JP2010039099A - 音声認識および車載装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】車載装置の主要な処理に対して音声認識の処理の負担を軽減する。
【解決手段】音声認識により操作可能な車載装置において、入力されたユーザの音声を取得し、音声辞書記憶部104上の音声辞書に格納されたいずれかの認識対象語句と一致するか否かを判定する音声認識部100と、所定の認識対象語句が格納された第1の音声辞書105及びユーザの指示内容を特定するための認識対象語句が格納された第2の音声辞書106のいずれかを、音声辞書記憶部104に設定する音声辞書切替部102と、を備え、音声辞書切替部102は、音声認識部100が取得したユーザの音声と第1の音声辞書に格納されたいずれかの認識対象語句とが一致すると判定した場合に、音声辞書記憶部104に第2の音声辞書を設定する。
【選択図】図2
【解決手段】音声認識により操作可能な車載装置において、入力されたユーザの音声を取得し、音声辞書記憶部104上の音声辞書に格納されたいずれかの認識対象語句と一致するか否かを判定する音声認識部100と、所定の認識対象語句が格納された第1の音声辞書105及びユーザの指示内容を特定するための認識対象語句が格納された第2の音声辞書106のいずれかを、音声辞書記憶部104に設定する音声辞書切替部102と、を備え、音声辞書切替部102は、音声認識部100が取得したユーザの音声と第1の音声辞書に格納されたいずれかの認識対象語句とが一致すると判定した場合に、音声辞書記憶部104に第2の音声辞書を設定する。
【選択図】図2
Description
本発明は、車載装置に関し、特に、音声認識により操作可能な車載装置に関する。
音声認識技術を利用したナビゲーションシステム、オーディオシステム、車載電話システム等の車載装置が知られている。これらの車載装置は、例えば、音声認識の対象となる語句とその音声モデルなどが格納された音声辞書を用いて音声認識を実行する。すなわち、入力されたユーザの音声と辞書に格納された語句の一致度の演算を行い、最も一致度の高い語句を選択することにより音声を認識する。また、選択した語句に対応する動作を実行することにより、ユーザの操作に応じた処理を実行する。
また、音声認識技術を利用した車載装置において、音声認識の誤動作を防止するため若しくは音声認識の精度をあげるために、音声認識を開始若しくは停止するタイミングを指定するためのスイッチを設けることが知られている。例えば、特許文献1には、ユーザが発話する音声を入力するタイミングを指定するための音声認識スイッチを設け、音声認識スイッチが押下(オン)されている間に音声認識が実行される音声認識装置が開示されている。
上記のようなスイッチを設けた車載装置では、ユーザは、音声で車載装置を操作しようとする度に、手でスイッチを操作する必要があり、煩わしい。そこで、スイッチに代えて、音声により音声認識のタイミングを指定する構成(以下、「音声スイッチ」と呼ぶ)を考えることができる。このようにすれば、ユーザは手を使う必要がなくなり、スイッチ操作の煩わしさから解放される。
その一方、音声スイッチを使用すると、音声を認識するために、音声認識の処理を常に実行させておかなければならない。上述したように、音声認識処理では、何らかの音声(ユーザの音声以外の雑音、例えば、ラジオなどの音を含む)を受け付けると、音声辞書に格納されたあらゆる語句との一致度の演算を行う。したがって、音声認識処理が常に動作していると、何らかの音声を拾う可能性が高まり、それとともに音声認識の処理量が増加する。
本発明の目的は、音声認識により操作可能な車載装置において、操作の容易性を確保しつつ、音声認識の処理の負荷を軽減する技術を提供することにある。
上記の課題を解決するため、第1の態様は、音声認識により操作される車載装置であって、所定の認識対象語句が格納された第1の音声辞書と、ユーザの指示内容を特定するための認識対象語句が格納された第2の音声辞書と、音声認識に使用する音声辞書として前記第1及び第2の音声辞書のいずれかを設定する音声辞書切替手段と、入力されたユーザの音声を取得し、設定された音声辞書に格納されたいずれかの認識対象語句と一致するか否かを判定する音声認識手段と、を備え、音声辞書切替手段は、音声認識手段が前記音声と第1の音声辞書に格納されたいずれかの認識対象語句とが一致すると判定した場合、第2の音声辞書を設定すること、を特徴とする。また、第1の音声辞書には1つの認識対象語句が格納される構成としてもよい。
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施形態が適用されたナビゲーション装置のハードウェア構成の概略を示すブロック図である。もちろん、実施形態はナビゲーション装置に限られず、例えば、オーディオシステムや車載電話システム、テレビジョン機能やインターネット接続機能を有するナビゲーションシステム、それらを複合した装置などの車載装置であってもよい。
本図に示すように、ナビゲーション装置1は、制御装置10と、記憶装置15と、音声入力装置20と、音声出力装置21と、入力装置22と、表示装置23と、GPS(Global Positioning System)受信装置24と、現在位置算出のための各種センサ25とが接続されて構成される。
音声入力装置20は、ユーザの音声の入力を受け付ける装置であり、例えば、マイク等からなる。また、音声入力装置20は、受け付けた音声をデジタルデータに変換するために、例えば、A/Dコンバータを備える。デジタル音声データ(以下、「音声データ」と呼ぶ)は、制御装置10に送られて、音声認識に使用される。
音声出力装置21は、制御装置10から送られた音声データをアナログデータに変換して、音声として出力する装置であり、例えば、D/Aコンバータと、スピーカ等からなる。
入力装置22は、ユーザからの指示を受け付けるための装置である。入力装置22は、例えば、表示装置23の画面上に貼られたタッチパネル、ジョイスティック、キーボードなどのハードスイッチなどで構成される。
表示装置23は、制御装置10で生成されたグラフィックス情報を表示する装置であり、例えば、液晶表示装置などからなる。
GPS受信装置24は、GPS衛星からの信号を受信して、車両の現在位置を示す位置データを生成するための装置である。生成された位置データは、制御装置10に送られて、ナビゲーション処理に使用される。
センサ25は、車両の現在位置の算出するためのデータを収集する装置であり、例えば、車速センサ、ジャイロセンサなどからなる。収集されたデータは、制御装置10に送られて、ナビゲーション処理に使用される。
記憶装置15は、制御装置10が各種処理を実行するために必要な、プログラムやデータ、ナビゲーション処理に使用される地図データ、音声認識に使用される音声辞書データ、などを格納する。記憶装置15は、例えば、HDD(Hard Disk Drive)などで構成される。
制御装置10は、上述した他の装置を制御するための装置である。制御装置10は、CPU(Central Processing Unit)11と、RAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)などのメモリ12などを備える。
図2は、制御装置10が備える機能の構成を示すブロック図である。
制御装置10は、音声認識部100と、音声辞書切替部102と、音声辞書記憶部104と、ユーザ操作解析部108と、表示処理部110と、走行検知部112と、ナビゲーション処理部114とを備える。これらの機能は、CPU11が記憶装置15からプログラムやプログラムの実行に必要なデータをメモリ12上にロードし、プログラムを実行することにより構築される。
音声認識部100は、音声辞書記憶部104に記憶された第1の音声辞書105もしくは第2の音声辞書106を用いて、音声認識処理を行う。音声から語句を認識する音声認識の手法は、既存の技術を適用できる。例えば、DP(動的計画法)マッチングを用いる方法やHMM(隠れマルコフモデル)を用いる方法などを適用できる。音声辞書には、例えば、音声認識に必要な音声モデルが認識対象語句に対応付けられて格納されている。
音声辞書切替部102は、所定の条件に応じて、第1の音声辞書105及び第2の音声辞書106のいずれか一方を選択して、音声辞書記憶部104上に設定する。音声辞書の切り替えについては後述する。
音声辞書記憶部104には、上述のように音声認識に用いる音声辞書が設定される。第1の音声辞書105及び第2の音声辞書106は、例えば、図3に示すように構成される。
図3は、音声辞書の構成を模式化して表した図である。図3(A)に示すように、第1の音声辞書105は、第2の音声辞書106を使用した音声認識を開始するための、すなわち、音声スイッチに使用するための認識対象語句を格納する。このため、少なくとも1つの語句が格納されていればよい。もちろん、ユーザの操作の便宜上、数個であってもよい。また、車両走行中の環境騒音、例えば、ラジオの音などにより、音声スイッチが誤動作しないように、登録される語句は、一般的に使用されない単語などが好ましい。これらの語句は、ユーザに設定されるようにしてもよいし、予め設定されていてもよい。
図3(B)に示すように、第2の音声辞書106は、ナビゲーション装置1の各種操作に使用するための認識対象語句を格納するための辞書である。このため、多数の語句が格納される。また、音声認識の順序などを制御するために、認識対象語句を階層構造にしてもよい。なお、第1の音声辞書105及び第2の音声辞書106には、認識対象語句として、標準的な音声モデルではなく、ユーザの音声を登録するボイスタグの技術を用いてもよい。
図2に戻って、ユーザ操作解析部108は、入力装置22を介して入力されたユーザの操作を受け付け、その操作内容を解析して、その操作内容に対応する処理が実行されるように他の機能部を制御する。また、音声入力装置20を介して入力され音声認識部100により認識された語句から、対応する操作内容を解析して、その操作内容に対応する処理が実行されるように他の機能部を制御する。
表示処理部110は、他の機能部の指示を受け付け、表示装置23に画面を表示させるための描画コマンドを生成して出力する。例えば、指定された縮尺、描画方式で、道路、その他の地図構成物や、現在地、目的地、推奨経路のための矢印といったマークを描画するように地図描画コマンドを生成する。
走行検知部112は、センサ25が出力するデータを受け付けて、車両が停止中か否かを検出する。具体的には、車速センサの出力から求められる車速が、所定の速度(例えば、5m/h)以下のときに車両が停止中と判定する。また、走行検知部112は、停止中か否かを示す情報を、音声辞書切替部102に送信する。
ナビゲーション処理部114は、GPS受信装置24及びセンサ25が出力するデータから現在位置を求めたり、指定された2地点(現在地、目的地)間を結ぶ推奨経路の探索や、指定された構成物の検索などを行う。また、推奨経路や現在位置などを表示装置23に表示させる。
次に、音声認識部100が使用する音声辞書(第1の音声辞書105若しくは第2の音声辞書106)が切り替えられるタイミングについて、図4を参照して説明する。
図4は、ナビゲーション装置1上で動作する処理の一部(音声認識処理、ナビゲーション処理、音声認識結果を用いる設定操作処理)を時系列で表した図である。本図に示すように、音声認識処理は、ナビゲーション装置1の起動後から停止までの間(400〜411)動作する。すなわち、その間、ユーザの音声を待ち受けている状態が継続する。同様に、ナビゲーション処理は、ナビゲーション装置1の起動後から停止までの間(400〜411)動作する。
音声認識処理には、車両の走行が停止している間(400〜404、410〜411)、第2の音声辞書106が使用される。これは、車両の走行が停止している間は、ユーザがナビゲーションの設定操作、例えば目的地の設定などを行う必要性が高いためである。具体的には、音声辞書切替部102は、走行検知部112からの情報により車両の停止を検知している間は、第2の音声辞書106を音声辞書記憶部104上に設定する。
一方、車両の走行が開始(404)すると、音声認識処理には、第1の音声辞書105が使用される。具体的には、音声辞書切替部102は、走行検知部112からの情報により車両の走行を検知し、第1の音声辞書105を音声辞書記憶部104上に設定する。第1の音声辞書105が使用されることにより、音声認識部100の音声認識の処理量が減り、ナビゲーション処理に対する負荷が軽減される。また、走行開始により環境騒音が大きくなっても、ユーザが操作を必要とするとき以外の間は音声認識の誤動作をできる限り防ぐことができる。
上述のように、車両の走行中に、第1の音声辞書105が使用されている状態(404〜406)で、音声スイッチにより、ユーザの設定操作の開始のタイミングが指定されると、それ以降ユーザの設定操作が完了するまで(406〜409)、第2の音声辞書106が使用される。具体的には、音声認識部100は、ユーザの音声を受け付けて(405)、当該音声を第1の音声辞書105を用いて認識し、当該音声と一致する語句の特定を試みる。当該音声と一致する語句がある場合(406)、音声辞書切替部102は、第2の音声辞書106を音声辞書記憶部104上に設定する。このようにして、ユーザが指示したタイミングでユーザの設定操作の受け付けが開始される。
車両の走行中に、上述の設定操作が完了(409)すると、音声認識処理には、再び、第1の音声辞書105が使用される。具体的には、後述する設定操作処理の終了を検知し、音声辞書切替部102は、第1の音声辞書105を音声辞書記憶部104上に設定する。このようにして、音声認識部100の音声認識の処理量が減り、ナビゲーション処理に対する負荷が軽減される。また、走行開始により環境騒音が大きくなっても、ユーザが操作を必要とするとき以外の間は音声認識の誤動作をできる限り防ぐことができる。なお、ユーザが次の設定操作を行う場合は、音声スイッチにより、設定操作のための発話を行うタイミングを指定すればよい。
音声認識処理に第2の音声辞書106が使用されている間(400〜404、406〜409、410〜411)、ユーザの設定操作が受け付けられる。また、音声認識処理による音声認識結果を用いて、設定操作処理が動作する(402〜403、408〜409)。具体的には、音声認識部100は、ユーザの音声を受け付けると(401、407)、当該音声を音声辞書記憶部104上の第2の音声辞書106を用いて認識し、当該音声に対応する語句の特定を試みる。音声に対応する語句が特定された場合(402、408)、ユーザ操作解析部108は、当該語句に対応する操作内容の処理を実行するようにナビゲーション処理部114を制御する。例えば、ナビゲーション処理部114は、目的地設定のためのメニュー画面や、近隣の経由地の候補を表示装置23に表示させる。以降、一連の設定操作処理、例えば、目的地の設定が完了するまで、音声認識と操作内容の実行が繰り返される。なお、一連の設定操作であるか否かの判断は、例えば、メニュー画面の遷移や操作内容の順序を階層関係により予め関連付けておくことで制御できる。
以上のように、車両の走行中、音声スイッチにより設定操作が開始されてから終了するまでの間(406〜409)以外は、第1の音声辞書が音声認識処理に使用される(404〜406、409〜410)。これにより、何らかの音声(ユーザの音声以外の環境騒音を含む)が入力された場合に、音声に一致する語句があるか否かの結果をすぐに出すことができ、音声認識処理の処理量が減る。そして、特に走行中に処理量の多いナビゲーション処理への負担が軽減される。もちろん、車両の走行及び停止に係らず、音声スイッチにより設定操作のタイミングが指定されるまでは、第1の音声辞書を使用するようにしてもよい。
次に、車両が走行中の制御装置10の動作について、図5及び6を参照して説明する。図5は、制御装置10の処理の流れを示すフロー図である。図6(A)〜(E)は、表示装置23に表示される画面の遷移例を示す図である。なお、図5に示すのフローの間、音声認識処理(音声認識部100)は常に動作している。また、ナビゲーション処理(ナビゲーション処理部114)は常に動作しており、図6(A)〜(E)に示すように、地図画像601と現在位置マーク602の表示が所定の間隔で更新される。
まず、音声辞書切替部102は、第1の音声辞書105を音声辞書記憶部104に設定する(S500)。すなわち、ユーザによる設定操作が何らされていないときは、第1の音声辞書105が設定される。このとき、音声認識部100は、表示処理部110を通じて表示装置23に、図6(A)に示すように、例えば「音声スイッチ動作中」などのメッセージ620を表示させる。メッセージ620により、ユーザに対して、設定操作の指示をするためには所定の語句を発話してタイミングを指定する必要があることを示す。
音声入力装置20を介して何らかの音声を受け付けると、音声認識部100は、当該音声を音声辞書記憶部104上の第1の音声辞書105を用いて認識し(S501)、当該音声に一致する語句があるか否かを判定する(S502)。入力された音声に一致する語句がないと判定した場合(S502でNO)、S501に戻り、再度、音声の入力を待ち受ける。
一方、入力された音声に一致する語句があると判定された場合(S502でYES)、音声辞書切替部102は、第2の音声辞書106を音声辞書記憶部104上に設定する(S503)。また、これと同時に、音声認識部100は、音声による操作指示を待ち受けている状態である旨をユーザに知らせるため、図6(B)に示すように、例えば「操作を指示して下さい」などの、メッセージ622を表示装置23に表示させる。また、音声認識部100は、Cancelボタン624を表示させる。
入力装置22を介して、Cancelボタン624の押下を受け付けると(S504でYES)、ユーザ操作解析部108は、音声認識部100及び音声辞書切替部102を制御し、S500の処理を実行させる。一方、Cancelボタン624の押下がない場合(S504でNO)、S505に進む。
音声入力装置20を介して何らかの音声を受け付けると、音声認識部100は、当該音声を音声辞書記憶部104上の第2の音声辞書106を用いて認識し、当該音声に対応する語句の特定を試みる(S505)。その結果、入力された音声に対応する語句を特定できない場合(S506でNO)、再度、S504に戻る。
一方、入力された音声に対応する語句が特定された場合(S506でYES)、ユーザ操作解析部108は、認識された語句に対応する操作内容の処理を実行するようにナビゲーション処理部114を制御する(S507)。
上述のように設定操作指示を出した後、ユーザ操作解析部108は、一連の設定操作が終了したか否かを判定する(S508)。終了したと判定した場合(S508でYES)、S500に戻る。一方、終了していないと判定した場合(S508でNO)、次の設定操作指示についての音声の入力を待ち受けるべく、S504へ戻る。以降同様に本図に示すフローが繰り返される。
図6を参照して、S505〜508を具体的に説明する。例えば、S506において、音声認識部100によりナビゲーションの設定操作を開始するための音声が認識されると、S507おいて、ナビゲーション処理部114は、図6(C)に示すように、地図画像601に重ねてメニュー626を表示させる。この時点では一連の設定操作は終了しておらず(S508でNO)、音声認識部100は、引き続き、音声による操作指示を待ち受けるため、メッセージ622を表示させる。また、Cancelボタン624も同様である。
次に、S506において、例えば、音声認識部100により「店舗検索」という音声が認識されると、S507において、ナビゲーション処理部114は、図6(D)に示すように、地図画像601に重ねて検索対象の一覧628を表示させる。この時点では一連の設定操作は終了しておらず(S508でNO)、音声認識部100は、引き続き、音声による操作指示を待ち受けるため、メッセージ622を表示させる。また、Cancelボタン624も同様である。
なお、音声認識部100により、メニュー626の項目以外の音声が認識された場合、ユーザ操作解析部108は、ナビゲーション処理部114を制御せずに、一連の設定操作は終了していないものとして(S508でNO)、再度、設定操作指示についての音声の入力を待ち受けるべく、S504へ戻ればよい。「表示されている項目を指示して下さい」などのメッセージを表示させてもよい。他の方法としては、第2の音声辞書106に格納される語句を、図3(B)に示すように、メニュー項目の階層関係に対応させて保持しておけば、表示されているメニュー項目以外の音声が認識された場合、音声認識部100により、入力された音声に対応する語句を特定できないものとして(S506でNO)、再度、S504に戻ることができる。
次に、S506において、例えば、音声認識部100により、「コンビニ」という音声が認識されると、S507において、ナビゲーション処理部114は、図6(E)に示すように、地図画像601に重ねてコンビニエンスストアの位置を示す店舗マーク603を表示させる。この時点で一連の設定操作が終了し(S508でYES)、S500に戻る。すなわち、音声辞書切替部102は、第1の音声辞書105を音声辞書記憶部104に設定する。また、音声認識部100は、図6(A)に示すように、メッセージ620を表示させる。
以上、本発明の一実施形態について説明した。本発明の一実施形態によれば、ナビゲーションシステムなどの車載装置において、音声認識処理とナビゲーション処理が並行して動作する場合であっても、ユーザがナビゲーション装置の操作をしない間は、主要なナビゲーション処理に対して音声認識処理の負荷が小さくなる。また、ユーザは音声認識スイッチの手動操作による煩わしさから解放される。
以上、本発明について、例示的な実施形態と関連させて記載した。多くの代替物、修正および変形例が当業者にとって明らかであることは明白である。したがって、上に記載の本発明の実施形態は、本発明の要旨と範囲を例示することを意図し、限定するものではない。
1・・・ナビゲーション装置、10・・・制御装置、11・・・CPU、12・・・メモリ、15・・・記憶装置、20・・・音声入力装置、21・・・音声出力装置、22・・・入力装置、23・・・表示装置、24・・・GPS受信装置、25・・・センサ、
100・・・音声認識部、102・・・音声辞書切替部、104・・・音声辞書記憶部、105・・・第1の音声辞書、106・・・第2の音声辞書、108・・・ユーザ操作解析部、110・・・表示処理部、112・・・走行検知部、114・・・ナビゲーション処理部、
601・・・地図画像、602・・・現在位置マーク、603・・・店舗マーク、620・・・メッセージ、622・・・メッセージ、624・・・Cancelボタン、626・・・メニュー、628・・・一覧
100・・・音声認識部、102・・・音声辞書切替部、104・・・音声辞書記憶部、105・・・第1の音声辞書、106・・・第2の音声辞書、108・・・ユーザ操作解析部、110・・・表示処理部、112・・・走行検知部、114・・・ナビゲーション処理部、
601・・・地図画像、602・・・現在位置マーク、603・・・店舗マーク、620・・・メッセージ、622・・・メッセージ、624・・・Cancelボタン、626・・・メニュー、628・・・一覧
Claims (6)
- 音声辞書を用いた音声認識により認識した音声に対応する指示内容に従った処理を実行可能な車載装置であって、
音声指示された操作を実行するための第1の音声認識処理手段と、
前記音声認識処理を開始するための語句のみを記憶した音声辞書を用いて、前記音声認識処理を開始すべきことを判断する第2の音声認識処理手段と、を有すること、
を特徴とする車載装置。 - ユーザの音声を音声認識により認識し、認識した音声に対応する指示内容に従った処理を実行する車載装置であって、
所定の認識対象語句が格納された第1の音声辞書と、
前記指示内容を特定するための認識対象語句が格納された第2の音声辞書と、
音声認識に使用する音声辞書として前記第1及び第2の音声辞書のいずれかを設定する音声辞書切替手段と、
入力されたユーザの音声を取得し、当該音声が前記音声辞書切替手段により設定された音声辞書に格納されたいずれかの前記認識対象語句と一致するか否かを判定する音声認識手段と、を備え、
前記音声辞書切替手段は、
前記音声認識手段が前記音声と前記第1の音声辞書に格納されたいずれかの前記認識対象語句とが一致すると判定した場合、前記第2の音声辞書を設定すること、
を特徴とする車載装置。 - 請求項2に記載の車載装置であって、
前記第1の音声辞書には1つの認識対象語句が格納されること、
を特徴とする車載装置。 - 請求項2および3のいずれか一つに記載の車載装置であって、
車両の走行を検知する走行検知手段を、さらに備え、
前記音声辞書切替手段は、
前記走行検知手段が車両の走行停止を検知した場合、前記第2の音声辞書を設定し、
前記走行検知手段が車両の走行開始を検知した場合、前記第1の音声辞書を設定すること、
を特徴とする車載装置。 - 請求項4に記載の車載装置であって、
前記音声認識手段が前記音声と前記第2の音声辞書に格納されたいずれかの前記認識対象語句とが一致すると判定した場合に、当該一致した認識対象語句に対応する指示内容に従って所定の処理を実行する指示実行手段を、さらに備え、
前記音声辞書切替手段は、
前記指示実行手段による前記所定の処理が終了した場合、前記第1の音声辞書を設定すること、
を特徴とする車載装置。 - ユーザの音声を音声認識により認識し、認識した音声に対応する指示内容に従った処理を実行する車載装置における音声認識方法であって、
前記車載装置は、
所定の認識対象語句が格納された第1の音声辞書と、
前記指示内容を特定するための認識対象語句が格納された第2の音声辞書と、を備え、
音声認識に使用する音声辞書として前記第1及び第2の音声辞書のいずれかを設定する音声辞書切替ステップと、
入力されたユーザの音声を取得し、当該音声が前記音声辞書切替ステップにより設定された音声辞書に格納されたいずれかの前記認識対象語句と一致するか否かを判定する音声認識ステップと、を実行し、
前記音声辞書切替ステップは、
前記音声認識ステップにより前記音声と前記第1の音声辞書に格納されたいずれかの前記認識対象語句とが一致すると判定された場合、前記第2の音声辞書を設定すること、
を特徴とする音声認識方法。
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