JP2007264327A - Bathroom apparatus and voice operation device used therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、浴室装置及びそれに用いる音声操作装置に関するものである。 The present invention relates to a bathroom device and a voice operation device used therefor.
従来より、給湯器の給湯温度や浴槽に溜める湯の温度や量を設定したり、追い炊きや湯はりなどの操作を行うための給湯コントローラが浴室内に設置されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a hot water controller for setting the hot water temperature of a water heater or the temperature and amount of hot water stored in a bathtub, or performing operations such as additional cooking and hot water is installed in the bathroom.
また近年、快適な入浴を実現するために、浴槽内に気泡を含んだジェット噴流を発生させるジェット噴流設備や、浴室内の暖房、換気、浴室乾燥を行う換気暖房乾燥設備や、映像あるいは音楽などを視聴するための映像音響設備が浴室内に設置されており、これらの設備を操作するためのコントローラも浴室装置として設置されていた(例えば特許文献1参照)。
上述のように浴室内には給湯コントローラとは別に、ジェット噴流設備、換気暖房乾燥設備、映像音響設備などの浴室機器をそれぞれ制御するための複数のコントローラが設置されているため、コントローラの数が増えて、広い設置スペースを必要とするという問題があった。またコントローラの数が増えると、それぞれのコントローラの使用方法を覚えなければならず、使用方法の習熟に時間を要し、また複数のコントローラを操作するため使い勝手が悪かった。 As described above, there are a plurality of controllers in the bathroom for controlling bathroom equipment such as jet jet equipment, ventilation heating and drying equipment, audiovisual equipment, etc. separately from the hot water controller. Increasingly, there was a problem of requiring a large installation space. Further, as the number of controllers increases, it is necessary to learn how to use each controller, and it takes time to learn how to use them, and it is difficult to use because it operates a plurality of controllers.
そこで、各種の浴室機器を制御するために、使用者が音声で命令を発すると、その音声を認識して、操作対象の浴室機器を操作するようにした音声操作装置が提案されているが、給湯器やジェット噴流装置や換気暖房乾燥機器などの設備が稼働している状態で使用者が音声を発した場合、稼働中の設備が発生する騒音が音声に重畳されるため、音声認識の認識率が低下し、意図した操作が行えない可能性があった。 Therefore, in order to control various bathroom devices, when a user issues a command by voice, a voice operation device that recognizes the voice and operates the bathroom device to be operated has been proposed. When a user utters a sound while equipment such as a water heater, jet jet device, and ventilation / heating / drying equipment is operating, the noise generated by the operating equipment is superimposed on the speech, so the recognition of speech recognition The rate declined and the intended operation could not be performed.
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、浴室機器が稼働して騒音を発している場合でも音声認識の認識率を向上させた浴室装置及びそれに用いる音声操作装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to provide a bathroom apparatus that improves the recognition rate of voice recognition even when the bathroom equipment is operating and generating noise, and to be used for the bathroom apparatus. It is to provide a voice operation device.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、浴室に設けられた複数の浴室機器と、浴室に設けられた音声検出部と、音声検出部が検出した音声から騒音を除去する騒音除去部と、所定の音声命令の音響的特徴を表す音響モデルを記憶する音響モデル記憶部と、騒音除去部により騒音が除去された音声と音響モデル記憶部に記憶された音響モデルとのパターンマッチングを行うことによって音声の内容を認識する音声認識部と、音声認識部により認識された音声の内容にしたがって対応する浴室機器を操作する音声操作部と、複数の浴室機器から稼働中の浴室機器を検出する稼働状態検出部とを備え、騒音除去部に、各々の浴室機器に対応して、対応する浴室機器の発生する騒音を除去する複数の騒音除去手段を設け、騒音除去部は、稼働状態検出部により検出された浴室機器に対応する騒音除去手段を用いて、音声検出部が検出した音声から騒音を除去することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is a noise removal device for removing noise from a plurality of bathroom devices provided in a bathroom, a voice detection unit provided in the bathroom, and a voice detected by the voice detection unit. A pattern matching between the acoustic model storage unit that stores the acoustic model representing the acoustic features of the predetermined voice command, the voice from which noise has been removed by the noise removal unit, and the acoustic model stored in the acoustic model storage unit A voice recognition unit for recognizing the content of the voice by performing, a voice operation unit for operating the corresponding bathroom device according to the content of the voice recognized by the voice recognition unit, and detecting a bathroom device in operation from a plurality of bathroom devices The noise removing unit is provided with a plurality of noise removing means for removing noise generated by the corresponding bathroom device, and the noise removing unit is operated. Using the noise removal means corresponding to the bathroom equipment detected by the state detection unit, and removing noise from speech detected by the speech detection section.
請求項2の発明は、請求項1の発明において、各騒音除去手段は、対応する浴室機器が発する騒音の特徴を表す情報が予め登録された騒音記憶手段を具備し、騒音記憶手段に記憶された情報をもとに、音声検出部が検出した音声と浴室機器が発する騒音との差分を取ることで騒音を除去することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, each noise removing unit includes a noise storage unit in which information representing characteristics of noise generated by the corresponding bathroom device is registered in advance, and is stored in the noise storage unit. Based on the information obtained, noise is removed by taking the difference between the sound detected by the sound detection unit and the noise generated by the bathroom device.
請求項3の発明は、請求項1の発明において、複数の騒音除去手段が、対応する浴室機器の騒音に合わせて用意した複数種類のノイズフィルタからなることを特徴とする。
The invention of
請求項4の発明は、請求項1の発明において、騒音除去部が、入力信号から騒音を除去するノイズフィルタと、対応する浴室機器の騒音に合わせてノイズフィルタによる騒音除去の強度を個別に設定するフィルタ強度設定手段とを備え、フィルタ強度設定手段により対応する浴室機器の騒音に合わせて騒音除去の強度が個別に設定されたノイズフィルタで各騒音除去手段を構成したことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the noise removing unit individually sets the noise filter for removing noise from the input signal and the intensity of noise removal by the noise filter according to the noise of the corresponding bathroom device. Each noise removing means is configured by a noise filter in which the intensity of noise removal is individually set in accordance with the noise of the corresponding bathroom equipment by the filter strength setting means.
請求項5の発明は、請求項1乃至4の何れかの発明において、複数の騒音除去手段にそれぞれ対応して、音声命令を対応する騒音除去手段に入力した場合に出力される信号の音響的特徴を表す音響モデルを用意し、音声認識部は、騒音除去部が用いた騒音除去手段に対応する音響モデルを用いて音声認識を行うことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects of the present invention, the acoustic of the signal output when a voice command is input to the corresponding noise removing means corresponding to each of the plurality of noise removing means. An acoustic model representing the feature is prepared, and the speech recognition unit performs speech recognition using an acoustic model corresponding to the noise removal unit used by the noise removal unit.
請求項6の発明は、請求項1乃至5の何れかの発明において、騒音除去手段は、対応する浴室機器が単独で稼働している状態で発生する騒音を除去することを特徴とする。
The invention of
請求項7の発明は、請求項1乃至5の何れかの発明において、騒音除去手段は、対応する複数の浴室機器が同時に稼働している状態で発生する騒音を除去することを特徴とする。 A seventh aspect of the invention is characterized in that, in any one of the first to fifth aspects of the invention, the noise removing means removes noise generated in a state where a plurality of corresponding bathroom devices are operating simultaneously.
請求項8の発明は、浴室に設けられた複数の浴室機器と、浴室に設けられた音声検出部と、複数の浴室機器から稼働中の浴室機器を検出する稼働状態検出部と、各浴室機器に対応して設けられ、対応する浴室機器が稼働中に発生する騒音を含めた音声命令の音響的特徴を表す音響モデルをそれぞれ記憶する音響モデル記憶部と、音響モデル記憶部に記憶された音響モデルの中から稼働状態検出部により検出された浴室機器に対応する音響モデルを選択する音響モデル選択部と、音声検出部により検出された音声と音響モデル選択部により選択された音響モデルとのパターンマッチングを行うことによって音声の内容を認識する音声認識部と、音声認識部により認識された音声の内容にしたがって対応する浴室機器を操作する音声操作部とを備えて成ることを特徴とする。 The invention of claim 8 includes a plurality of bathroom devices provided in the bathroom, a sound detection unit provided in the bathroom, an operating state detection unit that detects an operating bathroom device from the plurality of bathroom devices, and each bathroom device. An acoustic model storage unit that stores acoustic models representing acoustic features of voice commands including noise generated during operation of the corresponding bathroom device, and acoustics stored in the acoustic model storage unit A pattern of an acoustic model selection unit that selects an acoustic model corresponding to the bathroom device detected by the operating state detection unit from among the models, and a pattern of the voice detected by the voice detection unit and the acoustic model selected by the acoustic model selection unit A voice recognition unit that recognizes the content of the voice by performing matching, and a voice operation unit that operates the corresponding bathroom device according to the content of the voice recognized by the voice recognition unit Characterized by comprising Te.
請求項9の発明は、請求項8の発明において、音響モデルは、対応する浴室機器が単独で稼働している状態で発生する騒音を含めた音声命令の音響的特徴を表すことを特徴とする。
The invention of
請求項10の発明は、請求項8の発明において、音響モデルは、対応する複数の浴室機器が同時に稼働している状態で発生する騒音を含めた音声命令の音響的特徴を表すことを特徴とする。
The invention of
請求項11の発明は、請求項1乃至7の何れか1項に記載の浴室装置に用いられる音声操作装置であって、音声検出部、騒音除去部、音響モデル記憶部、音声認識部、音声操作部、及び稼働状態検出部を備えて成ることを特徴とする。
The invention of
請求項12の発明は、請求項8乃至10の何れか1項に記載の浴室装置に用いられる音声操作装置であって、音声検出部、稼働状態検出部、音響モデル記憶部、音響モデル選択部、音声認識部、及び音声操作部を備えて成ることを特徴とする。
The invention of
請求項1の発明によれば、各々の浴室機器に対応して、対応する浴室機器の発生する騒音を除去する騒音除去手段が設けられ、騒音除去部では、稼働状態検出部により検出された浴室機器に対応する騒音除去手段を選択し、選択された騒音除去手段を用いて音声検出部が検出した音声から騒音を除去しているので、稼働中の浴室機器が発する騒音を除去した音声信号により音声認識を行うことができ、音声認識部の認識率を向上させることができる。
According to invention of
請求項2の発明によれば、騒音除去手段が、騒音記憶手段に記憶された情報をもとに、音声検出部により検出された音声と浴室機器の騒音との差分をとることで、稼働中の浴室機器が発する騒音を確実に除去することができる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、稼働中の浴室機器に対応したノイズフィルタを用いることで、稼働中の浴室機器が発する騒音を確実に除去することができる。
According to invention of
請求項4の発明によれば、ノイズフィルタと、当該ノイズフィルタによる騒音除去の強度を浴室機器に応じて個別に設定するフィルタ強度設定手段とで各騒音除去手段を構成しているので、稼働中の浴室機器が発する騒音を確実に除去することができる。
According to invention of
ところで、音声命令を騒音除去部に入力すると、騒音除去部から出力される音声命令にも歪みなどが発生するために、音響モデルとのテンプレートマッチングを行った場合に音声認識が正確に行えない可能性があるが、請求項5の発明によれば、各騒音除去手段に対応して、音声命令を対応する騒音除去手段に入力した場合に出力される信号の音響的特徴を表す音響モデルを用意し、この音響モデルを用いて音声認識を行うようにしているので、騒音除去部が騒音を除去する処理を行うことによって、音声命令自体に歪みが生じたとしても、音声認識を正しく行えるという効果がある。
By the way, when a voice command is input to the noise removal unit, the voice command output from the noise removal unit is also distorted, so that voice recognition may not be performed accurately when template matching with an acoustic model is performed. However, according to the invention of
請求項6の発明によれば、騒音除去手段により、単独で稼働している浴室機器が発する騒音を確実に除去することができる。
According to invention of
請求項7の発明によれば、騒音除去手段により、複数の浴室機器が同時に稼働している状態で複数の浴室機器が発する騒音を確実に除去することができる。 According to the seventh aspect of the present invention, noise generated by the plurality of bathroom devices can be reliably removed by the noise removing means while the plurality of bathroom devices are operating simultaneously.
請求項8の発明によれば、音響モデル記憶部には、対応する浴室機器が稼働中に発生する騒音を含めた音声命令の音響的特徴を表す音響モデルを記憶させており、音響モデル選択部が、音響モデル記憶部に記憶された音響モデルの中から、稼働状態検出部により検出された浴室機器に対応する音響モデルを選択し、選択された音響モデルを用いて音声認識部が音声認識を行っているので、稼働中の浴室機器が発する騒音が存在している場合でも、音声認識部の認識率を向上させることができる。 According to the invention of claim 8, the acoustic model storage unit stores an acoustic model representing acoustic features of a voice command including noise generated during operation of the corresponding bathroom device, and the acoustic model selection unit However, the acoustic model corresponding to the bathroom device detected by the operating state detection unit is selected from the acoustic models stored in the acoustic model storage unit, and the speech recognition unit performs speech recognition using the selected acoustic model. Since this is done, the recognition rate of the voice recognition unit can be improved even when there is noise generated by the bathroom equipment in operation.
請求項9の発明によれば、音響モデル記憶部に記憶させた音響モデルは、対応する浴室機器が単独で稼働している状態で発生する騒音を含めた音声命令の音響的特徴を表しているので、単独で稼働している浴室機器が発する騒音を確実に除去することができる。
According to the invention of
請求項10の発明によれば、音響モデル記憶部に記憶させた音響モデルは、対応する複数の浴室機器が稼働している状態で発生する騒音を含めた音声命令の音響的特徴を表しているので、複数の浴室機器が同時に稼働している状態で浴室機器が発する騒音を確実に除去することができる。
According to the invention of
請求項11の発明によれば、請求項1乃至7の何れか1項に記載の音声検出部、騒音除去部、音響モデル記憶部、音声認識部、稼働状態検出部、及び音声操作部を備えることで、稼働中の浴室機器が騒音を発している状態でも音声認識の認識率を向上させた音声操作装置を実現することができる。 According to an eleventh aspect of the present invention, the voice detection unit, the noise removal unit, the acoustic model storage unit, the voice recognition unit, the operating state detection unit, and the voice operation unit according to any one of the first to seventh aspects are provided. Thus, it is possible to realize a voice operation device that improves the recognition rate of voice recognition even in a state in which a bathroom device that is in operation generates noise.
請求項12の発明によれば、請求項8乃至10の何れか1項に記載の音声検出部、稼働状態検出部、音響モデル記憶部、音響モデル選択部、音声認識部、及び音声操作部を備えることで、稼働中の浴室機器が騒音を発している状態でも音声認識の認識率を向上させた音声操作装置を実現することができる。 According to the twelfth aspect of the invention, the voice detection unit, the operation state detection unit, the acoustic model storage unit, the acoustic model selection unit, the voice recognition unit, and the voice operation unit according to any one of the eighth to tenth aspects are provided. By providing, it is possible to realize a voice operation device that improves the recognition rate of voice recognition even in a state where a bathroom device that is in operation emits noise.
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(実施形態1)
本発明の実施形態1を図1〜図3に基づいて説明する。図2は本発明にかかる浴室装置Aを適用した浴室1の構成を模式的に示した図であり、浴室1の内部には入り口2に近い側に洗い場3が設けられ、入り口2から遠い側に浴槽4が設置されている。浴槽4には、浴槽4に湯を張った状態で気泡を含むジェット噴流を発生させるジェット噴流発生装置(図示せず)が設けられている。また浴室1の天井5には、浴室1内の換気、暖房或いは浴室乾燥を行うための空気調和機6と、浴室1内の照明を行う照明器具7とがそれぞれ設置されている。また浴室1の横壁8aには、洗い場3側にシャワー設備9が設けられ、浴槽4側にテレビやビデオを視聴するための浴室テレビ10が設置されている。また浴室1内の浴槽4に沿った横壁8bには、本発明の音声認識機能を有するコントローラ11が設置されている。また浴室1の室外には、浴槽4内に溜める湯やシャワー設備9から出湯する湯を供給するための給湯器(図示せず)が設置されている。
(Embodiment 1)
図3はコントローラ11の外観図であり、前面の形状が矩形状に形成されたボディ20を有し、ボディ20の前面を横壁8bの表面に露出させた状態で横壁8bに配設されている。ボディ20の前面には、給湯器の動作状態や給湯温度の設定値などを示す液晶モニタ21と、動作表示のための発光ダイオードLEDと、マイクMCと、スピーカSPとが配置されている。またボディ20の前面において、液晶モニタ21の右側には、動作モードを設定モードに切り替えるためのメニュー釦22aと、設定項目や設定値を決定するための確定釦22bと、1つ前の操作状態に戻すために操作する復帰釦22cとが上下に並べて配置されており、各操作釦22a〜22cの前面には例えば「メニュー」「確定」「戻る」などの操作内容を示す文字が表示されている。さらに操作釦22a〜22cの下側には、設定モードにおいて設定項目の選択や設定値の変更などの操作を行うための上下左右のカーソル釦23a〜23dが配置されている。またボディ20の前面において、液晶モニタ21の左側には、例えば台所などに別置されたコントローラ(図示せず)からの操作に対して浴室側のコントローラ11による操作を優先させるために操作する優先釦22dと、浴槽4内に溜められている湯を温める際に押操作する追いだき釦22eと、浴槽4内に所定温度の湯を所定量溜める際に押操作するふろ自動釦22fと、台所に別置されたコントローラとの間でインターホン通話を行う際に操作する通話釦22gとが上下に並べて配置されており、各操作釦22d〜22gの前面には例えば「優先」「追いだき」「ふろ自動」「通話」といった操作内容を示す文字がそれぞれ表示されている。
FIG. 3 is an external view of the
また図1はコントローラ11の要部のブロック図であり、音声命令の認識処理を行って浴室機器の操作を行う構成のみを図示してある。すなわち図1は浴室装置Aに適用される音声操作装置Bの概略構成を示しており、音声操作装置Bは、浴室1内に設けられて入力された音声を電気信号に変換するマイクMCと、マイクMCから入力される電気信号(アナログ信号)をデジタル信号に変換するA/D変換部12と、A/D変換部12から入力された音声信号に含まれる騒音を除去する騒音除去部13と、所定の音声命令の音響的特徴を表す音響モデルが予め登録された音響モデル記憶部14と、騒音除去部13により騒音が除去された音声信号と音響モデル記憶部14に登録された音響モデルとをパターンマッチングすることによって音声命令の内容を認識する音声認識部15と、音声認識部15の認識結果に基づいて対応する浴室機器(空気調和機6、照明器具7、浴室テレビ10、給湯機18、ジェット噴流発生装置19など)を操作する音声操作部16と、浴室1に設置された複数の浴室機器から現在稼働中の浴室機器を検出する稼働状態検出部17とを備えている。
FIG. 1 is a block diagram of the main part of the
マイクMCは、使用者の発した音声を電気信号に変換してA/D変換部12に出力するために用いられ、このようなマイクMCとしてはコンデンサマイクや圧電マイクなど使用状態や使用環境に応じて適宜のものを使用することができる。
The microphone MC is used to convert the voice uttered by the user into an electrical signal and output it to the A /
音響モデル記憶部14には、浴室機器を操作するために用いる音声命令の認識処理に必要な音響モデルが格納されており、音響モデルとしては、例えば人間の発声の小さな単位(音素)の音響的特徴を表す隠れマルコフモデル(HMM)などが用いられる。
The acoustic
音声認識部15は、騒音除去部13により騒音が除去された音声信号と、音響モデル記憶部14に予め記憶された音響モデルとのパターンマッチング処理を行うことで、入力された音声信号の内容を認識する。
The
ここで、浴室1内には複数の浴室機器が設置されているのであるが、浴室1に設置される浴室機器(空気調和機6、給湯器18、ジェット噴流発生装置19などの基本的な浴槽設備や、照明器具7、浴室テレビ10などのオプション設備)には特定の機器が用いられる。これらの機器の内、浴室テレビ10やオーディオ機器などは決まった音を発するものではないが、空気調和機6や照明器具7や給湯機18やジェット噴流発生装置19などの浴室機器では、稼働中にほぼ一定の周波数あるいは音量の騒音を発生するため、これらの機器が発する騒音は予め測定が可能である。そこで、本実施形態では騒音除去部13に、各々の浴室機器に対応して、対応する浴室機器の発する騒音を除去する複数の騒音除去手段13a,13b…13nを設けてあり、騒音除去部13では、稼働状態検出部17から入力される検出信号に基づいて、稼働中の浴室機器に対応する騒音除去手段13a…を選択する。このとき選択された騒音除去手段13a…が、A/D変換部12から入力された騒音を含む音声信号より騒音を除去しているので、現在稼働中の浴室機器が発生する騒音を確実に除去することができ、稼働中の浴室機器が騒音を発している場合でも音声認識部15による音声認識の認識率を向上させて、所望の操作を行うことができる。
Here, a plurality of bathroom devices are installed in the
なお各々の騒音除去手段13a…は、対応する浴室機器が単独で動作している場合に発生する騒音を除去するように構成しても良いが、対応する複数の浴室機器が同時に動作している場合に発生する騒音を除去するように構成しても良く、浴室機器が単独で動作する場合に発生する騒音を除去する手段と、複数の浴室機器が同時に動作する場合に発生する騒音を除去する手段の両方を備えておくことも好ましい。入浴中には何れかの浴室機器を単独で動作させる場合もあれば、複数の浴室機器が同時に使用する場合もあるので、騒音除去手段13a…として、浴室機器が単独で動作する場合に発する騒音を除去する手段と、複数の浴室機器が同時に動作する場合に発する騒音を除去する手段とを備えておけば、浴室機器の発する騒音を確実に除去して、音声認識の認識率を向上させることができる。
Each of the
また入浴者が入浴する複数の場面(シーン)を想定して、各シーン毎に使用する浴室機器の組み合わせをコントローラ11に設定しておき、コントローラ11を用いて何れかのシーンが選択されると、選択されたシーンに対応する複数の浴室機器を組み合わせて使用することが考えられている。例えば入浴者に心地良さを感じさせるための「くつろぎシーン」では、ジェット噴流発生装置19を稼働させた状態で長時間入浴できるように、空気調和機6を冷房運転させて入浴者がのぼせないようにしている。そこで、「くつろぎシーン」においてジェット噴流発生装置19と空気調和機6とが同時に運転している状態で発生する騒音を除去するための騒音除去手段を用意しておき、コントローラ11を用いて「くつろぎシーン」で動作させた場合は、騒音除去部13が稼働状態検出部17の検出結果に基づいて「くつろぎシーン」に対応した騒音除去手段を選択し、選択された騒音除去手段を用いて、A/D変換部12から入力された騒音を含む音声信号より騒音を除去することで、現在稼働中の浴室機器が発生する騒音を確実に除去することができる。また他のシーンにおいても、各シーンで動作させる浴室機器の騒音を除去する騒音除去手段を用意しておき、コントローラ11を用いて何れかのシーンを選択して動作させた場合には、選択されたシーンに対応する騒音除去手段を騒音除去部13が選択し、選択された騒音除去手段を用いて騒音を除去することで、稼働中の浴室機器が発生する騒音を確実に除去することができる。
In addition, assuming a plurality of scenes (scenes) in which a bather takes a bath, a combination of bathroom devices used for each scene is set in the
また更に騒音除去部13が入力された音声に騒音除去処理を施すと、処理後の音声に歪みが発生する可能性があり、音響モデルとのパターンマッチングが正しく行われない場合がある。そこで、所定の音声命令を各々の騒音除去手段13a…に入力した場合に出力される信号の音響的特徴を表す音響モデルを予め用意し、これらの音響モデルを各騒音除去手段13a…に対応付けて音響モデル記憶部14に記憶させておき、音声認識部15が、稼働状態検出部17から入力された検出信号に基づいて、稼働中の浴室機器に対応した音響モデルを音響モデル記憶部14から読み込み、音声認識に使用するようにしても良く、音声認識の認識精度を更に向上させることができる。
Furthermore, if noise removal processing is performed on the input voice by the
(実施形態2)
本発明の実施形態2を図4に基づいて説明する。本実施形態では、実施形態1で説明した浴室装置Aおよびそれに用いる音声操作装置Bにおいて、騒音除去部13が備える騒音除去手段13a…を、スペクトラムサブストラクション法を用いて騒音を除去するノイズ除去手段で構成している。なお騒音除去部13以外の構成は実施形態1で説明した浴室装置A又は音声操作装置Bと同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、図示および説明は省略する。
(Embodiment 2)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, in the bathroom device A and the voice operation device B used in the bathroom device A described in the first embodiment, the noise removal means 13a provided in the
図4は騒音除去部13の構成を示すブロック図であり、騒音除去部13は、複数の騒音除去手段13a…と、稼働状態検出部17から入力される検出信号に基づいて使用する騒音除去手段13a…を切り替える切替手段30とで構成されている。各々の騒音除去手段13a…は同様の構成を有しているので、騒音除去手段13aを例に説明を行う。騒音除去手段13aは、対応する浴室機器が発する騒音の特徴を表す情報、すなわち騒音のパワースペクトルが予め登録されたメモリ(騒音記憶手段)31と、A/D変換部12から切替手段30を介して入力された音声信号をフーリエ変換して求めたパワースペクトルと、メモリ31に記憶された騒音のパワースペクトルとの差分をとり、差分をとった後の信号をフーリエ逆変換することで雑音を除去した音声信号を復元する演算部32とを備えている。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the
すなわち騒音除去手段13a…はスペクトルサブストラクション法により雑音を除去するもので、スペクトルサブトラクション法は定常的な騒音が音声に付加した場合の雑音除去に関しては非常に有効である。本実施形態の騒音除去部13は、浴室1に設置された浴室機器の騒音を除去するものであり、浴室機器としてどのような機器が使用され、その機器がどのような騒音を発生するのかは予め把握できるので、浴室1での使用が想定される各種機器に対応した騒音除去手段13a…を用意し、スペクトルサブストラクション法を用いた騒音除去を行うことで、音声に重畳した騒音を効果的に除去することができる。
That is, the
(実施形態3)
本発明の実施形態3を図5に基づいて説明する。本実施形態では、実施形態1で説明した浴室装置Aおよびそれに用いる音声操作装置Bにおいて、騒音除去部13を、カルマンフィルタのようなノイズフィルタを用いて騒音を除去するノイズ除去手段で構成している。なお騒音除去部13以外の構成は実施形態1で説明した浴室装置A又は音声操作装置Bと同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、図示および説明は省略する。
(Embodiment 3)
図5は騒音除去部13の構成を示した要部ブロック図であり、騒音除去部13は、複数の騒音除去手段13a…と、稼働状態検出部17から入力される検出信号に基づいて使用する騒音除去手段13a…を切り替える切替手段30とで構成されている。複数の騒音除去手段13a…は、対応する浴室機器の騒音に合わせて用意した複数種類のノイズフィルタからなり、ノイズフィルタとしてパラメータが個別に設定された複数種類のカルマンフィルタ33を用いている。なおカルマンフィルタ33は従来周知のフィルタであり、その詳細については説明を省略する。
FIG. 5 is a principal block diagram showing the configuration of the
各々の騒音除去手段13a…では、対応する浴室機器の騒音に応じて、騒音と音声の分散や相関関係を表すパラメータが設定され、それらのパラメータをもとにカルマンフィルタの係数が決定されるのであり、このようなカルマンフィルタを入力信号に作用させることで、対応する浴室機器の騒音を除去して音声のみを取り出すことができるから、音声認識の認識率を向上させることができる。
In each
(実施形態4)
本発明の実施形態4を図6に基づいて説明する。上述の実施形態3では、複数の騒音除去手段13a…を、対応する浴室機器の騒音に合わせて用意した複数種類のノイズフィルタで構成しているのに対して、本実施形態では、騒音除去部13が、騒音と音声の分散や相関関係を表すパラメータが所定の値に設定された1種類のカルマンフィルタ34を備え、稼働中の浴室機器の騒音に合わせて、カルマンフィルタ34による騒音除去の強度を予め設定された強度に設定している。なお騒音除去部13以外の構成は上述の実施形態1と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
(Embodiment 4)
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the third embodiment described above, the plurality of
図6は騒音除去部13の構成を示した要部ブロック図であり、騒音除去部13を、カルマンフィルタ34と、浴室1に設置された各々の浴室機器毎に騒音除去の強度を示す設定値が予め登録され、稼働状態検出部17から入力される検出信号と上記設定値とに基づいてカルマンフィルタ34による騒音除去の強度を設定するフィルタ強度設定部35とで構成している。ここにおいて、フィルタ強度設定部35によって対応する浴室機器の騒音に合わせて騒音除去の強度が個別に設定されたノイズフィルタにより、実施形態1で説明した騒音除去手段13a…が構成されるのである。
FIG. 6 is a principal block diagram showing the configuration of the
ところで浴室1に設置された各々の浴室機器は、機器の種類に応じて発生する騒音が異なるのであるが、フィルタ強度設定部35には、各々の浴室機器に対応して、カルマンフィルタ34による騒音除去の強度を示す設定値が予め登録されている。而して騒音除去部13では、稼働状態検出部17から検出信号が入力されると、フィルタ強度設定部35が、現在稼働中の浴室機器に合わせてカルマンフィルタ34による騒音除去の強度を設定しており、騒音除去の強度を稼働中の浴室機器に合わせて設定したカルマンフィルタ34を入力信号に作用させる。ここでカルマンフィルタ34は、A/D変換部12から入力された音声信号に作用して、入力信号から対応する浴室機器の騒音を除去するのであるが、稼働中の浴室機器に合わせて騒音除去の強度が所定の設定値に切り替えられるので、稼働中の浴室機器が発生する騒音を確実に除去することができる。
By the way, although each bathroom apparatus installed in the
(実施形態5)
本発明の実施形態5を図7に基づいて説明する。本実施形態の音声操作装置Bは、実施形態1で説明した浴室装置Aに適用されて、浴室1に設置された浴室機器を音声で操作するものであり、音声操作装置Bの音声認識処理を行う部分以外は実施形態1と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
(Embodiment 5)
上述の実施形態1〜4では、各々の浴室機器に対応して各浴室機器の発する騒音を除去するための騒音除去手段を用意し、稼働中の浴室機器に対応する騒音除去手段を用いて騒音を除去しているのに対して、本実施形態では、各々の浴室機器に対応して、対応する浴室機器が発する騒音を含めた音声命令の音響的特徴を表す音響モデルを複数用意し、稼働中の浴室機器に対応する音響モデルを選択して音声認識を行うようにしている。 In the first to fourth embodiments described above, noise removing means for removing noise generated by each bathroom device is prepared corresponding to each bathroom device, and noise is removed using the noise removing device corresponding to the bathroom device in operation. In the present embodiment, a plurality of acoustic models representing the acoustic features of voice commands including noise generated by the corresponding bathroom equipment are prepared and operated in this embodiment. Voice recognition is performed by selecting an acoustic model corresponding to the bathroom equipment inside.
図7はコントローラ11の要部のブロック図であり、音声命令の認識処理を行って浴室機器の操作を行う構成のみを図示してある。すなわち図7は浴室装置Aに適用される音声操作装置Bの概略構成を示しており、音声操作装置Bは、浴室1内に設けられて入力された音声を電気信号に変換するマイクMCと、マイクMCから入力される電気信号(アナログ信号)をデジタル信号に変換するA/D変換部12と、浴室1に設置された複数の浴室機器(空気調和機6、照明器具7、浴室テレビ10、給湯機18、ジェット噴流発生装置19など)から現在稼働中の浴室機器を検出する稼働状態検出部17と、各々の浴室機器に対応してそれぞれ設けられ、対応する浴室機器が発生する騒音を含めた音声命令の音響的特徴を表す音響モデルを記憶する音響モデル記憶部14a,14b…14nと、稼働状態検出部17の検出結果に基づいて稼働中の浴室機器に対応する音響モデル記憶部14a…を選択する音響モデル選択部36と、選択された音響モデル記憶部14a…に登録されている音響モデルとA/D変換部12から入力された音声信号とのパターンマッチングを行うことによって音声命令の内容を認識する音声認識部15と、音声認識部15の認識結果に基づいて対応する浴室機器を操作する音声操作部16とを備えている。
FIG. 7 is a block diagram of a main part of the
ここで、浴室1内には複数の浴室機器が設置されているのであるが、空気調和機6や照明器具7や給湯機18やジェット噴流発生装置19などの浴室機器では、稼働中にほぼ一定の周波数あるいは音量の騒音を発生する。したがって、本実施形態では定常的な騒音を発する浴室機器について、この浴室機器が発する騒音を含めた音声命令の音響的特徴を表す音響モデルを予め作成し、これらの音響モデルを各々の浴室機器に対応付けて音響モデル記憶部14a,14b…14nに記憶させている。コントローラ11では、各浴室機器の動作を制御しているので、各々の浴室機器の稼働状態を把握することができ、稼働状態検出部17により検出された稼働中の浴室機器に合わせて、音響モデル選択部36が対応する音響モデル記憶部14a…を選択することができる。したがって音声認識部15では、稼働中の浴室機器が発生する騒音を含めた音声命令の音響モデルを用いて音声認識を行うことができ、浴室機器の騒音が存在する場合でも、音声認識の認識精度を向上させることができる。
Here, a plurality of bathroom devices are installed in the
なお音響モデル記憶部14a,14b…14nには、それぞれ、対応する浴室機器が単独で稼働している場合に発生する騒音を含めた音声命令の音響的特徴を表す音響モデルを記憶されても良いが、対応する複数の浴室機器が同時に稼働している場合に発生する騒音を含めた音声命令の音響的特徴を表す音響モデルを記憶させるようにしても良いし、浴室機器が単独で動作する場合に発生する騒音を含めた音声信号の音響モデルと、複数の浴室機器が同時に動作する場合に発生する騒音を含めた音声信号の音響モデルとを両方共に用意することも好ましい。入浴中には何れかの浴室機器を単独で動作させる場合もあれば、複数の浴室機器が同時に使用する場合もあるので、音声認識に用いる音響モデルとして、浴室機器が単独で動作する場合に発生する騒音を含めた音声信号の音響モデルと、複数の浴室機器が同時に動作する場合に発生する騒音を含めた音声信号の音響モデルの両方を用意しておけば、騒音を含んだ音声信号の音声認識が確実に行え、音声認識の認識率を向上させることができる。
The acoustic
また入浴者が入浴する複数の場面(シーン)を想定して、各シーン毎に使用する浴室機器の組み合わせをコントローラ11に設定しておき、コントローラ11を用いて何れかのシーンが選択されると、選択されたシーンに対応する複数の浴室機器を組み合わせて使用することが考えられている。例えば入浴者に心地良さを感じさせるための「くつろぎシーン」では、ジェット噴流発生装置19を稼働させた状態で長時間入浴できるように、空気調和機6を冷房運転させて入浴者がのぼせないようにしている。そこで、「くつろぎシーン」においてジェット噴流発生装置19と空気調和機6とが同時に運転している状態で発生する騒音を含めた音声信号の音響モデルを用意しておき、コントローラ11を用いて「くつろぎシーン」で動作させた場合は、音響モデル選択部36が稼働状態検出部17の検出結果に基づいて「くつろぎシーン」に対応した音響モデルを選択し、選択された音響モデルを用いて音声認識部15が音声認識を行うことで、音声認識の認識精度を向上させることができる。また他のシーンにおいても、各シーンで動作させる浴室機器の騒音を含めた音声信号の音響モデルを用意しておき、コントローラ11を用いて何れかのシーンを選択して動作させた場合には、音響モデル選択部36が選択されたシーンに対応する音響モデルを選択し、選択された音響モデルを用いて音声認識部15が音声認識を行うことで、音声認識の認識率を向上させることができる。
In addition, assuming a plurality of scenes (scenes) in which a bather takes a bath, a combination of bathroom devices used for each scene is set in the
A 浴室装置
B 音声操作装置
12 A/D変換部
13 騒音除去部
13a〜13n 騒音除去手段
14 音響モデル記憶部
15 音声認識部
16 音声操作部
17 稼働状態検出部
A bathroom device B voice operation device 12 A /
Claims (12)
It is an audio | voice operating device used for the bathroom apparatus of any one of Claim 8 thru | or 10, Comprising: The said audio | voice detection part, the said operation state detection part, the said acoustic model memory | storage part, the said acoustic model selection part, the said audio | voice A voice operation device comprising a recognition unit and the voice operation unit.
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