JP2008176221A

JP2008176221A - 車載音声認識システム

Info

Publication number: JP2008176221A
Application number: JP2007011732A
Authority: JP
Inventors: Yuji Sato; 勇司佐藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2007-01-22
Filing date: 2007-01-22
Publication date: 2008-07-31

Abstract

【課題】ユーザが意図した時に確実に音声認識処理を実行できる車載音声認識システムを提供すること。
【解決手段】音声操作したい車載機器を選択するための機器選択スイッチ２１〜２６を設けるとともに、それとは別に、音声認識処理を開始させるための音認スイッチ２９を設ける。これにより、ユーザは、音声認識処理を開始させるためにスイッチを長押しする必要がなくなる。そのため、押下時間不足により音声認識処理動作が開始されていないという状態がなくなるので、ユーザが意図した時に確実に音声認識処理が実行される。
【選択図】図１

Description

本発明は、車載機器を操作するためにユーザが発話した音声コマンドを認識する車載音声認識システムに関する。

従来、車載機器を操作するためにユーザが発話した音声コマンドを認識する車載音声認識システムが公知である。例えば特許文献１では、操作しようとする車載機器をユーザが指定するための複数のスイッチがステアリングに設けられており、ステアリングに設けられた複数のスイッチから一つのスイッチをユーザが選択して短時間だけ押下すると、当該スイッチと対応する車載機器に所定のデフォルトの動作を行わせる。一方、ユーザがステアリングに設けられたスイッチを所定時間以上押下すると、音声認識辞書をそのスイッチに基づいて定まる辞書とした状態で音声コマンド待機状態となる。そして、ユーザが音声コマンドを発話すると、選択中の音声認識辞書を用いて音声認識処理を実行する。
特開平９−３４４８８号公報

上述のように、特許文献１の装置では、ユーザが音声コマンドを発話することによって車載機器を操作するには、ユーザはステアリングに設けられたスイッチを所定時間以上押下する必要がある。しかし、ユーザにとっては、所定時間以上スイッチを押したつもりでも、実際の押下時間が所定時間に達していないこともあり、この場合には、音声コマンドを発話しても、車載機器を操作することができず、ユーザに戸惑いが生じてしまう。また、運転操作中にスイッチを長押しすることは安全運転の点からも好ましくない。

さらに、ユーザが車載機器にデフォルトの動作を行わせようして、ステアリングに設けられたスイッチを押下した場合に、誤って、押下時間が所定時間以上となってしまうことも考えられる。この場合には、車載機器がデフォルトの動作を行わないことに加えて、ユーザの意図に反して音声コマンド待機状態となってしまうので、車室内の会話を拾って車載機器が予期せぬ動作を行ってしまうこともある。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、ユーザが意図した時に確実に音声認識処理を実行できる車載音声認識システムの提供を目的とする。

上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、車載機器を制御するための一群の音声コマンドを認識する音声認識辞書を、複数の車載機器に関して記憶する辞書記憶装置と、前記辞書記憶装置に記憶された複数の音声認識辞書から一つの辞書を選択する辞書選択手段と、ユーザの発話した音声を検出するマイクと、前記辞書選択手段によって選択された音声認識辞書を用いて所定の音声認識処理をすることによって、前記マイクによって検出された音声からユーザの発話した音声コマンドを認識する音声認識手段とを備え、前記音声認識手段によって認識された音声コマンドに基づいて複数の車載機器を制御する車載音声認識システムであって、
ユーザによって操作されることにより、ユーザが音声コマンドの発話を開始することを示す発話開始信号を出力する発話開始スイッチと、車載機器を選択するためにユーザが操作し、操作されることにより、制御対象の車載機器を指定する機器指定信号を出力する機器選択スイッチとを備え、
前記辞書選択手段は、前記機器選択スイッチからの機器指定信号に基づいて複数の音声認識辞書から一つの音声認識辞書を選択し、前記音声認識手段は、前記発話開始スイッチからの発話開始信号によって音声認識処理を開始することを特徴とする。

このように、音声操作したい車載機器を選択するための機器選択スイッチとは別に、発話開始スイッチを設けることにより、ユーザは、音声認識処理を開始させるためにスイッチを長押しする必要がなくなる。そのため、押下時間不足により音声認識処理動作が開始されていないという状態がなくなるので、ユーザが意図した時に確実に音声認識処理が実行される。

請求項２に記載のように、発話開始スイッチは、ステアリングホイールのボス部に配置されていることが好ましい。これにより、ユーザは、発話開始スイッチを操作するためにステアリングホイールから手を離す時間を短くすることができる。

さらに、請求項３に記載のように、発話開始スイッチは、ステアリングホイールのボス部の右端または左端に配置されていることが特に好ましい。これにより、ユーザは、発話開始スイッチを操作するためにステアリングホイールから手を離す時間を特に短く、もしくは、ゼロにすることができる。

また、機器選択スイッチは、発話開始スイッチとの同時押しを可能とするために、請求項４乃至６記載の位置に配置することが好ましい。請求項４は、請求項３の車載音声認識システムにおいて、機器選択スイッチが、ステアリングホイールのボス部において発話開始スイッチが配置されている側とは反対側の端部に配置されていることを特徴とする。この場合には、一方の手の指でステアリングホイールを握ったまま発話開始スイッチを押下し、他方の手の指でステアリングホイールを握ったまま機器選択スイッチを押下することができる。従って、ステアリングホイールを握ったまま両スイッチを一度に押下することができる。そのため、音声認識操作のための時間を短くすることができ、しかも、その操作のためにステアリングホイールから手を離す必要もないので、安全運転の点から好ましい。

請求項５は、請求項３の車載音声認識システムにおいて、機器選択スイッチ発話開始スイッチの上または下に隣接して配置されていることを特徴とする。この場合、それらのスイッチが配置されているのがボス部の表面である場合には、一方の手の親指を２つのスイッチにかかるようにして押下すれば、それら２つのスイッチを同時に押下することができる。また、裏面である場合には、一方の手の二本の指で２つのスイッチを同時に押下することができる。従って、いずれの場合にも、ステアリングホイールを握ったまま両スイッチを同時に押下することができる。

請求項６は、請求項３の車載音声認識システムにおいて、機器選択スイッチが、ステアリングホイールのボス部の発話開始スイッチが配置されている側とは反対側の面において、発話開始スイッチと対向する位置に配置されていることを特徴とする。この場合、一方の手の親指で発話開始スイッチおよび機器選択スイッチのうちの一方を押下し、その手の親指以外の指で発話開始スイッチおよび機器選択スイッチのうちの他方を押下することができる。従って、ステアリングホイールを握ったまま両スイッチを同時に押下することができる。

また、請求項７は、辞書選択手段は、発話開始スイッチが押下されてから所定時間内に機器選択スイッチが押されない場合には、辞書記憶装置に記憶されている複数の音声認識辞書から、予め設定された音声認識辞書を選択することを特徴とする。これにより、ユーザは、予め設定された音声認識辞書に含まれている音声コマンドを発話しようとする際には、発話開始スイッチのみを押下すればよいので操作性が向上する。

図１は、本発明の一実施形態における車載音声認識システムの全体構成を示すブロック図である。本車載音声認識システムは、車載機器であるエアコン１１、オーディオ１２、ナビゲーション装置１３、ＴＶ・ＤＶＤ１４の各々を操作するためにユーザが発話した音声コマンドを認識するものである。なお、本実施形態においては、車載機器としてエアコン１１、オーディオ１２、カーナビ１３、ＴＶ・ＤＶＤ１４の４種類を記載しているが、車載機器の種類および数はこれに限定されるものではなく、他の種類の車載機器やさらに多くの車載機器を制御するようにしてもよい。また、図２は本実施形態の車載音声認識システムを搭載した車両の運転席周辺の様子を示す図である。

本実施形態の車載音声認識システム１は、図１に示すように、各種スイッチ２１〜２９、マイク４、音声認識部５を備えて構成されており、認識した音声コマンドを、車載機器１１〜１４を制御する制御部６へ出力する。

エアコンスイッチ２１、オーディオスイッチ２２、ナビスイッチ２３、ＴＶ・ＤＶＤスイッチ２４は、請求項の機器選択スイッチとして機能するものであり、いずれも押しボタンスイッチである。これらのスイッチ２１〜２４が押下されると、即座に（すなわち長押しされなくても）、それぞれ、対応する車載機器、すなわち、エアコン１１、オーディオ１２、ナビゲーション装置１３、ＴＶ・ＤＶＤ１４を指定する機器指定信号が音声認識部５へ出力される。

上記スイッチ２１〜２４は、図２に示すように、車両のステアリングホイール（以下、ステアリングという）３０のボス部の前面において中央やや右寄りに配置されるとともに、センターパネル３１の上部にも配置されている。これらスイッチ２１〜２４は音声操作によって操作する頻度が高い車載機器に対応して設けられている。

これらのスイッチ２１〜２４がステアリング３０のボス部の前面およびセンターパネル３１に設けられることにより、ステアリング３０を握っている運転者は、ステアリング３０から手を離す時間を短時間として、それらのスイッチ２１〜２４を押下することができる。

ＭＥＮＵスイッチ２５はホイール式のスイッチであり、図２に示すように、ステアリング３０のボス部の前面において、エアコンスイッチ２１のすぐ上に配置されている。従って、このＭＥＮＵスイッチ２５も、ステアリング３０から手を離す時間を短時間として操作することが可能である。

このＭＥＮＵスイッチ２５も請求項の機器選択スイッチとして機能するものであり、回転させられることによって車載機器の選択を行い、押下されると、即座に選択中の車載機器を指定する機器指定信号を音声認識部５へ出力する。

このＭＥＮＵスイッチ２５が選択できる車載機器は、図２に示すように、インストルメントパネル部に設けられたディスプレイ３２に表示されている。図２のディスプレイ３２には、ＭＥＮＵスイッチ２５によって選択できる車載機器を示す車載機器アイコン３３として、クルーズアイコン３３１、シートアイコン３３２、サスアイコン３３３の３つが表示されている。これらの車載機器アイコン３３１〜３３３は、それぞれ、車載機器であるオートクルーズ装置、シート位置調整装置、サスペンション調整装置に対応している。

遠隔操作スイッチ２６も機器選択スイッチとして機能するものであり、上記ＭＥＮＵスイッチ２５と同様の機能を有する。この遠隔操作スイッチ２６は、図２に示すように、センターパネル３１に設けられている。図２に示すように、遠隔操作スイッチ２６は全体として円形状のスイッチであり、下側が選択スイッチ部２６１、上側が決定スイッチ部２６２となっている。選択スイッチ部２６１は押される毎にディスプレイ３２に表示されている複数の車載機器アイコン３３から選択状態とするものを順次切り替える。決定部スイッチ２６２は、押下されると、そのとき選択状態にある車載機器アイコン３３に対応する車載機器を指定する機器指定信号を即座に音声認識部５へ出力する。

音認スイッチ２９も押しボタンスイッチであり、請求項の発話開始スイッチとして機能する。この音認スイッチ２９が押下されると、ユーザが音声コマンドの発話を開始することを示す発話開始信号が即座に音声認識部５へ出力される。この音認スイッチ２９は、図２に示すように、ステアリング３０のボス部の前面において左上端に配置されており、運転者はステアリング３０を握ったまま、左手の親指で音認スイッチ２９を押下することができるようになっている。

マイク４は、車載用の小型マイクロフォンであり、ユーザの発話した音声コマンドを電気信号に変換して音声認識部５に出力する。

音声認識部５は、音声認識辞書としてのエアコン辞書５１、オーディオ辞書５２、カーナビ辞書５３、ＴＶ・ＤＶＤ辞書５４、その他の各種車載機器に対応する辞書と、ＥＣＵ５５とを備えている。エアコン辞書５１、オーディオ辞書５２、カーナビ辞書５３、ＴＶ・ＤＶＤ辞書５４などの辞書は、ハードディスクなどの辞書記憶装置に記憶されたデータベースである。

これらの辞書は、エアコン１１、オーディオ１２、カーナビ１３、ＴＶ・ＤＶＤ１４など、その辞書に対応する車載機器を操作するための複数の音声コマンドの音声特徴量を音声特徴量データとして格納する。

ＥＣＵ５５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備えた公知のコンピュータであり、複数の辞書５１〜５４から一つの辞書を選択し、その選択した辞書を用いて、マイク４に入力された音声からユーザの発話した音声コマンドを認識する。そして、認識した音声コマンドを制御部６へ出力する。制御部６は、音声認識部５から供給された音声コマンドに基づいて車載機器１１〜１４を制御する。

図３は、上記ＥＣＵ５５の処理内容を示したフローチャートである。次に、このフローチャートに基づいてＥＣＵ５５の処理内容を詳述する。このフローチャートに示す処理は、音認スイッチ２９から発話開始信号が供給されることにより開始するようになっている。

図３において、ステップ３０１では、内部タイマをリセットするとともに、その内部タイマによる計時を開始する。続くステップ３０２では、機器選択スイッチ２１〜２６のいずれかが押されたか否かを、機器指定信号が供給されたか否かで判断する。このステップ３０２が肯定判断である場合にはステップ３０３へ進む。なお、音認スイッチ２９と同時に機器選択スイッチ２１〜２６が押下された場合にも、ステップ３０３は肯定判断となる。ステップ３０３では、供給された機器指定信号に基づいていずれかの音声認識辞書を選択する。

一方、ステップ３０２が否定判断である場合には、ステップ３０４へ進んで内部タイマの計測時間が予め設定された所定時間（たとえば数秒程度）以上であるか否かを判断する。この判断が否定判断である場合には、ステップ３０２へ戻って機器選択スイッチ２１〜２６が押されたか否かを再度判断する。

一方、ステップ３０４が肯定判断である場合、すなわち、音認スイッチ２９が押されてから所定時間が経過しても、いずれの機器選択スイッチ２１〜２６も押されなかった場合にはステップ３０５へ進む。ステップ３０５では、予め設定されたデフォルトの音声認識辞書を選択する。このデフォルトの音声認識辞書は、エアコン辞書５１、オーディオ辞書５２など、一つの車載機器に対応した音声コマンドのみを格納したものであってもよいし、図１には図示していないが、複数の車載機器の代表的な音声コマンドを格納した音声認識辞書であってもよい。なお、ステップ３０３および３０５が請求項の辞書選択手段に相当する処理である。

ステップ３０３またはステップ３０５にて音声認識辞書を選択したらステップ３０６へ進み、発話されたか否か、すなわち、マイク４から所定レベル以上の信号が入力されたか否かを判断する。この判断が否定判断である場合にはステップ３０６を繰り返し実行する。一方、肯定判断である場合には、請求項の音声認識手段に相当する処理であるステップ３０７へ進む。そのステップ３０７では、公知の音声認識処理を実行してユーザの発話した音声コマンドを認識する。そして、ステップ３０８において、その認識した音声コマンドを制御部６へ出力する。音声コマンドが供給された制御部６は、その供給された音声コマンドに基づいて車載機器１１〜１４を制御する。

以上、説明したように、本実施形態では、音声操作したい車載機器を選択するための機器選択スイッチ２１〜２６とは別に、音声認識処理を開始させるための音認スイッチ２９を設けているので、ユーザは、音声認識処理を開始させるためにスイッチを長押しする必要がなくなる。そのため、押下時間不足により音声認識処理動作が開始されていないという状態がなくなるので、ユーザが意図した時に確実に音声認識処理が実行される。

また、本実施形態によれば、音認スイッチ２９がステアリング３０のボス部の前面において左上端に設けられているので、運転者は、ステアリング３０から手を離すことなくその音認スイッチ２９を押下することができる。従って、ステアリング３０から手を離す時間を短くして音声認識処理を開始させることができる。

また、機器選択スイッチ２１〜２６もステアリング３０のボス部に設けているので、運転者は、ステアリング３０から手を離す時間を短くしてそれらのスイッチ２１〜２６を押下することができる。従って、音声操作によって操作したい車載機器を選択するために、ステアリング３０から手を離す時間も短くすることができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

たとえば、前述の実施形態においては、ＭＥＮＵスイッチ２５は、ステアリング３０のボス部の前面において中央やや右寄りに配置されていたが、そのＭＥＮＵスイッチ２５をステアリング３０のボス部の前面において右上端に配置してもよい。図４はその状態を示す図である。このようにすれば、運転者はステアリング３０から手を離すことなく右手親指でＭＥＮＵスイッチ２５を押下することができる。その結果、音認スイッチ２９およびＭＥＮＵスイッチ２５の両方をステアリング３０から手を離すことなく押下することができるようになる。

なお、この場合、ＭＥＮＵスイッチ２５によって選択することができる車載機器として、エアコン、オーディオ、カーナビ、ＴＶ・ＤＶＤ等の音声操作の頻度が高い車載機器を含ませておけば、それらの車載機器に対する音声操作も、ステアリング３０から手を離すことなく開始させることができる。

また、図５に示すように、ステアリング３０のボス部前面において右端に配置されているＭＥＮＵスイッチ２５の上に隣接して音認スイッチ２９を配置してもよい。この場合には、右手親指を音認スイッチ２９およびＭＥＮＵスイッチ２５の両方にかかるようにして押下すれば、運転者はステアリング３０から手を離すことなく両スイッチ２５、２９を押下することができる。なお、図５とは逆に、音認スイッチ２９およびＭＥＮＵスイッチ２５をボス部の前面の左端に配置しても、図５の場合と同様の効果が得られる。

また、図６に示すように、ＭＥＮＵスイッチ２５をステアリング３０のボス部の前面において右上端に配置する一方で、音認スイッチ２９をボス部の裏面においてＭＥＮＵスイッチ２５に対向する位置付近に配置してもよい。この場合には、運転者はステアリング３０から手を離すことなく、右手の親指以外の指で音認スイッチ２９を押下することができるとともに、右手の親指でＭＥＮＵスイッチ２５を押下することができる。なお、図６とは逆に、音認スイッチ２９およびＭＥＮＵスイッチ２５をボス部の左端に配置しても、図６の場合と同様の効果が得られる。また、ＭＥＮＵスイッチ２５の位置と音認スイッチ２９の位置とを入れ替えてもよい。

本発明の一実施形態における車載音声認識システムの全体構成を示すブロック図である。本実施形態の車載音声認識システムを搭載した車両の運転席周辺の様子を示す図である。図１のＥＣＵ５５の処理内容を示したフローチャートである。ＭＥＮＵスイッチ２５および音認スイッチ２９の配置例を示す図である。ＭＥＮＵスイッチ２５および音認スイッチ２９の配置例を示す図である。ＭＥＮＵスイッチ２５および音認スイッチ２９の配置例を示す図である。

符号の説明

１：車載音声認識システム、２１：エアコンスイッチ（機器選択スイッチ）、２２：オーディオスイッチ（機器選択スイッチ）、２３：ナビスイッチ（機器選択スイッチ）、２４：ＴＶ・ＤＶＤスイッチ（機器選択スイッチ）、２５：ＭＥＮＵスイッチ（機器選択スイッチ）、２６：遠隔操作スイッチ（機器選択スイッチ）、２９：音認スイッチ（発話開始スイッチ）、３０：ステアリングホイール、４：マイク、５：音声認識部、５１：エアコン辞書（音声認識辞書）、５２：オーディオ辞書（音声認識辞書）、５３：ナビ辞書（音声認識辞書）、５４：ＴＶ・ＤＶＤ辞書（音声認識辞書）、５５：ＥＣＵ、３０３、３０５：辞書選択手段、３０７：音声認識手段

Claims

車載機器を制御するための一群の音声コマンドを認識する音声認識辞書を、複数の車載機器に関して記憶する辞書記憶装置と、
前記辞書記憶装置に記憶された複数の音声認識辞書から一つの辞書を選択する辞書選択手段と、
ユーザの発話した音声を検出するマイクと、
前記辞書選択手段によって選択された音声認識辞書を用いて所定の音声認識処理をすることによって、前記マイクによって検出された音声からユーザの発話した音声コマンドを認識する音声認識手段とを備えた車載音声認識システムであって、
ユーザによって操作されることにより、ユーザが音声コマンドの発話を開始することを示す発話開始信号を出力する発話開始スイッチと、
車載機器を選択するためにユーザが操作し、操作されることにより、制御対象の車載機器を指定する機器指定信号を出力する機器選択スイッチとを備え、
前記辞書選択手段は、前記機器選択スイッチからの機器指定信号に基づいて複数の音声認識辞書から一つの音声認識辞書を選択し、
前記音声認識手段は、前記発話開始スイッチからの発話開始信号によって音声認識処理を開始することを特徴とする車載音声認識システム。
前記発話開始スイッチが、ステアリングホイールのボス部に配置されていることを特徴とする請求項１記載の車載音声認識システム。
前記発話開始スイッチが、前記ボス部の右端または左端に配置されていることを特徴とする請求項２記載の車載音声認識システム。
前記機器選択スイッチが、ステアリングホイールのボス部において前記発話開始スイッチが配置されている側とは反対側の端部に配置されていることを特徴とする請求項３記載の車載音声認識システム。
前記機器選択スイッチ前記発話開始スイッチの上または下に隣接して配置されていることを特徴とする請求項３記載の車載音声認識システム。
前記機器選択スイッチが、ステアリングホイールのボス部の前記発話開始スイッチが配置されている側とは反対側の面において、前記発話開始スイッチと対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項３記載の車載音声認識システム。
前記辞書選択手段は、前記発話開始スイッチが押下されてから所定時間内に前記機器選択スイッチが押されない場合には、前記辞書記憶装置に記憶されている複数の音声認識辞書から、予め設定された音声認識辞書を選択することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の車載音声認識システム。