JP2002182687A - 車載音声認識用騒音低減装置のデータ配信システム、車載音声認識用騒音低減装置、及びサーバ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製品の種類を増やすことなく、車種毎に適し
た騒音除去性能を実現することができる音声認識用騒音
低減装置のデータ配信システムを提供すること。 【解決手段】 予め係数データ計測システム９を用いて
車載音声認識用騒音低減装置１が搭載可能な車両３の係
数データを求めておいて、これをホストコンピュータ５
に入力することによりフィルタ係数データベース４に蓄
積しておく。そして、車両３に搭載された音声認識用騒
音低減装置１からのデータ送信要求がホストコンピュー
タ５に送られてきたときに、ホストコンピュータ５は、
フィルタ係数データベース４に格納されている対応する
係数データを読み出し、データ送信要求を行った車両３
の音声認識用騒音低減装置１に向けてこの読み出した係
数データを配信する。音声認識用騒音低減装置１は、自
車の騒音特性に適した係数データを受信して制御用フィ
ルタのタップ係数を設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車載音声認識装置
用ノイズ低減装置のフィルタ係数配信システムに係り、
特に、車載音声認識装置用ノイズ低減装置に含まれるフ
ィルタの係数を車種に応じて配信する車載音声認識装置
の配信システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、各種機器の作動を音声により指示
し、音声認識装置によりこれを認識して機器の作動制御
を行うことが、パソコンを初めとして一般家庭用機器等
の各種の分野で広く行われており、その研究開発が急速
に進められている。このような音声により機器の作動を
制御する分野の一つとして、各種の車両機器を音声によ
り操作することが注目されている。即ち、車載機器の多
くは運転者が操作する場合が多く、一方、運転者は安全
運転のために、車載機器の操作に注意をそらせることは
好ましくない。

【０００３】近年の車載機器はオーディオ装置の高度
化、ナビゲーション装置の機能の多様化等のため、これ
らの機器に対して各種の作動指示を行うことが多くなっ
ている。この対策として、上記音声認識装置を用い、運
転者は前方を注視したままで、例えばナビゲーション装
置の近隣施設検索を音声で指示し、ナビゲーション装置
では音声でこれに応える、というシステムが考えられて
おり、一部実用化されている。

【０００４】しかしながら、音声認識装置を上記のよう
な車載機器の制御を行うために、車両に搭載すると、車
内にはエンジン音、タイヤの走行音、車の風切り音、更
にはオーディオ音や周囲の人の話し声等が混在し、この
ような騒音の中でマイクに向かって話した言葉に基づい
て、操作指示の内容を認識することはきわめて困難であ
る。したがって、広く研究開発が行われている音声認識
の技術分野において、車載機器の操作指示のための音声
認識は、最も困難な分野の一つということができる。こ
のように騒音の多い環境下で音声認識を行うためには、
マイクから入力される音声に混じって入ってくる騒音成
分を取り除いて、できる限り使用者の音声のみを入力す
ることが必要となる。

【０００５】従来、車室内で音声認識装置を用いる場
合、図６に示すように音声入力用のマイク３１から入力
される音声と騒音の信号をフィルタ３３に入力し騒音成
分を低減して音声認識装置３２に音声信号のみを出力す
るようにしている。車種によって車室内の騒音の大き
さ、騒音の周波数成分のスペクトラム、車室内の形状の
違いによる音響特性等の違いがあり、車種毎にフィルタ
の係数Ｗを決定する必要がある。

【０００６】図７は、従来のフィルタ係数算出装置の構
成を示す図である。同図に示すフィルタ係数算出装置で
は、騒音のない車内環境で測定した模擬音声信号と所定
速度で走行した時の騒音信号とを用いて、騒音低減装置
のフィルタ係数を算出するものである。

【０００７】同図において、４０は模擬音声信号と騒音
信号とを加算する加算器、４１は入力される模擬音声信
号を遅延させる遅延回路、４２は加算器４０から入力さ
れる模擬音声と騒音との合成信号から騒音を除去するキ
ャンセル信号を形成するためのＦＩＲ(Finite Impulse
response)からなる適応フィルタ、４３はキャンセル
後の音声信号を用いた最小二乗法や学習同定法により該
適応フィルタ４２を構成するフィルタ係数を更新する適
応アルゴリズム、４４は遅延回路４１からの模擬音声信
号と適応フィルタ４２からのキャンセル信号とを加算す
る加算器である。適応フィルタ４２は、遅延回路４１か
らの信号ｄ（ｎ）と適応フィルタ４２からの出力信号ｙ
（ｎ）との誤差信号ｅ（ｎ）が零に近づくようにしてあ
る。車両等の走行では騒音が車室内に発生するが、騒音
は一定走行の場合には周期的で定常的である。前記適応
アルゴリズム４３には騒音に対して学習を行い適応フィ
ルタ４２のフィルタ係数Ｗを形成するようにしている。
このようなフィルタ係数算出装置を用いて、予め各種車
両で測定した走行時のサンプル音を入力し、車種毎に最
適な適応フィルタ４２のフィルタ係数を算出する。こう
して算出されたフィルタ係数Ｗを、図６に示す音声認識
用騒音低減装置のフィルタ３３の係数として設定するこ
とにより、車種毎に最適な騒音低減を行うようにしてい
る。つまり、予め音声認識装置を搭載する車種毎に最適
な騒音低減フィルタ係数を算出しておき、その車種の騒
音特性にあった騒音低減フィルタの係数を設定してい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ある車種を
用いて算出したフィルタ係数で固定化したフィルタを用
いた騒音低減装置では、フィルタの特性が固定化される
ため柔軟性がなく、このような騒音低減装置を用いた音
声認識装置を騒音特性の異なる複数の車種に搭載する
と、車種によっては騒音低減レベルが所望のレベルにな
らず、音声認識率が悪くなるという問題がある。また、
全ての車種について、ある程度望ましいと思われるフィ
ルタ係数を設定すると、それぞれの車種については最適
な騒音低減を実現しているとはいえなくなる。

【０００９】このため、搭載する車種毎に異なるフィル
タ係数を設定するようにすることも考えられるが、現在
販売されている車両の車種構成は多種多様であるため、
それぞれに対応するフィルタ係数を設定して騒音低減を
実現しようとすると製品（音声認識装置）の種類が増え
て、製品管理上好ましくない。

【００１０】また、音声認識装置に車種毎の最適フィル
タ係数を記憶したメモリを設けておき、製品を車両に取
り付けた後に、ユーザが車種を選択し、メモリからその
車種に適したフィルタ係数を読み出して設定するように
すれば製品の種類が増えることは押さえられるが、この
場合、予め、メモリにあらゆる車種のフィルタ係数を記
憶しておかなければならない。しかし、将来発売される
新しい車種については、予めフィルタ係数を算出して装
置内のメモリに記憶しておくことができず、後に発売さ
れる車種にこの音声認識装置を搭載しても、その車種に
適する騒音低減フィルタ係数を設定することができない
という問題がある。

【００１１】以上から本発明の目的は、製品の種類を増
やすことなく、車種毎に適した音声認識のための騒音低
減を実現することができる車載音声認識装置用騒音低減
装置のデータ配信システムを提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によれ
ば、車両に搭載される音声認識用騒音低減装置に含まれ
る制御用フィルタの車種毎の係数データを所定のネット
ワークを介して配信する車載音声認識用騒音低減装置の
データ配信システムにより達成される。すなわち、以上
のように構成すれば、音声認識用騒音低減装置の種類を
増やすことなく、車種毎に最適な係数データを設定して
最適な音声認識用騒音低減を実現することができる。

【００１３】また、上記課題は本発明によれば、車両に
搭載され、所定の係数データを入力することにより、こ
の車両に適した特性に設定される制御用フィルタが含ま
れる音声認識用騒音低減装置と、前記制御用フィルタの
係数データを複数の車両に対応させて保持する係数デー
タベースと、車両からの要求信号に応じて、前記係数デ
ータベースに保持されている複数の車種に対応した係数
データの中から送信要求のあった車両に対応するものを
選択し、前記車両に向けて配信するサーバとを備える車
載音声認識装置用騒音低減装置のデータ配信システムに
より達成される。

【００１４】また、上記課題は本発明によれば、フィル
タの係数データを設定する係数データ設定手段と、車両
の車種情報を取得する車種情報取得手段と、サーバへ車
両の車種情報を送信し、サーバからその車両に最適なフ
ィルタの係数データを受信する通信手段と、該通信手段
より取得したその車両の最適フィルタ係数を前記係数デ
ータ設定手段により設定させる制御手段とを備えた車載
音声認識装置用騒音低減装置により達成される。

【００１５】また、上記課題は本発明によれば、複数の
車両に対応して最適フィルタの係数データを保持する係
数データベースと、車両との通信を行う通信手段と、車
両からの送信要求に応じて、前記係数データベースに保
持されている複数の車種に対応した係数データの中から
その車両に対応するフィルタ係数データを読み出して、
前記通信手段により車両へ送信させる制御手段とを備え
たサーバ装置により達成される。すなわち、以上のよう
に構成すれば、音声認識装置を車両に取り付けた後に制
御用フィルタの係数データを設定することができるた
め、音声認識装置の製造時や販売時には係数データが設
定されていない共通仕様のもの、または、全ての車種に
対してある程度望ましいと思われる共通のフィルタ係数
を設定した仕様のものを用意すればよい。

【００１６】また、上記課題は本発明によれば、車両に
搭載され、所定の係数データを入力することにより、こ
の車両に適した特性に設定される制御用フィルタが含ま
れる音声認識用騒音低減装置と、前記制御用フィルタの
係数データを複数の車両に対応させて保持する係数デー
タベースと、該係数データベースから所望の車両に対応
するフィルタの係数データを選択して記憶媒体に記憶す
るパーソナルコンピュータと、前記記憶媒体に記憶した
フィルタの係数データを読み出し、前記音声認識用騒音
低減装置の制御フィルタに係数データを設定する係数デ
ータ設定手段とを備える車載音声認識用騒音低減装置の
データ配信システムにより達成される。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の車載音声認識装
置用騒音低減装置の係数データ配信システムの概略的な
構成を示す図である。同図に示すデータ配信システム
は、ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐ
ｏｎｓｅ）型のディジタルフィルタを有する音声認識用
騒音低減装置（ＣＮＲ装置）１と移動電話２とが搭載さ
れた車両３と、音声認識用騒音低減装置１が搭載可能な
複数の車種のそれぞれに対応させて上記音声認識用騒音
低減装置１のフィルタの係数を格納するフィルタ係数デ
ータベース４と、このフィルタ係数データベース４に格
納された係数データを管理するとともに車両３からのデ
ータ送信要求に応じて必要な係数データを読み出す係数
データ配信装置としてのホストコンピュータ５と、車両
３とホストコンピュータ５とを電話回線を介して必要に
応じて接続する電話網６とを含んで構成されている。例
えば、上述したホストコンピュータ５にはモデム７が接
続されており、ホストコンピュータ５と電話網６との接
続はこのモデム７につながった専用回線を介して行われ
る。また、車両３内の音声認識用騒音低減装置１と電話
網６との接続は、車両３に備わった移動電話２と電話網
６につながった送受信アンテナ８との間の無線回線を介
して行われる。

【００１８】また、上述したホストコンピュータ５に
は、蓄積したい係数データを実測結果に基づいて計算に
より求めるために必要な係数データ計測システム９が接
続されている。この係数データ計測システム９は、実際
に車両３を用いて、走行状態での騒音を測定したり、騒
音の無い車内で模擬音声を測定したりするサンプル音計
測装置１０と、このサンプル音計測装置１０の計測結果
に基づいて、その車両に適した音声認識用騒音低減フィ
ルタのタップ係数を計算により求める係数データ計算機
１１とにより構成されている。係数データ計算機１１
は、サンプル音計測装置１０で計測した騒音サンプル
と、騒音の無い車内環境で計測した模擬音声サンプルと
を用いて、音声入力マイクで取得される音から騒音信号
をできるだけ除去すると共に音声信号をできるだけ通過
するフィルタの係数データを算出する。

【００１９】本実施形態のデータ配信システムでは、予
め係数データ計測システム９を用いて、音声認識用騒音
低減装置１が搭載可能な車両３の係数データを求めてお
いて、これをホストコンピュータ５に入力することによ
りフィルタ係数データベース４に蓄積しておく。そし
て、車両３に搭載された音声認識用騒音低減装置１から
のデータ送信要求がホストコンピュータ５に送られてき
たときに、ホストコンピュータ５は、フィルタ係数デー
タベース４に格納されている対応する係数データを読み
出し、データ送信要求を行った車両３の音声認識用騒音
低減装置１に向けてこの読み出した係数データを配信す
る。したがって、データ送信要求を行った音声認識用騒
音低減装置１は、自車の騒音特性に適合したフィルタ係
数を受信して、音声認識用騒音低減装置１に含まれるフ
ィルタの係数を設定することができる。

【００２０】図２は、各車両３に搭載される音声認識用
騒音低減装置１の構成を示す図である。同図において、
３１は車内に取り付けられた音声入力用のマイク、２１
はマイク３１から入力される信号に対して所定の等化処
理を行うＦＩＲ型の制御用フィルタ、２２は係数データ
を記憶するメモリ、２３はユーザの各種キー入力を行っ
たり、各種操作画面を表示する操作／表示部、２４は装
置全体を制御する制御部であり、制御用フィルタ２１に
対するタップ係数の設定を行ったり、移動電話２を制御
して外部のホストコンピュータ５との通信を行ったりす
るものである。３２は音声認識装置であり、制御用フィ
ルタ２１で補正（騒音信号が低減）された音声信号が入
力され、音声認識処理を行い各種装置に認識結果を出力
するものである。

【００２１】図３は、各車両３においてフィルタ２１の
タップ係数を設定する場合の動作手順を示す流れ図であ
る。例えば、ユーザが騒音低減装置のフィルタのタップ
係数の設定動作の開始を指示するための「設定」キーが
操作／表示部２３に備わっており、この設定キーがユー
ザによって押されると（ステップＳ１０１）、次に制御
部２４は車両３の車種情報を取得する（ステップＳ１０
２）。車種情報を取得するには、例えば、制御部２４が
操作／表示部２３に車種入力画面を表示させ、ユーザに
車両の名称、年式、排気量等を入力させることにより取
得したり、ユーザが車種一覧表等を見ながら該当するコ
ードを入力することにより特定したりする。

【００２２】次に制御部２４は移動電話２から発呼を行
って図１に示すホストコンピュータ５との間で回線接続
を行った後に、自車に適したフィルタとしての動作に必
要な係数データの送信要求をステップＳ１０２で取得し
た車種情報と共に現在保持している係数データ情報をホ
ストコンピュータ５に向けて送信する（ステップＳ１０
３）。

【００２３】データ要求信号を送信した後、制御部２４
は、ホストコンピュータ５から送られてくる係数データ
を受信したか否かを監視する（ステップＳ１０４）。

【００２４】ホストコンピュータ５は、上述したステッ
プＳ１０３において送信されたデータ要求信号を受け取
ると、このデータ送信要求と共に送られてくる車種情報
と係数データ情報とに基づいてフィルタ係数データベー
ス４を検索して該当する係数データを抽出し、係数デー
タを更新する必要があるか判断し、更新尾必要がある場
合は、データ送信要求を送ってきた車両３に向けて抽出
した係数データを送信する。フィルタ係数データベース
４は、図４に示すように車種と制御用フィルタの係数デ
ータとを対応づけて保持しており、車種情報に基づい
て、適するフィルタの係数データが検索可能になってい
る。

【００２５】制御部２４は、ホストコンピュータ５から
送られてくる係数データを受信すると、この受信した係
数データをメモリ２２に格納し、制御用フィルタ２１を
動作させる場合のタップ係数の設定を行う（ステップＳ
１０５）。

【００２６】このようにして設定されるタップ係数は車
両３の車種に対応したものであり、以後、フィルタ２１
は、マイク３１から入力される音声信号に対して所定の
等化処理を行い、この処理結果が音声認識装置３２に出
力される。こうして、マイク３１から入力される騒音と
音声との合成信号から、騒音をできる限り除去した音声
信号を音声認識装置に出力することができる。つまり、
音声認識装置３２には、騒音除去された音声信号のみが
入力されることになり、認識率が向上する。

【００２７】また、将来、新しい車種が発売されたとし
ても、係数データ計測システム９でその車種に適するフ
ィルタの係数データを算出し、ホストコンピュータ５が
フィルタ係数データベース４に新たな車種に適する係数
データを追加して登録することにより、騒音低減装置自
体の変更を行うことなく、その車種に適したフィルタ係
数を設定することができる。

【００２８】なお、上記実施例の説明では、車両に搭載
した移動電話を介してフィルタ係数データデースから車
両に適したフィルタ係数データを取得し、騒音低減装置
のフィルタ係数を設定するようにしたが、図５に示すよ
うに、モデム１２を介して電話網６に接続したパーソナ
ルコンピュータ１３を用いて所望の車両に適したフィル
タ係数をフィルタ係数データベース４より読み出してメ
モリカード等の記憶媒体１４に記憶し、車両３に搭載さ
れた読取装置１５によりメモリーカード１４に記憶した
フィルタ係数を読み出して、騒音低減装置（ＣＮＲ装
置）１のフィルタ係数を設定するようにしてもよい。

【００２９】以上、本発明を実施例により説明したが、
本発明は請求の範囲に記載した本発明の主旨に従い種々
の変形が可能であり、本発明はこれらを排除するもので
はない。

【００３０】

【発明の効果】以上、本発明によれば、車載音声認識用
騒音低減装置に含まれるフィルタの各車両毎の係数デー
タをデータベースに保持しておき、車両から送られてく
るデータ要求に応じてその車両に適するフィルタの係数
データを配信するようにしたから、騒音低減装置の種類
を増やすことなく、車種毎に最適な係数データを設定し
て騒音信号を除去した音声入力信号を音声認識装置に出
力することができ、音声認識装置の認識率を向上するこ
とができる。

【００３１】また、音声認識用騒音低減装置を車両に取
り付けた後にフィルタの係数データを設定するようにし
たから、騒音低減装置の製造時や販売時には車種毎の係
数データが設定されていない共通仕様のものを用意すれ
ばよい。

【００３２】また、新たに発売になった車種に対して
も、データベースにその車種に適するフィルタの係数デ
ータを算出して登録することで、既に発売している音声
認識用騒音低減装置に変更を加えることなく新たな車種
に容易に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の車載音声認識用騒音低減装置の係数デ
ータ配信システムの概略構成を示す図である。

【図２】本発明の音声認識用騒音低減装置の構成を示す
図である。

【図３】フィルタのタップ係数を設定する場合の動作フ
ローを示す図である。

【図４】係数データベースの説明図である。

【図５】車載音声認識用騒音低減装置の係数データ配信
システムの変形例の概略構成を示す図である。

【図６】従来の音声認識用騒音低減装置の説明図であ
る。

【図７】フィルタ係数算出装置の構成図である。

【符号の説明】

１・・・音声認識用騒音低減装置 ２・・・移動電話 ３・・・車両 ４・・・フィルタ係数データベース ５・・・ホストコンピュータ ６・・・電話網 ９・・・係数データ計測システム １０・・・サンプル音計測装置 １１・・・係数データ計算機

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両に搭載される音声認識用騒音低減装
   置に含まれる制御用フィルタの車種毎の係数データを所
   定のネットワークを介して配信することを特徴とする車
   載音声認識用騒音低減装置のデータ配信システム。
2. 【請求項２】 車両に搭載され、所定の係数データを入
   力することにより、この車両に適した特性に設定される
   制御用フィルタが含まれる音声認識用騒音低減装置と、 前記制御用フィルタの係数データを複数の車両に対応さ
   せて保持する係数データベースと、 車両からの要求信号に応じて、前記係数データベースに
   保持されている複数の車種に対応した係数データの中か
   ら送信要求のあった車両に対応するものを選択し、前記
   車両に向けて配信するサーバとを備えることを特徴とす
   る車載音声認識装置用騒音低減装置のデータ配信システ
   ム。
3. 【請求項３】 フィルタの係数データを設定する係数デ
   ータ設定手段と、 車両の車種情報を取得する車種情報取得手段と、 サーバへ車両の車種情報を送信し、サーバからその車両
   に最適なフィルタの係数データを受信する通信手段と、 該通信手段により取得したその車両の最適フィルタ係数
   データを前記係数データ設定手段により設定させる制御
   手段とを備えたことを特徴とする車載音声認識装置用騒
   音低減装置。
4. 【請求項４】 複数の車両に対応して最適なフィルタの
   係数データを保持する係数データベースと、 車両との通信を行う通信手段と、 車両からの送信要求に応じて、前記係数データベースに
   保持されている複数の車種に対応した係数データの中か
   らその車両に対応する係数データを読み出して、前記通
   信手段により車両へ送信させる制御手段とを備えたこと
   を特徴とするサーバ。
5. 【請求項５】 車両に搭載され、所定の係数データを入
   力することにより、この車両に適した特性に設定される
   制御用フィルタが含まれる音声認識用騒音低減装置と、 前記制御用フィルタの係数データを複数の車両に対応さ
   せて保持する係数データベースと、 該係数データベースから所望の車両に対応するフィルタ
   の係数データを選択して記憶媒体に記憶するパーソナル
   コンピュータと、 前記記憶媒体に記憶したフィルタの係数データを読み出
   し、前記音声認識用騒音低減装置の制御フィルタに係数
   データを設定する係数データ設定手段とを備えることを
   特徴とする車載音声認識用騒音低減装置のデータ配信シ
   ステム。