JP2001195088A - 音声認識遠隔制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】音声認識遠隔制御装置の音声認識精度を高め
る。 【解決手段】ユニット部５の側部には、音声入力用マイ
クロホン２３の前方にノイズ低減筒７が設けられ、ま
た、天井には、ノイズ用マイクロホン９が設けられ、基
台３に設けられた複数の音声感知センサ１７はユニット
部５を回転させるモータ６の駆動回路に接続されてい
る。ユーザーが声を発するとセンサ１７によるセンサス
イッチがモータ６の駆動回路を駆動させ、ユニット部５
を回転させ、ユーザーの口元近くにノイズ低減筒７を位
置させる。この状態ではユーザーが認識単語を発すると
ノイズ成分がノイズ低減筒７中を伝搬する途中でかなり
減衰する。また、マイクロホン２３で入力された音声信
号からマイクロホン９で収音されたノイズ成分が減算さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は音声に基づいて複数
の電気機器を全て遠隔装置できる音声認識遠隔制御装置
に係り、特に、周辺ノイズ成分を低減することにより音
声認識部での認識精度を高めた音声認識遠隔制御装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】離れたところにあるテレビション、エア
コン等の電気機器を、操作者が遠隔操作するための遠隔
制御装置が一般に用いられてきている。この遠隔制御装
置は、遠隔操作ユニットの操作パネル面に配置されたス
イッチを手動で操作することにより、赤外光を送信させ
るものである。上記の遠隔制御装置は、複雑な機能をも
つ電気機器を複数制御する場合には、初期設定のための
入力操作が煩雑であり、さらに初期設定後の操作も面倒
で、使いこなすのが大変になる。

【０００３】そこで、音声入力に基づいて電気機器を遠
隔制御する音声認識遠隔制御装置が提案されているが、
実用化するためには周囲の雑音による影響を極力抑えて
音声認識の精度を高めることが求められる。例えば、特
開平０５−０２２７７９号には、命令音声信号が加算器
に送られ、且つ、ノイズ源であるスピーカからの音声に
対応する信号として音声出力回路からの音声信号が減算
信号として加算器に送られることにより、加算器からノ
イズ成分が低減された差分信号が音声認識部に向けて供
給されることを特徴とする音声認識遠隔制御装置が開示
されている。しかしながら、上記の音声認識遠隔制御装
置では、ノイズ源が走行している自動車のような場合に
は周辺ノイズ成分を低減することができず、実用的なも
のではなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の課題
を解決するため、音声だけで電気機器の制御が行え、し
かも周辺ノイズ成分が混入しても音声認識を精度高く行
える音声認識遠隔制御装置を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、音声
入力用マイクロホンと、前記音声入力用マイクロホンで
得られた音声信号が認識判定されて音声認識結果が出力
される音声分析認識部と、音声認識結果に応じて電気機
器を制御する制御指令コードが出力される制御部と、制
御指令コードがリモコン信号として送信される送信部と
を備えてなる音声認識遠隔制御装置において、前記音声
入力用マイクロホンの前方に、外側筒部と、前記外側筒
部の内周面に配置された減衰材とからなるノイズを低減
するためのノイズ低減筒が設けられたことを特徴とする
音声認識遠隔制御装置である。

【０００６】請求項２の発明は、請求項１に記載の音声
認識遠隔制御装置において、さらに、ノイズ用マイクロ
ホンと、前記ノイズ用マイクロホンで得られた音声信号
がフィルター処理されて周辺ノイズ成分の信号が取り出
されるフィルター部と、フィルター部で得られた周辺ノ
イズ成分の信号が減算信号として出力されるインバータ
と、音声入力部で得られた音声信号と減算信号とが加算
されて出力される加算器とからなる、ノイズ低減用のバ
ンドパスフィルター部が設けられており、前記音声入力
用マイクロホンで得られた音声信号が前記バンドパスフ
ィルター部に送られてノイズが低減された後、前記音声
分析認識部に送られることを特徴とする音声認識遠隔制
御装置である。

【０００７】請求項３の発明は、請求項１または２に記
載の音声認識遠隔制御装置において、前記ノイズ低減筒
はモータにより移動可能であり且つモータの駆動回路に
は人体を感知するセンサによるセンサスイッチが設けら
れていることを特徴とする音声認識遠隔制御装置であ
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に従って説明する。図１は、音声認識遠隔制御装置
１の外観を示す。音声認識遠隔制御装置１は、大別して
基台３とその上に載せられたユニット部５とからなる。
基台３にはユニット部５が回転自在に取り付けられ、こ
のユニット５はモータ６によって回転させられる。ユニ
ット部５には、ノイズ低減筒７が収容されている。この
ノイズ低減筒７は、図２に示すように、ラバー製の外側
筒部１９と、この外側筒部１９の内周面に設けられた合
成繊維製の内側筒部２１とによって構成されている。ノ
イズ低減筒７の一端側はユニット部５の側壁から露出し
ている（以下、ノイズ低減筒７が露出する面を正面とい
い、これと反対側の面を背面という）。ユニット部５に
は音声入力用マイクロホン２３が収容され、この音声入
力用マイクロホン２３の前方にノイズ低減筒７の他端が
対向している。

【０００９】ユニット部５の表面の天井には、周辺ノイ
ズ成分を収音するためのノイズ用マイクロホン９が配置
されている。ノイズ用マイクロホン９は、後述するバン
ドパスフィルター部１０１の一部を構成している。ユニ
ット部５の背面には、赤外光送信部１１が設けられてい
る。この赤外光送信部１１は赤外光方式に従ってリモコ
ン信号を送信するためのものである。

【００１０】ユニット部５の正面には、入力音声の認識
結果を表示するためのＬＥＤ表示部１３と、キー操作に
よる遠隔制御を可能とする操作用キー入力部１５が配置
されている。また、基台５の周面には人体を音声により
感知するセンサ１７が、等間隔で１２個配置されてい
る。センサ１７はセンサスイッチ１２５の一部を構成し
ている。

【００１１】基台３の底面には、図１には示されていな
いが、赤外光方式に従って登録用のリモコン信号を受信
するための赤外光受信部１１５、ユーザーに音声応答を
するスピーカ１１７及び登録キー入力部１１３が設けら
れている。さらに、基台３の底面には、図示しない電源
１２１用の電池の取出口や図示しないパソコン接続用の
ポート１２３等が設けられている。

【００１２】図４は、音声認識遠隔制御装置１の電気的
な構成を概略的に示すブロック図である。１０１は音声
入力用マイクロホン２３で得られた音声信号から周辺ノ
イズ成分が低減されて出力されるバンドパスフィルター
部を示す。図５に詳細に示すようにバンドパスフィルタ
ー部１０１は、ノイズ用マイクロホン９と、ノイズ用マ
イクロホン９で得られた音声信号がディジタルフィルタ
ー処理して周辺ノイズ成分の信号が取り出されるフィル
ター部１０３と、フィルター部１０３から送られてきた
信号が減算信号に変換されて出力されるインバータ１０
５と、音声入力用マイクロホン２３で得られた音声信号
とインバータ１０５からの減算信号とが加算されて周辺
ノイズ成分が低減された音声信号が出力される加算器１
０７とからなる。

【００１３】１０９は音声分析認識回路を示し、この音
声分析認識回路１０９ではバンドパスフィルター部１０
１から送られてきた音声信号に対して音声認識処理が行
われる。この音声分析認識回路１０９は、任意の人の音
声を認識する不特定話者方式であり、予め記憶部に記憶
させておいた音声に含まれる言語的特徴に関する標準パ
ターンと入力音声信号を比較して類似性に基づいて認識
判定をし、得られた音声認識結果が命令コードとして出
力される。

【００１４】１２０はＣＰＵ中央制御ユニットを示し、
このＣＰＵ中央制御ユニット１２０で音声認識遠隔制御
装置１の全ての内部制御を行わせている。音声分析認識
回路１０９で得られた音声分析認識結果（命令コード）
は、ＣＰＵ中央制御ユニット１２０で、機器制御コード
に変換されて出力される。また、音声分析認識回路１０
９で得られた音声分析認識結果に基づいて、ＣＰＵ中央
制御ユニット１２０で表示用の制御信号が形成されＬＥ
Ｄ表示部１３に送られると共に、音声合成用の制御信号
が形成され音声合成発声回路１１９に送られ、スピーカ
１１７によって音声応答される。

【００１５】以下に、音声認識遠隔制御装置１の動作を
説明する。先ず、電気機器を遠隔制御する場合の動作を
説明する。電源１２１がＯＮの状態で、ユーザーが発声
すると、各センサ１７よりなるセンサスイッチ１２５が
音声を物理量として感知してＣＰＵ中央処理ユニット１
２０に信号が送られ、ＣＰＵ中央処理ユニット１２０か
らモータ６の駆動回路に、一番大きい物理量の音声を感
知したセンサ１７上にノイズ低減筒７の開口部２２が位
置するように一定角度回転させるモータ制御信号が送ら
れる。そして、図３の矢印に示すようにユニット部５が
回転して、ユーザーの口元が、ノイズ低減筒７の中心軸
方向に対して開口部２２を起点としてから大体±３０度
以内に位置することになる。

【００１６】また、ＣＰＵ中央制御ユニット１２０では
スイッチ部１１１の切り替え信号が形成され、この信号
に基づいてスイッチがＯＮにされて電源１２１と音声分
析認識回路１０９とが接続されて、音声認識状態に入
る。

【００１７】この状態で、図３に示すように、ユーザー
が電気機器の認識単語（例えば、テレビ）を発すると、
発せられた音声と周辺ノイズ成分とが開口部２２中を伝
搬し、音声入力用マイクロホン２３に到達して、音声
（電圧）信号に変換される。このとき、ユーザーの口元
とノイズ低減筒７との位置関係は上述のように予め調整
されているので、ユーザーから発せられた音声（波）の
大部分は内側筒部２１の内壁に反射せずに、即ち減衰せ
ずに伝搬していくのに対して、周辺ノイズ成分（波）は
ランダムな入射角度で開口部２２に入射されるので、内
壁に反射されて減衰される。従って、音声入力用マイク
ロホン２３でユーザーの音声と共に入力される周辺ノイ
ズ成分はかなり低減される。

【００１８】また、周辺ノイズ成分とユーザーの音声の
回り込み成分（エコー）はノイズ用マイクロホン９で収
音されて音声信号に変換される。この音声信号はフィル
ター部１０３に送られディジタルフィルター処理されて
周辺ノイズ成分に対応する音声信号が取り出された後、
この音声信号がインバータ１０５に送られ減算信号とさ
れる。この減算信号と、上記の音声入力用マイクロホン
２３で得られた音声信号とが、加算器１０７に送られ
る。そして、加算器１０７では、音声入力用マイクロホ
ン２３で得られたユーザーの音声信号から周辺ノイズ成
分の信号を引いた差分信号が出力される。従って、バン
ドパスフィルター部１０１から出力された音声（差分）
信号は、ノイズが低減されている。

【００１９】加算器３７から出力された音声信号は、音
声分析認識回路１０９に送られ、ここで認識判定され、
音声認識結果が命令コードとして出力される。この命令
コードは、ＣＰＵ中央処理ユニット１２０に送られ、こ
こで記憶部に格納されている命令コード・制御指令コー
ドのデータに基づいて電気機器の制御指令コードの検索
が行われ、検索結果の制御指令コードが出力される。制
御指令コードは、赤外光送信部１１に送られ、ここから
赤外光送信方式に従ってリモコン信号光が送信される。
リモコン信号光は制御対象の電気機器の赤外光受信部で
受信され、復調された後、電気機器の本体制御部に送ら
れる。

【００２０】また、ＣＰＵ中央処理ユニット１２０にお
いて、制御対象である電気機器の特定情報表示用の信号
が形成され、ＬＥＤ表示部１３に送られる。従って、制
御指令の内容に対応して、ＬＥＤ表示部１３が点灯され
る。尚、ＬＥＤ表示部１３は一定時間経過後に自動的に
消灯される。併せて、ＣＰＵ中央処理ユニット１２０に
おいて、音声合成発声回路１１９に送る制御指令の確認
信号が形成され、スピーカ１１７から確認の音声応答が
なされる。従って、ＬＥＤ表示部１３での表示やスピー
カ１１７からの音声応答により操作状態を確認できる。

【００２１】音声入力の代わりに、操作用キー入力部１
５でのキー操作からも遠隔制御される。ユーザーがキー
を操作するとキーの操作内容に対応して、音声入力した
場合と同じように、ＣＰＵ中央処理ユニット１２０から
機器制御コードが選択されて出力される。

【００２２】次に、各電気機器のリモコン信号の登録を
する場合について説明する。登録用キー入力部１１３の
登録開始キーを押すと登録開始状態となる。ユーザーが
ノイズ低減筒７の開口部２２に向かって認識単語を発す
ると、音声入力用マイクロホン２３で得られた音声信号
はパンドパスフィルター部１０１で同様に周辺ノイズ成
分が取り除かれた後、音声分析認識部１０９でパターン
化され、ＣＰＵ中央制御ユニット１２０に送られる。一
方、赤外光受信部１１５で受信されたリモコン信号も、
ＣＰＵ中央制御ユニット１２０に送られる。そして、図
示しない単語標準パターン辞書（記憶部）に書き込まれ
ると共に、標準パターン命令コード・機器制御コードの
変換テーブル（記憶部）に書き込まれる。その後、登録
用キー入力部１１３の記憶キーを押すと登録が終了す
る。

【００２３】電気機器としてテレビを遠隔制御する場合
には、以下のような会話形式で行われる。 （例１）テレビの電源をＯＮさせる場合 ユーザー：“テレビ” 本装置：“かしこまりました” （テレビ動作表示用ＬＥＤ点滅） （テレビ電源スイッチコード送信） （例２）テレビのチャンネルをＵＰさせる場合 ユーザー：“テレビ” 本装置：“‥‥‥‥” （テレビ動作表示用ＬＥＤ点滅） ユーザー：“チャンネル” 本装置：“‥‥‥‥” （チャンネル動作表示用ＬＥＤ点滅） ユーザー：“アップ” 本装置：“かしこまりました” （チャンネルＵＰ動作用ＬＥＤ点滅） （チャンネルＵＰコード送信）

【００２４】以上、本発明の実施の形態について説明し
てきたが、具体的な実施の形態はこれに限られるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の
変更等があっても本発明に含まれる。

【００２５】

【発明の効果】本発明の音声認識遠隔制御装置によれ
ば、周辺ノイズ成分が低減された音声信号が音声分析認
識回路に送られるので、音声認識の精度が高まる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る音声認識遠隔制御装
置の外観斜視図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る音声認識遠隔制御装
置の一部の拡大外観図である。

【図３】本発明の実施の形態に係る音声認識遠隔制御装
置の使用状態を説明する図である。

【図４】本発明の実施の形態に係る音声認識遠隔制御装
置の電気的構成を概略的に示すブロック図である。

【図５】本発明の実施の形態に係る音声認識遠隔制御装
置の要部の電気的構成を概略的に示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１ 音声認識遠隔制御装置 ３ 基台 ５ ユニット部 ６ モータ ７ ノイズ低減筒 ９ ノイズ用マイクロホン １１ 赤外光送信部 １７ センサ １９ 外側筒部 ２１ 内側筒部 ２２ 開口部 ２３ 音声入力用マイクロホン １０１ バンドパスフィルター部 １０９ 音声分析認識回路 １１１ スイッチ部 １２０ ＣＰＵ中央制御ユニット

───────────────────────────────────────────────────── 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 21/02 Ｈ０４Ｑ 9/00 ３３１Ａ Ｈ０４Ｎ 5/00 ３７１Ａ Ｈ０４Ｑ 9/00 ３０１ Ｈ０４Ｒ 1/34 ３２０ ３１１ 3/00 ３２０ ３３１ Ｇ１０Ｌ 3/00 ５１１ ３７１ ５５１Ｆ Ｈ０４Ｒ 1/34 ３２０ 3/02 ３０１Ｅ 3/00 ３２０

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】音声入力用マイクロホンと、前記音声入力
   用マイクロホンで得られた音声信号が認識判定されて音
   声認識結果が出力される音声分析認識部と、音声認識結
   果に応じて電気機器を制御する制御指令コードが出力さ
   れる制御部と、制御指令コードがリモコン信号として送
   信される送信部とを備えてなる音声認識遠隔制御装置に
   おいて、 前記音声入力用マイクロホンの前方に、外側筒部と前記
   外側筒部の内周面に設けられた減衰材とからなるノイズ
   を低減するためのノイズ低減筒が設けられたことを特徴
   とする音声認識遠隔制御装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の音声認識遠隔制御装置に
   おいて、さらに、ノイズ用マイクロホンと、前記ノイズ
   用マイクロホンで得られた音声信号がフィルター処理さ
   れて周辺ノイズ成分の信号が取り出されるフィルター部
   と、フィルター部で得られた周辺ノイズ成分の信号が減
   算信号として出力されるインバータと、音声入力部で得
   られた音声信号と減算信号とが加算されて出力される加
   算器とからなる、ノイズ低減用のバンドパスフィルター
   部が設けられており、前記音声入力用マイクロホンで得
   られた音声信号が前記バンドパスフィルター部に送られ
   てノイズが低減された後、前記音声分析認識部に送られ
   ることを特徴とする音声認識遠隔制御装置。
3. 【請求項３】請求項１または２に記載の音声認識遠隔制
   御装置において、前記ノイズ低減筒はモータにより移動
   可能であり且つモータの駆動回路には人体を感知するセ
   ンサによるセンサスイッチが設けられていることを特徴
   とする音声認識遠隔制御装置。