JP2000338994A - 車載用音声認識装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 運転者の注意力の低下を防止することがで
き、またどのような走行状況においても認識率をほぼ一
定に高く維持することができ、また操作者の操作タイミ
ングの感覚を満足させる車載用音声認識装置を提供する
こと。 【解決手段】 車載用音声認識装置１０は、入力された
音声の認識処理を行う音声認識部１１と、音声認識部１
１が認識した音声内容にしたがい制御信号を生成し出力
する応答処理を行うマイコン（制御部）１５とを備えて
構成されている。そして、このマイコン１５が、車両の
走行状況に応じて前記応答処理に要する応答時間を調整
する時間調整手段１５ａを備えたものとなっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車載用音声認識装置
に関し、詳細には車載機器を音声入力により操作するた
めの車載用音声認識装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車載用音声認識装置は、運転者の
発した音声によって操作されるものであるとともに、ナ
ビゲーション機器やオーディオ機器等の車載機器を操作
するためのものとなっている。このような車載用音声認
識装置は、例えば入力された音声を音声認識対象語（以
下、認識語と記す）と比較照合して認識する認識処理を
行う音声認識部部と、該音声認識部が認識した音声内容
にしたがって制御信号を生成して出力する処理を行う制
御部と、音声を発する音声出力部とを備えており、前記
制御部の応答処理によりトークバックのメッセージを前
記音声出力部から出力させる、いわゆる対話形式のもの
が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、車両の運転
を安全に行うには、運転中における運転者の手足の動作
以外に、運転者の注意力が重要である。しかしながら、
上記した従来の車載用音声認識装置では、音声認識部の
認識処理に要する認識処理時間と制御部の応答処理に要
する応答時間とが一定であるため、車両がどのような走
行状況にあっても操作者が発声してから常に一定の時間
経過後に応答がなされる。したがって、特に車両の走行
状況が大きく変動している状態において、音声認識部に
認識させる音声の発声やトークバックのメッセージの聞
き取り、画面表示された提示内容の視認等は、操作者が
運転者である場合に運転者の注意力を散漫にしてしま
う。

【０００４】また従来では認識処理時間と応答時間とが
一定であるため、走行速度を上げている場合のように走
行時の騒音レベルが高くなるにつれて認識率が低下する
という不都合も生じている。さらに、車両が停止した状
態（アイドリング状態）と運転中のときとは操作者の操
作タイミングの感覚が異なるにもかかわらず、認識処理
時間と応答時間とが一定であるために、車載用音声認識
装置と操作者との対話のリズムが一本調子となってしま
い、結果として、操作者の操作タイミングの感覚を満足
させることができず、操作者にとって操作性の良くない
ものとなっている。

【０００５】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
って、運転者の注意力の低下を防止することができ、ま
たどのような走行状況においても認識率を高めてほぼ一
定とすることができ、また操作者の操作タイミングの感
覚を満足させることができる車載用音声認識装置を提供
することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段及びその効果】上記課題を
解決するために本発明に係る車載用音声認識装置（１）
は、入力された音声認識装置の認識処理を行う音声認識
部と、該音声認識部が認識した音声内容にしたがい制御
信号を生成し出力する応答処理を行う制御部とを備えた
車載用音声認識装置において、車両の走行状況に応じて
前記応答処理に要する応答時間を調整する第１の時間調
整手段を備えていることを特徴としている。

【０００７】上記した車載用音声認識装置（１）によれ
ば、前記音声認識部が認識した音声内容にしたがい制御
信号を生成し出力する前記応答処理に要するこの応答時
間を、前記第１の時間調整手段が車両の走行状況に応じ
て調整するため、車両の走行状況が大きく変動している
状態においては、前記音声認識部に認識させる音声の発
声やトークバックのメッセージの聞き取り、画面表示さ
れた提示内容の視認等を操作者に行わせないように前記
応答時間を調整することができる。よって、操作者が運
転者である場合の運転者の注意力の低下を防止すること
ができる。また、車両が停止した状態（アイドリング状
態）と運転中のときとで前記応答時間を異なるように調
整することが可能になるため、操作者の操作タイミング
の感覚を満足させる対話を実現することができる。した
がって、音声認識による操作性の向上を図ることができ
る。

【０００８】また本発明に係る車載用音声認識装置
（２）は、入力された音声認識装置の認識処理を行う音
声認識部と、該音声認識部が認識した音声内容にしたが
い制御信号を生成し出力する応答処理を行う制御部とを
備えた車載用音声認識装置において、車両の走行状況に
応じて前記応答処理に要する応答時間を調整するととも
に、前記音声認識部による認識処理に要する認識処理時
間を調整する第２の時間調整手段を備えていることを特
徴としている。

【０００９】上記した車載用音声認識装置（２）によれ
ば、前記第２の時間調整手段が、車両の走行状況に応じ
て前記応答時間を調整するとともに、前記認識処理時間
を調整するため、例えば車両の速度の変化に応じて認識
処理時間を変化させることができる。その結果、騒音レ
ベルの低いアイドリング状態から騒音レベルの高い高速
走行状態までほぼ一定の認識率を得ることができるよう
になる。したがって、上記した車載用音声認識装置
（１）で得られる作用、効果に加えて、走行状況にかか
わりなく音声認識率が安定するといった利点を有する車
載用音声認識装置を提供することができる。

【００１０】また本発明に係る車載用音声認識装置
（３）は、上記車載用音声認識装置（１）又は（２）に
おいて、車両の走行状況を検出する検出手段を備え、前
記第１又は第２の時間調整手段が、前記検出手段が検出
した情報に基づいて前記応答時間、又は前記応答時間及
び前記認識処理時間を調整するものであることを特徴と
している。

【００１１】上記した車載用音声認識装置（３）によれ
ば、前記第１又は第２の時間調整手段が、前記検出手段
が検出した車両の走行状況に応じて前記応答時間、又は
前記応答時間及び前記認識処理時間を調整するため、リ
アルタイムで検出される車両の走行状況に則して前記応
答時間の調整、又は前記応答時間と前記認識処理時間と
の調整を行うことができる。したがって、車両の走行状
況が変動している状態において、前記音声認識部に認識
させる音声の発声やトークバックのメッセージの聞き取
り、画面表示された提示内容の視認等を操作者に確実に
行わせないようにすることができる。また、常に操作者
の感覚にあった音声操作を行え、かつ一定の高い認識率
が保証される車載用音声認識装置を提供することができ
る。

【００１２】また、本発明に係る車載用音声認識装置
（４）は、上記車載用音声認識装置（３）において、前
記検出手段が、前記音声認識部に入力された車両の暗騒
音のレベルを、前記車両の走行状況として検出するもの
であることを特徴とし、また、本発明に係る車載用音声
認識装置（５）は、上記車載用音声認識装置（３）にお
いて、前記検出手段が、運転者による車両の運転状況を
画像処理により解析して車両の走行状況として検出する
ものであることを特徴としている。

【００１３】上記した車載用音声認識装置（４）、
（５）によれば、車両の走行状況を検出する検出手段を
それぞれ備えているため、車両の走行状況を具体的にか
つリアルタイムに把握することができる。よって、上記
車載用音声認識装置（３）における作用、効果を確実な
ものとすることができる。

【００１４】また本発明に係る車載用音声認識装置
（６）は、上記車載用音声認識装置（３）において、前
記検出手段が、車両の速度を検出する車速センサであ
り、前記時間調整手段が、前記車速センサが検出した情
報を基に車両が所定の範囲を越えて加速又は減速してい
るとの走行状況を検出すると前記制御信号の出力を一時
中断させるように前記応答時間を調整し、その後車両の
走行速度がほぼ一定又は車両がほぼ停止したとの走行状
況を検出すると前記制御信号の出力を再開させるように
前記応答時間を調整するものであることを特徴としてい
る。

【００１５】一般に、車両が加速又は減速している走行
状況では運転者の運転に対する負荷量が大きく、車両の
走行速度がほぼ一定又は車両がほぼ停止した（アイドリ
ング状態にある）走行状況では運転負荷量が小さい。上
記した車載用音声認識装置（６）によれば、車両が所定
の範囲を越えて加速又は減速していると判断すると、前
記時間調整手段による前記応答時間の調整により、認識
された音声内容にしたがって生成された前記制御信号の
出力が一時中断され、車両の走行速度がほぼ一定又は車
両がほぼ停止した（アイドリング状態にある）と判断す
ると、中断されていた前記制御信号の出力が再開され
る。このため、前記制御信号が例えば画像表示や音声出
力のように操作者に向けての提示を行う制御信号であっ
たとしても、運転負荷量が大きいときは運転者に向けて
の提示がなされないので、運転者を運転に集中させるこ
とができる。また運転負荷量が小さいときは、通常の音
声操作が可能になる。

【００１６】また本発明に係る車載用音声認識装置
（７）は、上記車載用音声認識装置（３）において、前
記検出手段が、ハンドルの角度を検出するハンドル角セ
ンサであり、前記時間調整手段が、前記ハンドル角セン
サが検出した情報を基に車両がコーナリングしていると
の走行状況を検出すると前記制御信号の出力を一時中断
させるように前記応答時間を調整し、その後コーナリン
グが終了したとの走行状況を検出すると前記制御信号の
出力を再開させるように前記応答時間を調整するもので
あることを特徴としている。

【００１７】一般に、コーナリングしている走行状況で
は運転者の運転負荷量が大きく、コーナリングが終了す
ると運転負荷量が小さくなる。上記した車載用音声認識
装置（７）によれば、前記時間調整手段による応答時間
の調整により、車両がコーナリングしている際は認識さ
れた音声内容にしたがって生成された制御信号の出力が
一時中断され、コーナリングが終了すると中断されてい
た前記制御信号の出力が再開される。このため、前記制
御信号が例えば画像表示や音声出力のように操作者に向
けての提示を行わせる制御信号であったとしても、運転
者に対する運転負荷量が大きいときは運転者に向けての
提示がなされないので、運転者を運転に集中させること
ができる。また運転負荷量が小さいときは、通常の音声
操作が可能になる。

【００１８】また本発明に係る車載用音声認識装置
（８）は、上記車載用音声認識装置（３）において、前
記検出手段が、車両のエンジン回転数を検出する回転数
センサであり、前記時間調整手段が、前記回転数センサ
が検出した情報を基にエンジン回転数の変化が所定の範
囲を越えていて変動が激しいとの走行状況を検出すると
前記制御信号の出力を一時中断させるように前記応答時
間を調整し、その後エンジン回転数の変化が所定の範囲
内となって変動が小さいとの走行状況を検出すると前記
制御信号の出力を再開させるように前記応答時間を調整
するものであることを特徴としている。

【００１９】一般に、エンジン回転数の変化が大きいと
きは走行状況が安定していない状態であるため、運転者
にとっての運転負荷量は大きく、エンジン回転数の変化
が小さい時は走行状況が安定している状態であるため、
運転者にとっての運転負荷量は小さい。上記した車載用
音声認識装置（８）によれば、前記時間調整手段による
応答時間の調整により、エンジン回転数の変動が激しい
と、認識された音声内容にしたがって生成された制御信
号の出力が一時中断され、エンジン回転数の変動が小さ
いと、中断されていた前記制御信号の出力が再開され
る。このため、前記制御信号が例えば画像表示や音声出
力のように操作者に向けての提示を行うものであったと
しても、運転者にとっての運転負荷量が大きいときは運
転者に向けての提示がなされないので、運転者を運転に
集中させることができる。また運転者にとっての運転負
荷量が小さいときは、通常の音声操作が可能になる。

【００２０】本発明に係る車載用音声認識装置（９）
は、上記車載用音声認識装置（２）において、車両の走
行状況を検出する検出手段を複数備え、前記時間調整手
段が、予め設定された前記認識処理時間の調整パターン
を、前記複数の検出手段が検出した情報を基に演算した
補正値を用いて補正することにより、前記認識処理時間
の調整を行うものであることを特徴としている。

【００２１】上記した車載用音声認識装置（９）によれ
ば、前記時間調整手段が、予め設定された認識処理時間
の前記調整パターンを、前記複数の検出手段が実際に検
出した車両の走行状況の情報を基に演算した補正値を用
いて補正し、この補正された前記調整パターンに基づい
て前記認識処理時間を調整するため、様々な走行状況に
柔軟に対応して前記認識処理時間の調整を行える。よっ
て、車種に拘束されない、汎用性の高い車載用音声認識
装置を提供することができる。

【００２２】また本発明に係る車載用音声認識装置（１
０）は、上記車載用音声認識装置（１）〜（８）のいず
れかにおいて、前記制御信号の出力によりトークバック
のメッセージを発声させる際に、このメッセージの発声
タイミングを前記車両の走行状況に応じて調整するタイ
ミング調整手段を備えていることを特徴としている。

【００２３】上記した車載用音声認識装置（１０）によ
れば、認識された音声内容にしたがって生成されたトー
クバックのメッセージを発声させる制御信号を出力して
そのメッセージを発声させる際に、前記タイミング調整
手段が、このメッセージの発声タイミングを車両の走行
状況に応じて調整するため、車両の走行状況が安定した
状態においてのみトークバックのメッセージを発声させ
ることができる。よって、走行状況が大きく変動してい
る状態においてトークバックのメッセージの聞き取り及
びトークバックのメッセージに対する音声入力を回避で
きるため、運転者を運転に集中させることができる。ま
た、メッセージの発声タイミングが車両の走行状況に応
じて調整されるので、操作者の操作タイミングの感覚を
満足させる対話を実現することができる。したがって、
音声認識による操作性の向上を図ることができる。

【００２４】また本発明に係る車載用音声認識装置（１
１）は、上記車載用音声認識装置（１０）において、前
記検出手段により検出された車両の走行状況に基づいて
運転者の運転に対する負荷量を判定する判定手段を備
え、前記タイミング調整手段が、前記判定手段による判
定結果から前記負荷量が所定値を越えたと判断すると前
記トークバックのメッセージの発声を一時中断するよう
に該メッセージの発声タイミングを調整し、その後前記
負荷量が所定値以下であると判断すると前記トークバッ
クのメッセージの発声を再開するように該メッセージの
発声タイミングを調整するものであることを特徴として
いる。

【００２５】上記した車載用音声認識装置（１１）によ
れば、前記タイミング調整手段により、運転者にかかる
運転負荷量が大きいとトークバックのメッセージの発声
が一時中断され、運転負荷量が小さいとトークバックの
メッセージの発声が再開されるので、車両の走行状況が
安定した状態においてのみトークバックのメッセージを
発声させて車載用音声認識装置と操作者との対話を成立
させることになる。よって、運転上の安全性が確保され
た車載用音声認識装置を提供することができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る車載用音声認
識装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は
実施の形態（１）に係る車載用音声認識装置の構成を示
すブロック図である。図１に示す車載用音声認識装置１
０は、車両に搭載されてナビゲーション機器やオーディ
オ機器等の車載機器を音声操作するためのものである。
また、車載用音声認識装置１０自体も音声操作されるも
のとなっている。このような車載用音声認識装置１０
は、音声認識部１１及び各種の制御を行うマイコン１５
を含んで構成されている。

【００２７】音声認識部１１は、例えば運転者である操
作者の発声によりマイクロホン１２から入力された音声
の認識処理を行うものである。この音声認識部１１に
は、例えばＲＯＭ等から構成されて音素等の音声の基本
的な単位の標準パターン（モデル）を記憶した音素辞書
１３と、ＲＡＭ等で構成されて車載機器の使用状況に応
じて後述する認識語全辞書（以下、単に全辞書と記す）
１６から読み出された複数の認識語を一時的に記憶する
認識辞書１４とが接続されている。

【００２８】音声認識部１１は、音声収録用のマイクロ
ホン１２から入力された音声のアナログ信号をデジタル
信号に変換し、このデジタル信号から特徴パラメータを
抽出するとともに、認識辞書１４に記憶された認識語に
ついての標準パターンを音素辞書１３から読み出し、こ
の標準パターンと抽出した特徴パラメータとを比較照合
することによって入力された音声を認識する処理を行う
ようになっている。

【００２９】マイコン１５は、操作者の発声により入力
されて音声認識部１１により認識された音声内容にした
がい制御信号を生成し出力する応答処理を行う。マイコ
ン１５には、全辞書１６、車両の走行状況を検出する検
出手段１７、ディスプレイ１８、音声出力部１９、車載
用音声認識装置１０により音声操作される車載機器（図
示略）等が接続されている。

【００３０】またマイコン１５は、検出手段１７が検出
した車両の走行状況に応じて上記した応答処理に要する
応答時間及び音声認識部１１による認識処理に要する認
識処理時間を調整する時間調整手段１５ａと、上記車両
の走行状況に基づいて車両運転に対する負荷量を判定す
る判定手段１５ｂとを備えている。ここで、車両の走行
状況とは、例えば走行速度やハンドル角、エンジンの回
転数、マイクロホン１２から得られる車両内の暗騒音
（発声していないときの走行騒音等）のレベル、運転者
の運転動作状態等の情報から得られる状況であり、また
これらの情報を処理し、解析することにより総合的にか
つリアルタイムに検出される状況、例えば、車両が加速
又は減速している状態、交差点等を曲がっている（コー
ナリング）最中、信号待ちの状態、高速道路を走行中、
曲がりくねった山道を走行中等の状況を含むものであ
る。

【００３１】図２は実施の形態（１）に係る時間調整手
段１５ａによる応答時間及び認識処理時間の調整を説明
するための図である。ここで図２の（ａ）、（ｂ）はそ
れぞれ、車両の走行状況を判断する情報の１つとなる走
行速度（車速）に対する応答時間、認識処理時間の調整
例を示している。また同図（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ、
一般的な認識率と認識処理量、認識率と走行速度との関
係を示している。

【００３２】図２の（ｃ）に示すごとく、一般に音声の
認識処理では、認識処理量が多くなるほど認識率が上が
ることが知られている。つまり、認識処理時に、入力さ
れた音声と比較照合する認識語の語彙数や、音素辞書１
３が記憶している各音素の標準パターンの数が増加する
ほど入力された音声が認識される確率が高くなる。また
認識処理量が多くなるほど、認識処理時間を要すること
になる。また、図２の（ｄ）に示すごとく一般に車載用
音声認識装置では、車両の走行速度が速くなればなるほ
ど車両内の暗騒音のレベルが大きくなり、認識率が低下
することが知られている。

【００３３】一方、操作者が運転者である場合、走行速
度が速くなるにつれて運転者の運転負荷量が大きくなる
ことから、走行速度が速くなるにしたがって応答時間を
延ばすことが運転者の注意力の低下を防止するうえで好
ましい。さらに、運転負荷量が大きくなるにしたがい応
答時間を長くすることは、操作者である運転者の操作タ
イミングの感覚を満足させることにつながることが発明
者らの研究結果により明らかとなっている。このため、
運転者の感覚に合った応答を可能とする点からも、走行
速度が速くなるにしたがって応答時間を延ばすことが有
効となる。

【００３４】以上のことから、この実施の形態（１）に
おける時間調整手段１５ａは、走行速度が速くなるにつ
れて応答時間が遅くなる図２（ａ）に示す関係を満たす
ように応答時間の調整を行うものとなっている。これと
ともに、走行速度が速くなるのに伴い認識率が低下する
のを防止するために、走行速度が速くなるにつれて認識
処理時間を長く取る図２（ｂ）に示す関係を満たすよう
に認識処理時間の調整を行うものとなっている。

【００３５】認識処理時間を変化させる具体的な方法と
しては、例えば、音声認識に際して、入力された音声と
比較照合する認識語の語彙数を削減する方法や、音素辞
書１３が記憶している各音素の標準パターンの数を削減
する方法が挙げられる。前者の比較照合する認識語の語
彙数を削減する方法は、例えば認識辞書１４に記憶され
て入力音声との比較照合の対象となる認識語を全辞書１
６から読み出して認識辞書１４に記憶させる際に、時間
調整手段１５ａが通常１度に読み出す数よりも少ない数
の認識語を認識辞書１４に記憶させることで行える。

【００３６】なお、１度目の認識処理にて入力された音
声が認識されなかった場合に２〜３回繰り返し行われる
音声入力のやり直しにおいて、通常１度に読み出す認識
語のうち、１度目の認識処理にて比較照合の対象になら
なかった認識語を２度目の認識処理にて比較照合の対象
とし、また１度目、２度目の認識処理にて比較照合の対
象にならなかった認識語を３度目の認識処理にて比較照
合の対象とすることにより、各認識処理時間の調整を行
えるとともに入力された音声の音声認識部１１における
認識率を高めることができる。

【００３７】また後者の各音素の標準パターンの数を削
減する方法は、音素辞書１３が記憶している各音素の標
準パターンの数のデータを、各音素毎に通常よりも少な
い標準パターンの数としたデータと入れ替えることによ
り行える。例えば通常の各音素の標準パターンの数を男
女それぞれ１００人ずつとすると、各音素毎に男女それ
ぞれ１００人より少ない、例えば５０人ずつの標準パタ
ーンを有するデータと入れ替えることにより行える。

【００３８】実施の形態（１）におけるマイコン１５に
より構成される判定手段１５ｂは、走行状況に基づいて
運転負荷量を判定し、予め設定された最大、大、中、小
の４段階の負荷量のいずれに該当するかを判断するする
ように構成されている。そのため、上記の時間調整手段
１５ａでは４段階の運転負荷量に対応して応答時間が予
め段階的に設定され、この設定を基にして走行状況に応
じた応答時間の調整を行っている。例えば、運転負荷量
が最大の場合には次の運転負荷量の判断結果が出力され
るまで延長されるように応答時間を調整し、運転負荷量
が大、中、小と変化するにしたがって応答時間も長、
中、短となるように調整している。また、時間調整手段
１５ａは、検出手段１７により検出された情報に基づく
走行状況の判断結果を直接、認識処理時間の調整に用い
ている。この認識処理時間の調整方式については、後に
詳述する。

【００３９】また、マイコン１５は、図示しないが例え
ば、制御信号を生成するための演算処理、調整を施す応
答時間及び認識処理時間の演算処理、運転負荷量の判定
処理の結果や、音声認識部１１や検出手段１７から取り
込んだ情報等を一時記憶するＲＡＭと、時間調整手段１
５ａや判定手段１５ｂの上記各演算処理のためのプログ
ラム等を格納したＲＯＭとを備えている。また、マイコ
ン１５には、音声操作による処理の開始、終了を操作者
が音声入力するための図示しない操作スイッチが接続さ
れている。

【００４０】全辞書１６は、車載用音声認識装置１０及
び車載機器を音声により操作するための様々な音声認識
語が予め設定登録されているものであり、例えばフロッ
ピーディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等の記憶
媒体に磁気的、光学的に記録された情報からなる。

【００４１】検出手段１７は、車両に搭載されて車両の
走行状況を検出する複数のセンサ、例えば、車速センサ
１７ａ、ハンドル角センサ１７ｂ、エンジン回転数セン
サ１７ｃ等からなっている。車速センサ１７ａは、車両
の走行状況の情報となる車両の走行速度を検出するセン
サである。この車速センサ１７ａが検出した検出結果は
加速度の計算に用いられ、また、走行時の燃料噴射量や
タイミングの制御のための情報、あるいは車載機器がナ
ビゲーション機器でナビゲーション処理を行う場合にお
いて自律航法で車両の位置を検出する際の情報としても
用いられている。

【００４２】ハンドル角センサ１７ｂは、車両の走行状
況の情報の１つとなるハンドルの角度（車両の操舵角）
を検出するセンサである。このハンドル角センサ１７ｂ
から得られる検出結果も、車速センサ１７ａと同様に、
車載機器がナビゲーション処理を行う場合において自律
航法で車両の位置を検出する際の情報としても用いられ
ている。さらにエンジン回転数センサ１７ｃは、車両の
走行状況の情報となるエンジン回転数を検出するセンサ
である。エンジン回転数センサ１７ｃによる検出結果
は、スピードメータや走行時の燃料噴射量やタイミング
の制御のための情報としても使用されている。

【００４３】検出手段１７を構成するセンサは、これら
車速センサ１７ａ、ハンドル角センサ１７ｂ、エンジン
回転数センサ１７ｃに限定されるものではなく、車両の
走行状況を検出するためのものであれば、より多くのセ
ンサを用いて総合的に判断することが、車両の走行状況
をより正確に判断する上からは好ましい。この際、上記
実施の形態の場合のように、車載機器の制御に必要な情
報を取得するために既に車両に搭載されているセンサを
用いて検出手段１７を構成することが、車両にセンサを
新たに搭載する必要がなく、搭載の手間も省略できて搭
載場所の確保も要らず、またコストの上昇を抑える点か
らも望ましい。

【００４４】ディスプレイ１８は、マイコン１５が生成
した制御信号に基づいて所定の画面表示、例えば認識さ
れた音声内容、音声内容に対する応答内容、操作者への
指示、案内等の内容の画面表示を行うもので、例えば液
晶ディスプレイやＣＲＴ、プラズマディスプレイ等から
なる。また音声出力部１９は、車載用音声認識装置１０
を操作するに際しての操作者に向けての指示や案内、ト
ークバックのメッセージ、認識された音声等をマイコン
１５からの制御信号に基づいて合成し出力するようにな
っている。

【００４５】この音声出力部１９は、例えば、ＲＡＭで
構成されて所要の音声を合成するためのテキストデータ
を記憶する音声辞書１９ａと、音声辞書１９ａからテキ
ストデータを読み出して音声合成処理を行い、合成した
音声をアナログ信号に変換して出力する音声合成手段１
９ｂと、音声合成手段１９ｂから出力された音声のアナ
ログ信号を増幅するアンプ１９ｃと、アンプ１９ｃから
出力されたアナログ信号を音声として出力するスピーカ
１９ｄとを含んで構成されている。

【００４６】上記のごとく構成された車載用音声認識装
置１０は、図１に示すようにマイコン１５に接続された
手動入力部２０とリモートコントローラ（図示略）との
双方又はどちらか一方を備え、これらからの手動入力に
よっても操作可能なものとなっている。ここで、マイコ
ン１５に接続された手動入力部２０は、例えば操作ボタ
ン、タッチパネル等で構成されている。タッチパネルで
構成されている場合には、上記したディスプレイ１８と
一体的に構成することも可能である。

【００４７】次に、このような車載用音声認識装置１０
における音声認識時のマイコン１５の行う動作を図３に
示すフローチャートを用いて説明する。ステップＳ１に
示すように、音声認識に際して検出手段１７である車速
センサ１７ａ、ハンドル角センサ１７ｂ、エンジン回転
数センサ１７ｃ等により車両の走行状況に関する情報が
検出され、検出された情報がマイコン１５に入力される
と、マイコン１５は入力された情報を処理・解析し、車
両の走行状況を総合的に判断する。次いで判定手段１５
ｂが、ステップＳ１にて検出された走行状況に基づき、
運転者に対する運転の負荷量を判定し（ステップＳ
２）、判定結果から負荷量が、小、中、大、最大の４段
階のいずれに該当するかを判断する（ステップＳ３）。

【００４８】ステップＳ３において負荷量が小さいと判
断すると、時間調整手段１５ａは、予め設定された応答
時間のうち最も短い応答時間に設定を切り替える（ステ
ップＳ４）。またステップＳ３において負荷量が中と判
断すると、時間調整手段１５ａは、予め設定された応答
時間のうち中程度の応答時間に設定を切り替える（ステ
ップＳ５）。さらにステップＳ３において負荷量が大き
いと判断すると、時間調整手段１５ａは、予め設定され
た応答時間のうち長い応答時間に設定を切り替える（ス
テップＳ６）。また、ステップＳ３において負荷量が最
大と判断すると、時間調整手段１５ａは、予め設定され
た応答時間のうち、次の運転負荷量の判断結果が出力さ
れるまで延長される最も長い応答時間に設定を切り替え
る。つまり、応答を出さないとする設定に切り替える
（ステップＳ７）。ステップＳ７の後は、ステップＳ１
に戻り、再び車両の走行状況を検出する。

【００４９】一方、ステップＳ４、ステップＳ５、ステ
ップＳ６の後は、次いでマイコン１５が操作者から音声
が入力されて認識した旨が音声認識部１１から出力され
たか否かを検知する（ステップＳ８）。音声が入力され
たことを検知すると、入力された音声と、認識辞書１４
に記憶されている認識語とを比較照合させて認識する認
識処理を音声認識部１１に行わせる（ステップＳ９）。
この際、時間調整手段１５ａが検出した走行状況に応じ
て認識処理時間を調整する。

【００５０】続いてマイコン１５は、音声認識部１１が
認識した音声内容にしたがって制御信号を生成し出力し
て応答する処理を行うが、その際、ステップＳ４〜ステ
ップＳ７のいずれかにて切り替えられた応答時間の設定
に基づき時間調整手段１５ａが応答時間を調整する（ス
テップＳ１０）。応答時間を経過すると、音声認識部１
１が認識した音声内容にしたがって生成された制御信号
を出力することにより、車載用音声認識装置１０から操
作者に向けての認識結果を出力する（ステップＳ１
１）。そしてステップＳ１に戻り、再び車両の走行状況
を検出する。

【００５１】このように実施の形態（１）に係る車載用
音声認識装置１０では、判定手段１５ｂが、車両の走行
状況に基づいて運転者の運転負荷量を判定し、時間調整
手段１５ａが、判定された運転負荷量を基にして走行状
況に応じた認識処理の応答時間を調整する。

【００５２】このため、認識された音声内容にしたがっ
て生成された制御信号が例えばディスプレイ１８におけ
る画像表示や音声出力部１９によるトークバックのメッ
セージの音声出力のように操作者に向けての提示を行わ
せる制御信号であったとしても、車両の走行状況が中程
度に変動している状態においては、操作者への提示を少
しの時間延ばすことができる。また車両の走行状態が激
しく変動している状態においては、操作者への提示をし
ばらく中断させることができる。よって、車両の走行状
況が安定するまで、認識させる音声の発声やトークバッ
クのメッセージの聞き取り、ディスプレイ１８で画面表
示された提示内容の視認等を運転者に行わせないように
することができるため、運転者の注意力の低下を防止す
ることができ、運転の安全性を向上させることができ
る。

【００５３】また、車両が停止した状態（アイドリング
状態）と運転中のときとで応答時間を調整することが可
能になるため、運転者の操作タイミングの感覚を満足さ
せる対話を行うことができる。したがって、従来に比較
して音声認識による操作性の向上を図ることができる。
さらに時間調整手段１５ａが、車両の走行状況に応じて
音声認識部１１による認識処理時間を調整するため、走
行時の騒音レベルの低いアイドリング状態から騒音レベ
ルの高い高速走行状態までほぼ一定の高い認識率で認識
処理を行う音声認識の性能に優れた車載用音声認識装置
１０を実現することができる。

【００５４】また時間調整手段１５ａが、車速センサ１
７ａ、ハンドル角センサ１７ｂ、エンジン回転数センサ
１７ｃを含んで構成された検出手段１７が車両の走行状
況を総合的にかつリアルタイムに検出した情報に基づい
て応答時間を調整することから、車両の走行状況に則し
たきめ細かい応答時間と認識処理時間との調整を行うこ
とができる。よって、上記した運転者の注意力の低下防
止と、音声認識による操作性の向上と、安定した高い認
識率の確保とを確実に図ることができる。

【００５５】なお、上記の実施の形態（１）に係る車載
用音声認識装置１０では、マイコン１５が時間調整手段
１５ａと判定手段１５ｂとを含んで構成されている例を
述べたが、別の実施の形態では、例えばマイコン１５が
時間調整手段１５ａのみを有したものとして構成されて
いてもよい。この場合には、マイコン１５内のＲＯＭに
車両の走行状況に応じた応答時間の調整パターンを格納
し、この調整パターンに基づき時間調整手段１５ａが直
接、応答時間を調整することになる。

【００５６】また実施の形態（１）では、判定手段１５
ｂにより判定された運転負荷量に基づき、運転者に加わ
っている負荷が、予め設定された小、中、大、最大の４
段階の負荷のいずれに属するかを判断し、段階的に応答
時間を調整しているが、別の実施の形態では、判定手段
１５ｂにより判定された運転負荷量に基づいて応答時間
を連続的に調整することも可能である。さらに実施の形
態（１）では、検出手段１７が車速センサ１７ａ、ハン
ドル角センサ１７ｂ、エンジン回転数センサ１７ｃ等の
複数のセンサで構成されている例を述べたが、別の実施
の形態では、いずれか１つのセンサ、あるいはいずれか
２つのセンサの組み合わせで構成されていてもよい。

【００５７】例えば検出手段が車速センサ１７ａのみで
構成されている場合には、次のように応答時間の調整を
行うこととなる。すなわち、時間調整手段１５ａが、車
速センサ１７ａが検出した車両の走行速度の情報を基
に、車両が加速又は減速しているか否かの車両の走行状
況を判断する。そして、車両が所定の範囲を越えて加速
又は減速しているとの走行状況を検出すると、音声認識
部１１が認識した音声内容にしたがって生成した制御信
号の出力を一時中断させるように応答時間を調整する。
ここで実施の形態（１）の場合のように、検出された走
行状況から運転者の運転負荷量を判定し、この判定結果
から上記のように応答時間の調整を行うようにすること
も可能である。その後、車両の走行速度がほぼ一定又は
車両がほぼ停止したとの走行状況を検出すると、中断し
ていた制御信号の出力を再開させるように応答時間を調
整する。

【００５８】また例えば検出手段がハンドル角センサ１
７ｂのみで構成されている場合には、次のような応答時
間の調整を行うこととなる。すなわち、時間調整手段１
５ａが、ハンドル角センサ１７ｂが検出したハンドル角
情報を基に、車両がコーナリングしている状態か否かの
走行状況を判断する。そして、車両がコーナリングして
いるとの走行状況を検出すると、音声認識部１１が認識
した音声内容にしたがって生成した制御信号の出力を一
時中断させるように応答時間を調整する。この場合も、
検出された走行状況から運転者の運転負荷量を判定し、
この判定結果から上記のように応答時間の調整を行うよ
うにすることも可能である。その後、コーナリングが終
了したとの走行状況を検出すると、中断していた制御信
号の出力を再開させるように応答時間を調整する。

【００５９】また例えば検出手段がエンジン回転数セン
サ１７ｃのみで構成されている場合には、次のような応
答時間の調整を行うこととなる。すなわち、時間調整手
段１５ａが、エンジン回転数センサ１７ｃが検出したエ
ンジン回転数の情報を基に、エンジン回転数の変化が所
定の範囲を越えていて変動が激しいか否かの車両の走行
状況を検出する。そして、エンジン回転数の変動が激し
いとの走行状況を検出すると、音声認識部１１が認識し
た音声内容にしたがって生成した制御信号の出力を一時
中断させるように応答時間を調整する。この場合も、検
出された走行状況から運転者の運転負荷量を判定し、こ
の判定結果から上記のように応答時間の調整を行うよう
にしてもよい。その後、エンジン回転数の変化が所定の
範囲内に納まり、エンジン回転数の変動が小さいとの走
行状況を検出すると、中断していた制御信号の出力を再
開させるように応答時間を調整する。

【００６０】一般に、車両が加速又は減速している走行
状況、車両がコーナリングしている走行状況、エンジン
回転数の変動が激しい走行状況では、運転者の運転に対
する負荷量は大きい。また、車両の走行速度がほぼ一定
又は車両がほぼ停止した走行状況、コーナリングが終了
した走行状況、エンジン回転数の変動幅が小さい走行状
況では、運転負荷量は小さい。したがって、車速センサ
１７ａ、ハンドル角センサ１７ｂ、エンジン回転数セン
サ１７ｃのそれぞれが検出した情報のみを基に判断され
る車両の走行状況に応じて応答時間を調整することによ
っても、実施の形態（１）の場合と同様に、車両の走行
状況が安定するまで、認識させる音声の発声、トークバ
ックのメッセージの聞き取りや画面表示された提示内容
の視認等を運転者に行わせないようにすることができる
ため、運転の安全性を向上させることができる。また、
車両が停止した状態と運転中のときとで応答時間を調整
することができるので、運転者の感覚に合った操作性の
良好な車載用音声認識装置を実現することができる。

【００６１】また実施の形態（１）に係る車載用音声認
識装置では、検出手段が車両の走行状況を検出するセン
サからなる例を述べたが、本発明はこれに限定されるも
のではない。例えば別の実施の形態では、検出手段が、
音声認識に不可欠な音声収録用のマイクロホン１２から
得られる車両内の暗騒音のレベルを車両の走行状況とし
て検出するレベル検出手段や、車両の運転者の運転状況
を画像処理により解析して車両の走行状況として検出す
る画像処理手段から構成されていてもよい。また、さら
に別の実施の形態では、検出手段が、上記のセンサとレ
ベル検出手段と画像処理手段とのうちの２つ以上が組み
合わされて構成されていてもよい。

【００６２】上記の画像処理手段は、例えばＣＣＤカメ
ラ等の小型カメラからなり、車両内に取り付けられて運
転者がハンドルを切っている等の運転状況を画像に捉
え、車両の走行状況を検出するように構成されたものか
らなる。センサだけでなく、上記したようなそれ以外の
検出手段が検出した情報も車両の走行状況を検出する情
報として用いれば、よりきめ細かい応答時間の調整や認
識処理時間の調整を行うことができることとなる。

【００６３】次に、本発明に係る車載用音声認識装置の
実施の形態（２）を説明する。実施の形態（２）に係る
車載用音声認識装置において、実施の形態（１）に係る
車載用音声認識装置１０と相違することろは、時間調整
手段１５ａによる認識処理時間の調整方式にある。実施
の形態（２）は、認識処理時間の調整方式以外の構成要
素は実施の形態（１）と同様に構成されている。そのた
め、ここでは、図１に示した各構成要素の符号を用いて
実施の形態（２）の説明を行う。

【００６４】図４は実施の形態（２）に係る車載用音声
認識装置における認識処理時間の調整方式を説明するた
めの図であり、（ａ）は実施の形態（１）に採用した基
本形、（ｂ）は実施の形態（２）に採用した汎用形を示
している。

【００６５】図４（ａ）に示すように実施の形態（１）
で採用した基本形では、検出手段１７の車速センサ１７
ａ、ハンドル角センサ１７ｂ、エンジン（Ｅ／Ｇ）回転
数センサ１７ｃから検出される車速、ハンドル角、エン
ジン回転数等の情報から直接走行状況を判断し、認識処
理時間の演算処理を行い、演算処理結果に基づいて認識
処理時間を調整している。

【００６６】一方、図４（ｂ）に示すように実施の形態
（２）で採用した汎用形では、予め認識処理時間の調整
パターンを設定して例えばマイコン１５のＲＯＭに格納
しておく。認識処理時には、上記の車速センサ１７ａ、
ハンドル角センサ１７ｂ、エンジン（Ｅ／Ｇ）回転数セ
ンサ１７ｃから検出される車速、ハンドル角、エンジン
回転数等の情報を基に補正値（パラメータ）を演算し、
求められた補正値から予め設定された調整パターンの選
択を決定する。このことにより、認識処理時間の調整を
行っている。

【００６７】このように構成された車載用音声認識装置
１０によれば、予め設定された認識処理時間の調整パタ
ーンが、検出手段１７の各センサ１７ａ〜１７ｃが検出
した実際の車両の走行状況を基に演算された補正値を用
いて決定されるので、様々な検出結果に柔軟に対応して
認識処理時間の調整を行うことができる。よって、汎用
形の調整方式を採用した実施の形態（２）に係る車載用
音声認識装置１０では、例えば走行速度に基づく暗騒音
のレベルの違い等、様々な車種に対応できる汎用性の高
いものとなる。つまり、後付けで車両に装備できる市販
品として対応できるものとなるので、製品化が容易とな
る点で有効である。

【００６８】次に、本発明に係る車載用音声認識装置の
実施の形態（３）を説明する。図５は実施の形態（３）
に係る車載用音声認識装置のマイコン２１の構成を示す
図である。図５に示したように、実施の形態（３）に係
る車載用音声認識装置が、実施の形態（１）に係る車載
用音声認識装置１０と相違することろは、マイコン２１
が時間調整手段１５ａ及び判定手段１５ｂの他に、タイ
ミング調整手段２１ａを備えていることにある。なお、
実施の形態（３）においてマイコン２１以外の構成要素
は実施の形態（１）と同様に構成されている。このた
め、ここでは、図１に示した各構成要素の符号を用いて
実施の形態（３）の説明を行う。

【００６９】上記したタイミング調整手段２１ａは、マ
イコン２１が音声認識部１１で認識された音声内容にし
たがい制御信号を生成し音声出力部１９に出力してトー
クバックのメッセージを発声させる際に、検出手段１７
が検出した車両の走行状況に応じてその発声のタイミン
グを調整するものである。例えば音声出力部１９の音声
合成手段１９ｂによる音声合成を制御することにより、
トークバックのメッセージの発声タイミングを調整する
ことができる。

【００７０】また車両の走行状況に応じたトークバック
のメッセージの発声タイミングの調整は、例えば次のよ
うにして行うことができる。すなわち、実施の形態
（１）に係る車載用音声認識装置１０の場合と同様に、
検出手段１７により検出された車両の走行状況に基づい
て判定手段１５ｂが運転負荷量を判定する。そして、そ
の判定結果が所定値を越えて例えば運転負荷量が最大で
あると判断すると、タイミング調整手段２１ａが、音声
出力部１９からのトークバックのメッセージの発声が一
時中断するようにその発声の発声タイミングを調整す
る。その後に運転負荷量が所定値より小さくなったと判
断すると、トークバックのメッセージの発声が再開する
ように発声タイミングを調整する。

【００７１】このようなタイミング調整手段２１ａを備
えた車載用音声認識装置では、トークバックのメッセー
ジの発声タイミングを車両の走行状況に応じて調整でき
るので、コーナリング時等のように運転者が運転操作に
集中しなければ危険な状況のときには、トークバックの
メッセージの発声を回避することができる。また車速が
一定の場合のように車両の走行状況が安定しており、運
転負荷量が小さいときには、トークバックのメッセージ
の発声を再開させることができる。

【００７２】よって、車両の走行状況が大きく変動して
いる状態においてはトークバックのメッセージの聞き取
り及びトークバックのメッセージに対する音声入力を行
わずに済むので、運転者は運転に集中することができ
る。また、トークバックのメッセージの発声タイミング
を車両の走行状況に応じて調整できるので、操作者の操
作タイミングの感覚を満足させることができ、これによ
り音声認識における操作性の向上を図ることができる。

【００７３】なお、上記の実施の形態（３）に係る車載
用音声認識装置では、マイコン２１が時間調整手段１５
ａと判定手段１５ｂとタイミング調整手段２１ａとを備
えて構成されている例を述べたが、別の実施の形態で
は、例えば時間調整手段１５ａ及びタイミング調整手段
２１ａを備えたものとしてマイコン２１を構成すること
も可能である。この場合には、マイコン２１内のＲＯＭ
に車両の走行状況に応じた発声タイミングの調整パター
ンを格納させ、この調整パターンに基づきタイミング調
整手段１５ａが直接、トークバックのメッセージの発声
タイミングを調整することになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態（１）に係る車載用音声認
識装置の概略構成を示すブロック図である。

【図２】（ａ）〜（ｄ）は、実施の形態（１）に係る時
間調整手段による応答時間及び認識処理時間の調整を説
明するための図である。

【図３】実施の形態（１）に係る車載用音声認識装置に
おける音声認識時のマイコンの動作を示すフローチャー
トである。

【図４】本発明の実施の形態（２）に係る車載用音声認
識装置における認識処理時間の調整方式を説明するため
の図である。

【図５】本発明の実施の形態（３）に係る車載用音声認
識装置のマイコンの構成の一部を示す図である。

【符号の説明】

１０ 車載用音声認識装置 １１ 音声認識部 １５，２１ マイコン １５ａ 時間調整手段 １５ｂ 判定手段 １７ 検出手段 １７ａ 車速センサ １７ｂ ハンドル角センサ １７ｃ エンジン回転数センサ ２１ａ タイミング調整手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 英樹 兵庫県神戸市兵庫区御所通１丁目２番28号 富士通テン株式会社内 Ｆターム(参考） 5D015 KK01 LL06

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力された音声認識装置の認識処理を行
   う音声認識部と、 該音声認識部が認識した音声内容にしたがい制御信号を
   生成し出力する応答処理を行う制御部とを備えた車載用
   音声認識装置において、 車両の走行状況に応じて前記応答処理に要する応答時間
   を調整する第１の時間調整手段を備えていることを特徴
   とする車載用音声認識装置。
2. 【請求項２】 入力された音声認識装置の認識処理を行
   う音声認識部と、 該音声認識部が認識した音声内容にしたがい制御信号を
   生成し出力する応答処理を行う制御部とを備えた車載用
   音声認識装置において、 車両の走行状況に応じて前記応答処理に要する応答時間
   を調整するとともに、前記音声認識部による認識処理に
   要する認識処理時間を調整する第２の時間調整手段を備
   えていることを特徴とする車載用音声認識装置。
3. 【請求項３】 車両の走行状況を検出する検出手段を備
   え、 前記第１又は第２の時間調整手段が、前記検出手段が検
   出した情報に基づいて前記応答時間、又は前記応答時間
   及び前記認識処理時間を調整するものであることを特徴
   とする請求項１又は請求項２記載の車載用音声認識装
   置。
4. 【請求項４】 前記検出手段が、前記音声認識部に入力
   された車両の暗騒音のレベルを、前記車両の走行状況と
   して検出するものであることを特徴とする請求項３記載
   の車載用音声認識装置。
5. 【請求項５】 前記検出手段が、運転者による車両の運
   転状況を画像処理により解析して車両の走行状況として
   検出するものであることを特徴とする請求項３記載の車
   載用音声認識装置。
6. 【請求項６】 前記検出手段が、車両の速度を検出する
   車速センサであり、 前記時間調整手段が、前記車速センサが検出した情報を
   基に車両が所定の範囲を越えて加速又は減速していると
   の走行状況を検出すると前記制御信号の出力を一時中断
   させるように前記応答時間を調整し、その後車両の走行
   速度がほぼ一定又は車両がほぼ停止したとの走行状況を
   検出すると前記制御信号の出力を再開させるように前記
   応答時間を調整するものであることを特徴とする請求項
   ３記載の車載用音声認識装置。
7. 【請求項７】 前記検出手段が、ハンドルの角度を検出
   するハンドル角センサであり、 前記時間調整手段が、前記ハンドル角センサが検出した
   情報を基に車両がコーナリングしているとの走行状況を
   検出すると前記制御信号の出力を一時中断させるように
   前記応答時間を調整し、その後コーナリングが終了した
   との走行状況を検出すると前記制御信号の出力を再開さ
   せるように前記応答時間を調整するものであることを特
   徴とする請求項３記載の車載用音声認識装置。
8. 【請求項８】 前記検出手段が、車両のエンジンの回転
   数を検出する回転数センサであり、 前記時間調整手段が、前記回転数センサが検出した情報
   を基にエンジンの回転数の変化が所定の範囲を越えてい
   て変動が激しいとの走行状況を検出すると前記制御信号
   の出力を一時中断させるように前記応答時間を調整し、
   その後エンジンの回転数の変化が所定の範囲内となって
   変動が小さいとの走行状況を検出すると前記制御信号の
   出力を再開させるように前記応答時間を調整するもので
   あることを特徴とする請求項３記載の車載用音声認識装
   置。
9. 【請求項９】 車両の走行状況を検出する検出手段を複
   数備え、 前記時間調整手段が、予め設定された前記認識処理時間
   の調整パターンを、前記複数の検出手段が検出した情報
   を基に演算した補正値を用いて補正することにより、前
   記認識処理時間の調整を行うものであることを特徴とす
   る請求項２記載の車載用音声認識装置。
10. 【請求項１０】 前記制御信号の出力によりトークバッ
    クのメッセージを発声させる際に、このメッセージの発
    声タイミングを前記車両の走行状況に応じて調整するタ
    イミング調整手段を備えていることを特徴とする請求項
    １〜８のいずれかの項に記載の車載用音声認識装置。
11. 【請求項１１】 前記検出手段により検出された車両の
    走行状況に基づいて運転者の車両の運転に対する負荷量
    を判定する判定手段を備え、 前記タイミング調整手段が、前記判定手段による判定結
    果から前記負荷量が所定値を越えたと判断すると前記ト
    ークバックのメッセージの発声を一時中断するように該
    メッセージの発声タイミングを調整し、その後前記負荷
    量が所定値以下であると判断すると前記トークバックの
    メッセージの発声を再開するように該メッセージの発声
    タイミングを調整するものであることを特徴とする請求
    項１０記載の車載用音声認識装置。