JP2015052466A - 車両用装置及び音声切換制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】装置の機能追加を容易に行え、しかも、部品点数の増加を抑えながらも、音声データの音声認識を適切に行えるようにする。
【解決手段】車両用装置１において、第１の制御部７が搭載されている第１の基板２に対して第２の制御部９が搭載されている第２の基板３を交換可能な構成とし、又、ハンズフリー受話音声データ及びマイク入力音声データをそれぞれＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器４を共通する構成とした。更に、第２の制御部９がマイク入力音声データの音声認識を行う場合にセレクタ６が第２の接続状態となるように制御する構成とし、Ｉ２Ｓの音声データの経路をセレクタ６で分断させるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載される車両用装置及び音声切換制御プログラムに関する。

車両に搭載される車両用装置においては、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等により近距離無線接続される携帯情報端末の急速な発展等を受け、短期間での製品開発が要求されている。このような事情から、ナビゲーション等の車両系の制御に特化した第１の制御手段と、ＨＭＩ（Human Machine Interface）等の情報系の制御に特化した第２の制御手段とを別々の基板に搭載する構成が想定されている。この構成では、第１の制御手段を第１の基板に搭載し、第２の制御手段を第２の基板に搭載し、第１の基板と第２の基板とをカードエッジ接続することで、第１の基板に対して第２の基板を容易に交換することができ、装置の機能追加（グレードアップ）を容易に行うことができる。一方、従来より、ユーザから発せられた音声の音声データを音声認識する車両用装置が供されている（例えば特許文献１参照）。

特開２００９−２９８４０５号公報

上記した第１の制御手段と第２の制御手段とが別々の基板に搭載される構成において、音声認識の対象でない第１の音声データを第１の制御手段により音声処理し、音声認識の対象である第２の音声データを第２の制御手段により音声認識する構成が想定される。ここで、部品点数の増加を抑えるために、第１の音声データ及び第２の音声データをそれぞれＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換手段を共通とした場合、Ａ／Ｄ変換手段と第１の制御手段及び第２の制御手段との間をＩＣ間サウンド（Ｉ２Ｓ：Inter-IC Sound）の規格に準じた信号線で接続する構成が想定される。この構成では、第１の音声データと第２の音声データとが別々のチャネル（ＬチャネルとＲチャネル）で伝送され、Ａ／Ｄ変換手段から出力されるＩ２Ｓの音声データが分岐される。

しかしながら、このようなＡ／Ｄ変換手段から出力されるＩ２Ｓの音声データが分岐される構成では以下に示す不具合が想定される。第１の制御手段の前段に切換手段を設け、第１の音声データが第１の制御手段に入力される第１の接続状態と、第１の音声データ及び第２の音声データの何れとも異なる別の音声データが第１の制御手段に入力される第２の接続状態とを切換える構成では、第２の接続状態ではＩ２Ｓの音声データの経路は切換手段で分断されるが、第１の接続状態ではＩ２Ｓの音声データの経路は切換手段を経由して第１の制御手段まで延長される。即ち、切換手段と第１の制御手段との間を接続する経路の分だけ分岐点からの枝パターン（オープンスタブ）が延長される。

このように分岐点からの枝パターンが延長されると、Ｉ２Ｓのクロック波形に鈍りが発生する虞がある。第２の音声データの音声認識を行う場合に、Ｉ２Ｓのクロック波形に鈍りが発生していると、チャタリングによりビットずれが発生して第２の音声データを正確に判定する（取り込む）ことができず、その結果、音声認識を正確に行えなくなる。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、装置の機能追加を容易に行うことでき、しかも、部品点数の増加を抑えることができながらも、音声データの音声認識を適切に行うことができる車両用装置及び音声切換制御プログラムを提供することにある。

請求項１に記載した発明によれば、第１の基板には、Ａ／Ｄ変換手段と、切換手段と、第１の制御手段とが設けられている。Ａ／Ｄ変換手段は、音声認識の対象でない第１の音声データ及び音声認識の対象である第２の音声データをそれぞれＡ／Ｄ変換して出力する。切換手段は、Ａ／Ｄ変換手段から入力した第１の音声データを出力する第１の接続状態と、第１の音声データ及び第２の音声データの何れとも異なる別の音声データを出力する第２の接続状態とを切換える。第１の制御手段は、切換手段から入力した第１の音声データ又は別の音声データをそれぞれ音声処理する。

第１の基板に対して交換可能な第２の基板には、入出力手段と、第２の制御手段とが設けられている。入出力手段は、Ａ／Ｄ変換手段から入力した第２の音声データを出力する。第２の制御手段は、入出力手段から入力した第２の音声データを音声認識する機能を有する。第１の基板と第２の基板には、ＩＣ間サウンドの規格に準じた信号線が跨って設けられている。信号線は、Ａ／Ｄ変換手段から出力された第１の音声データを第１のチャネルで伝送して切換手段を経由して第１の制御手段に入力させると共に、Ａ／Ｄ変換手段から出力された第２の音声データを第２のチャネルで伝送して入出力手段を経由して第２の制御手段に入力させる。ここで、切換制御手段は、第２の制御手段が第２の音声データの音声認識を行う場合に切換手段が第２の接続状態となるように制御する。

これにより、第１の制御手段が搭載されている第１の基板に対して第２の制御手段が搭載されている第２の基板を交換可能な構成としたので、第１の基板に対して第２の基板を交換することで、装置の機能追加を容易に行うことできる。又、第１の音声データ及び第２の音声データをそれぞれＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換手段を共通する構成としたので、Ａ／Ｄ変換手段を別々に設けない分、部品点数の増加を抑えることができる。更に、第２の制御手段が第２の音声データの音声認識を行う場合に、切換手段が第２の接続状態となるように制御する構成としたので、ＩＣ間サウンドの音声データの経路を切換手段で分断させることができる。その結果、ＩＣ間サウンドのクロック波形に鈍りが発生してしまう事態を回避し、第２の音声データを正確に判定する（取り込む）ことができ、第２の音声データの音声認識を適切に行うことができる。

本発明の一実施形態を示す機能ブロック図 フローチャート Ｉ２Ｓのクロック波形を示す図

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。車両用装置１は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）（以下、ＢＴと称する）通信機能を有し、ＢＴ通信デバイス（例えば携帯情報端末等）との間でＢＴ通信回線を接続してハンズフリープロファイル（ＨＦＰ：Hands-free Profile）を接続可能に構成されている。車両用装置１は、ＢＴ通信デバイスとの間でハンズフリープロファイルを接続中では、ハンズフリー通話の通話相手から送信された音声データをハンズフリー受話音声データ（ＨＦ受話音声データ、第１の音声データ）として入力する。又、車両用装置１は、車室内の所定位置（例えばステアリングの付近等）に配置されているマイクロホン（図示せず）と音声信号線を介して接続されており、マイクロホンが集音した音声の音声データを音声信号線を介してマイク入力音声データ（第２の音声データ）として入力する。

車両用装置１は、第１の基板２と第２の基板３とを有する。第１の基板２には、Ａ／Ｄ変換器（ＡＤＣ：Analog to Digital Converter）４（Ａ／Ｄ変換手段）と、抵抗５と、セレクタ６（切換手段）と、第１の制御部７（第１の制御手段、切換制御手段）とが搭載されている。第２の基板３には、入出力部８（入出力手段）と、第２の制御部９（第２の制御手段）とが搭載されている。第１の基板２と第２の基板３とはカードエッジ接続の構成となっており、第１の基板２に対して第２の基板３が交換可能となっている。Ａ／Ｄ変換器４の出力はＩＣ間サウンド（Ｉ２Ｓ：Inter-IC Sound）の規格に準じた信号線１０に接続されている。信号線１０は、第１の基板２と第２の基板３とに跨り、第１の基板２にて分岐点１０ａで分岐されており、一方の分岐先はセレクタ６を経由して第１の制御部７に接続されていると共に、他方の分岐先は入出力部８を経由して第２の制御部９に接続されている。

Ａ／Ｄ変換器４は、上記したハンズフリー受話音声データ及びマイク入力音声データをそれぞれ入力すると、その入力した音声データをアナログ信号からデジタル信号に変換して出力する。Ａ／Ｄ変換器４から出力された音声データは、信号線１０を伝送し、抵抗５を経由して分岐点１０ａにて分岐され、セレクタ６に入力されると共に第１の基板２から第２の基板３に伝送して入出力部８に入力される。ハンズフリー受話音声データはＬチャネル（第１の音声チャネル）で伝送され、マイク入力音声データはＲチャネル（第２の音声チャネル）で伝送される。

セレクタ６は、可動接点６ａと第１から第４の固定接点６ｂ〜６ｅとを有し、可動接点６ａが第１から第４の固定接点６ｂ〜６ｅのうち何れかを選択して接続することで、接続状態を切換える。第１の固定接点６ｂには、上記したＩ２Ｓの規格に準じた信号線１０が接続されている。第２の固定接点６ｃには、ＤＶＤの音声データを伝送する信号線が接続されている。第３の固定接点６ｄには、ＢＴオーディオの音声データを伝送する信号線が接続されている。第４の固定接点６ｅには、ラジオ／ＶＴＲの音声データを伝送する信号線が接続されている。これらＤＶＤの音声データ、ＢＴオーディオの音声データ、ラジオ／ＶＴＲの音声データは、第１の音声データ及び第２の音声データの何れとも異なる別の音声データである。

セレクタ６においては、可動接点６ａと固定接点６ｂとを接続する状態が第１の接続状態であり、可動接点６ａと固定接点６ｃとを接続する状態、可動接点６ａと固定接点６ｄとを接続する状態、可動接点６ａと固定接点６ｅとを接続する状態が第２の接続状態である。セレクタ６が第２の接続状態（図１中、破線にて示す状態）では、分岐点１０ａからのＩ２Ｓの音声データの経路はセレクタ６で分断される。一方、セレクタ６が第１の接続状態（図１中、実線にて示す状態）では、分岐点１０ａからのＩ２Ｓの音声データの経路はセレクタ６を経由して第１の制御部７まで延長される。即ち、セレクタ６と第１の制御部７との間を接続する経路の分だけ分岐点１０ａからの枝パターン（オープンスタブ）が延長される。

第１の制御部７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＩ／Ｏ（Input／Output）バス等を有する周知のマイクロコンピュータから構成されている。第１の制御部７は、ＲＯＭ等に記憶されている音声切換制御プログラムを含む制御プログラムを実行し、ナビゲーション等の車両系のデータ処理を行う。第１の制御部７は、カスタムコアとして機能する。又、第１の制御部７は、車両の乗員（運転者等）であるユーザが操作可能なＰＴＴ（Push to Talk）スイッチ１１を接続している。ＰＴＴスイッチ１１は、例えばステアリングに設置されているステアリングスイッチの一部として構成されている。第１の制御部７は、ＰＴＴスイッチ１１から検知信号を入力することで、ユーザがＰＴＴスイッチ１１を操作したことを検知する。尚、本実施形態では、ＰＴＴスイッチ１１からの検知信号が第１の制御部７に直接入力される構成を示しているが、ＰＴＴスイッチ１１からの検知信号が別のマイクロコンピュータを経由して第１の制御部７に入力される構成でも良い。又、第１の制御部７は、切換信号をセレクタ６に出力することで、セレクタ６の接続状態を切換える。切換信号は例えば２ビットの信号であり、第１の制御部７は、４通りの組み合わせの切換信号をセレクタ６に出力する。

第２の制御部９は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及びＩ／Ｏバス等を有する周知のマイクロコンピュータから構成されている。第２の制御部９は、ＲＯＭ等に記憶されている制御プログラムを実行し、ＨＭＩ（Human Machine Interface）等の情報系のデータ処理を行う。第２の制御部９は、上記した第１の制御部７がカスタムコアとして機能するのに対し、汎用コアとして機能する。又、第２の制御部９は、音声データの音声認識を行う音声認識モジュール９ａを有する。

次に、上記した構成の作用について、図２及び図３も参照して説明する。
第１の制御部７は、本発明に関連する処理として図２にフローチャートとして示す処理を行う。第１の制御部７は、ＰＴＴスイッチ１１から検知信号を入力したか否かを監視することで、ユーザがＰＴＴスイッチ１１を操作したか否かを監視している（Ｓ１、第１の手順を行う）。ユーザは、例えば目的地の設定や再生曲の設定を音声認識の機能を利用して行う場合には、音声認識の機能を起動させるために最初にＰＴＴスイッチ１１を操作する。第１の制御部７は、ＰＴＴスイッチ１１から検知信号を入力したと判定し、ユーザがＰＴＴスイッチ１１を操作したと判定すると（Ｓ１：ＹＥＳ）、その時点でセレクタ６が第１の接続状態であるか否かを判定する（Ｓ２）。

第１の制御部７は、ＰＴＴスイッチ１１から検知信号を入力した時点でセレクタ６が第１の接続状態であると判定すると（Ｓ２：ＹＥＳ）、切換信号をセレクタ６に出力し、セレクタ６を第１の接続状態から第２の接続状態に切換える（Ｓ３、第２の手順を行う）。この場合、第１の制御部７は、第２の接続状態から第１の接続状態に切換える直前まで切換えていた接続状態（一の接続状態）に切換えて（戻して）も良いし、予め設定している接続状態（一の接続状態）に切換えても良い。予め設定している接続状態に切換える場合、その切換先は、例えばユーザが任意に設定可能であっても良いし、製造メーカが固定しても良い。尚、第１の制御部７は、セレクタ６の第１の接続状態から第２の接続状態への切換を完了した後に、音声認識が可能である（音声を受付可能である）ことを例えばスピーカ（図示せず）からの音声出力によりユーザに報知する。

一方、第１の制御部７は、ＰＴＴスイッチ１１から検知信号を入力した時点でセレクタ６が第１の接続状態でない（第２の接続状態である）と判定すると（Ｓ２：ＮＯ）、セレクタ６を第２の接続状態に維持する（Ｓ４）。この場合、第１の制御部７は、セレクタ６が第２の接続状態であることの確定を完了した後に、音声認識が可能であることをユーザに報知する。

第１の制御部７は、以上に説明した一連の処理を行うことで、第２の制御部９がマイク入力音声データの音声認識を行う場合に、セレクタ６が第２の接続状態となるように制御する。即ち、セレクタ６が第１の接続状態であり、分岐点１０ａからのＩ２Ｓの音声データの経路がセレクタ６を経由して第１の制御部７まで延長されている状態では、Ｉ２Ｓのクロック波形に鈍りが発生する虞がある。具体的には、図３（ａ）に示すように、Ｉ２Ｓのクロックを入力する入出力部８において、Ｉ２Ｓのクロック波形に鈍りが発生していなければ、クロック信号のライズエッジ及びフォールエッジをクロック波形に応じて正確に再現することができる（ｔ１、ｔ２）。しかしながら、図３（ｂ）及び（ｃ）に示すように、Ｉ２Ｓのクロック波形に鈍りが発生し、ハイ／ロウの閾値であるＶｔｈやＶｔｌの付近で波形が上下変動してしまうと、チャタリングによりクロック信号のライズエッジ及びフォールエッジを正確に再現することができない（ｔ１１〜ｔ１３、ｔ２１〜ｔ２３）。その結果、マイク入力音声データの音声認識を行う場合に、Ｉ２Ｓのクロック波形に鈍りが発生していると、チャタリングによりビットずれが発生してマイク入力音声データを正確に判定することができない。本発明では、マイク入力音声データの音声認識を行う場合に、セレクタ６が第２の接続状態となるように制御し、即ち、分岐点１０ａからの枝パターンが延長されないように制御することで、Ｉ２Ｓのクロック波形における鈍りの発生を未然に回避し、マイク入力音声データの音声認識を適切に行う。

以上に説明したように本実施形態によれば、車両用装置１において、第１の制御部７が搭載されている第１の基板２に対して第２の制御部９が搭載されている第２の基板３を交換可能な構成としたので、装置の機能追加を容易に行うことできる。又、ハンズフリー受話音声データ及びマイク入力音声データをそれぞれＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器４を共通する構成としたので、部品点数の増加を抑えることができる。又、部品点数の増加を抑えることができる分、各種部品のレイアウトの自由度を高めることもできる。更に、第２の制御部９がマイク入力音声データの音声認識を行う場合にセレクタ６が第２の接続状態となるように制御する構成としたので、Ｉ２Ｓの音声データの経路をセレクタ６で分断させることができる。その結果、Ｉ２Ｓのクロック波形に鈍りが発生してしまう事態を回避し、マイク入力音声データを正確に判定することができ、マイク入力音声データの音声認識を適切に行うことができる。又、セレクタ６と第１の制御部７のレイアウトの自由度を高めることもできる。

又、セレクタ６の第１の接続状態から第２の接続状態への切換を完了した後に、音声認識が可能であることをユーザに報知する構成としたので、セレクタ６の第１の接続状態から第２の接続状態への切換を完了する前にユーザが音声を発してしまう可能性を抑えることができ、音声を発しても良いタイミングをユーザに知らせることができる。

本発明は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、以下のように変形又は拡張することができる。
セレクタ６における第２の接続状態として、ＤＶＤの音声データを第１の制御部７に入力させる接続状態、ＢＴオーディオの音声データを第１の制御部７に入力させる接続状態、ラジオ／ＶＴＲの音声データを第１の制御部７に入力させる接続状態の全てを有するのでなく、少なくとも何れかを有すれば良い。即ち、第２の制御部９がマイク入力音声データの音声認識を行う場合にＩ２Ｓの音声データの経路がセレクタ６で分断されれば、どのような態様であっても良い。
ハンズフリー受話音声データの入力を監視し、ハンズフリー受話音声データの入力が完了してから所定時間が経過した後に、セレクタ６を第１の接続状態から第２の接続状態に切換える処理を併用しても良い。

図面中、１は車両用装置、２は第１の基板、３は第２の基板、４はＡ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ変換手段）、６はセレクタ（切換手段）、７は第１の制御部（第１の制御手段、切換制御手段）、８は入出力部（入出力手段）、９は第２の制御部（第２の制御手段）、１０は信号線である。

Claims (5)

1. 第１の基板（２）に設けられ、音声認識の対象でない第１の音声データ及び音声認識の対象である第２の音声データをそれぞれＡ／Ｄ変換して出力するＡ／Ｄ変換手段（４）と、
   第１の基板に設けられ、前記Ａ／Ｄ変換手段から入力した第１の音声データを出力する第１の接続状態と、第１の音声データ及び第２の音声データの何れとも異なる別の音声データを出力する第２の接続状態とを切換える切換手段（６）と、
   前記第１の基板に設けられ、前記切換手段から入力した第１の音声データ又は別の音声データをそれぞれ音声処理する第１の制御手段（７）と、
   前記第１の基板に対して交換可能な第２の基板（３）に設けられ、前記Ａ／Ｄ変換手段から入力した第２の音声データを出力する入出力手段（８）と、
   前記第２の基板に設けられ、前記入出力手段から入力した第２の音声データを音声認識する機能を有する第２の制御手段（９）と、
   前記第１の基板と前記第２の基板に跨って設けられ、前記Ａ／Ｄ変換手段から出力された第１の音声データを第１のチャネルで伝送して前記切換手段を経由して前記第１の制御手段に入力させると共に、前記Ａ／Ｄ変換手段から出力された第２の音声データを第２のチャネルで伝送して前記入出力手段を経由して前記第２の制御手段に入力させるＩＣ間サウンドの規格に準じた信号線（１０）と、
   前記第２の制御手段が第２の音声データの音声認識を行う場合に前記切換手段が第２の接続状態となるように制御する切換制御手段（７）と、を備えたことを特徴とする車両用装置。
2. 請求項１に記載した車両用装置において、
   前記切換制御手段は、前記第２の制御手段が第２の音声データの音声認識を行う場合に前記切換手段を第１の接続状態から第２の接続状態に切換えるときには、前記切換手段の第１の接続状態から第２の接続状態への切換を完了した後に、音声認識が可能である旨を報知することを特徴とする車両用装置。
3. 請求項１又は２に記載した車両用装置において、
   前記切換手段は、第２の接続状態として複数の別の音声データに対応して複数の接続状態を有し、
   前記切換制御手段は、前記第２の制御手段が第２の音声データの音声認識を行う場合に前記切換手段を第１の接続状態から第２の接続状態に切換えるときには、第２の接続状態が有する複数の接続状態のうち第２の接続状態から第１の接続状態に切換える直前まで切換えていた一の接続状態に切換えることを特徴とする車両用装置。
4. 請求項１又は２に記載した車両用装置において、
   前記切換手段は、第２の接続状態として複数の別の音声データに対応して複数の接続状態を有し、
   前記切換制御手段は、前記第２の制御手段が第２の音声データの音声認識を行う場合に前記切換手段を第１の接続状態から第２の接続状態に切換えるときには、第２の接続状態が有する複数の接続状態のうち予め設定している一の接続状態に切換えることを特徴とする車両用装置。
5. 第１の基板（２）に設けられ、音声認識の対象でない第１の音声データ及び音声認識の対象である第２の音声データをそれぞれＡ／Ｄ変換して出力するＡ／Ｄ変換手段（４）と、
   第１の基板に設けられ、前記Ａ／Ｄ変換手段から入力した第１の音声データを出力する第１の接続状態と、第１の音声データ及び第２の音声データの何れとも異なる別の音声データを出力する第２の接続状態とを切換える切換手段（６）と、
   前記第１の基板に設けられ、前記切換手段から入力した第１の音声データ又は別の音声データをそれぞれ音声処理する第１の制御手段（７）と、
   前記第１の基板に対して交換可能な第２の基板（３）に設けられ、前記Ａ／Ｄ変換手段から入力した第２の音声データを出力する入出力手段（８）と、
   前記第２の基板に設けられ、前記入出力手段から入力した第２の音声データを音声認識する機能を有する第２の制御手段（９）と、
   前記第１の基板と前記第２の基板に跨って設けられ、前記Ａ／Ｄ変換手段から出力された第１の音声データを第１のチャネルで伝送して前記切換手段を経由して前記第１の制御手段に入力させると共に、前記Ａ／Ｄ変換手段から出力された第２の音声データを第２のチャネルで伝送して前記入出力手段を経由して前記第２の制御手段に入力させるＩＣ間サウンドの規格に準じた信号線（１０）と、を備えた車両用装置に設けられているコンピュータに、
   前記第２の制御手段が第２の音声データの音声認識を行うか否かを判定する第１の手順と、
   前記第２の制御手段が第２の音声データの音声認識を行うと前記第１の手順により判定した場合に、前記切換手段が第２の接続状態となるように制御する第２の手順と、を実行させるための音声切換制御プログラム。

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