JP2000177509A - 車両用音声認識装置及びその音声検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両を運転中、操縦者がその運転状況に応じ
て、音声認識処理を実行でき、音声認識における誤動作
を低減することができる車両用音声認識装置及び音声検
出方法を提供する。 【解決手段】 ＤＳＰ９は、前記ステアリング角センサ
６からの信号を入力して、その時々のステアリングホイ
ール１の回動位置を演算する。ＤＳＰ９は、前記回動位
置が予め設定した範囲内にあるとき、操作スイッチＳＷ
５が操作されると、前記マイクロフォン３からの操縦者
の音声信号を音声認識処理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用音声認識装
置及びその音声検出方法に係り、詳しくは操縦者の音声
の検出に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、カーナビゲーションや車両用電話
の普及により、車両用音声認識装置が使用されるように
なった。最近は、車両用音声認識装置はカーオーディオ
の選局、エアコンの温度調整、更には、ワイパーやヘッ
ドライトのＯＮ／ＯＦＦ等にも利用されるようになって
いる。しかし、操縦者が記憶できる音声コマンドの数に
は限度がある。そのため、車両用音声認識装置には、車
両用音声認識装置によって動作する各機器を操縦者が円
滑に操作できるようにスイッチ、センサ等の種々の補助
装置が設けられている。

【０００３】この補助装置を備えた車両用音声認識装置
が、例えば特開昭５６−２７６２８号に開示されてい
る。特開昭５６−２７６２８号の車両用音声認識装置で
は、操縦者の音声をマイクロフォンに入力するための起
動スイッチとしてロータリースイッチが設けられてい
る。このロータリースイッチは、その設定がなされた
後、操縦者の音声が発せられている期間中、車両用音声
認識装置を音声入力状態にしている。更に、操縦者の音
声が入力されない場合には、所定時間後に車両用音声認
識装置の音声入力状態を解除するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、操縦期
間中、通常操縦者はその両手をステアリングホイール上
に置いている。従って、操縦者は運転状況に応じて、任
意のタイミングでそのロータリースイッチを設定するこ
とが難しい。更に、操縦者が音声を発生する期間は、実
際ステアリングホイールの操作状況と密接に関連してい
る。

【０００５】この車両用音声認識装置においては、その
ロータリースイッチを設置した位置、車両用音声認識装
置の音声入力状態を解除するタイミング及びステアリン
グホイールの操作について、その関連性が記載されてい
ない。つまり、この車両用音声認識装置においては、操
縦者の音声が発せられている期間と音声認識が行われて
いる期間とが明確になされていない。

【０００６】本発明の目的は、車両を運転中、操縦者が
その運転状況に応じて、音声認識処理の実行を制御で
き、音声認識における誤動作を低減することができる車
両用音声認識装置及びその音声検出方法を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、車内に設けられ、操縦
者の音声を検出するマイクロフォンと、音声認識処理を
行うための操作スイッチと、前記音声認識処理を行う音
声認識手段とを備えた車両用音声認識装置において、ス
テアリングホイールの回動位置を検出するためのステア
リング角センサと、前記ステアリング角センサの出力信
号に基づいて前記ステアリングホイールの回動位置を演
算するステアリング回動位置演算手段とを備え、前記音
声認識手段は、前記ステアリングホイールの回動位置が
予め設定した範囲内にあって、前記操作スイッチが操作
されたとき、前記マイクロフォンから操縦者の音声信号
を入力し、前記音声信号に基づいて音声認識処理を行う
ことを要旨とする。

【０００８】請求項２に記載の発明は、車内に設けたマ
イクロフォンが検出した操縦者の音声に基づいて音声認
識処理を行う車両用音声認識装置の音声検出方法におい
て、ステアリングホイールの回動位置が予め設定した範
囲内にあって、操作スイッチが操作されたとき、前記マ
イクロフォンからの音声信号を音声認識処理するように
したことを要旨とする。

【０００９】請求項１に記載の発明によれば、音声認識
手段はステアリングホイールの回動位置が予め設定した
範囲内にあるとき、操作スイッチからの選択信号に基づ
いて、マイクロフォンから音声信号を入力する。音声認
識手段は、その音声信号に基づいて音声認識処理を行
い、音声パターンを演算している。即ち、ステアリング
ホイール回動位置が予め設定した範囲内にあるときの
み、音声認識手段は前記マイクロフォンから音声信号を
入力している。従って、例えばマイクロフォンの指向性
が操縦者の唇に向いているときのみ、マイクロフォンか
らの音声信号を音声認識処理する。その結果、音声認識
手段には操縦者の安定した音声を供給することができ、
音声認識率を向上させることができる。

【００１０】請求項２に記載の発明によれば、音声認識
手段にはステアリングホイールの回動位置が予め設定し
た範囲内にあるとき、操作スイッチからの選択信号に基
づいてマイクロフォンからの音声信号が入力される。そ
の音声信号に基づいて音声認識処理が行われ、音声パタ
ーンが演算される。即ち、ステアリングホイールが予め
設定した範囲内にあるときのみ、前記マイクロフォンか
らの音声信号が入力され、音声認識処理される。

【００１１】従って、ステアリングホイールが回動され
て、例えばマイクロフォンの指向性が操縦者の唇から外
れたとき、マイクロフォンからの音声信号を音声認識処
理しない。その結果、音声認識処理において、音声認識
率を向上させることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した車両用
音声認識装置の一実施形態を図１〜図３に従って説明す
る。

【００１３】図１は、ステアリングホイール１を示す。
ステアリングホイール１のステアリングパッド２は、そ
の中央部にマイクロフォン３を配設している。前記マイ
クロフォン３の指向性は、操縦者の唇に向けられてい
る。ステアリングパッド２の一端にはジョイスティック
４及びプッシュボタン５が設けられている。

【００１４】前記ジョイスティック４はその下部に４個
のそれぞれ独立したスイッチＳＷ１〜ＳＷ４（図３参
照）が配設されている。そして、ジョイスティック４の
矢印Ａの箇所が押されると、前記スイッチＳＷ１はその
両端を短絡するようになっている。又、ジョイスティッ
ク４の矢印Ｂの箇所が押されると、スイッチＳＷ２はそ
の両端を短絡するようになっている。又、ジョイスティ
ック４の矢印Ｃの箇所が押されると、前記スイッチＳＷ
３はその両端を短絡するようになっている。又、ジョイ
スティック４の矢印Ｄの箇所が押されると、前記スイッ
チＳＷ４はその両端を短絡するようになっている。

【００１５】又、プッシュボタン５は前記ジョイスティ
ック４の中央部に設けられている。前記プッシュボタン
５の下部には操作スイッチとしてのスイッチＳＷ５（図
３参照）が設けられている。前記プッシュボタン５が押
されると、前記スイッチＳＷ５はその両端を短絡するよ
うになっている。

【００１６】図３は、車両用音声認識装置の電気的構成
を示す。前記ジョイスティック４に設けたそれぞれのス
イッチＳＷ１〜ＳＷ４は、押されている期間中、それぞ
れＬレベルの選択信号ＳＬ１〜ＳＬ４を出力する。

【００１７】前記マイクロフォン３は、操縦者の音声を
入力して音声信号を出力する。ステアリング角センサ６
は、ステアリングシャフトに設けられ、ステアリングホ
イール１の回動位置を検出して、その回動位置に相対す
る信号を音声処理装置８に出力する。

【００１８】ラジオ７は、車室内に設けられ、音声処理
装置８にて駆動されるようになっている。前記音声処理
装置８は、ステアリング回動位置演算手段及び音声認識
手段としてのデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）
９、データを一時記憶する読み出し及び書き込み専用メ
モリ（ＲＡＭ）１０、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）１
１から構成されている。ＲＯＭ１１には前記ＤＳＰ９に
よる高速デジタル演算を行わせるための制御プログラム
が格納されている。この制御プログラムは、ＤＳＰ９内
の前記ＲＡＭ１０に転送されて、前記ＤＳＰ９内で所望
のステアリング回動位置の演算及び音声認識処理が行わ
れる。又、前記ＲＯＭ１１には予め設定した複数の音声
パターンからなる複数の標準音声パターンが格納されて
いる。前記ＲＯＭ１１にはそれぞれの前記標準音声パタ
ーンに関連づけた前記マイクロフォン３のＯＮ／ＯＦ
Ｆ、選局モード又は音量調節モードを選択する制御デー
タが格納されている。

【００１９】前記ＤＳＰ９は、イグニッションスイッチ
による車両の始動とともに前記複数の標準音声パター
ン、制御データをＤＳＰ９内のＲＡＭ１０に読み込む。
ＤＳＰ９は、前記ステアリング角センサ６からの信号を
入力して、その時々のステアリングホイール１の回動位
置を演算する。

【００２０】ＤＳＰ９は、前記回動位置が予め設定した
範囲内にあるとき、プッシュボタン５と連動するスイッ
チＳＷ５の操作に基づく選択信号ＳＬ５を入力して、前
記選択信号ＳＬ５がＬレベルの期間中、前記マイクロフ
ォン３から操縦者の音声信号を入力する。又、ＤＳＰ９
は前記回動位置が予め設定した範囲内にないとき、前記
スイッチＳＷ５から選択信号ＳＬ５を無効化する。又、
ＤＳＰ９は選択信号ＳＬ５がＬレベルでないとき、前記
マイクロフォン３から音声信号を入力しない。

【００２１】尚、前記予め設定した範囲とは、本実施形
態ではステアリングホイールの中立位置から左右回動方
向に所定の角度以内の範囲内、例えば中立位置を基準に
左右に５度以内とする。

【００２２】ＤＳＰ９は、前記音声信号に基づいて音声
認識処理を行い、音声パターンを演算する。そして、Ｄ
ＳＰ９はＲＡＭ１０から複数の標準音声パターンを読み
込んで、前記複数の標準音声パターンと前記音声パター
ンとを比較する。ＤＳＰ９は、前記音声パターンが前記
複数の標準音声パターンのうちのいずれか一つに一致し
た時、その一致した標準音声パターンに相対する制御デ
ータを前記ＲＡＭ１０から読み込む。そして、ＤＳＰ９
は読み込んだ制御データをラジオ７に出力する。

【００２３】詳述すると、ＤＳＰ９はステアリングホイ
ール１が予め設定した範囲内の回動位置にあって、プッ
シュボタン５が押下されている時、音声認識モードとな
る。音声認識モードにおいて、操縦者が、例えば「選
局」という言葉を発生すると、ＤＳＰ９は該「選局」と
いう音声信号をマイクロフォン３から入力して音声認識
を行う。ＤＳＰ９は、操縦者が発生した言葉が複数の標
準パターンから「選局」という標準パターンと一致した
ことを判断してラジオ７を選局モードにするための制御
信号をラジオ７に出力する。ラジオ７はこの制御信号に
基づいて選局モードとなる。

【００２４】又、操縦者が、例えば「音量」という言葉
を発生すると、ＤＳＰ９は該「音量」という音声信号を
マイクロフォン３から入力して音声認識を行う。ＤＳＰ
９は、操縦者が発生した言葉が複数の標準パターンから
「音量」という標準パターンと一致することを判断して
ラジオ７を音量調整モードにするための制御信号をラジ
オ７に出力する。ラジオ７は、この制御信号に基づいて
音量調整モードとなる。

【００２５】ＤＳＰ９は、ラジオ７が選局モードのと
き、スイッチＳＷ１が押されている期間中、そのスイッ
チＳＷ１の操作に基づく選択信号ＳＬ１を入力して、そ
の選局用周波数を上昇させるための制御信号を出力す
る。ＤＳＰ９は、ラジオ７が選局モードのとき、スイッ
チＳＷ２が押されている期間中、そのスイッチＳＷ２の
操作に基づく選択信号ＳＬ２に応答して、その選局用周
波数を下降させるための制御信号を出力する。ＤＳＰ９
は、ラジオ７が選局モードのとき、スイッチＳＷ３が押
されている期間中、そのスイッチＳＷ３の操作に基づく
選択信号ＳＬ３に応答して、その登録局を一方向に順々
に選択するための制御信号を出力する。ＤＳＰ９は、ラ
ジオ７が選局モードのとき、スイッチＳＷ４が押されて
いる期間中、そのスイッチＳＷ４の操作に基づく選択信
号ＳＬ４に応答して、その登録局を前記一方向の逆方向
に順々に選択するための制御信号を出力する。

【００２６】又、ＤＳＰ９はラジオ７が音量調整モード
のとき、スイッチＳＷ１が押されている期間中、そのス
イッチＳＷ１の操作に基づく選択信号ＳＬ１に応答し
て、その音量を上げるための制御信号を出力する。ＤＳ
Ｐ９はラジオ７が音量調整モードのとき、スイッチＳＷ
２が押されている期間中、そのスイッチＳＷ２の操作に
基づく選択信号ＳＬ２に応答して、その音量を下げるた
めの制御信号を出力する。

【００２７】ラジオ７は、前記制御データを入力してそ
の制御データに相対するモードになるとともに、前記制
御信号を入力し、そのモードにおいてその制御信号に相
対する値に設定される。

【００２８】今、例えばステアリングホイール１の回動
位置が予め設定した範囲内（例えば中立状態を基準にし
て左右５度以内）にあるとき、操縦者がプッシュボタン
５を押している間、ＤＳＰ９はマイクロフォン３からの
音声信号を入力する。そして、ＤＳＰ９はその音声信号
に基づいて音声認識処理を行う。ＤＳＰ９は、音声認識
処理の結果に基づいた制御データを出力する。ラジオ７
は、前記制御データを入力してその制御データに相対す
るモードになる。例えば、このモードが音量調節モード
であるとき、ＤＳＰ９はスイッチＳＷ１，ＳＷ２が押さ
れている期間中、そのそれらのスイッチＳＷ１，ＳＷ２
の操作に基づく選択信号ＳＬ１，ＳＬ２に応答して、前
記選択信号ＳＬ１，ＳＬ２に相対する制御信号をラジオ
７に出力する。

【００２９】又、ステアリングホイール１の回動位置が
予め設定した範囲内にないとき、操縦者がプッシュボタ
ン５を押しても、ＤＳＰ９はマイクロフォン３から音声
信号を入力しない。

【００３０】本実施形態の車両用音声認識装置によれ
ば、以下のような特徴を得ることができる。 （１）本実施形態では、ＤＳＰ９はステアリングホイー
ル１の回動位置が予め設定した範囲内にあるとき、スイ
ッチＳＷ５からの選択信号ＳＬ５がＬレベルの期間中、
マイクロフォン３から音声信号を入力する。ＤＳＰ９
は、前記音声信号に基づいて音声認識処理を行い、音声
パターンを演算している。即ち、ステアリングホイール
１の回動位置が予め設定した範囲内にあるときのみ、Ｄ
ＳＰ９は前記マイクロフォン３からの音声信号を音声認
識処理する。

【００３１】従って、マイクロフォン３の指向性が操縦
者の唇に向いているときのみ、マイクロフォン３からの
音声信号を音声認識処理する。その結果、ＤＳＰ９には
操縦者の安定した音声を供給することができる。その結
果、音声認識率を向上させることができる。

【００３２】（２）本実施形態では、ＤＳＰ９はステア
リングホイール１の回動位置が予め設定した範囲内にな
いとき、ＤＳＰ９はスイッチＳＷ５が操作されても音声
認識処理をしない。

【００３３】従って、ステアリングホイール１が回動さ
れて、マイクロフォン３の指向性が操縦者の唇から外れ
ているときは、音声認識処理が行われない。 （３）本実施形態では、ステアリングホイール１の回動
位置が予め設定した範囲内にあっても、プッシュボタン
５が操作されていないときは、ＤＳＰ９はマイクロフォ
ン３からの音声信号を音声認識処理しない。

【００３４】従って、車内の会話やノイズ等がＤＳＰ９
には入力されることはない。 （４）本実施形態では、ステアリングホイール１の回動
位置が予め設定した範囲内にないとき、プッシュボタン
５が操作されても、ＤＳＰ９はマイクロフォン３からの
音声信号を音声認識処理しない。

【００３５】従って、ＤＳＰ９には音声認識処理のため
に、安定した音声信号のみが入力される。その結果、誤
認識を防止することができる。 （５）又、本実施形態では、予め設定した範囲が中立位
置を基準に左右５度以内という小さな範囲に設定した。

【００３６】従って、斜線変更やカーブを曲がるために
ステアリングホイール１を大きく回動する時は、設定範
囲を超えることになり、音声認識処理は行われない。つ
まり、ステアリング操作中に誤ってＳＷ５が操作されて
音声認識処理が行われることはない。

【００３７】尚、本発明の実施形態は以下のように変更
してもよい。 ○ＤＳＰ９は、ステアリングホイール１の回動位置が予
め設定した範囲内にあって、選択信号ＳＬ５がＬレベル
の期間中、前記マイクロフォン３から操縦者の音声信号
を入力し、更に前記回動位置が予め設定した範囲内にな
いとき、前記選択信号ＳＬ５を無効化したが、これに代
えてＤＳＰ９は、ステアリングホイール１の回動速度
（回動角／回動時間）を演算して、この回動速度が予め
設定した回動速度未満のときには、選択信号ＳＬ５がＬ
レベルの期間中、前記マイクロフォン３から操縦者の音
声信号を入力し、更に前記回動速度が回動速度が予め設
定した回動速度以上のときには前記選択信号ＳＬ５を無
効化するようにしてもよい。

【００３８】○マイクロフォン３をステアリングパッド
２の中央部に設けたが、操縦者の音声を入力できる車室
内であればどこに設置してもよい。 ○マイクロフォン３を一つだけ設けたが、複数のマイク
ロフォン３をステアリングパッド２上に配設してもよ
い。この場合、各マイクロフォン３の音声信号を合成し
て、その合成音声信号に基づいて音声認識処理が行われ
る。

【００３９】○ＤＳＰ９は音声認識結果に基づいてマイ
クロフォン３を制御することに代えて、エアコン、Ｃ
Ｄ、カーナビ等を制御してもよい。更に、前記各装置を
同時に接続して、順々に制御してもよい。

【００４０】○音声処理装置８をＤＳＰ９を用いて構成
したが、ＤＳＰ９に代えて中央処理装置（ＣＰＵ）を用
いて構成してもよい。 ○ステアリングパッド２の一端にジョイスティック４及
びプッシュボタン５を設けたが、これらは操縦者が操作
できる車室内であればどこに設置してもよい。

【００４１】○音声認識処理を開始するために、プッシ
ュスイッチを設けたが、これはトグルスイッチ、スライ
ドスイッチ等どのスイッチを用いてもよい。 ○ラジオ７の選局及び音量調節のために、ジョイスティ
ック４を用いたが、これはＬレベル及びＨレベルの信号
を出力できるスイッチであればどのようなスイッチを用
いてもよい。

【００４２】○ＤＳＰ９は、選択信号ＳＬ５がＬレベル
のとき、マイクロフォン３から操縦者の音声信号を入力
したが、前記選択信号ＳＬ５がＨレベルのとき、マイク
ロフォン３から操縦者の音声信号を入力するようにして
もよい。

【００４３】このようにした場合にも、前記実施形態に
記載の特徴に同様な特徴を得ることができる。次に、前
記実施形態及び別例から把握できる請求項に記載した発
明以外の技術的思想について、それらの効果と共に以下
に記載する。

【００４４】（１）車内に設けたマイクロフォン（３）
が検出した操縦者の音声に基づいて音声認識処理を行う
車両用音声認識装置の音声検出方法において、ステアリ
ングホイール（１）の回動位置が予め設定した範囲内に
あっても、操作スイッチ（ＳＷ５）が操作されないと、
前記マイクロフォン（３）からの音声信号を音声認識処
理しない車両用音声認識装置の音声検出方法。

【００４５】従って、この（１）に記載の発明によれ
ば、車内の会話やノイズ等が音声認識手段には入力され
ることはない。その結果、誤認識を防止することができ
る。 （２）車内に設けたマイクロフォン（３）が検出した操
縦者の音声に基づいて音声認識処理を行う車両用音声認
識装置の音声検出方法において、ステアリングホイール
（１）の回動位置が予め設定した範囲内にないとき、操
作スイッチ（ＳＷ５）が操作されても、前記マイクロフ
ォン（３）からの音声信号を音声認識処理しない車両用
音声認識装置の音声検出方法。

【００４６】従って、この（２）に記載の発明によれ
ば、音声認識手段には音声認識処理のために、安定した
音声信号のみが入力される。

【００４７】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１に記載の
発明によれば、音声認識率を向上させることができる。

【００４８】請求項２に記載の発明によれば、ステアリ
ングホイールが回動されたとき、マイクロフォンからの
音声信号を音声認識処理しないので、音声認識処理にお
いて、音声認識率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ステアリングホイールの概略図。

【図２】 ジョイスティックの拡大図。

【図３】 車両用音声認識装置の電気的構成図。

【符号の説明】

ＳＷ５…操作スイッチ、１…ステアリングホイール、３
…マイクロフォン、６…ステアリング角センサ、９…音
声認識手段、ステアリング回動位置演算手段としてのＤ
ＳＰ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ１０Ｌ 15/24 Ｇ１０Ｌ 3/00 ５７１Ｋ ５７１Ｇ Ｆターム(参考） 3D020 BA11 BC02 BE01 BE03 3D030 DB12 DB15 DB17 DB19 5D015 DD02 KK01 LL07 9A001 BB02 BB03 GG01 HH17 HH34 JJ06 KK62

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車内に設けられ、操縦者の音声を検出す
   るマイクロフォン（３）と、 音声認識処理を行うための操作スイッチ（ＳＷ５）と、 前記音声認識処理を行う音声認識手段（９）とを備えた
   車両用音声認識装置において、 ステアリングホイール（１）の回動位置を検出するため
   のステアリング角センサ（６）と、 前記ステアリング角センサ（６）の出力信号に基づいて
   前記ステアリングホイール（１）の回動位置を演算する
   ステアリング回動位置演算手段（９）とを備え、 前記音声認識手段（９）は、 前記ステアリングホイール（１）の回動位置が予め設定
   した範囲内にあって、前記操作スイッチ（ＳＷ５）が操
   作されたとき、前記マイクロフォン（３）から操縦者の
   音声信号を入力し、 前記音声信号に基づいて音声認識処理を行うことを特徴
   とする車両用音声認識装置。
2. 【請求項２】 車内に設けたマイクロフォン（３）が検
   出した操縦者の音声に基づいて音声認識処理を行う車両
   用音声認識装置の音声検出方法において、 ステアリングホイール（１）の回動位置が予め設定した
   範囲内にあって、操作スイッチ（ＳＷ５）が操作された
   とき、前記マイクロフォン（３）からの音声信号を音声
   認識処理するようにした車両用音声認識装置の音声検出
   方法。