JP2005145149A - 音声認識型車載機器制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】 制御機器に対する所望の制御動作を容易に予約設定する。
【解決手段】 音声認識部２１は、音声入力を認識して文字データである認識言語を生成する。認識言語解析部２２および制御事象設定部２３は、認識言語を解析して車両の状態に係る事象情報および車載制御機器の制御動作に係る機能情報を抽出する。実行判定手段２６は、抽出された事象情報に対応する車両の状態が車両状態監視部２５にて検知されたか否かを判定する。機器制御部２７は、実行判定手段２６の判定結果に応じて、検知された車両の状態に対応する事象情報に対応付けられた機能情報に基づき各種の制御機器１４を制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両に搭載された各種車載制御機器を操作者から入力される音声入力に応じて制御する音声認識型車載機器制御システムに関する。

従来、制御機器に対する所定の制御指令と所定の自然言語の単語との対応を示すテーブルを予め記憶しておき、操作者から入力される音声入力を認識して得られる単語に対応する制御指令を、記憶しているテーブルから抽出して制御機器を制御する制御装置が知られている。（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−０９９３０６号公報

ところで、上記従来技術の一例に係る制御装置では、操作者から入力される音声入力に応じていわばリアルタイムに制御機器を制御するだけであり、操作者は所望のタイミング毎に制御機器に対する制御指令の音声入力を実行する必要がある。しかしながら、例えば車両の運転操作時等のように他の操作動作の実行時においては、操作者が適切な音声入力を所望のタイミングで実行することが困難な場合があり、予め、制御機器に対する制御動作を予約設定しておくことが望まれている。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、制御機器に対する所望の制御動作を容易に予約設定することが可能な音声認識型車載機器制御システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の音声認識型車載機器制御システムは、音声入力手段（例えば、後述する実施の形態での音声入力部１２）を介して操作者から入力される音声入力を認識して認識言語を生成する音声認識手段（例えば、後述する実施の形態での音声認識部２１）と、前記音声認識手段にて生成された前記認識言語を解析して車両の状態に係る事象情報および車載制御機器（例えば、後述する実施の形態での制御機器１４）の制御動作に係る機能情報を抽出する認識言語解析手段（例えば、後述する実施の形態での認識言語解析部２２および制御事象設定部２３）と、前記認識言語解析手段にて抽出される前記事象情報および前記機能情報を互いに対応付けて記憶する記憶手段（例えば、後述する実施の形態での事象−機能情報記憶部２４）と、車両の状態に係る車両状態量を検出する車両状態量検出手段（例えば、後述する実施の形態での車両状態量検出部１１）と、前記車両状態量検出手段にて検出される車両状態量に基づき、所定の車両の状態を検知する車両状態監視手段（例えば、後述する実施の形態での車両状態監視部２５）と、前記記憶手段に記憶した前記事象情報に対応する前記車両の状態が前記車両状態監視手段にて検知されたか否かを判定する判定手段（例えば、後述する実施の形態での実行判定部２６）と、前記事象情報に対応する前記車両の状態が前記車両状態監視手段にて検知されたと前記判定手段にて判定された場合に、前記事象情報に対応付けられた前記機能情報を前記記憶手段から取得し、取得した前記機能情報に応じて前記車載制御機器を制御する制御手段（例えば、後述する実施の形態での機器制御部２７）とを備えることを特徴としている。

上記構成の音声認識型車載機器制御システムによれば、音声入力を認識して文字データである認識言語を生成する音声認識手段に加えて、認識言語の意味内容を解析して事象情報および機能情報を抽出する認識言語解析手段と、抽出された事象情報に対応する車両の状態が車両状態監視手段にて検知されたか否かを判定する判定手段と、判定手段の判定結果に応じて車載制御機器を制御する制御手段とを備えることにより、単に機能情報に応じて車載制御機器を制御するだけに留まらず、この制御を実行するタイミングを事象情報に応じて設定することができ、車載制御機器に対する所望の制御動作を音声入力によって容易に予約設定することができる。

請求項１に記載の本発明の音声認識型車載機器制御システムによれば、車載制御機器に対する所望の制御動作を音声入力によって容易に予約設定することができる。

以下、本発明の実施の形態に係る音声認識型車載機器制御システムについて添付図面を参照しながら説明する。
本実施の形態による音声認識型車載機器制御システム１０は、例えば図１に示すように、車両状態量検出部１１と、音声入力部１２と、制御部１３とを備えて構成され、操作者等から入力される音声入力に応じて、例えばＥＴＣ装置、ナビゲーション装置、音響装置、テレビ受像装置、空調装置、通信装置等の車両に搭載される各種の制御機器１４の動作を制御する。

車両状態量検出部１１は、車両に搭載される各種のセンサ（例えば、車室内温度センサや車速センサやジャイロセンサ等）や、各種のスイッチ（例えば、イグニッションスイッチやブレーキスイッチ等）や、各種の情報に基づく演算処理によって所定の車両状態量を検出する検出部や処理部（例えば、ナビゲーション装置に具備される現在位置検出部やマップマッチング処理部等）を備えて構成され、各種のセンサや検出部等から出力される検出信号や各種のスイッチから出力されるオン／オフ信号が車両状態量として制御部１３に入力されている。
なお、例えば車室内温度センサは空調装置に具備され、この車室内温度センサによって検出される車室内温度が操作者等により設定される適宜の設定温度となるようにして空調装置の作動状態が制御される。
また、車速センサは、例えば従動輪の車輪回転速度等に基づき車両の速度（車速）を検出する。また、ジャイロセンサは、例えば水平面内での車両の向きや鉛直方向に対する傾斜角度の角度変化量等を検出する。
また、現在位置検出部は、例えば人工衛星を利用して車両の位置を測定するためのＧＰＳ（Global Positioning System）信号や、例えば適宜の基地局を利用してＧＰＳ信号の誤差を補正して測位精度を向上させるためのＤ（Differential）ＧＰＳ信号等の測位信号に基づく算出処理や、ジャイロセンサおよび車速センサから出力される検出信号に基づく自律航法の算出処理によって車両の現在位置を算出する。
また、マップマッチング処理部は、現在位置算出部にて算出した車両の現在位置と道路地図データとに基づいてマップマッチングを行い、道路地図データ上における車両の位置を算出する。

音声入力部１２は適宜のマイク等を備えて構成され、操作者から入力される音声入力の信号を制御部１３へ出力する。
制御機器１４は、例えばＥＴＣ（electronic toll collection：自動料金収受）装置、ナビゲーション装置、音響装置、テレビ受像装置、空調装置、通信装置等の車両に搭載される各種の電気機器を備えて構成され、後述するように、車両状態量検出部１１から出力される車両状態量と音声入力部１２を介して操作者から入力される音声入力とに基づき制御部１３から出力される制御指令によって動作状態が制御される。

制御部１３は、例えば音声認識部２１と、認識言語解析部２２と、制御事象設定部２３と、事象−機能情報記憶部２４と、車両状態監視部２５と、実行判定部２６と、機器制御部２７とを備えて構成されている。
音声認識部２１は、音声入力部１２を介して操作者から入力される音声入力に対して、予め記憶している語彙データに基づき音声認識処理を行い、音声入力に対応する文字データである認識言語を生成し、この認識言語を認識言語解析部２２へ出力する。
認識言語解析部２２は、音声認識部２１にて生成された認識言語を解析し、認識言語の意味内容を把握する。例えば、認識言語解析部２２は、少なくとも車両の状態に係る事象情報または制御機器１４の制御動作に係る機能情報の何れかを含む情報を認識言語から抽出して、制御事象設定部２３へ出力する。
制御事象設定部２３は、認識言語解析部２２にて抽出された情報に基づき、少なくとも車両の状態に係る事象情報または制御機器１４の制御動作に係る機能情報の何れかを形成し、事象−機能情報記憶部２４へ格納すると共に、制御機器１４の制御に係る事象情報を設定して実行判定部２６へ出力する。なお、認識言語解析部２２の解析処理において事象情報および機能情報を含む情報が認識言語から抽出された場合、制御事象設定部２３は抽出された情報に基づき形成した事象情報と機能情報とを対応付けて事象−機能情報記憶部２４へ格納する。

車両状態量監視部２５は、所定周期等の適宜のタイミングで車両状態量検出部１１から出力される車両状態量に基づき各種の車両の状態を検知し、検知した車両の状態に変化が生じたか否かを判定する。そして、この判定結果にて、車両の状態に変化が生じたと判定した場合には、変化が生じた車両の状態の情報を実行判定部２６へ出力する。
実行判定部２６は、車両状態量監視部２５から入力される車両の状態の情報が、制御事象設定部２３から入力される事象情報に対応するか否かを判定する。そして、この判定結果にて、車両の状態の情報が事象情報に対応すると判定した場合には、この事象情報に対応付けられた機能情報に応じて制御機器１４を制御することを指示する実行指示を機器制御部２７へ出力する。
機器制御部２７は、実行判定部２６から入力される実行指示に応じて制御機器１４を制御するための制御指令を制御機器１４へ出力する。

例えば図２に示すように、音声入力として発話文Ｌ１「駅前交差点を通過したらＡにメール」が音声認識部２１に入力されると、この発話文Ｌ１に対応する文字データが認識言語として生成されて認識言語解析部２２に出力される。認識言語解析部２２は、入力された認識言語を解析し、認識言語の意味内容を把握するために必要となる各情報、例えば「駅前交差点」および「通過」および「Ａにメール」を抽出し、制御事象設定部２３へ出力する。制御事象設定部２３は、認識言語解析部２２にて抽出された情報に基づき、車両の状態に係る事象情報として「駅前交差点付近通過」を形成すると共に、制御機器１４（例えば、通信装置）の制御動作に係る機能情報として「通信装置起動、Ａ宛メール送信」を形成する。そして、制御事象設定部２３は、形成した事象情報と機能情報とを互いに対応付けて事象−機能情報記憶部２４に格納すると共に、制御機器１４（つまり通信装置）の制御に係る事象情報（つまり「駅前交差点付近通過」）を実行判定部２６へ出力する。
ここで、制御事象設定部２３から実行判定部２６に入力された事象情報に対応する車両の状態は、車両状態量として車両状態量検出部１１（例えば、ナビゲーション装置に具備される現在位置検出部）から出力される車両の現在位置が、予めナビゲーション装置等に記憶されている道路地図データから得られる駅前交差点位置とほぼ同等（現在位置≒駅前交差点位置）となる状態である。これにより、車両状態量監視部２５から実行判定部２６に入力される車両の状態の情報が「現在位置≒駅前交差点位置」である場合に実行判定部２６は、事象情報「駅前交差点付近通過」に対応付けられた機能情報「通信装置起動、Ａ宛メール送信」に応じて制御機器１４を制御することを指示する実行指示を機器制御部２７へ出力する。これに伴い、機器制御部２７は、制御機器１４（つまり通信装置）を起動し、Ａ宛に文書を送信することを指示する制御指令を制御機器１４へ出力する。

同様にして、例えば図２に示す発話文Ｌ２「温度が２０℃以下になったら暖房を入れる」が入力されると、認識言語解析部２２は、この発話文Ｌ２に対応する認識言語から各情報、例えば「温度が２０℃以下」および「暖房」および「入れる」を抽出する。制御事象設定部２３は、抽出された情報に基づき、車両の状態に係る事象情報として「車室内温度２０℃以下」を形成すると共に、制御機器１４（例えば、空調装置）の制御動作に係る機能情報として「空調装置起動、暖房モード」を形成する。そして、制御事象設定部２３は、形成した事象情報と機能情報とを互いに対応付けて事象−機能情報記憶部２４に格納すると共に、制御機器１４（つまり空調装置）の制御に係る事象情報（つまり「車室内温度２０℃以下」）を実行判定部２６へ出力する。
ここで、制御事象設定部２３から実行判定部２６に入力された事象情報に対応する車両の状態は、車両状態量として車両状態量検出部１１（例えば、車室内温度センサ）から出力される車室内温度が２０℃以下（車室内温度≦２０℃以下）となる状態である。これにより、車両状態量監視部２５から実行判定部２６に入力される車両の状態の情報が「車室内温度≦２０℃以下」である場合に実行判定部２６は、事象情報「車室内温度２０℃以下」に対応付けられた機能情報「空調装置起動、暖房モード」に応じて制御機器１４を制御することを指示する実行指示を機器制御部２７へ出力する。これに伴い、機器制御部２７は、制御機器１４（つまり空調装置）を起動し、車室内温度を少なくとも２０℃よりも高い温度となるように設定することを指示する制御指令を制御機器１４へ出力する。

また、例えば図２に示す発話文Ｌ３「燈台に着いたらＢの曲を聴く」が入力されると、認識言語解析部２２は、この発話文Ｌ３に対応する認識言語から各情報、例えば「燈台」および「着いたら」および「Ｂの曲」および「聴く」を抽出する。制御事象設定部２３は、抽出された情報に基づき、車両の状態に係る事象情報として「灯台付近に到達」を形成すると共に、制御機器１４（例えば、音響装置）の制御動作に係る機能情報として「音響装置起動、曲番号指定」を形成する。そして、制御事象設定部２３は、形成した事象情報と機能情報とを互いに対応付けて事象−機能情報記憶部２４に格納すると共に、制御機器１４（つまり音響装置）の制御に係る事象情報（つまり「灯台付近に到達」）を実行判定部２６へ出力する。
ここで、制御事象設定部２３から実行判定部２６に入力された事象情報に対応する車両の状態は、車両状態量として車両状態量検出部１１（例えば、ナビゲーション装置に具備される現在位置検出部）から出力される車両の現在位置が、予めナビゲーション装置等に記憶されている道路地図データから得られる燈台位置とほぼ同等（現在位置≒燈台位置）となる状態である。これにより、車両状態量監視部２５から実行判定部２６に入力される車両の状態の情報が「現在位置≒燈台位置」である場合に実行判定部２６は、事象情報「灯台付近に到達」に対応付けられた機能情報「音響装置起動、曲番号指定」に応じて制御機器１４を制御することを指示する実行指示を機器制御部２７へ出力する。これに伴い、機器制御部２７は、制御機器１４（つまり音響装置）を起動し、予め記憶されている楽曲データからＢを選曲して再生することを指示する制御指令を制御機器１４へ出力する。

本実施の形態による音声認識型車載機器制御システム１０は上記構成を備えており、次に、この音声認識型車載機器制御システム１０の動作について添付図面を参照しながら説明する。
先ず、例えば図３に示すステップＳ０１においては、音声入力部１２を介して操作者から音声入力が入力される。
次に、ステップＳ０２においては、入力された音声入力に対して音声認識処理を行い、音声入力に対応する文字データである認識言語を生成する。
次に、ステップＳ０３においては、生成された認識言語を解析し、認識言語の意味内容を把握するために必要となる各情報を抽出する。
次に、ステップＳ０４においては、抽出した情報に制御機器１４の制御動作に係る機能情報が含まれているか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、上述したステップＳ０２に戻る。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０５に進む。

次に、ステップＳ０５においては、車両の状態に係る事象情報が含まれているか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述するステップＳ１１に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０６に進む。
ステップＳ０６においては、抽出された情報に基づき事象情報および機能情報を形成し、互いに対応付けて事象−機能情報記憶部２４へ格納する。
次に、ステップＳ０７においては、車両状態量の検出結果に基づき、各種の車両の状態を検知する。
次に、ステップＳ０８においては、検知した車両の状態に変化が生じたか否かを判定する。ここでは、例えば前回の処理にて検知した車両の状態と今回の処理にて検知した車両の状態とを比較することにより、車両の状態に変化が生じたか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、上述したステップＳ０７に戻る。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０９に進む。
ステップＳ０９においては、変化が生じた車両の状態が事象−機能情報記憶部２４に記憶されている事象情報に対応するか否かを判定する。
ステップＳ０９の判定結果が「ＮＯ」の場合には、上述したステップＳ０７に戻る。
一方、ステップＳ０９の判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１０に進む。
ステップＳ１０においては、変化が生じた車両の状態に対応する事象情報に対応付けられて事象−機能情報記憶部２４に記憶されている機能情報を取得する。
次に、ステップＳ１１においては、機能情報に応じて制御機器を制御し、一連の処理を終了する。

なお、上述したステップＳ０１〜ステップＳ１１に示す一連の処理においては、操作者からの音声入力に基づき事象情報と機能情報とを記憶した後に、車両状態量の検出結果に基づき各種の車両の状態を検知するとしたが、これに限定されず、ステップＳ０１〜ステップＳ０６に示すような、操作者からの音声入力に基づき事象情報と機能情報とを記憶する一連の処理と、ステップＳ０７に示すような、車両状態量の検出結果に基づき各種の車両の状態を検知する処理とを、互いに独立した処理として適宜のタイミングで実行してもよい。
例えば図４に示すように、操作者からの音声入力に基づき事象情報と機能情報とを記憶する一連の処理では、先ず、図４に示す適宜の時刻ｔａ１（または時刻ｔａ５）において、操作者の入力動作による音声入力が音声認識部２１へ入力される。
次に、時刻ｔａ２（または時刻ｔａ６）において、音声認識部２１は入力された音声入力に対して音声認識処理を行い、音声入力に対応する文字データである認識言語を生成し、この認識言語を認識言語解析部２２へ出力する。
次に、時刻ｔａ３（または時刻ｔａ７）において、認識言語解析部２２は入力された認識言語を解析し、少なくとも車両の状態に係る事象情報または制御機器１４の制御動作に係る機能情報の何れかを含む情報を認識言語から抽出して、制御事象設定部２３へ出力する。制御事象設定部２３は、認識言語解析部２２にて抽出された情報に基づき、少なくとも車両の状態に係る事象情報または制御機器１４の制御動作に係る機能情報の何れかを形成し、事象−機能情報記憶部２４へ出力する。
次に、時刻ｔａ４（または時刻ｔａ８）において、事象−機能情報記憶部２４は入力された事象情報と機能情報とを対応付けて記憶する。

一方、例えば図５に示すように、車両状態量の検出結果に基づき各種の車両の状態を検知する処理では、先ず、図５に示す適宜の時刻ｔｂ１（または時刻ｔｂ３または時刻ｔｂ７）において、車両状態監視部２５から車両状態量検出部１１へ車両状態量の検出要求が出力される。そして、時刻ｔｂ２（または時刻ｔｂ４または時刻ｔｂ８）において、車両状態監視部２５からの検出要求に応じて車両状態量の検出値が車両状態量検出部１１から車両状態監視部２５へ出力される。これにより、車両状態監視部２５は、車両状態量検出部１１から取得した車両状態量の検出値に応じて各種の車両の状態を検知し、検知した車両の状態に変化が生じたか否かを判定する。この判定結果にて、車両の状態に変化が生じたと判定された場合には、例えば図５に示す時刻ｔｂ５（または時刻ｔｂ９）のように、変化が生じた車両の状態の情報が車両状態監視部２５から実行判定部２６へ出力される。
また、車両状態監視部２５および車両状態量検出部１１の動作とは独立して、適宜のタイミング、例えば適宜の時刻ｔｂ１（または時刻ｔｂ３または時刻ｔｂ７）において、実行判定部２６から事象−機能情報記憶部２４へ情報要求が出力される。そして、時刻ｔｂ２（または時刻ｔｂ４または時刻ｔｂ８）において、実行判定部２６からの情報要求に応じて、少なくとも事象情報または機能情報が事象−機能情報記憶部２４から実行判定部２６へ出力される。
車両状態監視部２５から車両の状態の情報を取得すると共に、事象−機能情報記憶部２４から少なくとも事象情報または機能情報を取得した実行判定部２６は、例えば図５に示す時刻ｔｂ６（または時刻ｔｂを１０）のように、取得した車両の状態の情報が、取得した事象情報に対応するか否かを判定する。そして、この判定結果にて、車両の状態の情報が事象情報に対応すると判定された場合には、例えば図５に示す時刻ｔｂ１１のように、事象情報に対応付けられた機能情報に応じて制御機器１４が制御される。

上述したように、本実施の形態による音声認識型車載機器制御システム１０によれば、音声入力を認識して文字データである認識言語を生成する音声認識部２１に加えて、認識言語を解析して事象情報および機能情報を抽出する認識言語解析部２２および制御事象設定部２３と、抽出された事象情報に対応する車両の状態が車両状態監視部２５にて検知されたか否かを判定する実行判定手段２６と、実行判定手段２６の判定結果に応じて各種の制御機器１４を制御する機器制御部２７とを備えることにより、各種の制御機器１４に対する所望の制御動作を音声入力によって容易に予約設定することができる。

なお、上述した実施の形態において、車両状態監視部２５は、認識言語解析部２２および制御事象設定部２３にて抽出されて事象−機能情報記憶部２４に格納された事象情報に対応する所定の車両の状態のみを監視してもよく、この場合には、例えば図６に示すように、上述した実施の形態におけるステップＳ０７〜ステップＳ０９の処理の代わりにステップＳ１７〜ステップＳ１９の処理を実行する。
つまり、上述したステップＳ０６の実行後にステップＳ１７に進み、このステップＳ１７において制御事象設定部２３は、事象−機能情報記憶部２４に記憶した事象情報に対応する所定の車両の状態を設定する。
次に、ステップＳ１８において、車両状態監視部２５は、制御事象設定部２３にて設定された所定の車両の状態の情報を取得し、この所定の車両の状態を検知するために必要となる所定の車両状態量の検出値を車両状態量検出部１１から取得して、車両の状態を監視する。
そして、ステップＳ１９において、車両状態監視部２５にて所定の車両の状態を検知したか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、上述したステップＳ１８に戻る。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、上述したステップＳ１０に進む。

本発明の一実施形態に係る音声認識型車載機器制御システムのブロック構成図である。 操作者から入力される音声入力である発話文および車両状態量検出部から出力される車両状態量に応じた制御機器の制御内容の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る音声認識型車載機器制御システムの動作を示すフローチャートである。 操作者から入力される音声入力に応じて事象情報および機能情報を記憶する処理の一例を示すタイミングチャートである。 車両状態量検出部から出力される車両状態量に応じた車両の状態の情報と、操作者から入力される音声入力に応じた事象情報との対応状態に応じて制御機器を制御する処理の一例を示すタイミングチャートである。 本実施形態の変形例に係る音声認識型車載機器制御システムの動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 音声認識型車載機器制御システム
１１ 車両状態量検出部（車両状態量検出手段）
１２ 音声入力部（音声入力手段）
１４ 制御機器（車載制御機器）
２１ 音声認識部（音声認識手段）
２２ 認識言語解析部（認識言語解析手段）
２３ 制御事象設定部（認識言語解析手段）
２４ 事象−機能情報記憶部（記憶手段）
２５ 車両状態監視部（車両状態監視手段）
２６ 実行判定部（判定手段）
２７ 機器制御部（制御手段）

Claims (1)

1. 音声入力手段を介して操作者から入力される音声入力を認識して認識言語を生成する音声認識手段と、
   前記音声認識手段にて生成された前記認識言語を解析して車両の状態に係る事象情報および車載制御機器の制御動作に係る機能情報を抽出する認識言語解析手段と、
   前記認識言語解析手段にて抽出される前記事象情報および前記機能情報を互いに対応付けて記憶する記憶手段と、
   車両の状態に係る車両状態量を検出する車両状態量検出手段と、
   前記車両状態量検出手段にて検出される車両状態量に基づき、所定の車両の状態を検知する車両状態監視手段と、
   前記記憶手段に記憶した前記事象情報に対応する前記車両の状態が前記車両状態監視手段にて検知されたか否かを判定する判定手段と、
   前記事象情報に対応する前記車両の状態が前記車両状態監視手段にて検知されたと前記判定手段にて判定された場合に、前記事象情報に対応付けられた前記機能情報を前記記憶手段から取得し、取得した前記機能情報に応じて前記車載制御機器を制御する制御手段と
   を備えることを特徴とする音声認識型車載機器制御システム。
   
   

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