JP2006276605A - 車両用音声認識装置および音声認識方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 車載機器の操作性を向上させる。
【解決手段】 車両外周部に設けられ、人体に接触させて人の発話音声の体内伝導音を集音する接触型マイクにより人の発話音声を集音し、発話音声を処理して操作内容を認識し、認識した操作内容にしたがって車載機器を制御する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、音声認識により車載制御機器を操作する車両用音声認識装置および音声認識方法に関する。

ドアキーシリンダーにキーを差し込んで開閉操作をせずに、ドアをロックまたはアンロックする車両用キーレスエントリー装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この種の装置では、キーレスリモートコントロールキーのドアロックまたはアンロックスイッチを押すとロックまたはアンロック情報とキー固有のＩＤが送信され、車両側のキーレスエントリー装置で受信して登録ＩＤと一致すればドアのロックまたはアンロックを行っている。

この出願の発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。
特開昭６０−０３７３８０号公報

ところで、上述した従来のキーレスエントリー装置では、ドアのロックまたはアンロックを行うときに、キーレスリモートコントロールキーを取り出してロックスイッチまたはアンロックスイッチを押さなければならないので、荷物を持っているときには煩わしいことがあり、防盗性能を確保しながらリモートコントロールキーによる操作を省くことが望まれる。

車両外周部に設けられ、人体に接触させて人の発話音声の体内伝導音を集音する接触型マイクロフォンにより集音し、発話音声を処理して操作内容を認識し、認識した操作内容にしたがって車載機器を制御する。

本発明によれば、車載機器の操作性を向上させることができる。

本願発明の車両用音声認識装置を、車両ドアのロック／アンロック操作とトランクリッドのアンロック操作を行うキーレスエントリー装置に応用した一実施の形態を説明する。なお、本願発明の車両用音声認識装置は、キーレスエントリー装置以外の車載制御機器、例えばウインドウ開閉装置、エンジンイモビライザー、ＡＶ機器などに適用することができる。

図１は一実施の形態の構成を示す図である。接触型マイクロフォン（以下、単に接触型マイクという）１は、乗員の発話による体内伝導音を集音して電気信号に変換するマイクである。この一実施の形態では、接触型マイク１にＮＡＭ（Non-Audeble Murmur）マイクを用いる。

ＮＡＭマイクは、人体の皮膚に直接、接触させるか、または比較的薄い衣服を介して皮膚に接触させ、乗員の発話音声の体内伝導音を集音するマイクであり、日本音響学会講演論文集、２００４年３月、pp４５２〜４５３などに紹介されている。ＮＡＭマイクは、人間の皮膚と音響インピーダンスがよく似たシリコーンなどの材料でエレクトレット膜をコーティングして形成され、特に１０００Ｈｚ以下の周波数領域におけるＳ／Ｎ特性が一般的な非接触型マイクよりも優れ、人間の非可聴な“つぶやき”や“独り言”を集音することができるという特徴を有している。

ＰＴＴ（Push to talk）スイッチ２は音声認識を開始するときに乗員が操作するスイッチである。このＰＴＴスイッチ３がオンすると、音声認識装置は発話音声を集音して話者認証と音声操作を行う。

この一実施の形態では、接触型マイク１とＰＴＴスイッチ２とを一体型とし、ドアアウトサイドハンドルの内側に設置する。図２は接触型マイク１とＰＴＴスイッチ２をレバー式ドアアウトサイドハンドルに設置した例を示す。Ａ〜Ａ’断面図(ｂ)に示すように、レバー式ドアアウトサイドハンドル２１の内側に一体型の接触型マイク１とＰＴＴスイッチ２を設置する。

また、図３は接触型マイク１とＰＴＴスイッチ２をグリップ式ドアアウトサイドハンドル２２の内側に設置した例を示す。Ｂ〜Ｂ’断面図(ｂ)に示すように、グリップ式ドアアウトサイドハンドル２２の内側に一体型の接触型マイク１とＰＴＴスイッチ２を設置する。

ドアアウトサイドハンドルの内側に一体型の接触型マイク１とＰＴＴスイッチ２を設置することによって、ハンドルに手をかけたときに指の腹部が自然に一体型の接触型マイク１とＰＴＴスイッチ２へ触れることになり、ＰＴＴスイッチ２を操作しながら接触型マイク１に接触して発話することができる。

なお、接触型マイク１とＰＴＴスイッチ２の設置場所はこの一実施の形態に限定されず、操作しやすく、かつ車両の外側に大きく突起して歩行者や他の車両と接触しないような車両外周部であればどこでもよい。また、接触型マイク１とＰＴＴスイッチ２は一体型にしなくてもよい。

接触型マイク用音響モデル記憶装置３は、乗員と接触型マイク１との間の音声の体内伝達特性を反映した音響モデル、すなわち車外の騒音の影響の少ない音素パターンをモデル化した接触型マイク用音響モデルを記憶している。この接触型マイク用音響モデルは話者認証を行うために用いられ、また、接触型マイク用音響モデルと後述する言語辞書は、接触型マイク１により集音した音声を認識して音声操作を行うために用いられる。

言語辞書記憶装置４は、音声によるドアのロック／アンロック操作とトランクリッドのアンロック操作の言葉と、その言葉に対応する車両ドアのロック／アンロック制御機能とトランクリッドのアンロック制御機能を記憶している。乗員が発話した音声を、まず音響モデルの音素パターンと照合して例えば“ド”、“ア”、“か”、“い”、“じょ”、“う”などの音素単位で認識し、次に複数の音素のつながりを言語辞書の例えば“ドア解錠”などの言葉と照合して発話音声を言葉として認識する。

この一実施の形態では、音響モデルと言語辞書を用いて公知のＨＭＭ(Hidden Markov Model；隠れマルコフモデル）に基づく音声認識手法により音声認識を行う。なお、音声認識手法は一実施の形態の手法に限定されず、種々の手法を用いることができる。

ブザー５は話者認証および音声操作認識の結果を音で報知する。なお、スピーカーにより音声で報知してもよい。ドアロック／アンロック駆動装置６は車両ドアのロック機構を駆動してロック（施錠）とアンロック（解錠）を行い、トランクアンロック駆動装置７はトランクリッドのロック機構を駆動してアンロックを行う。

コントローラー１０はＣＰＵ１０ａ、ＲＯＭ１０ｂ、ＲＡＭ１０ｃ、アンプ１０ｄ、Ａ／Ｄコンバーター１０ｅなどを備え、後述する音声操作プログラムを実行して話者認証と音声操作を行う。なお、アンプ１０ｄは接触型マイク１から出力される音声信号を増幅し、Ａ／Ｄコンバーター１０ｅは音声信号をデジタル信号に変換する。

図４は一実施の形態の音声操作プログラムを示すフローチャートである。ＰＴＴスイッチ２がオンすると、コントローラー１０はこの音声操作プログラムの実行を開始する。まず、ステップ１において接触型マイク１で発話音声を集音する。発話音声は乗員の体内を伝導して指先から接触型マイク１へ伝わり、接触型マイク１で集音することができる。

このとき、乗員は、音声操作に先だって予め設定した話者認証用の言葉、例えば乗員の氏名を発話する。ステップ２では乗員が発話した話者認証用の言葉を予め接触型マイク用音響モデル記憶装置３に記憶されている言葉と照合し、予め車両の使用登録をした乗員か否かを確認する。

接触型マイク用音響モデル記憶装置３には、車両を使用する乗員の言葉が予め記憶、登録されており、この登録されている言葉と乗員が発話した言葉とを声紋により照合する。ステップ３で乗員が発話した言葉が予め登録された言葉と一致しているか、すなわち発話者が予め登録された乗員か否かを確認する。予め登録された乗員である場合はステップ４へ進み、そうでなければ処理を終了する。

ステップ４においてブザー５を吹鳴して予め登録された乗員であることを確認したことを報知し、音声操作のための次の発話を促す。なお、スピーカーを用いて登録済み乗員であることを音声により放送してもよい。ステップ５で接触型マイク１で集音し、続くステップ６で接触型マイク用音響モデルと言語辞書を用いて音声操作の認識処理を行う。

ステップ７では音声操作の認識結果に基づいてドアロック／アンロック駆動装置６またはトランクアンロック駆動装置７により車両ドアのロックまたはアンロック、またはトランクリッドのアンロックを行う。

このように、一実施の形態によれば、車両外周部に設けられ、人体に接触させて人の発話音声の体内伝導音を集音する接触型マイクにより人の発話音声を集音し、発話音声を処理して操作内容を認識し、認識した操作内容にしたがって車載機器を制御するようにしたので、車外の騒音に妨げられることなく人の発話音声を確実に集音することができ、車載機器を音声により確実に操作して車載機器の操作性を向上させることができる。

一実施の形態によれば、接触型マイクで集音した人の発話音声により発話者の認証を行い、発話者が予め登録した者であることが認証されると、認識した操作内容にしたがって車載機器を制御するようにしたので、車両の防盗性能を確保しながら車載機器の操作性を向上させることができる。

また、一実施の形態によれば、接触型マイクをドアアウトサイドハンドルの内側に設置するようにしたので、ハンドルに手をかけたときに指の腹部が自然に接触型マイクに触れることになり、発話音声が乗員の体内を伝導して指先から接触型マイクへ伝わり、接触型マイクで発話音声を集音することができる。したがって、操作性が良好である上に、車両の外側に突起することがないから歩行者や他の車両に対する安全性を確保でき、さらに車両外観のデザインを損なうこともない。

一実施の形態によれば、接触型マイクとＰＴＴスイッチとを一体に構成し、ＰＴＴスイッチが操作されると認証処理と音声操作を開始するようにしたので、常に接触型マイクと音声認識装置を待機状態にしておく必要がなく、電力消費を節約できる。また、使用者が発話するタイミングを使用者自ら決定することができ、良好な使用感が得られる。

一実施の形態のよれば、接触型マイクにＮＡＭマイクロフォンを用いたので、車両外部の他車両のエンジン雑音が高い１０００Ｈｚ以下の周波数帯域におけるＳ／Ｎ特性を改善することができ、車外の騒音に妨げられることなく人の発話音声を確実に集音することができる。
また、骨伝導型マイクは頭部の頭蓋骨に当接する部位に押し当てる必要があるが、ＮＡＭマイクは頭蓋骨に当接する部位に限定されず、顔、首、胸部、背中上部などに接触させて人の発話音声を集音できるため、骨伝導マイクと比べて接触部位の制約が少ない。したがって、車両運転者の音声操作に用いても、運転者を拘束して運転操作に影響を与えることがない。

一実施の形態によれば、音声操作により車両ドアのロック／アンロック装置を制御するようにしたので、従来のようなキーレスリモートコントロールキーによる操作を省くことができ、防盗性を確保しながら車両ドアの開閉操作性を向上させることができる。

特許請求の範囲の構成要素と一実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、コントローラー１０が認証手段、認識処理手段および制御手段を構成する。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する際、上記の実施の形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項との対応関係になんら限定も拘束もされない。

一実施の形態の構成を示す図である。 接触型マイクとＰＴＴスイッチの設置方法を示す図である。 接触型マイクとＰＴＴスイッチの他の設置方法を示す図である。 音声操作プログラムを示すフローチャートである。

符号の説明

１ 接触型マイク
２ ＰＴＴスイッチ
３ 接触型マイク用音響モデル
４ 言語辞書
５ ブザー
６ ドアロック／アンロック駆動装置
７ トランクアンロック駆動装置

Claims (7)

1. 車両外周部に設けられ、人体に接触させて人の発話音声の体内伝導音を集音する接触型マイクロフォンと、
   前記接触型マイクロフォンで集音した人の発話音声を処理して操作内容を認識する認識処理手段と、
   前記認識処理手段により認識した操作内容にしたがって車載機器を制御する制御手段とを備えることを特徴とする車両用音声認識装置。
2. 請求項１に記載の車両用音声認識装置において、
   前記接触型マイクロフォンで集音した人の発話音声により発話者の認証を行う認証手段を備え、
   前記制御手段は、前記認証手段により発話者が予め登録した者であることが認証されると、前記認識処理手段により認識した操作内容にしたがって車載機器を制御することを特徴とする車両用音声認識装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の車両用音声認識装置において、
   前記接触型マイクロフォンをドアアウトサイドハンドルの内側に設置することを特徴とする車両用音声認識装置。
4. 請求項１〜３のいずれかの項に記載の車両用音声認識装置において、
   前記接触型マイクロフォンと一体型に構成されるＰＴＴ（Push to talk）スイッチを備え、
   前記制御手段は、前記ＰＴＴスイッチが操作されると音声認識操作を開始することを特徴とする車両用音声認識装置。
5. 請求項１〜４のいずれかの項に記載の車両用音声認識装置において、
   前記接触型マイクロフォンにＮＡＭ（Non-Audeble Murmur）マイクロフォンを用いることを特徴とする車両用音声認識装置。
6. 請求項１〜５のいずれかの項に記載の車両用音声認識装置において、
   前記車載機器は車両ドアのロック／アンロック装置であり、音声操作により車両ドアのロックまたはアンロックを行うことを特徴とする車両用音声認識装置。
7. 車両外周部に設けられ、人体に接触させて人の発話音声の体内伝導音を集音する接触型マイクロフォンにより集音し、人の発話音声を処理して操作内容を認識し、認識した操作内容にしたがって車載機器を制御することを特徴とする音声認識方法。

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