JP2002132292A - 音声によるホームオートメーションシステム - Google Patents

音声によるホームオートメーションシステム

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JP2002132292A
JP2002132292A JP2000327276A JP2000327276A JP2002132292A JP 2002132292 A JP2002132292 A JP 2002132292A JP 2000327276 A JP2000327276 A JP 2000327276A JP 2000327276 A JP2000327276 A JP 2000327276A JP 2002132292 A JP2002132292 A JP 2002132292A
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home automation
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Daisuke Murakami
大介 村上
Takeshi Nakamura
健 中村
Toshihide Fujimaki
俊秀 藤巻
Yoshiharu Hashizume
義晴 橋詰
Masahiko Kasahara
正彦 笠原
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Original Assignee
AdIn Research Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、意味理解を行わずに音声認識精度
が高められた音声会話を用いて種々の機器を操作するホ
ームオートメーションシステムの提供を目的とする。 【解決手段】 本発明のホームオートメーション装置１
は、入力信号を入力音声データに、出力音声データを出
力信号に変換する音声入出力インタフェース手段１０
と、入力音声データが所定の会話パターンと一致するま
で、入力音声データを限定させる出力音声データを生成
し、入力音声データが所定の会話パターンと一致したと
き、一致した会話パターンに対応した処理項目を選択す
る音声会話手段２０と、選択された処理項目を解釈し、
少なくとも１台の機器への制御データを生成するコマン
ド発生手段３０と、制御データを少なくとも１台の機器
３に伝達する機器インタフェース手段４０とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に、家庭や
オフィスにおける機器や設備のオートメーションの分野
に係り、特に、一般家庭内の電化製品や通信機器などの
動作を音声で制御するホームオートメーションシステム
に関する。
【０００２】ホームオートメーションの適用例として、
たとえば、以下の例が考えられる。外出後に電灯の消し
忘れや施錠のし忘れなどに気付くという状況で、携帯電
話などを用いて音声で電灯の消灯や施錠の確認・操作を
行う。また、外出先から携帯電話などを用いて音声で番
組の録画予約状況を確認し、予約し忘れていた場合に、
ビデオ録画予約の操作を行う。或いは、帰宅前に、電話
からの音声による指示でエアコンなどの空調装置や門灯
などを起動することも考えられる。
【０００３】さらに、在宅時にも、就寝後に、施錠確認
や、電灯／空調機の操作を音声で行えると便利である。
【０００４】
【従来の技術】従来、ホームオートメーション（HA, Ho
me Automation）の必要性が認識され、ホームオートメ
ーションに対する需要は潜在的に大きいと考えられ、そ
の実現のため種々の開発や実証実験が行われている。し
かし、ホームオートメーションは、未だ、一般家庭に普
及していない。
【０００５】従来技術において、利用者が機器の状況を
確認するための手段、すなわち、ホームオートメーショ
ン装置側からの情報発信手段は、主として、液晶ディス
プレイによる表示や、LEDの点灯／点滅が利用されてい
た。また、一部のテレビ／ビデオ装置などの場合、リモ
コン装置やテレビ画面上で情報表示を行うことができ
る。
【０００６】一方、利用者が機器の動作を指示するため
のインタフェース手段として、電話回線経由でセキュリ
ティ装置やビデオを操作する機能を備えた装置が提案さ
れている。この場合、利用者は、データ通信やPB信号
（プッシュ・トーン）によって操作情報をホームオート
メーション装置に送信する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来技術による液晶デ
ィスプレイやLEDなどを利用した情報発信手段の場合、
利用者は、情報発信手段が設置されている場所に移動し
ない限り、情報を確認することができない。また、リモ
コン装置やテレビ画面上で情報表示を行う場合、利用者
がその画面を視認できる状態にあることが必要である。
【０００８】一方、利用者からホームオートメーション
装置への操作情報の送信手段として、データ通信を用い
る場合、ホームオートメーション装置から遠隔した利用
者の操作側にパソコンや専用の通信機器を設ける必要が
あると共に、利用者はこのデータ通信に固有の操作に習
熟する必要がある。
【０００９】また、電話回線を通じて利用者がPB信号で
操作する場合、機器の操作情報をホームオートメーショ
ン装置に指令するためには、かなり複雑なボタン操作を
伴うので、利用者はボタン操作に習熟する必要がある。
多くの自動応答システムで実現されているPB信号による
入力方法は、機械操作に不慣れな利用者にとって有効な
手段ではないことが知られている。
【００１０】このように、従来技術によるホームオート
メーションシステムでは、利用者が情報を確認するため
には情報発信手段の設置場所に移動する必要があり、か
つ、利用者が指示情報を送るためには、操作に習熟する
必要があるという点で、対人インタフェースが不十分で
あり、利用者にとって扱い難いシステムになっている。
【００１１】利用者は、装置との間で情報の授受をする
場合、人間同士のコミュニケーションと同様に音声で意
思の疎通を図れるならば、装置の操作にかかわる負担が
軽減されることが多い。特に、電話機を用いる場合に
は、ボタン操作よりも、電話の本来的な機能である音声
通話を利用できる方が、利用者にとって扱い易いシステ
ムが構築できると考えられる。
【００１２】そこで、ホームオートメーションシステム
においても、利用者は、ホームオートメーション装置と
音声で会話できることが要求され、一般的なアプローチ
として高度な音声認識技術の開発が試みられる。
【００１３】従来技術のレベルにおいては、音声認識自
体の精度を向上させることが容易ではない。人間同士の
コミュニケーションの場合に、多少不明瞭な音声でもご
認識の発生する頻度が低いのは、双方が会話内容や文脈
を理解しており、それによって音声認識を補助すること
ができるためである。しかし、このような人間同士のコ
ミュニケーションと同様の機能を実現するためには、音
声認識技術以外に、意味理解という技術が必要となり、
意味理解自体の技術的な課題を解決し、かつ、システム
の処理能力をより高めることが要求される。したがっ
て、実際上、実用的なシステムを構築することが困難で
ある。
【００１４】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み
て、意味理解を行わずに音声認識精度が高められた音声
会話を用いて、種々の機器を操作するホームオートメー
ション装置、ホームオートメーションプログラムを記録
した記録媒体、ホームオートメーションシステム、及
び、ホームオートメーション方法の提供を目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】図１は、上記目的を達成
する本発明の原理構成図である。
【００１６】請求項１に係る発明は、利用者からの発声
に基づいて少なくとも１台の機器３を遠隔制御するホー
ムオートメーションシステムにおいて、入力信号を入力
音声データに変換し、出力音声データを出力信号に変換
する音声入出力インタフェース手段１０と、上記音声入
出力インタフェース手段１０に接続され、入力音声デー
タが所定の会話パターンと一致するまで、上記入力音声
データを限定させる出力音声データを生成し、上記入力
音声データが所定の会話パターンと一致したとき、上記
一致した会話パターンに対応した処理項目を選択する音
声会話手段２０と、上記音声会話手段２０に接続され、
上記選択された処理項目を解釈し、上記少なくとも１台
の機器への制御データを生成するコマンド発生手段３０
と、上記コマンド発生手段３０に接続され、上記制御デ
ータを上記少なくとも１台の機器３に伝達する機器イン
タフェース手段４０とを有することを特徴とするホーム
オートメーション装置１である。
【００１７】請求項２に係る発明によれば、上記音声会
話手段２０は、上記入力音声データから検出されるべき
認識対象語を記憶する認識対象語記憶手段２２と、上記
入力音声データから所定の認識対象語を検出する音声認
識処理手段２１と、上記会話パターンと上記対応した処
理項目とを記憶する会話パターン記憶手段２６と、上記
音声認識処理手段２１で検出された認識対象語が上記会
話パターン記憶手段２６に記憶されたいずれかの会話パ
ターンと一致するかどうかを判定し、一致する場合に、
上記一致した会話パターンに対応する処理項目を上記コ
マンド発生手段３０に送り、一致しない場合に、上記会
話パターンと一致する認識対象語を含むよう入力音声デ
ータを限定させるための質問項目を生成する会話処理手
段２５と、文字列と対応した音声データを記憶した音声
合成辞書記憶手段２４と、上記会話処理手段２５に接続
され、上記会話処理手段２５で生成された上記質問文の
文字列と対応した音声データを獲得し、上記出力音声デ
ータとして上記音声入出力インタフェース手段１０に送
る音声合成処理手段２３とを含む。
【００１８】請求項３に係る発明は、利用者からの発声
に基づいて少なくとも１台の機器を遠隔制御するホーム
オートメーションプログラムを記録したコンピュータ読
み取り可能な記録媒体であって、上記ホームオートメー
ションプログラムは、利用者からの発声に基づく入力音
声データが所定の会話パターンと一致するまで、上記入
力音声データを限定させる出力音声データを生成させ、
上記入力音声データが所定の会話パターンと一致したと
き、上記一致した会話パターンに対応した処理項目を選
択させる音声会話プロセスと、上記選択された処理項目
を解釈し、上記少なくとも１台の機器への制御データを
生成させるコマンド発生プロセスとを有することを特徴
とする。
【００１９】請求項４に係る発明によれば、上記音声会
話プロセスは、上記入力音声データから所定の認識対象
語を検出させる音声認識処理プロセスと、上記検出され
た認識対象語が所定の会話パターンと一致するかどうか
を判定させるプロセスと、上記検出された認識対象語が
所定の会話パターンと一致する場合に、上記一致した会
話パターンに対応する処理項目を選択させるプロセス
と、上記検出された認識対象語が所定の会話パターンと
一致しない場合に、上記会話パターンと一致する認識対
象語を含むよう入力音声データを限定させるための質問
項目を生成させるプロセスと、上記質問項目を上記音声
出力データに変換させるプロセスとを含むことを特徴と
する。
【００２０】請求項１及び３に係る発明によれば、利用
者の発声した音声指示を認識し、指示の内容に基づい
て、少なくとも１台の機器の動作を制御することが可能
になる。
【００２１】請求項２及び４に係る発明によれば、さら
に、音声による指示を正確に伝達するため、利用者の指
示内容を音声で確認することや、音声による指示を正確
に伝達するため、音声認識が難しい利用者の発話や、音
声認識で誤認される可能性が高いと予測される利用者の
発話を避けるため、利用者が容易に回答でき、かつ、利
用者の発話が音声認識し易い単語になるように、適切な
音声で利用者に問合わせをすることができるようにな
る。
【００２２】請求項５に係る発明は、利用者が音声を入
出力する音声入出力装置２と、上記音声入出力装置２に
接続され、上記利用者からの発声に基づいて少なくとも
１台の機器３を制御するホームオートメーション装置１
とを有する、ホームオートメーションシステムである。
【００２３】上記ホームオートメーション装置１は、入
力信号を入力音声データに変換し、出力音声データを出
力信号に変換する音声入出力インタフェース手段１０
と、上記音声入出力インタフェース手段１０に接続さ
れ、入力音声データが所定の会話パターンと一致するま
で、上記入力音声データを限定させる出力音声データを
生成し、上記入力音声データが所定の会話パターンと一
致したとき、上記一致した会話パターンに対応した処理
項目を選択する音声会話手段２０と、上記音声会話手段
２０に接続され、上記選択された処理項目を解釈し、上
記少なくとも１台の機器への制御データを生成するコマ
ンド発生手段３０と、上記コマンド発生手段３０に接続
され、上記制御データを上記少なくとも１台の機器３に
伝達する機器インタフェース手段４０とを有することを
特徴とする。
【００２４】請求項３乃至５に係る発明によれば、利用
者の発声した音声指示を認識し、指示の内容に基づい
て、少なくとも１台の機器の動作を制御することが可能
になる。
【００２５】請求項６に係る発明によれば、ホームオー
トメーションシステムは、上記機器インタフェース手段
４０と、上記少なくとも１台の機器３との間に設けら
れ、上記機器インタフェース手段４０から上記少なくと
も１台の機器３への上記制御データを中継する信号伝達
手段を更に有する。
【００２６】これにより、ホームオートメーション装置
１と機器３の間の通信経路長が延びて、機器インタフェ
ース手段４０によって制御データを直接的に伝達できな
い場合でも、制御データを機器に伝達できるようにな
る。この信号伝達手段は、電灯線、電波、或いは、赤外
線信号などの伝達媒体に応じたリレーによって実現され
る。
【００２７】請求項７に係る発明によれば、上記音声入
出力インタフェース手段１０は電話回線に対応し、上記
音声入出力装置２と上記音声入出力インタフェース手段
１０は電話回線を介して接続されることを特徴とする。
【００２８】これにより、利用者は、外出先から電話回
線経由で音声入出力を行うことができるようになる。
【００２９】請求項８に係る発明によれば、上記音声入
出力装置２はマイク及びスピーカを含み、上記音声入出
力インタフェース手段１０は音声を直接入出力するサウ
ンド機能を具備していることを特徴とする。
【００３０】これにより、利用者は、住居内にいるとき
に、離れた場所に設置された機器３の制御を行うことが
できるようになる。
【００３１】請求項９に係る発明によれば、少なくとも
１台の機器３は、赤外線受信装置を具備し、受信した赤
外線信号に対応した動作を行い、上記機器インタフェー
ス手段４０は赤外線送信装置を具備し、上記コマンド発
生手段３０により生成される上記制御データは、上記赤
外線送信装置を駆動するため使用されることを特徴とす
る。
【００３２】これにより、本発明をオフィスや一般家庭
に適用する際に、制御されるべき機器への通信手段とし
て、その機器にリモコン操作を目的として装備されてい
る赤外線受信装置を利用することができるようになる。
【００３３】請求項１０に係る発明によれば、少なくと
も１台の機器３は、電灯線に接続され上記電灯線を介し
て制御可能に構成され、上記機器インタフェース手段４
０は、電灯線を用いて上記少なくとも１台の機器３を制
御する制御手段を具備し、上記コマンド発生手段３０に
より生成される上記制御データは、上記制御手段を駆動
するため使用されることを特徴とする。
【００３４】これにより、本発明のシステムをオフィス
や一般家庭に適用する際に、制御さえるべき機器への通
信手段として、電灯線などのその機器に予め装備されて
いる通信装置を利用することができるようになる。
【００３５】請求項１１に係る発明によれば、少なくと
も１台の機器３は通信インタフェースを有し、上記機器
インタフェース手段４０は、上記少なくとも１台の機器
３の上記通信インタフェースに制御可能的に接続された
通信手段を具備し、上記コマンド発生手段３０により生
成される上記制御データは、上記通信手段を駆動するた
め使用されることを特徴とする。
【００３６】これにより、本発明のシステムをオフィス
や一般家庭に適用する際に、制御さえるべき機器への通
信手段として、有線又は無線の通信インタフェースなど
のその機器に予め装備されている通信装置を利用するこ
とができるようになる。
【００３７】図２は、請求項１２に係る発明であるホー
ムオートメーション方法の説明図である。本発明の音声
によるホームオートメーション方法は、利用者によって
発声され、少なくとも１台の機器への操作情報を表す音
声データを受信する工程（ステップ１）と、上記受信さ
れた音声データから認識対象語を検出し、上記検出され
た認識対象語を含む会話パターンを獲得する工程（ステ
ップ２）と、上記会話パターンに対応した処理項目を選
択する工程（ステップ３）と、上記選択された処理項目
に対応した制御コマンドを生成する工程（ステップ４）
と、上記生成された制御コマンドを上記少なくとも１台
の機器に伝達する工程（ステップ５）とを有することを
特徴とする。
【００３８】また、請求項１３に係る発明によれば、上
記会話パターンを獲得する工程は、上記利用者が上記会
話パターンに従って上記認識対象語を発声するよう誘導
する質問を上記利用者に対し与える工程を有することを
特徴とする。
【００３９】利用者は、マイクを通した直接の音声、或
いは、電話回線経由の音声で、家庭やオフィスに設置さ
れた装置と会話し、家庭やオフィスに設置された種々の
機器を操作することができるようになる。
【００４０】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の種々の実施例について説明する。
【００４１】図３は、本発明の第１実施例によるホーム
オートメーションシステムの略構成図である。本発明の
第１実施例では、利用者が外出先から携帯電話機２０
１、一般加入者端末２０２、或いは、公衆端末２０３な
どの音声入出力装置を使って、同図において点線で示さ
れた住宅内のテレビ３０１、ビデオ３０２、オーディオ
３０３、及び、エアコン３０４などの機器を制御する場
合を考える。携帯電話機２０１などの音声入出力装置
は、交換網２１０を介して、住居内に設置されたパーソ
ナルコンピュータ１に接続される。パーソナルコンピュ
ータには、電話回線対応インタフェース１１と、音声会
話処理を行うソフトウェアにより構成された音声会話シ
ステム２０と、会話パターンに応じて制御されるべき機
器に対応したコマンドを生成するコマンド生成部３０
と、テレビ３０１などの機器のオン／オフ指示、予約指
示、現況確認などの制御データを機器に適合した形で生
成し、機器に送信する機器対応インタフェース、典型的
に赤外線発信装置４１とを含み、一体として、ホームオ
ートメーション装置１を形成する。
【００４２】本発明の第１実施例による音声会話システ
ム２０は、従来技術的に課題が多いとされている意味理
解を行うことなく、音声認識の精度を向上させるため、
利用者が容易に回答することができ、使用する語彙や表
現が限定されるように、システム側が会話を主導するよ
うに構成される。そのため、単純な音声認識と音声合成
の組み合わせではなく、会話処理系を含むことを特徴と
する。
【００４３】音声会話システム２０は、音声認識処理系
と、音声合成（音声出力）処理系と、会話処理系とを含
む対話型音声認識ツールであり、単純な音声認識と音声
合成の組み合わせではなく、会話を行うことを目的とす
る。音声会話システム２０は、以下のように構成され
る。
【００４４】会話の内容は、簡単なスクリプト言語で予
め記述される。
【００４５】会話処理では、利用者が発話した音声の中
から、特定の単語（とその順序）を検出し、記述された
会話項目（パターン）との照合を行い、その会話項目に
対応して記載されている処理項目の内容を実行する。
【００４６】記載されている処理項目は、発声処理（音
声合成処理）、次に優先的に待ち受けられる（１つ若し
くは複数の）会話項目（パターン）の指定、照合に成功
した単語の変数への格納、変数の代入出、他システムと
の通信などの豊富な機能である。
【００４７】次に、優先的に待ち受ける会話項目（パタ
ーン）の単語を、自動的に音声認識対象単語である認識
対象語とし、逆に、この段階で関係の無い単語を認識対
象語から外すことにより、音声認識精度を向上させる。
【００４８】また、会話開始時の発声が無い状態での音
声入力レベルを元にして、無音検出のための閾値などを
自動調整する機能を有する。
【００４９】本発明の第１実施例による音声会話システ
ム２０によれば、会話を記述することができるので、音
として類似した単語の入力が予測される場合、或いは、
認識処理後の単語の候補が複数個になった場合には、聞
き直すことにより、誤認識を抑制することができ、最終
的な認識精度を向上させる機能が実現される。
【００５０】また、会話を記述できることから、容易に
音声認識が行える発声を利用者が行うように、質問を行
い、会話を誘導することが可能である。
【００５１】電話回線対応インタフェース１１は、ボイ
スモデムと、そのドライバとを含む音声信号を授受可能
なインタフェースである。ボイスモデム自体は、電話回
線に対応した音声入出力インタフェースであり、一般公
衆回線に適合したハードウェアは既に市販されている。
【００５２】機器対応インタフェース４１は、たとえ
ば、テレビ３０１、ビデオ３０２、オーディオ３０３、
エアコン３０４などの家庭用電化製品である種々の機器
との接続用インタフェースである。実現可能な接続イン
タフェースとしては、USB、iLink(FireWire)などが想定
される。これらは、"hot swap"（電源が入った状態での
接続や切り離し）が可能であり、旧来のコンピュータ用
のインタフェースよりも取り扱いが容易であり、家庭用
として好適である。また、電灯線経由での信号伝達や、
無線LANなども伝達媒体として利用できる。しかし、従
来の家庭用電化製品によりこれらの伝達媒体をサポート
するためには、機器側に改造などの何らかの処置が必要
であるため、普及には時間を要する。
【００５３】これに対し、多数の家電製品は、リモコン
装置を備えており、特に、テレビ、ビデオ、オーディ
オ、エアコンなどの機器は、その大半がリモコン装置、
典型的に赤外線リモコン装置を備えている。また、赤外
線リモコン装置における通信インタフェースは単純であ
り、機器を安価に製作できる。このように、赤外線リモ
コン装置は既に普及しているので、機器接続用のインタ
フェースとして赤外線リモコンを採用することにより、
家庭内に既に導入されている各種機器に追加投資を行う
ことなくホームオートメーションを実現できる。したが
って、本発明の好ましい実施例では、機器対応インタフ
ェース４１として、赤外線発信装置を採用する。
【００５４】さらに、ノートブック型パーソナルコンピ
ュータやPDAなどの通信用赤外線ポートを用いてテレビ
やビデオを制御するソフトウェアは、既に、フィーウェ
アやシェアウェアの形態で実現されている。
【００５５】電話回線対応インタフェース１１に設けら
れ、電話回線経由で音声指示／確認を行うために用いら
れるボイスモデムは、かなり低価格の製品を市場で入手
るすることが可能である。
【００５６】赤外線発信装置４１は、たとえば、パーソ
ナルコンピュータ１にRS-232Cで接続可能なテレビ／ビ
デオ／オーディオ用のリモコン装置が既に市販されてい
る。
【００５７】また、赤外線送信のためのデバイスとし
て、小型汎用赤外線リモート・コントロール送信機用４
ビット・シングルチップ・マイクロコントローラが市販
されている。また、ワンチップマイコンなどを用いてソ
フトウェア制御可能な送信回路を容易に製作することが
できる。このような赤外線送信用デバイスにRS-232CやU
SBなどのインタフェースを追加することによっても、赤
外線発信装置４１を作成することが可能である。
【００５８】図４は、本発明の第２実施例によるホーム
オートメーションシステムの略構成図である。本発明の
第２実施例では、音声入出力装置として、マイク２０４
及びスピーカ２０５が住居内に設けられ、マイク２０４
及びスピーカ２０５と直接音声入出力を行うために、パ
ーソナルコンピュータ１は、サウンド機能部１２を具備
している。これにより、室内に設置されたマイク２０４
及びスピーカ２０５を用いた音声操作も実現可能にな
る。
【００５９】図５は、本発明の第３実施例によるホーム
オートメーションシステムの処理説明図である。
【００６０】利用者が電話回線経由で音声操作を行う場
合、ボイスモデムとドライバを含む電話回線対応インタ
フェース１１は、電話回線からの信号を音声データ（PC
M、μ-Lawなどの形式）に変換し、逆に、音声データを
電話回線へ出力する信号に変換する。
【００６１】一方、利用者がマイク／スピーカを用いて
音声操作を行う場合、ホームオートメーション装置１を
構成するパーソナルコンピュータに挿入されたサウンド
カード１２が、マイクからの入力信号を音声データに変
換し、逆に、音声データをスピーカへの出力信号に変換
する。
【００６２】音声認識処理系２１は、入力された音声デ
ータ中に認識対象語２２が含まれているかどうかを判定
し、含まれている場合に、入力された音声データ中の文
字列と認識対象語との合致度を計算し、認識文字列及び
その合致度を会話処理系２５に渡す。
【００６３】音声合成処理系２３は、会話処理系２５か
ら渡された出力文字列に対応した音声データを、音声合
成辞書２４を元に作成し、ボイスモデム１１或いはサウ
ンドカード１２に出力音声データを渡す。
【００６４】会話処理系２５は、簡単なスクリプト言語
で記述された処理内容に従って以下の処理を行う。
【００６５】会話処理では、利用者が発話した音声の中
から、特定の単語（とその順序）を検出し、記述された
会話項目（パターン）との照合を行い、その会話項目に
対応して記載されている処理項目、たとえば、発声処
理、次に優先的に待ち受ける会話項目の指定、変数の操
作、通信などの内容を実行する。
【００６６】次に、優先的に待ち受ける会話項目（パタ
ーン）の単語を、自動的に音声認識対象単語である認識
対象語とし、この段階で関係の無い単語を認識対象語か
ら外す。
【００６７】会話処理系２５は、利用者からのコマンド
入力、たとえば、テレビのオン／オフ、ビデオの録画開
始、ビデオの録画予約などが、利用者への確認処理後に
確定すると、必要に応じてIR（赤外線）コマンダ４２に
コマンドを出力する。
【００６８】コマンドを受けたIRコマンダ４２は、コマ
ンド発生部３０と赤外線発信装置４１が一体化された装
置であり入力されたコマンドを解析し、機器に応じた赤
外線信号を出力する。
【００６９】各種機器３は、通常のリモコン信号を受信
した場合と同様に、IRコマンダ４２から受信した赤外線
信号に対応した動作を行う。
【００７０】図６乃至８は、パーソナルコンピュータ１
が設置された部屋以外の部屋に制御対象である機器が設
置された場合に、それらの機器を制御するよう構成され
た本発明の更なる実施例を示す図であり、簡単のため、
装置間の接続関係だけが示されている。
【００７１】図６は、本発明の第４実施例による電灯線
信号伝達接続、たとえば、ホームオートメーションのた
めのhome bus規格として提案されているechonetで接続
されたホームオートメーションシステムの構成図であ
る。勿論、本発明の電灯線信号伝達接続は、echonetを
利用した接続に限定されるものではない。ホームオート
メーション装置であるパーソナルコンピュータ１が設置
された室内には、テレビ３０１と、ビデオ３０２と、エ
アコン３０４とが設けられ、別室にテレビ３０１’とオ
ーディオ３０３が設置されている。パーソナルコンピュ
ータ１と同室内の機器は、図５を参照して説明したIRコ
マンダ４２からの赤外線信号を直接受信する。これに対
し、別室の機器３０１’及び３０３は、パーソナルコン
ピュータ１から電灯線経由で信号伝達を行うネットワー
ク、たとえば、echonet経由で接続される。そのため、
パーソナルコンピュータ１は、電灯線信号伝達装置４３
に接続され、制御データは電灯線を介して別室の電灯線
信号伝達対応IRコマンダ４４に供給され、そこから赤外
線信号として機器３０１’及び３０３に発信される。
【００７２】図７は、本発明の第５実施例による無線接
続されたホームオートメーションシステムの構成図であ
る。ホームオートメーション装置であるパーソナルコン
ピュータ１が設置された室内には、テレビ３０１と、ビ
デオ３０２と、エアコン３０４とが設けられ、別室にテ
レビ３０１’とオーディオ３０３が設置されている。パ
ーソナルコンピュータ１と同室内の機器は、図５を参照
して説明したIRコマンダ４２からの赤外線信号を直接受
信する。これに対し、別室の機器３０１’及び３０３
は、パーソナルコンピュータ１から無線で信号伝達を行
う伝達経路で接続される。そのため、パーソナルコンピ
ュータ１は、無線装置４５に接続され、制御データは無
線装置４５を介して無線で別室の無線対応IRコマンダ４
６に供給され、そこから赤外線信号として機器３０１’
及び３０３に発信される。
【００７３】図８は、本発明の第６実施例による無線接
続されたホームオートメーションシステムの構成図であ
る。ホームオートメーション装置であるパーソナルコン
ピュータ１が設置された室内には、テレビ３０１と、ビ
デオ３０２と、エアコン３０４とが設けられ、別室にテ
レビ３０１’とオーディオ３０３が設置されている。パ
ーソナルコンピュータ１と同室内の機器は、図５を参照
して説明したIRコマンダ４２からの赤外線信号を直接受
信する。これに対し、別室の機器３０１’及び３０３
は、パーソナルコンピュータ１から有線接続された別室
のIRコマンダ４２’からの赤外線信号を受信する。
【００７４】次に、本発明の第７実施例によるホームオ
ートメーションシステムで交わされる会話例を説明す
る。
【００７５】本例では、利用者が外出中に街頭で、携帯
電話機の利用者（以下、Ａと略記）からホームオートメ
ーション装置（以下、Ｂと略記）に電話をかけて、ビデ
オ録画の内容を変更する場合を考える。
【００７６】ステップ１１：ＡからＢへの呼出によっ
て、呼が接続される。
【００７７】ステップ１２：Ｂは、会話開始前の発声が
無い状態での音声入力レベルを測定し、無音検出のため
の閾値の自動調整を行う。本例の場合に、雑音が大きい
ため、街頭モードを選択する。
【００７８】ステップ１３：Ｂは、Ａに対し、「着信を
受け付けたこと」、「街頭モードで受信すること」、及
び、「大きい声で話をして欲しいこと」を音声で伝え
る。
【００７９】ステップ１４：次に、Ｂは利用者本人を認
証するため、パスワードによる認証手続きを開始する。
そのため、ＢからＡに「合言葉をお願いします。」のよ
うなメッセージが伝えられる。
【００８０】ステップ１５：これに対し、Ａは、予め登
録されているパスワードを「●○×▲△」のように音声
で入力する。
【００８１】ステップ１６：Ｂは、Ａが利用者本人であ
ることを認証したならば、「用件は何ですか？」という
メッセージをＡに伝える。
【００８２】ステップ１７：ＡからＢに「ホームサービ
スを頼む。」伝達される。
【００８３】ステップ１８：Ｂは、「ホームサービスを
頼む」が「＊のホームサービスを頼む」（＊は任意の単
語を表す）という会話パターンに一致していることを判
定し、この会話パターンに対応して記述されている＜＊
を特定するための処理＞を実行する。この処理は、たと
えば、現在、＊に代入可能なサービス名を検出し、それ
をＡに伝えることによって実現される。
【００８４】ステップ１９：ＢからＡに「現在のホーム
サービスの登録は、エアコンとビデオです。」が伝達さ
れる。この会話内容によって、Ｂは、次のＡからの返答
が「エアコン」若しくは「ビデオ」であると予測するこ
とができる。
【００８５】ステップ２０：ＡからＢに「ビデオ。」が
伝達される。
【００８６】ステップ２１：Ｂはビデオに関するどのサ
ービスを行うかを特定するため、たとえば、最も典型的
なサービス名の「予約」であるかどうかを確認する。そ
のため、ＢからＡに「ビデオの予約ですか。いつの分で
すか？」と問い合わせる。
【００８７】ステップ２２：ＡからＢに「今日の分。今
やっているだろう。」と返答がある。
【００８８】ステップ２３：現在の予約状況を調べ、Ａ
に対し予約状況を伝える。そのため、ＢからＡに「今日
の分ですね。ちょうど今、８チャンネルを午後９時５４
分まで録画中です。残りの録画時間は２４分です。次の
録画予約は、ＢＳ７チャンネルを午後１１時から午後１
１時５０分までです。」「変更ですか。追加ですか」を
伝える。
【００８９】ステップ２４：ＡからＢに「変更だ。今や
っている分」と返答がある。
【００９０】ステップ２５：Ａからの会話内容は、たと
えば、「現在録画中の番組の録画内容を変更する。」と
いうような会話パターンに一致しているので、Ｂは、Ａ
に対し、確認と問い合わせを行うため、「変更ですね。
現在、録画中の番組は、８チャンネルで９時５４分まで
です。変更内容をどうぞ。」という形式のメッセージを
伝達する。
【００９１】ステップ２６：ＡからＢに変更内容とし
て、「時間を３０分延長してくれ。」が伝えられる。
【００９２】ステップ２７：Ｂは、指示された変更内容
を確認するため、「３０分の時間延長ですね？」と問い
合わせる。
【００９３】ステップ２８：ＡはＢに対し、「そう
だ。」といった肯定的な返答をする。
【００９４】ステップ２９：Ｂは変更内容の確認メッセ
ージ「午後９時ちょうどから録画中の８チャンネルの番
組録画を午後１０時２４分まで３０分間、３倍モードで
延長録画します。」ステップ３０：ＢはＡからの否定的
な返答の無い限り、Ａの指示内容が正しく理解されたと
判断し、ビデオに対し、赤外線発信装置を用いて録画内
容の変更のコマンド発信する。
【００９５】ステップ３１：ＢからＡに対し、「他に御
用は無いですか？」と問い合わせる。
【００９６】ステップ３２：ＡからＢに対し、「おやす
み。」と返答がある。
【００９７】ステップ３３：Ｂは、Ａからの返答内容
が、「終わり」のような終了を表す会話パターンに一致
していると判定し、「終了します。」などのメッセージ
を伝達して、呼を切断する。
【００９８】以上のシーケンスによって、録画時間の変
更が行われる。
【００９９】本例では、ビデオの録画予約操作に関し
て、ビデオ装置自体の録画予約機能を用いるのではな
く、利用者から指示された録画時刻・チャンネルなどを
ホームオートメーション装置が一旦記憶し、所定の時刻
になった時点で、ホームオートメーション装置からビデ
オ装置に対して録画開始などの操作を行うものとして説
明した。
【０１００】このように、ホームオートメーション装置
側で一旦記憶することにより得られる利点は、次の通り
である。
【０１０１】第１に、ビデオ装置を録画予約の待機状態
とするのではなく、電源を切った状態にすることができ
るので、省電力化される。
【０１０２】第２に、ホームオートメーション装置は、
外部からの問い合わせに対して、記憶している録画予約
情報を音声で通知することができ、予約内容の変更が容
易に行えるようになる。
【０１０３】第３に、タイマや予約動作機能を具備しな
い機器に対しても、予約動作機能を実現することができ
る。
【０１０４】また、上記例のステップ１５では、認証の
ため、パスワードを利用しているが、たとえば、発信者
番号通知機能などを利用できる場合には、利用者の携帯
電話機やPHSからの発信であるかどうかによって利用者
本人認証を行ってもよい。
【０１０５】また、本例において、利用者以外の電話着
信である場合には、ホームオートメーション装置を留守
番電話として動作させてもよい。
【０１０６】そのため、ステップ１５で認証手続きを行
う前に、「留守番電話ですか。本人ですか？」という問
い合わせメッセージを発信し、「留守番電話」との返答
があった場合には、「では、発信音の後にメッセージを
お願いします。」のようなメッセージを発信することが
できる。そして、その後に、利用者から発信されたメッ
セージは、音声認識処理されずに、音声データの形式で
補助記憶装置（たとえば、ハードディスク）に格納、保
持される。保持されたメッセージは、本人からの着信操
作、或いは、マイクを通した音声操作などによって再生
することができる。
【０１０７】以上、本発明の代表的な実施例を説明した
が、本発明は、上記の実施例に限定されることなく、特
許請求の範囲内において、種々変更・応用が可能であ
る。
【０１０８】
【発明の効果】以上説明の通り、本発明によれば、音声
によるホームオートメーションシステムを実現すること
ができるので、機械操作に不慣れな人でも発声によって
家庭やオフィス内の機器の遠隔操作を行うことができる
ようになる。
【０１０９】また、本発明によれば、簡単な日常会話で
ホームオートメーション装置との対話が実現されるの
で、機械操作が困難な状況にある人が家庭内の種々の電
化製品を利用する際の手助けとなるホームオートメーシ
ョンシステムを構築することができるようになる。
【０１１０】また、本発明によれば、ホームオートメー
ション装置側で機器の電源オン／オフがスケジューリン
グされ得るので、省電力化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理構成図である。
【図２】本発明によるホームオートメーション方法の説
明図である。
【図３】本発明の第１実施例によるホームオートメーシ
ョンシステム構成図である。
【図４】本発明の第２実施例によるホームオートメーシ
ョンシステム構成図である。
【図５】本発明の第３実施例によるホームオートメーシ
ョンシステムの処理説明図である。
【図６】本発明の第４実施例による電灯線経由のホーム
オートメーションシステムの構成図である。
【図７】本発明の第５実施例による無線接続されたホー
ムオートメーションシステムの構成図である。
【図８】本発明の第６実施例による有線接続されたホー
ムオートメーションシステムの構成図である。
【符号の説明】
１ ホームオートメーション装置 ２ 音声入出力装置 ３ 機器 １０ 音声入出力インタフェース手段 ２０ 音声会話手段 ２１ 音声認識処理手段 ２２ 認識対象語記憶手段 ２３ 音声合成処理手段 ２４ 音声合成辞書記憶手段 ２５ 会話処理手段 ２６ 会話パターン記憶手段 ３０ コマンド発生手段 ４０ 機器インタフェース手段
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｈ０４Ｍ 11/00 ３０１ Ｇ１０Ｌ 3/00 ５７１Ｕ Ｈ０４Ｑ 9/00 ３０１ Ｒ ３３１ Ｅ ３４１ ５５１Ａ ５５１Ｆ ５６１Ｅ ５７１Ｈ (72)発明者 中村 健 東京都千代田区紀尾井町３番地６ 株式会 社アドイン研究所内 (72)発明者 藤巻 俊秀 東京都千代田区紀尾井町３番地６ 株式会 社アドイン研究所内 (72)発明者 橋詰 義晴 東京都千代田区紀尾井町３番地６ 株式会 社アドイン研究所内 (72)発明者 笠原 正彦 東京都千代田区紀尾井町３番地６ 株式会 社アドイン研究所内 Ｆターム(参考） 5D015 AA04 BB01 DD05 HH14 HH16 KK01 KK03 KK04 LL06 5D045 AA07 AB01 AB24 5K048 AA04 BA12 BA13 DC01 DC07 EB02 FB12 FC01 HA02 5K101 KK11 LL12 NN07 NN08 NN16 PP04 TT06 TT08

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 利用者からの発声に基づいて少なくとも
    １台の機器を遠隔制御するホームオートメーションシス
    テムにおいて、 入力信号を入力音声データに変換し、出力音声データを
    出力信号に変換する音声入出力インタフェース手段と、 上記音声入出力インタフェース手段に接続され、入力音
    声データが所定の会話パターンと一致するまで、上記入
    力音声データを限定させる出力音声データを生成し、上
    記入力音声データが所定の会話パターンと一致したと
    き、上記一致した会話パターンに対応した処理項目を選
    択する音声会話手段と、 上記音声会話手段に接続され、上記選択された処理項目
    を解釈し、上記少なくとも１台の機器への制御データを
    生成するコマンド発生手段と、 上記コマンド発生手段に接続され、上記制御データを上
    記少なくとも１台の機器に伝達する機器インタフェース
    手段とを有することを特徴とするホームオートメーショ
    ン装置。
  2. 【請求項２】 上記音声会話手段は、 上記入力音声データから検出されるべき認識対象語を記
    憶する認識対象語記憶手段と、 上記入力音声データから所定の認識対象語を検出する音
    声認識処理手段と、 上記会話パターンと上記対応した処理項目とを記憶する
    会話パターン記憶手段と、 上記音声認識処理手段で検出された認識対象語が上記会
    話パターン記憶手段に記憶されたいずれかの会話パター
    ンと一致するかどうかを判定し、一致する場合に、上記
    一致した会話パターンに対応する処理項目を上記コマン
    ド発生手段に送り、一致しない場合に、上記会話パター
    ンと一致する認識対象語を含むよう入力音声データを限
    定させるための質問項目を生成する会話処理手段と、 文字列と対応した音声データを記憶した音声合成辞書記
    憶手段と、 上記会話処理手段に接続され、上記会話処理手段で生成
    された上記質問項目の文字列と対応した音声データを獲
    得し、上記出力音声データとして上記音声入出力インタ
    フェース手段に送る音声合成処理手段とを含む、請求項
    １記載のホームオートメーション装置。
  3. 【請求項３】 利用者からの発声に基づいて少なくとも
    １台の機器を遠隔制御するホームオートメーションプロ
    グラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
    であって、上記ホームオートメーションプログラムは、 利用者からの発声に基づく入力音声データが所定の会話
    パターンと一致するまで、上記入力音声データを限定さ
    せる出力音声データを生成させ、上記入力音声データが
    所定の会話パターンと一致したとき、上記一致した会話
    パターンに対応した処理項目を選択させる音声会話プロ
    セスと、 上記選択された処理項目を解釈し、上記少なくとも１台
    の機器への制御データを生成させるコマンド発生プロセ
    スとを有することを特徴とする記録媒体。
  4. 【請求項４】 上記音声会話プロセスは、 上記入力音声データから所定の認識対象語を検出させる
    音声認識処理プロセスと、 上記検出された認識対象語が所定の会話パターンと一致
    するかどうかを判定させるプロセスと、 上記検出された認識対象語が所定の会話パターンと一致
    する場合に、上記一致した会話パターンに対応する処理
    項目を選択させるプロセスと、 上記検出された認識対象語が所定の会話パターンと一致
    しない場合に、上記会話パターンと一致する認識対象語
    を含むよう入力音声データを限定させるための質問項目
    を生成させるプロセスと、 上記質問項目を上記音声出力データに変換させるプロセ
    スとを含むことを特徴とする請求項３記載の記録媒体。
  5. 【請求項５】 利用者が音声を入出力する音声入出力装
    置と、 上記音声入出力装置に接続され、上記利用者からの発声
    に基づいて少なくとも１台の機器を制御するホームオー
    トメーション装置とを有する、ホームオートメーション
    システムであって、 上記ホームオートメーション装置は、 入力信号を入力音声データに変換し、出力音声データを
    出力信号に変換する音声入出力インタフェース手段と、 上記音声入出力インタフェース手段に接続され、入力音
    声データが所定の会話パターンと一致するまで、上記入
    力音声データを限定させる出力音声データを生成し、上
    記入力音声データが所定の会話パターンと一致したと
    き、上記一致した会話パターンに対応した処理項目を選
    択する音声会話手段と、 上記音声会話手段に接続され、上記選択された処理項目
    を解釈し、上記少なくとも１台の機器への制御データを
    生成するコマンド発生手段と、 上記コマンド発生手段に接続され、上記制御データを上
    記少なくとも１台の機器に伝達する機器インタフェース
    手段とを有することを特徴とするホームオートメーショ
    ンシステム。
  6. 【請求項６】 上記機器インタフェース手段と、上記少
    なくとも１台の機器との間に設けられ、上記機器インタ
    フェース手段から上記少なくとも１台の機器への上記制
    御データを中継する信号伝達手段を更に有する請求項５
    記載のホームオートメーションシステム。
  7. 【請求項７】 上記音声入出力インタフェース手段は電
    話回線に対応し、 上記音声入出力装置と上記音声入出力インタフェース手
    段は電話回線を介して接続されることを特徴とする請求
    項５又は６記載のホームオートメーションシステム。
  8. 【請求項８】 上記音声入出力装置はマイク及びスピー
    カを含み、 上記音声入出力インタフェース手段は音声を直接入出力
    するサウンド機能を具備していることを特徴とする請求
    項５乃至７のうちいずれか一項記載のホームオートメー
    ションシステム。
  9. 【請求項９】 少なくとも１台の機器は、赤外線受信装
    置を具備し、受信した赤外線信号に対応した動作を行
    い、 上記機器インタフェース手段は赤外線送信装置を具備
    し、 上記コマンド発生手段により生成される上記制御データ
    は、上記赤外線送信装置を駆動するため使用されること
    を特徴とする請求項５乃至８のうちいずれか一項記載の
    ホームオートメーションシステム。
  10. 【請求項１０】 少なくとも１台の機器は、電灯線に接
    続され上記電灯線を介して制御可能に構成され、 上記機器インタフェース手段は、電灯線を用いて上記少
    なくとも１台の機器を制御する制御手段を具備し、 上記コマンド発生手段により生成される上記制御データ
    は、上記制御手段を駆動するため使用されることを特徴
    とする請求項５乃至９のうちいずれか一項記載のホーム
    オートメーションシステム。
  11. 【請求項１１】 少なくとも１台の機器は通信インタフ
    ェースを有し、 上記機器インタフェース手段は、上記少なくとも１台の
    機器の上記通信インタフェースに制御可能的に接続され
    た通信手段を具備し、 上記コマンド発生手段により生成される上記制御データ
    は、上記通信手段を駆動するため使用されることを特徴
    とする請求項５乃至１０のうちいずれか一項記載のホー
    ムオートメーションシステム。
  12. 【請求項１２】 利用者によって発声され、少なくとも
    １台の機器への操作情報を表す音声データを受信する工
    程と、 上記受信された音声データから認識対象語を検出し、上
    記検出された認識対象語を含む会話パターンを獲得する
    工程と、 上記会話パターンに対応した処理項目を選択する工程
    と、 上記選択された処理項目に対応した制御コマンドを生成
    する工程と、 上記生成された制御コマンドを上記少なくとも１台の機
    器に伝達する工程とを有することを特徴とする音声によ
    るホームオートメーション方法。
  13. 【請求項１３】 上記会話パターンを獲得する工程は、
    上記利用者が上記会話パターンに従って上記認識対象語
    を発声するよう誘導する質問を上記利用者に対し与える
    工程を有することを特徴とする請求項１２記載のホーム
    オートメーション方法。
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