了感などの報知音の意味だけでなく、うるさい等の快適性も同時に重要としている」こと考慮して設計しなければならない。
【００２０】プロンプトパターンにおいて、持続時間：断続時間が1.25秒：0.125秒の連続音は切迫感が強い。
【００２１】持続時間、断続時間が長いほど心理的切迫性が弱く、持続時間、断続時間が短いほど心理的切迫性が強い。
【００２２】性別による印象の違いが若干ある。男子は断続時間に対して持続時間が短くなるほど快適性を良く感じる傾向がある。
【００２３】男子は持続時間0.5〜１秒、断続時間が0.25〜0.5秒の組み合わせが、女子は0.25〜0.5秒、断続時間が0.25〜0.5秒の聞き心地がよい。まとめると持続時間が0.5秒〜１秒で、断続時間が0.25〜0.5秒の組み合わせが、過度に耳障りでなく、危険や緊急状況を強く想像させない、効果的な信号音の組み合わせといえる。
【００２４】（実施例２）
持続時間：断続時間が1.25秒：0.125秒の連続音について
連続回数や長期断続時間を変更することで音のイメージを変えることができた。
【００２５】報知音として、適度な快適感を持たせた上で、切迫性を操作できるパターンとして、長期断続時間１秒のパターンが有効であることがわかった。
【００２６】長期断続時間がイメージ操作の効力が大きい。どのような目的で報知音をつけるのかでまず、長期断続時間を設定することが有効である。
【００２７】（１）切迫性を強くしたい時
・長期断続時間を１秒以下にする。
【００２８】・連続回数を増やす（長期断続時間が１秒以上の時に有効）
（連続回数が５回以上は同じ）。
【００２９】・連続回数よりも長期断続時間の方が有効。
【００３０】（２）切迫性を弱くしたい時
・長期断続時間を１秒以上にする（１秒と２秒では差が少ない）。
【００３１】・連続回数を減らす（長期断続時間が１秒以上の時に有効）。
【００３２】・連続回数を偶数回にする（長期断続時間が１秒以上の時に有効）
（２，４，６回の順に効果は低くなる）。
【００３３】・連続回数よりも長期断続時間の方が有効。
【００３４】（３）快適性を良くしたい時
・長期断続時間を１秒以上にする（１秒と２秒では差が少ない）。
【００３５】・連続回数を減らす（特に２回、４回の順に有効）。
【００３６】・連続回数よりも長期断続時間の方が有効。
【００３７】（４）長期断続時間が２秒では快適性は良いが、切迫性は連続回数を変えても弱い。
【００３８】長期断続時間が０．５秒にすると切迫性が強いが不快感が強くなる。
【００３９】長期断続時間が１秒では快適でも不快でもないレベルになる。
【００４０】長期断続時間が長くなれば、切迫感や不快感を低減できる。
【００４１】（５）連続回数の影響は長期断続時間によって変わり、長期断続時間が短くなるにつれて、連続回数による心理的影響の差はなくなる。
【００４２】長期断続時間が２秒のときは、連続回数が増えると切迫感が強くなる（但し５回以上になるとその傾向はなくなる）が、長期断続時間が１秒以下になると連続回数による影響はほとんどなくなる。
【００４３】（６）連続回数の影響。連続回数を偶数回か奇数回にする事で切迫感を変えることができる。偶数回になると心理的切迫性や快適性が低減できる。
【００４４】以上、実施の形態１で示したとおり、心理的な切迫感を与える、与えないというカテゴリーごとに断続時間、持続期間を設定することで、報知音に統一的な心理的イメージを持たせることができる。
【００４５】（発明の実施の形態２）
報知音（プロンプト音）の周波数の高低が心理的に与える影響
（実施例３）１kHzの報知音は長期断続時間・連続回数ともに２kHz・４kHzよりも影響を受けにくいことがわかった。
【００４６】２kHzと４kHzでは同じパターンのプロンプト音であれば心理的影響差がほとんどない。
【００４７】吹鳴パターンによる音に対する印象は、周波数による影響をあまり受けないが、周波数が低くなると同じ吹鳴パターンでも、音に対する印象が違う。
【００４８】高齢者にも聴き取りやすい１ｋＨｚ周辺の音で報知音を作成する場合は、下記点に注意する。
【００４９】・長期断続時間が長くなると、切迫感が低減し快適性が増す
（但し、１ｋＨｚの周波数で２kHz・４kHz同様の吹鳴パターンで作成した場合、１kHzのほうが切迫感や不快感が多少増す）。
【００５０】・長期断続時間が短くなると、切迫感や不快感が強くなる
（但し、１ｋＨｚの周波数で２kHz・４kHz同様の吹鳴パターンで作成した場合、１kHzのほうが切迫感が低減し快適性が増す）。
【００５１】・連続回数による影響が少ない
・女性の方が男性に比べて、切迫感や不快感を感じにくい
１kHzの報知音は長期断続時間が０．５秒の時、２kHz・４kHzの時と比べて切迫感や不快感が低減する。また２kHz・４kHzと同様、連続回数の影響を受けにくい傾向がある。
【００５２】１kHzの報知音は2kHz・４kHzに比べて快適でも不快でもない。
【００５３】長期断続時間が２秒だと、心理的切迫感や不快感が低減できるが、連続回数による影響を受け、連続回数が多くなるほど切迫感や不快感が強くなる。
【００５４】以上、実施の形態２で示したとおり、心理的な切迫感を与える、与えないというカテゴリーごとに最適な周波数を設定することで、報知音に統一的な心理的イメージを持たせることができる。
【００５５】（発明の実施の形態３）生活背景音の分析
（１）ダイニング・キッチンの音圧レベルの分布測定の結果
各モニター家庭での、測定点ＡからＥ点の最大値と最小値の差を見てみると、平均して６〜８dB、大きいところでは１２dBの幅があった（図４）。
【００５６】（２）生活背景音の騒音レベルの比較
生活場面毎の等価騒音レベル（Ｌeq）とピーク値（Ｌmax）についてモニター宅から得たデータの平均値(図１)。
【００５７】調理作業（野菜いため）や手洗いは等価騒音レベルとピーク値との差が大きく、レベルの変動が激しい音であるといえる。調理作業の場合、油のはじける音やフライパンの金属音などの衝撃音の成分が多いためと考えられる。掃除機、洗濯機、乾燥機は発生する音量が大きく、家庭の中の生活背景音として、大きな音になっているといえる。
【００５８】（３）生活背景音の周波数分析結果
各生活場面から収録した生活背景音は、１／１オクターブバンドで周波数分析を行った。各々について１０秒間の分析を５回行って平均値を取る。周波数帯域別の音量の分布を図３に示す。箱ひげ図の箱の中ほどの横線は中央値を表し、ひげは最大値と最小値、箱の両端は１０％と９０％を表している。箱のくびれ位置は中央値から上下２５％タイルを表している。
【００５９】分析結果を見ると、全体的に「野菜炒め」「手洗い」は５００〜４０００Hzの中高音域に幅広い周波数特性をもっていた。水の音や調理器などの金属、プラスチック類の接触音が基本的な音源だと考えられる。換気扇や洗濯機はモーターの回転音により１２５Hz帯にピークを持っていた。但しレンジフード付き換気扇の場合は風雑音と思われる音がかなり大きくなり、６３Hz帯にもピークを持っていた。また掃除機は高速回転するモーターの音も大きいが、床との摩擦音や風雑音もかなり大きく、中高音域に幅広い周波数特性となった。また各モニター宅で使用されていた電化製品の報知音をFFTによって周波数分析をしたところ、２kHzから４kHzに基本周波数をもつ音が多いことがわかった。
【００６０】（発明の実施の形態４）
生活背景音の中で高齢者にも聴き取りやすい周波数
（１）背景音の周波数特性によって閾値の周波数特性もかなり異なったが大きく３つに分類することができた。背景音と聴取閾値平均の結果を、グラフ（図３）に示す。
【００６１】（２）掃除機２、換気扇、ジャーポット、ステレオといった大きく高い周波数まで含むような背景音では、どのような周波数も一様にマスキングされ、ばらつきは大きいが、おおむね３−４ｋＨｚの報知音が聴き取りやすいとされた。
【００６２】（３）野菜炒め、食器洗い、食器洗い機、掃除機１は高音域でのマスキング効果が大きく、1.5ｋＨｚくらいの報知音が聞き取りやすいとされた。
【００６３】（４）洗濯機、テレビ１・２、ピアノ１・２は中低音にマスキングされ３ｋＨｚくらいの報知音が聞き取りやすいとされた。
【００６４】（発明の実施の形態５）
実際の電気製品を用いての一般家庭における実生活での聞き取りやすさ評価（ホームモニターテスト）
（１）ホームモニターテストの結果
日常生活において、電子レンジの使用中は、近くで家事をしていることが多いことから、報知音を聞き逃すことは少なかったが、評価結果によると、２ｋＨｚが最も好まれ、次に1.5ｋＨｚ、３ｋＨｚの順であった。但し聴力低下の進んだ人では、３ｋＨｚは聴きづらくなり、４ｋＨｚでは聞こえない人もいた。
【００６５】また、印象として４ｋＨｚの報知音は甲高く、反対に１ｋＨｚは音程が低いために聞き心地がよくないと不評だった。
【００６６】（２）来社テストによるホームモニターテスト結果の検証
特に聴力低下が進んだ人を除くと、２ｋＨｚ、３ｋＨｚの報知音が他の周波数よりよりもやや評価がよかった。また聴力低下の進んだ人には背景音がない状態、つまり報知音だけ聞いても３ｋＨｚと４ｋＨｚは聞き取りにくいと評価された。背景音を提示した場合では、どの背景音においても1.5ｋＨｚ、２ｋＨｚの評価がよかった。
【００６７】つまり、背景音が存在する環境においては、卓越周波数が１．５ｋＨｚ以上３ｋＨｚ以下であれば万人に聞き易い周波数であることがわかる。
【００６８】
【実施例】報知音中でもプロンプト音（ピピピ ピピピという音）について、連続回数と長期断続時間の組み合わせと周波数の違いが心理的にどのように影響を与えるのかを明らかにした。
【００６９】プロンプト系報知音は炊飯器の炊飯終了や電子レンジの温め完了時の「ピピピピピピ ピピピ」などの音で、ユーザに注意警告と終了をミックスしたように鳴り、設計者としては次の行動を促す意味を込めて使っている。
【００７０】実験で使用した報知音の作成
プロンプト音の作成には富士通FM-TOWNSのTownsGearを用い、音色はキッチンタイマーや公衆電話などの一般機器で使用されている報知音の音色に近い“piccolo”という笛の音を使用した。
【００７１】使用した周波数は２種類の２kHzと４kHz付近の周波数を使用した。４kHzは現在多くの電気製品に使われている。２kHzは高齢者は高音域が聞えにくいことから、これに対応して採用した。ちなみに４kHzとは８８鍵のピアノの一番高い音に相当する。２kHz付近の音は2088Hzを４kHz付近の音は3915Hzを使用してプロンプト音を作成したが、単に２kHzと４kHzと呼ぶこととする。
【００７２】報知音のパターン
上記の考察結果から切迫感の強かった、持続時間と断続時間が0.125の音を採用した。連続回数と長期断続時間の組み合わせは下記表の通り。２kHzと４kHz各々において１６水準、合計３２水準のプロンプト音で行った。
【００７３】
【表１】

【００７４】
【表２】

【００７５】○評価尺度の作成
報知音を聴いてどのような印象を受けるのかをなるべく正確にはかるためには評価尺度が重要である。表２に示す１２項目、７段階からなる評価尺度表を作成した。
【００７６】●実験方法
被験者は１８歳から２５歳までの若者。男性４０名、女性４０名。２ｋＨｚと４ｋＨｚ各々１６水準のプロンプト音をランダムに聞いてもらい、１水準聴くごとに評価してもらった。
【００７７】●分析方法
各水準のプロンプト音は７段階の評価データを算出し、報知音を評価する際に重要な因子を見出すために因子分析を行った。
【００７８】また、実験により得られたデータを基に、各水準の項目別得点の平均点を算出した。プロンプト音の連続回数や長期断続時間の違いによって、ユーザが受けるイメージが違うのか、男女差があるのか調べるために、算出された平均値と連続回数と長期断続時間を基にグラフを作成し分析を行った。
【００７９】２）⇒生活背景音の分析結果
●調査家庭の抽出
家庭内で行われている各種の作業によって生じる環境音の周波数特性を実測した。具体的には、松下電器産業（株）の京阪地域在住の１６軒のモニター宅にて実測調査を行った。まず事前調査として、モニター１６３家庭に対し報知音に関して日頃感じている問題事例と、住宅内の音場に関わる構造条件についてアンケートを実施した。その中から部屋の構造・間取りに多様なタイプが含まれるように１６軒を抽出した。
【００８０】●ダイニング・キッチンの音圧レベルの分布測定
聴取する音は聴取位置によって変動するので、家庭内生活音の測定の前に、室内での聴取位置による音の大きさのばらつきを把握するための測定を行った。測定ポイントとしてダイニング・キッチン内の５箇所（Ａ〜Ｅ）を設定した（図４）。Ａはキッチンの中心で調理作業をする場所の近く、Ｂはダイニングの中心、ＣはＡとＢの中心、ＤとＥはキッチンの隅である。音源としては１/１オクターブバンドノイズ（オーディオ・チェック用ＣＤによる）を用い、部屋隅部に向けたスピーカから放射した。測定周波数は報知音のマスキングに対して影響の大きいと思われる500、１ｋ、２ｋ、４ｋＨｚの４つの周波数帯域の連続音を３秒間流し、測定ポイント毎に３回測定しその平均値を求めることで室内での音の拡散状況を調べた。
【００８１】○生活背景音の測定
測定対象とする音は、生活背景音としてしばしば存在し、報知音の聴取を妨害すると考えられる（表３）に示す７種類の生活場面とした。
【００８２】
【表３】

【００８３】測定は、これら７種類の生活場面を、各家庭で通常の方法で演じてもらい、その際に発生する音を収録した。すなわち、騒音計をマイクロホンとしてキッチン側中央点とダイニング側中央点に設置し、ＤＡＴに収録した。各生活場面での機器個別の報知音・動作音も録音したが、この場合は、各機器の正面から１ｍ離れた点において収録した。
【００８４】（発明の実施の形態６）以上の用に生活雑音データを測定し、その生活雑音の中で、どの周波数が最適であるか？を明らかにした。
【００８５】次にこれらの実験データを踏まえて、家電製品を中心とするあらゆる機器への組み込みの実施例を図５も用いて説明する。
【００８６】図５は、洗濯機、掃除機ロボット、冷蔵庫、ポット、電子レンジ、アイロン等の報知音機能が付いた機器の構成図である。
【００８７】図５において、５は、制御される機器の報知機能をつかさどる音源制御用のＩＣであり、通常は１チップで構成される。別に２つ以上のＩＣを組み合わせて構成してもよい。
【００８８】５１は、ＩＣ５からの出力を受けて、実際の音波に変換する発音部であり、スピーカー、圧電ブザー、振動版などで構成される。
【００８９】５２は、音源データを最終のスピーカーが十分な出力を出せるようにするための増幅器、５３は、ディジタル処理された音源データをアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器、５４は、どのような音源を発生させるかを決定する音源発生部、５５は不揮発性のメモリであり、フラッシュ、ＥＥＰＲＯＭ、マグネティックＲＡＭなどが使用できる。
【００９０】このメモリ５５には、上記実施例で説明したように採取した生活音データや、その生活音データの中におけるマスキング効果のデータ、難聴者の周波数特性データなどのデータが記憶されている。
【００９１】次に本実施の形態の動作について説明する。
【００９２】音源発生部５４は、機器５０からの制御信号により、発生すべき音源を選択する。
【００９３】この音源を選択するとき、本実施の形態では、メモリー５５に記憶している背景雑音データを用い、その機器が例えば洗濯機であれば、その洗濯機が置かれた環境における洗濯機に最適の報知音を作成し、メモリ５５に記憶している。
【００９４】メモリ５５に一度記憶した最適音は、次回から使用する際には、メモリ５５から最適音としての音源を呼び出して、選択して、Ｄ／Ａ変換器５３に出力する。
【００９５】このようにして、それぞれの機器における最適な報知音を発生させることができる。
【００９６】そして、上記綿密な実施例のよれば、その最適な報知音は、生活環境下で使用する場合には、１．５以上３ｋＨｚ以下である。
【００９７】なお、本実施の形態では、背景雑音はあらかじめメモリ５５の中にデータとして持っている構成としたが、それぞれの機器の中に背景雑音を測定するためのマイクを設けておき、購入した直後、あるいは使用環境が変わった場合には、周囲の生活雑音を測定して、そのデータを入力するようにメモリ５５にリセット信号を流し、データを書き換えるようにすることも可能である。
【００９８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、生活環境下における様々な雑音を考慮したうえで、老若男女の全てが聞き取りやすい機器の報知音を設計することが可能になる。
【００９９】また、報知音が人間にもたらす心理的な影響についても考察でき、どのような報知音にすれば、人間にとって心地よいのか？というアプローチでの報知音を作成することが出来、人間にとって聞き易い報知音の設計が可能になる。

 図面の簡単な説明


【図面の簡単な説明】
【図１】各種生活場面における騒音レベルを示す図
【図２】各種生活場面の周波数特性を示す図
【図３】実施の形態４（背景音と聴取閾値平均）の結果を示す図
【図４】測定ポイントの設定例を示す図
【図５】本発明の実施の形態の構成図
【符号の説明】
５ ＩＣチップ
５０ 機器
５１ 発音部
５２ 増幅器
５３ Ｄ／Ａ変換部
５４ 音源発生部
５５ メモリ

 図面


【図１】

【図２】

【図４】

【図３】

【図５】