JP2004354722A - Speech recognition device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【技術分野】
本発明は、車両用の音声認識装置に関し、特に、車室内の発話音声以外の音(環境騒音)の有無、音量にかかわらず、発話された音声の認識精度を高めることができる音声認識装置に関する。
【0002】
【背景技術】
たとえばナビゲーションシステム、オーディオシステム、あるいは車載電話システム等の車載装置において、音声認識技術を利用し、運転者等の使用者が発話することにより操作したり情報を入力したりすることのできる車両用の装置が使用されつつある。
この種の車両用の音声認識装置であって、騒音環境下でも認識率を向上させることができる装置として、たとえば特許文献1に開示された音声認識装置が知られている。この装置は、入力信号波の音声区間を検出し、この入力信号波の音声区間と認識対象となる単語を記録してある音声辞書中の単語との一致度を演算し、最も一致度の高い単語を認識結果として出力する方式を適用した装置である。この方式においては、特に、認識対象となる単語の語頭の半音節を省略した単語を認識対象とし、これを入力信号波の音声区間との一致度の演算に用いるように構成している。
【0003】
しかしながら、そのような従来の音声認識装置においては、たとえば次のような問題がある。車両用の音声認識装置は、エアコン等の高騒音の機器の使用中に音声認識を行う場合がある。このような場合、たとえ認識対象となる単語の語頭の半音節を省略した単語を認識対象の単語として入力信号波の音声区間との一致度を演算したとしても、図8の最下図に示すように、騒音の区切りを話者が発した音声の区切りとして誤認識してしまい、話者が話し始める前に音声認識を終了してしまう場合が少なくない。そのような場合、発話された音声がそもそも音声認識の処理対象として入力されないこととなり、音声認識を利用した装置の操作性、利便性を向上させることができない。
【0004】
【特許文献1】特開平10−69291号公報
【0005】
【発明の開示】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、環境騒音の有無、音量にかかわらず認識精度を高めることができ、これにより運転者等の使用者にとって利便性の高い種々の車載装置を提供することができる車両用の音声認識装置を提供することにある。
【0006】
上記目的を達成するために、本発明の音声認識装置は、発話された音声を入力する音声入力手段と、前記入力された音声の発話内容を認識する音声認識手段とを有する車両用の音声認識装置であって、車室内の前記発話以外の音である騒音を検出する騒音検出手段と、前記音声入力手段に対する発話された音声の入力タイミングを特定する方式を、前記検出された車室内の騒音の音量に基づいて、発話ごとに発話開始時および発話終了時を指定する方式を含む所定の複数の入力方式の中のいずれかの方式に切り換える音声入力制御手段とを有する。
【0007】
このような構成の音声認識装置においては、騒音検出手段において車室内の騒音の音量を検出し、検出した騒音の音量に基づいて、音声入力制御手段において音声入力方式を切り換えている。また、その切り換える方式の1つとして、発話ごとに開始と終了とを指定する確実性の高い方式を含んでおり、たとえば騒音の音量がある程度大きい場合にも適切に音声の入力タイミングを規定できるようにしている。したがって、車室内の騒音量という条件の下で最も操作性がよく利便性の高い方式を選択することができる。その結果、環境騒音があったとしても適切に音声入力のタイミングを特定することができ、発話した音声が音声認識の処理対象としてそもそも入力されないという障害が生じる可能性を低減させることができる。そして、適切に音声が入力されることにより、音声認識手段においては入力された音声を精度よく認識することができる。
【0008】
このように、本発明によれば、環境騒音の有無、音量にかかわらず認識精度を高めることができ、これにより運転者等の使用者にとって利便性の高い種々の車載装置を提供することができる車両用の音声認識装置を提供することができる。にある。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態について、図1〜図5を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施の形態の車両用の音声認識装置の構成を示すブロック図である。
図1に示すように、音声認識装置1は、マイク100、音声認識スイッチ101、キャンセルスイッチ102、騒音検出部103、音声認識部104、音声認識スイッチ制御部105、ディスプレイ106、スピーカ107および運転負荷検出部108を有する。また、騒音検出部103は、騒音取得マイク部109、車速取得部110およびエンジン回転数取得部111を有する。また、運転負荷検出部108は、ナビゲーション装置112および車速取得部113を有する。
【0010】
まず、各部の構成について説明する。
マイク100は、車両の運転者等が発話する音声を集音し入力するために、たとえば車両の運転席あるいはその近傍に設けられたマイクである。マイク100は、周囲で発せられた音声等を集音し、電気信号に変換し、さらにデジタルデータに変換して音声認識部104に出力する。
【0011】
音声認識スイッチ101は、運転者が発話した音声を音声認識装置1に入力するタイミングを指定するためのプッシュ式スイッチである。音声認識スイッチ101は、押下されている間オン(ON)信号を音声認識部104に出力する。
音声認識スイッチ101は、図2に示すようなホールド機構を具備するスイッチ120により構成される。スイッチ120においては、押下される押ボタン121と一体的に移動する可動端子122の端部にスプリング(コイルばね)123の一方の端部が接続されている。また、そのスプリング123の他方の端部はスイッチ120のフレーム内に固定された電磁石124に固定されている。これにより、押ボタン121が押し込まれ可動端子122が接触端子125の間に保持されている時に、後述する音声認識スイッチ制御部105より電磁石124の端子126に通電をすると、電磁石124に磁力が生じ、可動端子122に吸引力が作用し、可動端子122は接触端子125の間に維持される。
その結果、操作者の押ボタン121を押し込む力が解除された後も、音声認識スイッチ101の押ボタン121は押し込まれた状態に維持される。また、この間、音声認識スイッチ101からは継続してオン信号が音声認識部104に出力される。
【0012】
キャンセルスイッチ102は、音声により入力した情報を取り消し、再入力等の処理に移るためのプッシュ式スイッチである。キャンセルスイッチ102は、押下された場合にキャンセル信号を音声認識部104に出力する。
音声認識装置1においては、運転者がマイク100より入力した内容は、音声認識部104において認識された後、確認のためにディスプレイ106またはスピーカ107を介して運転者に知らされる。その際、その示された情報が運転者が入力しようとした内容と異なる場合がある。これは、運転者が間違った内容を発話した場合や、音声認識部104が誤認識をした場合等に生じる。このような場合、キャンセルスイッチ102を押下することにより、キャンセル信号が音声認識部104に出力され、間違った入力内容を取り消す処理が行われる。また、必要に応じて、音声を再入力するように、音声認識装置1の動作が制御される。
【0013】
騒音検出部103は、車室内の音量(騒音量)に関わる情報を検出し、その検出した情報を音声認識スイッチ制御部105に出力する。
本実施の形態において騒音検出部103は、騒音取得マイク部109、車速取得部110およびエンジン回転数取得部111を有する。
騒音取得マイク部109は、車室内で実際に聴取される音であって、運転者のマイク100に対する意図的な発話以外の音(騒音)を集音するためのマイクである。路面の凹凸あるいは風切り音等により車室内で聞かれる騒音は、騒音取得マイク部109により集音される。騒音取得マイク部109は、騒音を集音するのに好適な車室内の所定の位置に設けられ、車室内の音を集音し、これをデジタルデータに変換して音声認識スイッチ制御部105に出力する。
【0014】
車速取得部110は、騒音量を推定するためのデータとして、車両の走行速度の情報を取得し、これを音声認識スイッチ制御部105に出力する。通常、車速が速くなれば風切り音や路面の凹凸等による走行ノイズも大きくなることから、車両の走行速度を騒音量を推定するためのデータとして使用する。車速取得部110は、たとえば車速センサ等からの出力信号を他の制御系とともに受けることにより車速情報を取得する。
【0015】
エンジン回転数取得部111は、騒音量を推定するためのデータとして、エンジンの回転数の情報を取得し、これを音声認識スイッチ制御部105に出力する。通常、エンジンの回転数が高くなればエンジン音が大きくなることから、エンジン回転数を騒音量を推定するためのデータとして使用する。エンジン回転数取得部111は、たとえば車両のエンジン制御回路からの出力信号を他の制御系とともに受けることにより、エンジンの回転数情報を取得する。
これら騒音検出部103の騒音取得マイク部109、車速取得部110およびエンジン回転数取得部111は、所定の時間間隔で、それら騒音量、車速あるいはエンジン回転数の情報を取得し、音声認識スイッチ制御部105に出力する。
【0016】
運転負荷検出部108は、運転者にかかる運転の負荷に関する情報を取得し、その情報を音声認識スイッチ制御部105に出力する。
運転負荷検出部108は、ナビゲーション装置112および車速取得部113を有する。
ナビゲーション装置112は、車両が走行している走行路の種別や状況等の情報を、音声認識スイッチ制御部105に出力する。たとえば一般道路を走行する場合は、信号や右左折の操作、歩行者やバイク等の障害物の存在等により、高速道路等の自動車専用道路を走行する場合に比べて運転における負荷が大きくなる。また、同じ一般道路でも、道幅が細い、交通量が多い、道路形状が複雑である等の条件によっても運転における負荷が大きくなる。そのため、運転の負荷を推定するためのデータとして、走行路の情報を検出する。ナビゲーション装置112は、運転者へ目的地までの経路を誘導する通常のナビゲーション装置であり、このナビゲーション処理の際に取得したそれらの情報を、音声認識スイッチ制御部105に出力する。
【0017】
車速取得部113は、車両の走行速度を検出し、これを音声認識スイッチ制御部105に出力する。通常、車速が速くなるにつれて、運転者の運転に対する負荷は大きくなることから、運転負荷を推定するためのデータとして車速のデータを使用する。車速取得部113は、たとえば車速センサ等からの出力信号を他の制御系とともに受けることにより車速情報を取得する。
これら運転負荷検出部108のナビゲーション装置112および車速取得部113は、各々所定の時間間隔で、それら走行路の情報および車速の情報を取得し、音声認識スイッチ制御部105に出力する。
【0018】
音声認識スイッチ制御部105は、騒音検出部103より入力される車室内の騒音を示す情報、および、運転負荷検出部108から入力される運転者の負荷に関わる情報に基づいて、騒音量および運転者の運転負荷を検出する。そして、これに基づいて音声入力の発話入力方式(以後、発話入力モードあるいは単に入力モードと称する)を設定する。設定した発話入力モードは、音声認識部104に出力する。また、音声認識スイッチ制御部105は、設定した発話入力モードに基づいて、後述する音声認識スイッチ101の制御を行う。
【0019】
音声認識スイッチ制御部105は、騒音検出部103より入力される車室内の騒音の音量、車速およびエンジン回転数の各情報に基づいて、マイク100を介して入力される騒音の音量を検出する。そして、その騒音量を所定の閾値と比較することにより騒音量のレベルを検出し、マイク100を介した音声入力の入力モードを決定する。
本実施の形態においては、騒音量のレベルとして、第1の基準レベル(閾値)および第1の基準レベルよりも大きい第2の基準レベルの2段階の基準値を予め設定する。そして、検出した騒音量が第1の基準レベルよりも小さい場合には、マイク100を介した発話入力モードとして第1の入力モードを設定する。また、検出した騒音量が第1の基準レベルから第2の基準レベルの間の場合には、マイク100を介した発話入力モードとして第2の入力モードを設定する。また、検出した騒音量が第3の基準レベル以上の場合には、マイク100を介した発話入力モードとして第3の入力モードを設定する。なお、これら第1〜第3の各入力モードにおける音声認識スイッチ101の操作方法および音声入力のタイミング、および、音声認識装置1の動作については、後に詳細に説明する。
なお、この発話入力モードの設定、変更は、所定の時間間隔で行う。
【0020】
また、音声認識スイッチ制御部105は、運転負荷検出部108より入力される車両が走行している道路の情報および車両の速度の情報に基づいて、運転者の運転負荷を検出する。そして、その負荷が所定のレベル以上か否かを検出し、所定のレベル以上の負荷が運転者にかかっていると判定した場合には、運転中における発話入力モードの変更を行わないようにする。
前述したように、音声認識スイッチ制御部105は、所定の時間間隔ごとに発話入力モードを変更するが、発話入力モードを変更すると、後述するように音声認識スイッチ101の操作方法およびこれに対する発話のタイミングが異なり、運転者の負荷が増加することとなる。そこで、運転者の車両の運転に対する負荷がある程度高いと推定される時には、音声認識スイッチ制御部105は、発話入力モードの設定を行わず,音声認識スイッチ101の制御状態を変更しないようにする。
なお、この運転者の運転負荷の検出は、所定の時間間隔で行われる。
【0021】
また、運転者の負荷が所定レベル以上と判定されて発話入力モードの変更が抑制された場合、運転者の負荷がその所定のレベルより小さくなったと判定されるまで、その発話入力モードの変更は抑制される。そして、運転者の負荷が所定のレベルより小さくなったと判定されたら、発話入力モードは、その時の騒音の音量に基づいた入力モードに設定される。
【0022】
音声認識部104は、運転者が発話しマイク100から入力された音声を認識する。音声認識部104は、マイク100等から入力された音声をデジタルデータに変換し、デジタル音声データを予め用意した対象語辞書のデータとパターンマッチングすることにより、発話内容を認識する。この際、音声認識部104は、設定された発話入力モードに応じて、順次入力される音声からの認識対象の音声の切り出し処理を行う。また、認識結果は、認識結果の確認等のために、ディスプレイ106あるいはスピーカ107を介して運転者に出力される。
また、音声認識部104は、運転者等に音声入力を促す時に、たとえば「コマンドをどうぞ」というような質問内容をディスプレイ106あるいはスピーカ107から出力する。これにより、対話形式の音声入力が可能となる。
【0023】
ディスプレイ106は、音声認識部104より入力される運転者への質問内容および音声認識結果等を運転者に表示する。
【0024】
スピーカ107は、音声認識部104より入力される運転者への質問内容および音声認識結果等を、運転者に音声により出力する。
【0025】
次に、本実施の形態の音声認識装置1で適宜切り換えて使用される第1〜第3の発話入力モードについて説明する。
まず、第1の発話入力モードは、音声認識装置1が、使用者(運転者)の一連の複数のコマンドあるいは情報の発話を連続的に待ち受け入力する方式である。この入力モードにおいては、使用者が音声認識スイッチ101を押下して一度発話開始のタイミングを指示したら、使用者が順に発する複数の情報を音声認識装置1は連続的に待ち受け、受け付ける。したがって、使用者は、一度音声認識スイッチ101を操作した後は新たなスイッチ操作をすることなく複数の情報を入力でき、利便性が高い。
【0026】
一方、この入力モードにおいて音声認識装置1の音声認識部104は、連続的に入力される音声情報より、情報、入力内容ごとの音声を切り出す必要がある。そのために、入力される音声は、環境騒音の音量が比較的小さく、使用者の音声が明瞭に識別できるものである必要がある。したがってこの発話入力モードは、環境騒音の騒音量が小さい場合、または小さいと推定される場合に適用するのが有効である。
なお、この第1の発話入力モードにおいて音声認識スイッチ101は、音声認識スイッチ制御部105の制御により、一度押下された後は、一連の情報の全ての入力が終了するまで押下されオン信号を音声認識部104に出力する状態にホールドされる。
【0027】
次に、第2の発話入力モードは、使用者が各コマンドあるいは情報の発話ごとに、その発話開始タイミングを指定する方式である。すなわち、使用者が音声認識スイッチ101を押下することにより音声認識装置1の音声認識部104は音声入力待ち受け状態となり、使用者の発話を取り込む。そして、1つの情報の入力ごとに発話の終了を音声認識部104が自動的に判定し、待ち受け状態を終了する。
この発話入力モードにおいては、使用者は各入力情報ごとに発話開始の指定を行わなければならないが、換言すれば発話開始の指定のみでよいため、それほど操作負荷は大きくならず、ある程度の利便性が確保できる。そして、音声認識部104は、各発話の開始タイミングが明確に指示されるので、周囲の環境騒音がある程度あっても、発話部分を適切に検出することができ、認識精度を維持することができる。したがって、この発話入力モードは、環境騒音の騒音量が中程度の場合、または中程度と推定される場合に適用するのが有効である。
なお、この第2の発話入力モードにおいて音声認識スイッチ101は、音声認識スイッチ制御部105の制御により、一度押下された後は、1つの情報の入力が終了するまで押下されオン信号を音声認識部104に出力する状態にホールドされる。
【0028】
次に、第3の発話入力モードは、使用者が各コマンドあるいは情報の発話ごとに、その発話開始タイミングと発話終了タイミングとの両方を指定する方式である。すなわち、使用者が音声認識スイッチ101を押下し、この押下した状態を維持することにより、音声認識装置1の音声認識部104は音声入力待ち受け状態となる。そして、運転者が音声認識スイッチ101を開放することにより、音声認識装置1は音声入力が終了したものとみなす。
この発話入力モードにおいては、使用者は各入力情報ごとに発話開始と発話終了の両方のタイミングを指定しなければならないが、これにより音声認識部104は各発話の開始タイミングと終了タイミングを明確に知ることができる。したがって、環境騒音がある程度大きくても、発話音声の切り出しに失敗することがなく、高い精度の認識を維持することができる。
【0029】
次に、このような構成の音声認識装置1の動作について説明する。
まず、入力方式の決定方法、すなわち、発話入力モードの設定方法について図3のフローチャートを参照して説明する。
まず、車両の電源を投入しエンジンを始動することにより処理が開始され、まず、騒音検出部103が、車室内の騒音量に関わる情報を取得する(ステップS101)。すなわち、騒音取得マイク部109が車室内の音量を検出し、車速取得部110が車両の走行速度を検出し、エンジン回転数取得部111がエンジン回転数を検出する。検出した車室内の騒音量に関わる情報は、音声認識スイッチ制御部105に出力される。
次に、運転負荷検出部108が、運転者の運転中の負荷の情報を取得する(ステップS103)。すなわち、ナビゲーション装置112が車両が走行している走行路の情報を検出し、車速取得部113が車両の走行速度を検出する。検出した運転者の運転負荷に関わる情報は、音声認識スイッチ制御部105に出力される。
【0030】
次に、音声認識スイッチ制御部105において、騒音検出部103より入力された車室内の騒音に関わる情報に基づいて、車室内の騒音レベルを算出し、また、運転負荷検出部108より入力された運転者の運転負荷に関わる情報に基づいて、運転負荷のレベルを算出する(ステップS105)。
そして、算出された騒音レベルに基づいて、設定する発話入力モードを決定し、また、算出した負荷レベルに基づいて、決定した発話入力モードを実際に直ちに適用するか否かを判定する。負荷レベルが所定のレベル以下の場合には、決定した発話入力モードを実際に制御を行うモードとして設定する(ステップS107)。また、負荷レベルが所定のレベル以上の場合には、決定した発話入力モードの適用は行わず、現在設定されている入力モードをそのまま維持する。
音声認識装置1においては、このようなステップS101〜ステップS107の処理を、所定の時間間隔で繰り返し行い、車両の走行環境等に基づいて、適宜発話入力モードの設定を行う。
【0031】
次に、前述したように設定された発話入力モードに基づいて音声入力を行う動作について、図4のフローチャートを参照して説明する。
まず、音声認識スイッチ制御部105および音声認識部104は、前述した処理により設定された発話入力モードの情報を取得する(ステップS201)。
次に、運転者が音声認識スイッチ101を押下するのを待機する(ステップS203)。
【0032】
運転者による音声認識スイッチ101の押下を検出したら(ステップS203)、設定されている発話入力モードが一連の情報の入力を継続的に順次受け付ける第1の入力モード、または、1つの情報の入力ごとにスイッチ101を押下して発話開始を通知する第2の入力モードであるか否かを検出する(ステップS205)。
設定されている入力モードが第1または第2の入力モードの場合には、音声認識スイッチ101は、音声認識スイッチ制御部105の制御により押下された状態でホールドされる(ステップS207)。すなわち、図2に示す音声認識スイッチ101において、電磁石124の端子126に所定の電流が印加され、電磁石124に発生する磁力により可動端子122が接触端子125の間に吸引保持され、可動端子122に一体的に形成されている押しボタン121が押下された状態に維持される。そして、音声認識スイッチ101が押下される状態に維持されることにより、音声認識スイッチ101からはオン信号が音声認識部104に出力され続ける。
【0033】
次に、音声認識部104の動作により、運転者に情報の入力を促す通知を行う(ステップS209)。すなわち、ディスプレイ106への情報の入力を要求するメッセージの表示、あるいは、スピーカ107からの情報の入力を要求するメッセージを音声出力等の処理を行う。
この入力要求の通知にしたがって、運転者は、要求された情報をマイク100に向かって発話し、音声による情報入力を行う(ステップS211)。入力された音声データは、音声認識部104に入力され、認識に供される。
【0034】
音声認識部104が入力される音声の切れ目を検出したら、発話入力モードが第2の入力モードの場合は(ステップS213)、音声認識スイッチ制御部105の制御により音声認識スイッチ101の押ボタンのホールド状態が解除される(ステップS215)。これにより、音声認識スイッチ101から音声認識部104へのオン信号の入力も終了される。なお、音声の切れ目を検出した場合においても、発話入力モードが第1のモードの場合は(ステップS213)、音声認識スイッチ101のホールドはのまま維持される。
【0035】
一方、ステップS203において音声認識スイッチ101が押下されたことを検出した際に、入力モードが第3の入力モードだった場合には、音声認識スイッチ101のホールドは行わずに、直ちに、音声認識部104より運転者に情報を入力を促す通知を行う(ステップS217)。すなわち、ディスプレイ106への情報の入力を要求するメッセージの表示、あるいは、スピーカ107からの情報の入力を要求するメッセージを音声出力等の処理を行う。
この入力要求の通知にしたがって、運転者は、要求された情報をマイク100に向かって発話し、音声による情報入力を行う(ステップS219)。マイク100を介した運転者の発話音声の入力は、音声認識スイッチ101が押下されている間続けられ、運転者がスイッチを開放した時点で終了する(ステップS221)。
【0036】
入力モードが第1のモードであって発話入力された音声の切れ目を検出した場合(ステップS211)、入力モードが第2のモードであって発話入力された音声の切れ目を検出した後に音声認識スイッチ101のホールドが解除された場合(ステップS215)、および、入力モードが第3のモードであって運転者により音声認識スイッチ101の押下が開放された場合(ステップS221)のいずれも、次に、情報の入力が終了か否かがチェックされる(ステップS223)。
引き続き入力する情報がある場合であって(ステップS223)、入力モードが第1のモードの場合には(ステップS225)、既に音声認識スイッチ101はホールドされているので、ステップS209に戻り、次の入力項目について運転者に情報の入力を促す通知を行う。以下、ステップS209〜ステップS2225の処理を繰り返す。
また、入力モードが第2または第3のモードの場合には、ステップS203に戻って、運転者により音声認識スイッチ101が押下されるのを検出する。そして、音声認識スイッチ101が押下されたら、各々、ステップS205からステップS211等を介してステップS223に至る処理、あるいは、ステップS205からステップS219等を介してステップS223に至る処理を繰り返す。
【0037】
そして、いずれの入力モードの場合も、ステップS223において、全ての情報の入力が終了した場合には、入力モードが第1のモードである場合のみ(ステップS227)、音声認識スイッチ101のホールド状態を解除する処理が行われ(ステップS229)、一連の処理が終了される。
【0038】
次に、このような音声入力処理の流れについて、図4および図5を参照し、各入力モードごとに説明する。
なお、以下の説明において、ステップの番号は図4に示すフローチャート中の符号を示し、状態の符号は図5中の符号を示す。
【0039】
まず、発話入力モードが第1の入力モードの場合の音声入力処理の流れについて図5(A)を参照して説明する。
まず、第1の入力モードにおいては、運転者が音声認識スイッチ101を押下すると(ステップS203、状態a)、音声認識スイッチ101はホールド状態に維持され(ステップS207、状態b)、音声認識部104は入力要求をディスプレイ106あるいはスピーカ107に表示し(ステップS209、状態c1)、音声入力の待ち受け状態となる(状態d1)。ここで、運転者が発話をすることにより、その内容が音声認識部104で認識され入力される(ステップS211、状態e1)。
【0040】
1つの項目の入力が終了したら、直ちに次の項目について音声認識部104が入力要求を出力し(ステップS207、状態c2)、再度音声入力の待ち受け状態となり(状態d2)、運転者が発話をすることにより、その内容が入力される(ステップS211、状態e2)。
第1の入力モードにおいては、このように、音声認識スイッチ101が押下されホールドされている状態で(状態b)、入力要求の出力(ステップS207、状態c1,c2)、音声入力の待ち受け(状態d1,d2)および発話(ステップS211、状態e1,e2)が順次繰り返され、一連の情報が順次入力される。
そして、全ての項目について入力が終了したら、音声認識スイッチ101のホールド状態を解除し(ステップS229、状態f)、処理が終了される(状態g)。
【0041】
次に、発話入力モードが第2の入力モードの場合の音声入力処理の流れについて図5(B)を参照して説明する。
第2の入力モードにおいては、運転者が音声認識スイッチ101を押下すると(ステップS203、状態h1)、音声認識スイッチ101はホールド状態に維持され(ステップS207、状態i1)、音声認識部104は入力要求をディスプレイ106あるいはスピーカ107に表示し(ステップS209、状態j1)、音声入力の待ち受け状態となる(状態k1)。ここで、運転者が発話をすることにより、その内容が音声認識部104で認識され入力される(ステップS211、状態m1)。そして、1つの項目の入力が終了したら、音声認識スイッチ101のホールド状態は解除される(ステップS215、状態n1)。
【0042】
そして、次の項目について入力する場合には、再度運転者が音声認識スイッチ101を押下する(ステップS203、状態h2)。これにより、最初の場合と同様に、音声認識スイッチ101はホールド状態に維持され(ステップS207、状態i2)、音声認識部104が入力要求を出力し(ステップS209、状態j2)、音声入力の待ち受け状態となり(状態k2)、運転者が発話をすることにより、その内容が入力される(ステップS211、状態m2)。そして、その項目の入力が終了したら、やはり音声認識スイッチ101のホールド状態は解除される(ステップS215、状態n2)。
【0043】
第2の入力モードにおいては、このように、各音声入力の開始時点において、音声認識スイッチ101を押下する(状態h1、h2)。押下された音声認識スイッチ101は、第1のモードと同様にホールドされるので(状態i1,i2)、その状態において、入力要求の出力(ステップS207、状態j1,j2)、音声入力の待ち受け(状態k1,k2)および発話(ステップS211、状態m1,m2)を行う。そして、このような処理を順次繰り返し、一連の情報を入力し、全ての項目について入力が終了したら、処理を終了する(状態p)。
【0044】
次に、発話入力モードが第3の入力モードの場合の音声入力処理の流れについて図5(C)を参照して説明する。
第3の入力モードにおいては、運転者は、音声認識スイッチ101を押下し(ステップS203、状態q1)、発話をする間、音声認識スイッチ101を押下し続ける(状態r1)。この時、音声認識スイッチ101はホールドされない。この状態で、音声認識部104は入力要求をディスプレイ106あるいはスピーカ107より出力し(ステップS217、状態s1)、音声入力の待ち受け状態となる(状態t1)。ここで、運転者が発話をすることにより、その内容が音声認識部104で認識され入力される(ステップS219、状態u1)。そして、運転者が音声認識スイッチ101を開放することにより(ステップS221、状態v1)、1つの項目の入力が終了する。
【0045】
そして、次の項目について入力する場合には、再度運転者が音声認識スイッチ101を押下し(ステップS203、状態q2)、押下し続ける(状態r2)。この状態で、音声認識部104は入力要求をディスプレイ106あるいはスピーカ107に出力し(ステップS217、状態s2)、音声入力の待ち受け状態となり(状態t2)、運転者が発話をすることによりその内容が音声認識部104で認識され入力される(ステップS219、状態u2)。そして、運転者が音声認識スイッチ101を開放することにより(ステップS221、状態v2)、その項目の入力が終了する。
【0046】
第3の入力モードにおいては、このように、各情報の入力ごとに、運転者が音声認識装置1010を押下し続け、発話の開始(状態q1、q1)と終了(状態1、v2)のタイミングを指定し、その間に、入力要求の出力(ステップS217、状態s1,s2)、音声入力の待ち受け(状態t1,t2)および発話(ステップS219、状態u1,u2)を行い、情報を入力する。そして、これを順次繰り返し、一連の情報を順次入力する。
そして、全ての項目について入力が終了したら、一連の情報入力処理も終了する(状態p)。
【0047】
なお、以上説明した実施の形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施の形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【0048】
たとえば、前述した実施の形態においては、第1〜第3の3種類の発話入力モードから、環境騒音等の情報に基づいて1つの発話入力モードを選択するようにしていた。しかし、切り換える発話入力モードは、2週類であってもよい。
たとえば、図6に示すように、第1の発話入力モードと第2の発話入力モードの2つを環境騒音の騒音量に基づいて切り換えるようにしてもよい。
また、図7に示すように、第2の発話入力モードと第3の発話入力モードの2つを環境騒音の騒音量等に基づいて切り換えるようにしてもよい。
【0049】
また、前述した実施の形態においては、騒音検出部103の騒音取得マイク部109、車速取得部110およびエンジン回転数取得部111、および、運転負荷検出部108のナビゲーション装置112および車速取得部113は、各々、所定の時間間隔で騒音や車速等を検出し、検出結果を音声認識スイッチ制御部105に出力していた。しかし、たとえば騒音量や車速あるいはエンジン回転数の変化を検出した時に、その変化した検出結果を音声認識スイッチ制御部105に出力するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の一実施の形態の音声認識装置の構成を示すブロック図である。
【図2】図2は、図1に示した音声認識装置の音声認識スイッチの構成を示す図である。
【図3】図3は、図1に示した音声認識装置における発話入力モードの設定方法を示すフローチャートである。
【図4】図4は、図1に示した音声認識装置の音声認識スイッチ制御部で行われる音声認識スイッチの制御方法を示すフローチャートである。
【図5】図5は、図1に示した音声認識装置において使用する発話入力モードの種類とその各モードにおける音声入力動作を説明するための図である。
【図6】図6は、図1に示した音声認識装置において使用する発話入力モードの種類とその各モードにおける音声入力動作の他の例を説明するための図である。
【図7】図7は、図1に示した音声認識装置において使用する発話入力モードの種類とその各モードにおける音声入力動作のさらに他の例を説明するための図である。
【図8】図8は、従来の音声認識装置における音声入力動作を説明するための図である。
【符号の説明】
1…音声認識装置
100…マイク
101…音声認識スイッチ
102…キャンセルスイッチ
103…騒音検出部
109…騒音取得マイク部
110…車速取得部
111…エンジン回転数取得部
104…音声認識部
105…音声認識スイッチ制御部
106…ディスプレイ
107…スピーカ
108…運転負荷検出部
112…ナビゲーション装置
113…車速取得部[0001]
【Technical field】
The present invention relates to a voice recognition device for a vehicle, and more particularly, to a voice recognition device capable of improving the recognition accuracy of a voice uttered regardless of the presence or absence of sound (environmental noise) other than the voice uttered in a vehicle cabin. .
[0002]
[Background Art]
For example, in an in-vehicle device such as a navigation system, an audio system, or an in-vehicle telephone system, a vehicle for which a user such as a driver can operate or input information by speaking using a voice recognition technology. The device is being used.
2. Description of the Related Art As a voice recognition device for a vehicle of this type, which can improve a recognition rate even in a noisy environment, for example, a voice recognition device disclosed in
[0003]
However, such a conventional speech recognition device has, for example, the following problem. A voice recognition device for a vehicle may perform voice recognition while using a high-noise device such as an air conditioner. In such a case, even if a word obtained by omitting the syllable at the beginning of the word to be recognized is a word to be recognized and the degree of coincidence with the speech section of the input signal wave is calculated, as shown in the bottom diagram of FIG. In addition, there are many cases where a noise segment is erroneously recognized as a segment of a voice emitted by a speaker, and the speech recognition is terminated before the speaker starts speaking. In such a case, the uttered voice is not input as a target of the voice recognition processing in the first place, and the operability and convenience of the device using the voice recognition cannot be improved.
[0004]
[Patent Document 1] JP-A-10-69291
[0005]
DISCLOSURE OF THE INVENTION
The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to improve the recognition accuracy regardless of the presence or absence of environmental noise, regardless of the volume, thereby providing a high convenience for a user such as a driver. An object of the present invention is to provide a vehicle voice recognition device capable of providing various on-vehicle devices.
[0006]
In order to achieve the above object, a voice recognition device according to the present invention includes a voice input unit for inputting a uttered voice, and a voice recognition unit for recognizing the utterance content of the input voice. An apparatus, comprising: a noise detection unit that detects noise that is a sound other than the utterance in the vehicle cabin; and a system that specifies an input timing of the uttered voice to the voice input unit. Voice input control means for switching to any one of a plurality of predetermined input methods including a method for designating a start time and an end time of each utterance based on the volume of the utterance.
[0007]
In the voice recognition device having such a configuration, the noise detection unit detects the volume of the noise in the vehicle compartment, and the voice input control unit switches the voice input method based on the detected noise volume. Further, as one of the switching methods, a method having a high certainty of designating a start and an end for each utterance is included. For example, even when the volume of the noise is somewhat large, the input timing of the sound can be appropriately defined. I have to. Therefore, it is possible to select a method with the highest operability and the highest convenience under the condition of the amount of noise in the vehicle compartment. As a result, even if there is environmental noise, it is possible to appropriately specify the timing of voice input, and it is possible to reduce the possibility that an uttered voice is not input as a processing target of voice recognition. Then, by appropriately inputting the voice, the voice recognition unit can accurately recognize the input voice.
[0008]
As described above, according to the present invention, it is possible to improve recognition accuracy regardless of the presence / absence and volume of environmental noise, and thereby it is possible to provide various in-vehicle devices that are highly convenient for users such as drivers. A voice recognition device for a vehicle can be provided. It is in.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a vehicle voice recognition device according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the
[0010]
First, the configuration of each unit will be described.
The
[0011]
The
The
As a result, the push button 121 of the
[0012]
The
In the
[0013]
The
In the present embodiment,
The noise
[0014]
The vehicle
[0015]
The engine
The noise
[0016]
The driving
The driving
The
[0017]
The vehicle
The
[0018]
The voice recognition
[0019]
The voice recognition
In the present embodiment, two levels of reference values of a first reference level (threshold) and a second reference level larger than the first reference level are preset as the noise level. If the detected noise amount is smaller than the first reference level, the first input mode is set as the speech input mode via the
The setting and change of the utterance input mode are performed at predetermined time intervals.
[0020]
Further, the voice recognition
As described above, the voice recognition
The detection of the driving load of the driver is performed at predetermined time intervals.
[0021]
Further, when the driver's load is determined to be equal to or higher than the predetermined level and the change in the utterance input mode is suppressed, the change in the utterance input mode is determined until the driver's load is determined to be lower than the predetermined level. Be suppressed. When it is determined that the driver's load has become smaller than the predetermined level, the utterance input mode is set to an input mode based on the volume of the noise at that time.
[0022]
The
Further, when prompting the driver or the like to input a voice, the
[0023]
The
[0024]
The
[0025]
Next, first to third utterance input modes that are appropriately switched and used in the
First, the first utterance input mode is a method in which the
[0026]
On the other hand, in this input mode, the
In the first utterance input mode, the
[0027]
Next, the second utterance input mode is a method in which the user specifies the utterance start timing for each utterance of each command or information. That is, when the user presses the
In this utterance input mode, the user has to specify the utterance start for each input information. In other words, since the utterance start only needs to be specified, the operation load is not so large, and a certain degree of convenience is obtained. Can be secured. Then, since the start timing of each utterance is clearly indicated, the
In the second utterance input mode, the
[0028]
Next, the third utterance input mode is a method in which the user specifies, for each command or information utterance, both the utterance start timing and the utterance end timing. That is, when the user presses the
In the utterance input mode, the user has to specify both the utterance start timing and the utterance end timing for each input information, whereby the
[0029]
Next, the operation of the
First, a method of determining an input method, that is, a method of setting an utterance input mode will be described with reference to a flowchart of FIG.
First, the process is started by turning on the power of the vehicle and starting the engine, and first, the
Next, the driving
[0030]
Next, the voice recognition
Then, based on the calculated noise level, the utterance input mode to be set is determined, and based on the calculated load level, it is determined whether or not the determined utterance input mode is actually immediately applied. If the load level is equal to or lower than the predetermined level, the determined utterance input mode is set as a mode for actually controlling (step S107). If the load level is equal to or higher than the predetermined level, the determined utterance input mode is not applied, and the currently set input mode is maintained.
In the
[0031]
Next, an operation of performing voice input based on the utterance input mode set as described above will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, the voice recognition
Next, it waits for the driver to press the voice recognition switch 101 (step S203).
[0032]
When the depression of the
If the set input mode is the first or second input mode, the
[0033]
Next, a notification urging the driver to input information is issued by the operation of the voice recognition unit 104 (step S209). That is, a process of displaying a message requesting input of information on the
In accordance with the notification of the input request, the driver speaks the requested information toward the
[0034]
When the
[0035]
On the other hand, if the input mode is the third input mode when detecting that the
In accordance with the notification of the input request, the driver speaks the requested information toward the
[0036]
When the input mode is the first mode and the break of the uttered voice is detected (step S211), the voice recognition switch is switched after the input mode is the second mode and the break of the uttered voice is detected. Both when the hold of 101 is released (step S215) and when the input mode is the third mode and the driver presses down the voice recognition switch 101 (step S221), It is checked whether the input of the information is completed (step S223).
If there is information to be continuously input (step S223) and the input mode is the first mode (step S225), since the
If the input mode is the second or third mode, the process returns to step S203 to detect that the driver has pressed the
[0037]
In any of the input modes, if all the information has been input in step S223, the hold state of the
[0038]
Next, the flow of such a voice input process will be described for each input mode with reference to FIGS.
In the following description, the step numbers indicate the reference numerals in the flowchart shown in FIG. 4, and the state codes indicate the reference numerals in FIG.
[0039]
First, the flow of the voice input process when the utterance input mode is the first input mode will be described with reference to FIG.
First, in the first input mode, when the driver presses the voice recognition switch 101 (step S203, state a), the
[0040]
As soon as the input of one item is completed, the
In the first input mode, in the state where the
When the input of all the items is completed, the hold state of the
[0041]
Next, the flow of the voice input process when the utterance input mode is the second input mode will be described with reference to FIG.
In the second input mode, when the driver presses the voice recognition switch 101 (step S203, state h1), the
[0042]
Then, when inputting the next item, the driver presses the
[0043]
In the second input mode, the
[0044]
Next, the flow of the voice input process when the utterance input mode is the third input mode will be described with reference to FIG.
In the third input mode, the driver presses the voice recognition switch 101 (step S203, state q1), and keeps pressing the
[0045]
Then, when inputting the next item, the driver presses down the
[0046]
In the third input mode, the driver keeps pressing down the voice recognition device 1010 every time each information is input, and the timing of the start (state q1, q1) and the end (
Then, when the input has been completed for all the items, the series of information input processing also ends (state p).
[0047]
The embodiments described above are described for facilitating the understanding of the present invention, and are not described for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.
[0048]
For example, in the above-described embodiment, one utterance input mode is selected from the first to third types of utterance input modes based on information such as environmental noise. However, the utterance input mode to be switched may be of two weeks.
For example, as shown in FIG. 6, the first utterance input mode and the second utterance input mode may be switched based on the amount of environmental noise.
Further, as shown in FIG. 7, the second utterance input mode and the third utterance input mode may be switched based on the amount of environmental noise and the like.
[0049]
In the embodiment described above, the noise
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a speech recognition device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a voice recognition switch of the voice recognition device illustrated in FIG. 1;
FIG. 3 is a flowchart showing a method of setting an utterance input mode in the voice recognition device shown in FIG. 1;
FIG. 4 is a flowchart illustrating a control method of a voice recognition switch performed by a voice recognition switch control unit of the voice recognition device illustrated in FIG. 1;
FIG. 5 is a diagram for explaining types of utterance input modes used in the voice recognition device shown in FIG. 1 and a voice input operation in each mode;
FIG. 6 is a diagram for explaining types of speech input modes used in the voice recognition device shown in FIG. 1 and other examples of a voice input operation in each mode.
FIG. 7 is a diagram for explaining types of speech input modes used in the voice recognition device shown in FIG. 1 and still another example of a voice input operation in each mode.
FIG. 8 is a diagram for explaining a voice input operation in a conventional voice recognition device.
[Explanation of symbols]
1. Voice recognition device
100 ... microphone
101: Voice recognition switch
102 ... Cancel switch
103 ... Noise detector
109: Noise acquisition microphone section
110 ... Vehicle speed acquisition unit
111: engine speed acquisition unit
104: voice recognition unit
105: Voice recognition switch control unit
106 ... Display
107 ... speaker
108: Operation load detection unit
112 ... Navigation device
113 ... Vehicle speed acquisition unit
Claims (7)
車室内の前記発話以外の音である騒音を検出する騒音検出手段と、
前記音声入力手段に対する発話された音声の入力タイミングを特定する方式を、前記検出された車室内の騒音の音量に基づいて、発話ごとに発話開始時および発話終了時を指定する方式を含む所定の複数の入力方式の中のいずれかの方式に切り換える音声入力制御手段と
を有する音声認識装置。A voice recognition device for a vehicle having voice input means for inputting a voice that has been uttered, and voice recognition means for recognizing the uttered content of the input voice,
Noise detection means for detecting noise that is a sound other than the utterance in the vehicle interior;
A method for specifying the input timing of the uttered voice to the voice input means includes a method for designating a utterance start time and a utterance end time for each utterance based on the detected sound volume of the vehicle interior noise. Voice input control means for switching to any one of a plurality of input methods.
請求項1に記載の音声認識装置。The voice input control means includes: a first utterance input method for continuously waiting for a plurality of utterances; a second utterance input for designating a start time of each utterance; Or a means for switching to any one of a third utterance input method for designating the utterance start time and the utterance end time for each utterance, wherein the detected sound volume of the vehicle interior noise is a predetermined amount. When the sound volume is lower than or equal to the first level, the first utterance input method is used. When the sound volume of the noise is medium from the first level to a predetermined second level, the second sound input method is used. 2. The voice recognition device according to claim 1, wherein the voice recognition method switches to the third voice input method when the volume of the noise is higher than the second level.
請求項1に記載の音声認識装置。The voice input control means may be a first utterance input method for continuously waiting for a plurality of utterances or a second utterance input for designating a start time of each utterance. Means for switching to any one of the three methods, or one of a third utterance input method for designating the start of utterance and the end of utterance for each utterance, wherein the volume of the detected vehicle interior noise is When the sound volume is equal to or less than a predetermined first level, the first utterance input method or the second utterance input method is used. The voice recognition device according to claim 1, wherein each of the voice recognition devices is switched to the third utterance input method.
請求項1〜3のいずれかに記載の音声認識装置。The third utterance input method detects a predetermined continuous operation of a speaker, sets a start time of the operation as a start of utterance, sets a end time of the operation as an end of utterance, and sets the end time of the utterance. The speech recognition device according to claim 1, wherein the speech recognition device is configured to specify an input timing.
前記音声入力制御手段は、前記騒音検出手段において前記集音された騒音、前記検出された車速および前記検出されたエンジンの回転数のいずれか1つ、複数または全部に基づいて前記車室内の騒音の音量を検出する
請求項1〜4のいずれかに記載の音声認識装置。The noise detection unit may be any one of a microphone unit that collects the noise in the vehicle interior, a vehicle speed detection unit that detects the speed of the vehicle, and an engine speed detection unit that detects the engine speed of the vehicle. One, more or all,
The voice input control means is configured to control the noise in the vehicle cabin based on one, a plurality, or all of the noise collected by the noise detection means, the detected vehicle speed, and the detected engine speed. The voice recognition device according to any one of claims 1 to 4, wherein the voice recognition device detects a volume of the voice.
前記音声入力制御手段は、前記検出された運転負荷が所定のレベル以上となった場合には、前記発話された音声の入力タイミングを特定する方式の切り換えを行わない
請求項1〜5のいずれかに記載の音声認識装置。Further comprising a driving load detecting means for detecting a driving load of the driving vehicle of the vehicle,
The said voice input control means does not perform switching of the method which specifies the input timing of the said uttered voice, when the detected driving load becomes more than predetermined level. A speech recognition device according to claim 1.
前記音声入力制御手段は、前記運転負荷検出手段において前記検出された車両の走行路の情報および前記検出された車速のいずれか一方または両方に基づいて、前記運転負荷を検出する
請求項6に記載の音声認識装置。The driving load detection unit has one or both of a traveling road information detection unit that detects information of a traveling road of the vehicle, and a vehicle speed detection unit that detects a speed of the vehicle,
7. The voice input control unit according to claim 6, wherein the driving load is detected based on one or both of information on a traveling path of the vehicle detected by the driving load detection unit and the detected vehicle speed. 8. Voice recognition device.
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