JP2007147962A - 車両用音声認識装置、開閉体制御装置及び音声認識方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 音声入力による認識率や認識速度を高め、ドアに挟み込まれるなどの危険な状態を回避することができる車両用音声認識装置を提供する。
【解決手段】 車両に設けられた開閉体９の開閉動作状態を検出する開閉体制御ＥＣＵ７と、音声を入力するマイク６と、音声入力による認識語を登録した辞書記憶部１１と、開閉体９が開閉動作中、辞書記憶部１１の認識語を限定し、入力された音声と限定された認識語とを比較して、両者の一致をみることによって入力された音声を識別する音声認識部１０とを有している。開閉体制御ＥＣＵ７は、音声認識部１０によって所定の認識語を認識すると、開閉体９の開閉動作を停止させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、音声を認識して車両に搭載された開閉体の駆動を制御する車両用音声認識装置及び音声認識方法に関する。

近年、車両にはスライドドア、バックゲート、ウインドウ等の開閉体を電動で開閉させるパワーユニットが搭載されるようになってきた。このようなパワーユニットでは、一旦動作を開始すると開閉体を停止させるまでに時間がかかるため、安全性を高めるための安全装置も同時に搭載されている。例えば、パワーウインドウにおいて障害物を挟み込んだ場合に、駆動用モータを停止させ、更には、駆動用モータを反転させてウィンドガラスを下降させることにより、事故を未然に防止する安全装置が搭載されている（安全装置に関しては、例えば特許文献１に開示がある）。

しかしながら、安全装置は障害物の挟み込みを検知して動作するものであるので、重大な事故は回避できるものの、かすり傷を負うような軽度の事故は発生する可能性があり、より効果的な挟み込み防止策が必要とされている。

そこで特許文献２では、左右のいずれか一方のドアを開けるときの音声コマンド、ドアを閉めるときの音声コマンド、ドアの開閉を停止させるときの音声コマンドなど複数のコマンドを登録した辞書を用意し、入力した音声と辞書に登録した音声コマンドとが一致した場合には、指示された動作を行う技術を開示している。

特開平１１−７８５１４ 特開２００４−２７８２２５

しかしながら、上記のようなパワーウインドウ、パワースライドドアによる挟み込みや、パワーゲートとの衝突を回避するためには、これらのパワーユニットを即座に停止させなければならない。しかしながら特許文献２では、認識辞書として、複数の音声コマンドを登録しているので、音声の認識率が悪く、音声認識までに時間がかかるという問題がある。

また、車内にはカーステレオなどのような雑音も多く、認識率を低下させる要因となっている。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、緊急時に、開閉体の動作を即時停止させることができる車両用音声認識装置、開閉体制御装置及び音声認識方法を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために本発明の車両用音声認識装置は、車両に設けられた開閉体の開閉動作状態を検出する検出手段と、音声を入力する音声入力手段と、音声入力による認識語を登録した辞書記憶手段と、前記開閉体が開閉動作中、前記辞書記憶手段の認識語を限定し、入力された音声と限定された認識語とを比較して、両者の一致をみることによって入力された音声を識別する音声認識手段と、前記音声認識手段によって所定の認識語を認識すると、前記開閉体の開閉動作を停止させる車両制御手段とを有する構成としている。
このように本発明は、車両の開閉体が開閉動作を行っている時に、辞書に登録された認識語を限定することで、音声入力による認識率や認識速度を高めることができる。従って、開閉体の動作を停止させて、ドアに挟み込まれるなどの危険な状態を回避することができる。

また上記車両用音声認識装置において、前記開閉体の開閉動作中、オーディオ装置を制御して音声出力手段の音量を下げるとよい。
従って、ノイズとなるような音をなくすことで、認識率を高めることができる。

また上記車両用音声認識装置において、前記音声認識手段は、前記開閉体の開閉動作時に認識した認識語の認識頻度を求め、該認識頻度の高い認識語の認識処理優先順位を高く設定するとよい。
危険な状況下でユーザが発生する音声に合わせた認識語辞書を作成することができる。従って、危険な状態に陥ったときにユーザが発する単語の認識率や認識速度を高めることができる。

また上記車両用音声認識装置において、前記音声認識手段は、一定音圧以上の音声入力を検知すると、前記車両制御手段に通知して前記開閉体の開閉動作を停止させるとよい。
従って、特定のユーザだけでなく、他のユーザの発する音声によっても危険を検出し、開閉体の動作を停止させることができる。

また上記車両用音声認識装置において、前記音声認識手段は、前記開閉体の閉動作中に一定音圧以上の音声入力を検知すると、前記車両制御手段に通知して前記開閉体の閉動作を停止させるとよい。
開閉体の閉動作時には、挟み込みなどの非常に危険な状態が起こり得るので、特定のユーザだけでなく、他のユーザの発する音声によっても危険を検出し、開閉体の動作を停止させることができる。

また上記車両用音声認識装置において、前記音声認識手段は、開閉動作中に認識語の判定のための一致レベルのしきい値を下げるとよい。
危険な状態を早急に検知して、開閉体の動作を停止させることができる。

また上記車両用音声認識装置において、前記限定された認識語を設定する操作入力手段を有するとよい。
危険な状況下でユーザが発生する音声に合わせた認識語辞書を作成することができる。

本発明の開閉体制御装置は、車両に設けられた開閉体の開閉動作状態を検出する検出手段と、音声入力の音圧レベルを検出する音圧レベル検出手段と、前記開閉体の開閉動作中に、前記音圧レベル検出手段により所定音圧レベル以上の音圧入力が検出された場合、前記開閉体の開閉動作を停止する制御手段とを有する構成としている。
このように本発明は、車両の開閉体が開閉動作を行っている時に、所定音圧レベル以上の音圧入力が検出された場合、開閉体の開閉動作を停止するようにしたので、開閉体の動作を急停止させて、ドアに挟み込まれるなどの危険な状態を回避することができる。

本発明の音声認識方法は、車両に設けられた開閉体の開閉動作状態を検出するステップと、音声を入力するステップと、前記開閉体の開閉動作中、辞書記憶手段に登録した認識語を限定して、入力された音声と限定された認識語とを比較して、両者の一致をみることによって入力された音声を識別するステップと、所定の認識語を認識すると、前記開閉体の開閉動作を停止させるステップとを有している。
本発明は、車両の開閉体が開閉動作を行っている時に、辞書に登録された認識語を限定することで、音声入力による認識率や認識速度を高めることができる。従って、開閉体の動作を停止させて、ドアに挟み込まれるなどの危険な状態を回避することができる。

本発明の車両用音声認識装置は、車両に設けられた開閉体が開閉動作を行っている時に、辞書に登録された認識語を限定することで、音声入力による認識率や認識速度を高め、ドアに挟み込まれるなどの危険な状態を回避することができる。

添付図面を参照しながら本実施例の最良の実施例を説明する。

まず、図１を参照しながら本実施例の構成を説明する。図１に示すように本実施例の車両用音声認識装置１は、認識装置２、ナビゲーション装置３、オーディオ装置４、スピーカ５、マイク６、開閉体制御ＥＣＵ７等を備えている。認識装置２は、音声認識部１０、辞書記憶部１１を備えている。

ナビゲーション装置３は、車両の現在位置を検出し、その現在地周辺の地図表示などを行うことによって、ユーザを目的地まで誘導する。また、ナビゲーション装置３は、ディスプレイに表示されたタッチパネル又は操作装置により認識装置２の設定を切り換えることができるようになっている。具体的には、辞書記憶部１１に登録されている認識語の優先順位を変更したり、マイク入力した音声のうち音声認識を行うレベルを設定したりすることができる。

オーディオ装置４はラジオや音楽ＣＤの再生などを行うものであり、例えばチューナ／アンプやＣＤチェンジャなどによって構成される。マイク６は、車室内に配置され、車内や車外の音声を入力する。ユーザの音声は、マイク６によって音声信号に変換されて音声認識部１０へ出力される。スピーカ５は、ナビゲーション装置３からのナビゲーションの音声案内、オーディオ装置４からのオーディオ信号、音声信号を出力する。

認識装置２内の音声認識部１０は、マイク入力した音声と、辞書記憶部１１に記憶した認識語とを比較して、両者の一致をみることによって入力された音声を識別する。

辞書記憶部１１には、車両に搭載された機能を音声入力によって操作するための認識語が、図２（Ａ）に示すように登録されている。
例えば、図２（Ａ）に示すようにエアコンの温度を調整するための認識語として「あつい」、「さむい」「風向を下へ」・・・といった認識語が登録されており、ナビゲーション装置を制御するための認識語として都市、施設、建物、レストランなどの名前、名称や、ナビゲーション装置を制御するための認識語が登録されている。

また、本実施例の車両には、パワースライドドア、パワーウインドウ（サンルーフを含む）、パワーバックゲート等の電動で自動的に開閉する開閉体９が搭載されている。このため、これらの開閉体を音声入力によって開けたり閉じたりするための認識語も登録されている。例えば、図２（Ａ）に示す認識語辞書には、開閉体９を開けるための認識語「開け」、「ＯＰＥＮ」や、開閉体を閉じるための認識語「閉じろ」、「ＣＬＯＳＥ」が登録されている。
さらに、開閉体９の開閉時には、パワーウインドウやパワースライドドアに挟み込まれそうになる、パワーバックゲートと接触するなどの危険な状態が発生する可能性がある。認識語辞書には、このような危険な状態に気が付いた時に、緊急に開閉体の動作を停止させるための認識語も登録されている。例えば、図２（Ａ）に示す認識語辞書には「危ない」、「あっ」、「ストップ」などの単語が登録されている。なお、緊急停止時に使用する認識語は、とっさに発せられる言葉であるので、ユーザの使用頻度に合わせて音声入力信号との比較順序の優先度を設定すると（頻度が高い程、先に比較するように設定）、音声の認識時間を短縮することができる。音声認識部１０は、カウンタを備えており、緊急停止時に使用する認識語を認識するごとにカウントアップを行う。そして、それぞれの認識語のカウント値を比較して、カウント値の大きい順に、認識語辞書の登録順を並び替える。音声入力信号との比較は、この登録順に行う。

また車両には、スライドドア、ウインドウ、バックゲート等の開閉体９を自動開閉するための、モータ、ギアや油圧回路等からなるアクチュエータ８が登載されている。アクチュエータ８は、コンピュータなどから構成される電子制御ユニット（以下、開閉体制御ＥＣＵと称す）７に電気的に接続されており、この開閉体制御ＥＣＵ７から供給される指令信号に従って駆動される。

辞書記憶部１１に登録されている認識語は、ナビゲーション装置３を操作するための認識語や、オーディオ装置４を操作するための認識語など膨大な数の語彙が登録されている。このような膨大な数の語彙を認識語として音声認識を行うと、認識率が悪く、認識速度も緊急時には十分とは言えない。
そこで、本実施例では、パワースライドドア、パワーウインドウ（サンルーフを含む）、パワーバックゲート等の開閉体９が自動で開動作、又は閉動作をしている時には、音声認識部１０は音声認識に使用する認識語を数個に限定して、音声認識を行う。具体的には図２（Ａ）に示す認識語辞書の緊急停止用の認識語だけに限定して音声認識を行う。
また、図２（Ａ）に示す認識語辞書とは別に、図２（Ｂ）に示すように緊急時用の認識語だけを登録した辞書を用意しておいて、開閉体の動作時には、この緊急時用認識語辞書を専用に使用するようにしてもよい。このようにすれば、音声信号と比較する対象の認識語数が少なくなり、処理時間が短くなると共に、認識率も向上する。なお、比較対象となる認識語の数が少ないので、処理に若干の時間をかけ高精度な認識処理を行うことも可能である。

本実施例の動作手順を図３に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、以下では、開閉体としてパワースライドドアを例に挙げ、パワースライドドアを閉じる場合を説明するが、パワーウインドウ、パワーバックゲート等の開閉体に対しても同様の制御を行うことができる。なお、この処理は、パワースライドドアの閉制御が行われる可能性のある状態、例えば、車両停止中に繰り返し実行される。また、以下に示すフローは、音声認識部（内部のマイコン）１０により実行される。
まず、開閉体制御ＥＣＵ７からアクチュエータ８に駆動信号が出力されると、開閉体制御ＥＣＵ７はアクチュエータ８を駆動中であることを示す駆動中信号を音声認識部１０に出力する。駆動中信号は、アクチュエータ８の動作中、開閉体制御ＥＣＵ７から音声認識部１０に出力される。この駆動中信号によって開閉体９を駆動中であることを認識した音声認識部１０は（ステップＳ１）、マイク６から音声を入力して音声認識を開始する（ステップＳ２）。まず、音声認識部１０は、オーディオ装置４に対してオーディオ信号を出力中であるか否かを問い合わせる。オーディオ装置４からオーディオ信号を出力中であった場合（ステップＳ３／ＹＥＳ）、音声認識部１０はオーディオ装置４に音量を下げるように指令信号を出力する（ステップＳ４）。

次に、音声認識部１０は、音声認識に使用する認識語を限定する（ステップＳ５）。辞書記憶部１１に登録されている認識語のうち、開閉体９を緊急停止させるための認識語だけを選択し、後にこれらの認識語による音声認識（音声入力との比較）を行う（ステップＳ８）。マイク６から音声を入力すると（ステップＳ６／ＹＥＳ）、入力した音声と限定された認識語とを比較して、両者の一致度をみることによって入力された音声を識別する（ステップＳ８）。また、マイク６から音声を入力していない時には、音声認識部１０はパワースライドドアの閉動作中であるか否かを判定する（ステップＳ７）。すなわち、開閉体制御ＥＣＵ７から駆動中信号が出力されているか否かを判定する。パワースライドドアの閉動作中であった場合には（ステップＳ７／ＹＥＳ）、引き続きマイク６からの音声入力を待つ（ステップＳ６）。また、パワースライドドアの閉動作が完了すれば、音声認識に使用する認識語の限定を解除し（ステップＳ１３）、処理を終える。

限定された認識語が入力されたと判定すると（ステップＳ９／ＹＥＳ）、音声認識部１０は、開閉体制御ＥＣＵ７に停止命令信号を出力して、アクチュエータ８の動作を停止させる。これによってパワースライドドアのスライド動作が緊急停止される（ステップＳ１０）。

音声認識部１０は、入力した音声の認識処理が終了すると、認識した認識語の認識回数データ（カウント値）をカウントアップする（ステップＳ１１）。認識語辞書には、認識頻度の高い順に認識語が登録されているので、カウントアップによってカウント値が変わると、他の認識語のカウント値と比較して、カウント値の大きい順に認識語を並び替える（ステップＳ１２）。ステップＳ８の音声認識処理では、この順で、つまりカウント値の大きい認識語から順に音声入力との比較が行われる。

このように本実施例では、車両の開閉体が開閉動作を行っている時に、辞書に登録された認識語を限定することで、音声入力による認識率や認識速度を高めることができる。従って、危険な時に開閉体の動作を急停止させて、ドアに挟み込まれるなどの危険な状態を回避することができる。

上述した処理では、開閉体の開閉動作時に、認識語を限定することで認識率や認識速度を高めているが、危険な状態になると人は大きな声を出すので、マイク６から入力した音声の音圧が所定ｄＢ以上であった場合には、限定した認識語でなくても開閉体の開閉動作を停止させるようにしてもよい。

このような場合、音声認識部１０は、図４のフローチャートに示すように音声入力があると（ステップＳ６）、入力した音声の音圧が所定ｄＢ以上あるか否かを判定する（ステップＳ２０）。音圧が所定ｄＢ以上ある場合には（ステップＳ２０／ＹＥＳ）、音声認識部１０は、音声認識を行わずに、パワースライドドアの開閉動作を停止させる（ステップＳ１０）。また、音圧が所定ｄＢ以上なかった場合には（ステップＳ２０／ＮＯ）、上述したように入力した音声が、限定された認識語と一致しているか否かを判定する（ステップＳ８）。このとき、音声の認識速度を高めるために、マイク入力した音声と、認識語との完全一致によって入力語を特定するのではなく、マイク入力した音声が認識語に一部でも一致していた場合には、パワースライドドアの開閉動作を停止させることもできる。つまり、入力された音声がパワースライドドアの開閉停止を示す認識語であると判断する一致レベルのしきい値を下げて、開閉停止語の入力であると言う判断を行われやすくする。

上述した実施例は本発明の好適な実施例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。例えば、パワースライドドアではなく、パワーバックゲート、パワーウィンドウ等の開閉動作（制御）に対しても適用できる。

車両用音声認識装置の構成を示すブロック図である。 認識語辞書の構成を示す図である。 動作手順を示すフローチャートである。 動作手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 車両用音声認識装置
２ 認識装置
３ ナビゲーション装置
４ オーディオ装置
５ スピーカ
６ マイク
７ 開閉体制御ＥＣＵ
８ アクチュエータ
９ 開閉体
１０ 音声認識部
１１ 辞書記憶部

Claims (9)

1. 車両に設けられた開閉体の開閉動作状態を検出する検出手段と、
   音声を入力する音声入力手段と、
   音声入力による認識語を登録した辞書記憶手段と、
   前記開閉体が開閉動作中、前記辞書記憶手段の認識語を限定し、入力された音声と限定された認識語とを比較して、両者の一致をみることによって入力された音声を識別する音声認識手段と、
   前記音声認識手段によって所定の認識語を認識すると、前記開閉体の開閉動作を停止させる車両制御手段と、
   を有することを特徴とする車両用音声認識装置。
2. 前記開閉体の開閉動作中、オーディオ装置を制御して音声出力手段の音量を下げることを特徴とする請求項１記載の車両用音声認識装置。
3. 前記音声認識手段は、前記開閉体の開閉動作時に認識した認識語の認識頻度を求め、該認識頻度の高い認識語の認識処理優先順位を高く設定することを特徴とする請求項１又は２記載の車両用音声認識装置。
4. 前記音声認識手段は、一定音圧以上の音声入力を検知すると、前記車両制御手段に通知して前記開閉体の開閉動作を停止させることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の車両用音声認識装置。
5. 前記音声認識手段は、前記開閉体の閉動作中に一定音圧以上の音声入力を検知すると、前記車両制御手段に通知して前記開閉体の閉動作を停止させることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の車両用音声認識装置。
6. 前記音声認識手段は、開閉動作中に認識語の判定のための一致レベルのしきい値を下げることを特徴とする請求項１記載の車両用音声認識装置。
7. 前記限定された認識語を設定する操作入力手段を有することを特徴とする請求項１記載の車両用音声認識装置。
8. 車両に設けられた開閉体の開閉動作状態を検出する検出手段と、
   音声入力の音圧レベルを検出する音圧レベル検出手段と、
   前記開閉体の開閉動作中に、前記音圧レベル検出手段により所定音圧レベル以上の音圧入力が検出された場合、前記開閉体の開閉動作を停止する制御手段と、
   を有することを特徴とする開閉体制御装置。
9. 車両に設けられた開閉体の開閉動作状態を検出するステップと、
   音声を入力するステップと、
   前記開閉体の開閉動作中、辞書記憶手段に登録した認識語を限定して、入力された音声と限定された認識語とを比較して、両者の一致をみることによって入力された音声を識別するステップと、
   所定の認識語を認識すると、前記開閉体の開閉動作を停止させるステップと、
   を有することを特徴とする音声認識方法。
   

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