JP2021117284A - Voice recognition cock - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、音声認識水栓に関する。 The present invention relates to a voice recognition faucet.
台所や洗面所等において使用される混合水栓において、特許文献1には、使用者から発せられた音声による指示を1つのマイクを使って認識し、水の流量や温度を調整できる音声認識式の混合水栓が開示されている。上記構成により、使用者は手を使って水栓レバーを操作することなく清潔で合理的に混合水栓を使用することができる。
In a mixing faucet used in a kitchen, a washroom, etc.,
また、特許文献2には、蛇口近傍の流水音等のノイズ音を含む音声が入力される音声入力用マイクと、蛇口近傍に設けられてノイズ音(蛇口近傍の流水音)が入力される指向性マイクと、の2つのマイクを有する音声認識水栓が開示されている。上記構成により、指向性マイクに入力されたノイズ音を音声入力用マイクに入力された音声から差し引くことで、音声認識率の低下を抑えることができる。
Further,
特許文献1では、1つのマイクのみで特別なノイズ音除去手段を有していないので、音声認識率が低下する可能性がある。
In
特許文献2では、音声入力用マイクにノイズ音除去用の指向性マイクを追加して、音声認識率の低下を抑制している。しかし、指向性マイクは、マイクへ集音するための構造が複雑になってしまう。
In
本発明は、このような点を鑑みて創案されたものであり、指向性マイクを用いることなく、ノイズ音を適切に減衰又は除去させて音声認識率をより向上させることができる音声認識水栓を提供する。 The present invention has been devised in view of these points, and is a voice recognition faucet capable of appropriately attenuating or removing noise sound and further improving the voice recognition rate without using a directional microphone. I will provide a.
上記課題を解決するために、本発明の音声認識水栓は次の手段をとる。 In order to solve the above problems, the voice recognition faucet of the present invention takes the following means.
すなわち、本発明の音声認識水栓は、吐水と止水、吐出する水の流量の調整、吐出する水の温度の調整、のうち少なくとも1つの動作をする水栓ユニットと、使用者からの音声が入力される音声入力ユニットと、音声入力ユニットから入力される音声情報に基づいて水栓ユニットの動作を制御する制御ユニットと、を有する音声認識水栓である。音声入力ユニットは、所定間隔をあけて配置された2つの無指向性のマイクである第1マイクと第2マイクとを有している。音声入力ユニットと制御ユニットにて構成される音声認識ユニットは、第1マイクから入力された第1音声情報に含まれている各音と、第2マイクから入力された第2音声情報に含まれている各音と、の対応する音同士の位相の差に基づいて、音声情報に含まれているノイズ音を減衰又は除去するノイズ減衰除去部と、ノイズ音が減衰又は除去された音声情報を用いて使用者からの音声を認識する音声認識部と、を有する制御装置を備えている。 That is, the voice recognition faucet of the present invention is a faucet unit that performs at least one of spouting and stopping, adjusting the flow rate of discharged water, and adjusting the temperature of discharged water, and a voice from a user. It is a voice recognition faucet having a voice input unit into which is input and a control unit that controls the operation of the faucet unit based on the voice information input from the voice input unit. The voice input unit has two omnidirectional microphones, a first microphone and a second microphone, which are arranged at predetermined intervals. The voice recognition unit composed of the voice input unit and the control unit is included in each sound included in the first voice information input from the first microphone and in the second voice information input from the second microphone. Based on the phase difference between each sound and the corresponding sound, the noise attenuation removing unit that attenuates or removes the noise sound contained in the voice information and the voice information from which the noise sound is attenuated or removed It is provided with a control device having a voice recognition unit for recognizing a voice from a user by using the voice recognition unit.
上記構成によれば、2つのマイクからそれぞれ入力された対応する音同士の位相差に基づいて、音声情報に含まれたノイズ音を減衰又は除去することができる。したがって、指向性マイクを用いることなく、ノイズ音を適切に減衰又は除去させて音声認識率をより向上させることができる。 According to the above configuration, the noise sound included in the voice information can be attenuated or removed based on the phase difference between the corresponding sounds input from the two microphones. Therefore, the voice recognition rate can be further improved by appropriately attenuating or removing noise sound without using a directional microphone.
また、本発明の音声認識水栓は、更に次のように構成されていても良い。ノイズ減衰除去部は、対応する音同士の位相が略一致する音をノイズ音として減衰又は除去する。音声入力ユニットは、水栓ユニットから吐出された水が出力される蛇口の近傍に配置されている。第1マイクと第2マイクとは、第1マイクと第2マイクとを両端とする仮想直線の中点を通って仮想直線に直交する仮想平面が、蛇口の前に立つ使用者の口を通ることなく蛇口から吐出された水が撥ねる水撥ね位置又は該水撥ね位置の近傍を通るように、配置されている。 Further, the voice recognition faucet of the present invention may be further configured as follows. The noise attenuation removing unit attenuates or removes sounds having substantially the same phase of the corresponding sounds as noise sounds. The voice input unit is arranged near the faucet to which the water discharged from the faucet unit is output. In the first microphone and the second microphone, a virtual plane orthogonal to the virtual straight line passes through the midpoint of the virtual straight line having the first microphone and the second microphone at both ends, and passes through the mouth of the user standing in front of the faucet. It is arranged so as to pass through the water repelling position where the water discharged from the faucet repels or the vicinity of the water repelling position.
上記構成によれば、第1マイクから入力される第1音声情報に含まれる水撥ね位置から生じたノイズ音と、第2マイクから入力される第2音声情報に含まれる上記ノイズ音と、の位相が略一致する。また、上記第1音声情報に含まれる使用者の口から生じた音声と、上記第2音声情報に含まれる上記音声と、は比較的位相差を生じる。したがって、ノイズ音が適切に減衰又は除去され、音声認識率をより向上させることができる。 According to the above configuration, the noise sound generated from the water splash position included in the first audio information input from the first microphone and the noise sound included in the second audio information input from the second microphone. The phases are almost the same. Further, the voice generated from the user's mouth included in the first voice information and the voice included in the second voice information cause a relatively phase difference. Therefore, the noise sound is appropriately attenuated or removed, and the voice recognition rate can be further improved.
また、本発明の音声認識水栓は、更に次のように構成されていても良い。第1マイクと第2マイクとは、仮想直線が略上下方向に延びるように配置されているとともに、仮想直線の上端が仮想直線の下端よりも使用者に近づくように使用者に向かって鉛直方向に対して所定の角度で傾斜するように配置されている。 Further, the voice recognition faucet of the present invention may be further configured as follows. The first microphone and the second microphone are arranged so that the virtual straight line extends substantially in the vertical direction, and the upper end of the virtual straight line is closer to the user than the lower end of the virtual straight line in the vertical direction toward the user. It is arranged so as to incline at a predetermined angle with respect to.
上記構成によれば、使用者の口から各マイクまでのそれぞれの距離により差が生じることで、位相差がより生じやすくなる。したがって、音声認識率をより向上させることができる。 According to the above configuration, a difference is generated depending on the distance from the user's mouth to each microphone, so that the phase difference is more likely to occur. Therefore, the voice recognition rate can be further improved.
<音声認識水栓1の全体構成と配置(図1−5)>
以下、本発明を実施するための形態を、図1−15を用いて説明する。以下の説明において、前後上下左右等の各方向を示す場合には、各図中に示されたそれぞれの方向を指すものとする。
<Overall configuration and arrangement of voice recognition faucet 1 (Fig. 1-5)>
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to FIGS. 1-15. In the following description, when each direction such as front-back, up-down, left-right, etc. is shown, it means each direction shown in each figure.
始めに、本発明の音声認識水栓1の全体構成と配置について説明する(図1−5参照)。本発明の音声認識水栓1は、図1に示すように、家庭の流し台90に取り付けられた湯水混合水栓として構成される。
First, the overall configuration and arrangement of the voice recognition faucet 1 of the present invention will be described (see FIGS. 1-5). As shown in FIG. 1, the
音声認識水栓1は、図1に示すように、吐水と止水、吐出する水の流量の調整、吐出する水の温度の調整、の3つの動作をする水栓ユニット50と、水栓ユニット50から送られた水をシンク91に吐出する水栓92と、水栓92の前に立つ使用者Uの音声を認識することで水栓ユニット50の動作を制御する音声認識ユニット2と、スピーカ70と、を有する。水栓ユニット50は、図1−5に示すように、水栓92の下方、かつ、流し台90内に配置されている。水栓ユニット50は、音声認識ユニット2から制御されて、流入される水(水道水)と湯(給湯器からの湯)を所定割合で混合し、混合した湯水を水栓92に吐出する。スピーカ70は、音声認識ユニット2(制御ユニット30)からの制御信号に基づいた通知音声の出力を行う。
As shown in FIG. 1, the
水栓92はシンク91の後方に取り付けられて、水平方向に回転できるように設けられている。水栓92の回転により、水栓92の蛇口92Aは、シンク91に対して円弧状に動かされる。すなわち、水栓92は、シンク91に対する水の吐出位置を変化させることができる。水は、図1及び図4に示すように、シンク91の水撥ね位置93上に吐出される。この水撥ね位置93に水が吐出されることで、水撥ね位置93から生じる水撥ね音が、本発明の「ノイズ音」に相当する。
The
音声認識ユニット2は、水栓92の近傍に設けられて、使用者Uからの音声が入力される音声入力ユニット10と、音声入力ユニット10から入力される音声情報に基づいて水栓ユニット50の動作を制御する制御ユニット30と、を有する。
The
音声入力ユニット10は、図2及び図3に示すように、第1マイク11と、第2マイク12と、吐出LED13と、温度LED14と、第1マイク11と第2マイク12とを両端とする仮想直線19と、仮想直線19の中点19Aを通って仮想直線19に対して直交する仮想平面20と、を有する。吐出LED13と温度LED14とは、制御ユニット30からの制御信号に基づいた色彩(赤色、緑色、橙色など)や点灯/点滅などの光の出力を行う。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
第1マイク11と第2マイク12とは、それぞれ無指向性のマイクであり、互いに間隔Lをあけて配置される。第1マイク11と第2マイク12とは、図3に示すように、蛇口92Aが仮想平面20上に前出の水撥ね位置93が略重なるように配置される。また、前出のスピーカ70も仮想平面20に略重なるように配置されている。第1マイク11と第2マイク12とは、仮想直線19が図2に示すように略上下方向に延び、図3及び図5に示すように鉛直方向に対して角度θとなるように使用者Uに向かって傾斜するように、配置される。また、第1マイク11が、第2マイク12よりも使用者Uに近づくように配置される。すなわち、第1マイク11と第2マイク12とは、仮想直線19が、仮想直線19の上端19Bが仮想直線19の下端19Cよりも使用者Uに近づくように、使用者Uに向かって鉛直方向に対して所定の角度θで傾斜するように、配置されている。
The
なお、使用者Uの口の位置は図5に示す空間A内にあると想定される。仮想平面20は、この空間Aを通らないように設定されている。したがって、第1マイク11と第2マイク12とは、第1マイク11と第2マイク12とを両端とする仮想直線19の中点19Aを通って仮想直線19に直交する仮想平面20が、蛇口92Aの前に立つ使用者Uの口を通ることなく蛇口92Aから吐出された水が撥ねる水撥ね位置93又は水撥ね位置93の近傍を通るように、配置されている。
The position of the mouth of the user U is assumed to be in the space A shown in FIG. The
なお、図3及び図5に示す例では、第1マイク11及び第2マイク12は、水栓92の使用頻度が最も高い水撥ね位置93に仮想平面20が重なるように配置されている。すなわち、仮想平面20が、図3及び図5に示すように、蛇口92Aが使用者Uに対して真正面を向いた場合の水撥ね位置93を通るように設定されている。このように、使用者Uの操作により水栓92が回転して水撥ね位置93が移動したとしても、仮想平面20は、水撥ね位置93の近傍を通るように設定されている。
In the examples shown in FIGS. 3 and 5, the
第1マイク11と第2マイク12との上記配置により、水撥ね位置93から第1マイク11及び第2マイク12までのそれぞれの距離は互いに略等しくなる。これにより、水撥ね位置93から生じた水撥ね音は、位相が略一致するように第1マイク11と第2マイク12とにそれぞれ入力される。すなわち、第1マイク11から入力される第1音声情報に含まれる水撥ね音と、第2マイク12から入力される第2音声情報に含まれる水撥ね音と、の位相は略一致する。
Due to the above arrangement of the
また、上記配置により、使用者Uの口から第1マイク11及び第2マイク12までのそれぞれの距離には比較的差が生じる。これにより、使用者Uの口から発した音声は、位相差を生じるように第1マイク11と第2マイク12とに入力される。すなわち、第1マイク11から入力される第1音声情報に含まれる音声と、第2マイク12から入力される第2音声情報に含まれる音声と、には位相差が生じる。
Further, due to the above arrangement, the distances from the mouth of the user U to the
上記のように、音声認識ユニット2は、第1マイク11と第2マイク12とを設けることで、各マイク11、12から入力される2つの音声情報に含まれる対応する音同士の位相の差を検出することができる。上記第1マイク11と第2マイク12とが前出の適切な位置に配置されることで、水撥ね位置93から生じる水撥ね音(ノイズ音)同士の位相が略一致する。これにより、音声認識ユニット2は、上記位相が略一致した音をノイズ音として減衰又は除去できる。このようにして、音声認識ユニット2は、ノイズ音が減衰又は除去された音声情報を用いて使用者Uからの音声を認識することができる。
As described above, the
また、図5に示すように、第1マイク11が第2マイク12よりも使用者Uに近づくように配置されることで、第2音声情報に含まれる使用者Uの音声の方が第1音声情報に含まれる使用者Uの音声に比べて位相が遅れて入力される。音声認識ユニット2は、どちらの音声情報に含まれる音声の位相が遅れているかを検出することで、水栓92の前に立つ使用者Uの音声を正しく認識することができる。
Further, as shown in FIG. 5, by arranging the
すなわち、例えば、図5に示すように、音声認識ユニット2を挟んで使用者Uと反対側に立つ第三者U2が音声入力をしたとする。この場合、音声認識ユニット2は、第1マイク11からの第1音声情報の位相が第2マイク12からの第2音声情報の位相より遅れていることを検出する。これにより、音声認識ユニット2は、第三者U2が、使用者Uとは反対側に立つユーザであることを認識できる。このようにして、音声認識ユニット2は、第三者U2からの音声を認識しないようにできる。
That is, for example, as shown in FIG. 5, it is assumed that a third party U2 standing on the opposite side of the user U with the
<第1の実施形態(図6−13)>
以下、図6〜図13を用いて、第1の実施形態の音声認識水栓1Aについて説明する。第1の実施形態の音声認識水栓1Aは、対応する音同士の位相の差に基づいたノイズ音の減衰又は除去を音声入力ユニット10Aにより行う。
<First Embodiment (Fig. 6-13)>
Hereinafter, the
<音声認識水栓1Aの構成(図6)>
まず、音声認識水栓1Aの構成を図6に示す。音声認識水栓1Aは、音声入力ユニット10Aと制御ユニット30とから成る制御装置2A(音声認識ユニット2)と、水栓ユニット50と、を有する。
<Configuration of
First, the configuration of the
水栓ユニット50は、混合弁51と、温度用モータ51Mと、開閉弁52と、流量調整弁53と、流量用モータ53Mと、温度センサ54と、流量センサ55と、を有する。
The
混合弁51には、水(水道水)の配管と湯(給湯器からの湯)の配管が接続され、水と湯を所定割合で混合した湯水を開閉弁52に向けて吐出する。混合弁51の所定割合(混合割合)は、制御ユニット30からの制御信号にて制御される温度用モータ51Mにて調整される。
A pipe for water (tap water) and a pipe for hot water (hot water from a water heater) are connected to the mixing
開閉弁52は、制御ユニット30からの制御信号にて開状態(全開)または閉状態(全閉)に制御される。開閉弁52が開状態に制御された場合、混合弁51から流入された湯水は、流量調整弁53に向けて流出する。
The on-off
流量調整弁53は、開閉弁52から流入してきた湯水の流量を調整して水栓92の蛇口92A(図1−5参照)に向けて流出させる。流量調整弁53による流量は、制御ユニット30からの制御信号にて制御される流量用モータ53Mにて調整される。
The flow
温度センサ54は、混合弁51から吐出された湯水の温度に応じた検出信号を制御ユニット30に出力する。流量センサ55は、開閉弁52から吐出された湯水の流量に応じた検出信号を制御ユニット30に出力する。
The
制御ユニット30は、制御CPU31と、FlashROM等の記憶装置32と、RAM33と、タイマ34と、通信回路35と、を有する。制御CPU31は、音声入力ユニット10Aから入力された音声情報を認識する音声認識部31Aを有する。制御CPU31は、温度センサ54からの検出信号に基づいて、混合弁51から吐出された湯水の温度を検出し、流量センサ55からの検出信号に基づいて、開閉弁52から吐出された湯水の流量を検出する。制御CPU31は、上記検出信号に基づいて吐出LED13及び温度LED14の出力を制御する制御信号を出力し、制御CPU31は、温度用モータ51M、開閉弁52、流量用モータ53Mを制御する制御信号を出力する。
The
通信回路35は、上記検出信号に基づいて、スピーカ70の出力を制御する制御信号を出力する。例えば、Bluetooth(登録商標)等の無線信号によりスピーカ70に制御信号を出力する。
The
スピーカ70は、通信回路35から出力されたBluetooth(登録商標)等の無線信号に基づいて、音声認識水栓1Aの動作状態を音声で出力する。スピーカ70による音声は、スピーカ70が前出の第三者U2と同様に音声入力ユニット10Aの後方に設けられることで、認識されない。更に、スピーカ70による音声は、スピーカ70が仮想平面20上に設けられることで、水撥ね音と同様に減衰又は除去される。なお、スピーカ70は省略しても構わない。
The
音声入力ユニット10Aは、前出の音声入力ユニット10の構成に加えて、更に、音声入力CPU15と、FlashROM等の記憶装置16と、RAM17と、タイマ18と、を有する。音声入力CPU15は、ノイズ音を減衰又は除去するノイズ減衰除去部15Aを有する。なお、ノイズ減衰除去部15Aの詳細については後述する。
The
以下に説明するように、制御CPU31は、予め記憶装置32に設定された複数の音声パターンの中から選定された音声パターンを用いて水栓ユニット50の動作を制御する。上記複数の音声パターンは、吐水と止水、流量調整及び温度調整等にそれぞれ対応する。
As described below, the
<制御装置2Aの処理手順における全体処理(図7)>
次に、図7に示すフローチャートを用いて、音声入力CPU15及び制御CPU31(制御装置2A)の全体処理の処理手順の例について説明する。まず、音声入力CPU15について説明する。音声入力CPU15は、起動されるとステップS010へと処理を進める。
<Overall processing in the processing procedure of the
Next, an example of the processing procedure of the entire processing of the
ステップS010にて音声入力CPU15は、処理SN100(入力信号取込処理)を実行してステップS020へ処理を進める。なお、処理SN100(入力信号取込処理)の詳細については後述する。
In step S010, the
ステップS020にて音声入力CPU15は、処理SN200(ノイズ減衰除去処理)を実行してステップS030へと処理を進める。なお処理SN200(ノイズ減衰除去処理)の詳細については後述する。
In step S020, the
ステップS030にて音声入力CPU15は、処理SN200によりノイズ音を減衰又は除去した音声情報を制御CPU31に出力して、ステップS010へ処理を戻す。
In step S030, the
次に、制御CPU31について説明する。制御CPU31は、起動されるとステップS110へと処理を進める。
Next, the
ステップS110にて制御CPU31は、処理SS100(初期化処理)を実行してステップS120へ処理を進める。なお、処理SS100(初期化処理)の詳細については後述する。
In step S110, the
ステップS120にて制御CPU31は、処理SA200(入力信号処理)を実行してステップS130へ処理を進める。なお、処理SA200(入力信号処理)の詳細については後述する。
In step S120, the
ステップS130にて制御CPU31は、音声入力CPU15のステップS030にて出力された音声情報の取り込み処理を行い、ステップS140へと処理を進める。
In step S130, the
ステップS140にて制御CPU31は、音声認識処理にて取り込んだ音声情報の音声を認識して、ステップS150へと処理を進める。
In step S140, the
ステップS140の処理を実行している制御CPU31は、ノイズ音が減衰又は除去された音声情報を用いて使用者Uからの音声を認識する音声認識部31Aに相当する。
The
ステップS150にて制御CPU31は、処理SA400(認識した音声に応じた制御信号の出力処理)を実行して、ステップS160へと処理を進める。
In step S150, the
ステップS160にて制御CPU31は、処理SA500(温度に応じた制御信号の出力処理)を実行して、ステップS120へ処理を戻す。なお、処理SA500(温度に応じた制御信号の出力処理)の詳細については後述する。
In step S160, the
<処理SN100(入力信号取込処理)の詳細(図8)>
次に、図8を用いて、処理SN100(入力信号取込処理)の詳細について説明する。音声入力CPU15は、図7に示すフローチャートのステップS010に処理を進めた場合、図8に示す処理SN100のステップSN110へ処理を進める。
<Details of processing SN100 (input signal acquisition processing) (Fig. 8)>
Next, the details of the processing SN100 (input signal acquisition processing) will be described with reference to FIG. When the
ステップSN110にて音声入力CPU15は、第1マイク11からの入力信号に基づいて第1音声情報を作成して、第2マイク12からの入力信号に基づいて第2音声情報を作成する。また、音声入力CPU15は、図7に示すステップS020へ処理を戻す。
In step SN110, the
<処理SN200(ノイズ減衰除去処理)の詳細(図9)>
次に、図9を用いて、処理SN200(ノイズ減衰除去処理)の詳細について説明する。音声入力CPU15は、図7に示すフローチャートのステップS020に処理を進めた場合、図9に示す処理SN200のステップSN210へ処理を進める。
<Details of processing SN200 (noise attenuation removal processing) (Fig. 9)>
Next, the details of the processing SN200 (noise attenuation removing processing) will be described with reference to FIG. When the
ステップSN210にて音声入力CPU15は、第1音声情報に含まれる各音と第2音声情報に含まれる各音との対応する音同士の位相が略一致する音を、ノイズ音として除去(又は減衰)する。なお、対応する音同士の位相差が所定量以上の音を抽出することも「対応する音同士の位相が略一致する音をノイズ音として減衰又は除去する」ことに含む。また、音声入力CPU15は、図7に示すステップS030に処理を戻す。
In step SN210, the
処理SN200のステップSN210の処理を実行している音声入力CPU15は、第1マイク11から入力された第1音声情報に含まれている各音と、第2マイク12から入力された第2音声情報に含まれている各音と、の対応する音同士の位相の差に基づいて、音声情報に含まれているノイズ音を減衰又は除去するノイズ減衰除去部15Aに相当する。
The
<処理SS100(初期化処理)の詳細(図10)>
次に、図10を用いて、処理SS100(初期化処理)の詳細について説明する。制御CPU31は、図7にフローチャートのステップS110に処理を進めた場合、図10に示す処理SS100のステップSS110へ処理を進める。
<Details of processing SS100 (initialization processing) (FIG. 10)>
Next, the details of the processing SS100 (initialization processing) will be described with reference to FIG. When the
ステップSS110にて制御CPU31は、流量用モータ53Mを予め設定された流量基準回転位置へと駆動し、温度用モータ51Mを予め設定された温度基準回転位置へと駆動する。また、制御CPU31は、開閉弁52を閉状態へと駆動し、吐出LED13から止水用の出力(例えば、緑色の点灯)を行う。また、制御CPU31は、図7に示すステップS120に処理を戻す。なお、流量基準回転位置や温度基準回転位置は適宜設定されている。
In step SS110, the
<処理SA200(入力信号処理)の詳細(図11)>
次に、図11を用いて、処理SA200(入力信号処理)の詳細について説明する。制御CPU31は、図7に示すフローチャートのステップS120に処理を進めた場合、図11に示す処理SA200のステップSA210へ処理を進める。
<Details of processing SA200 (input signal processing) (FIG. 11)>
Next, the details of the processing SA200 (input signal processing) will be described with reference to FIG. When the
ステップSA210にて制御CPU31は、流量センサ55からの検出信号に基づいて流量調整弁53に流入する湯水の流量を求めて記憶し、温度センサ54からの検出信号に基づいて混合弁51から吐出された湯水の温度を求めて記憶する。また、制御CPU31は、図7に示すステップS130へ処理を戻す。なお、開閉弁52が閉状態である場合、流量については0(ゼロ)が検出され、温度については温度センサ54の周囲に溜まっている湯水の温度が検出される。
In step SA210, the
<処理SA400(認識した音声に応じた制御信号の出力処理)の詳細(図12)>
次に、図12を用いて、処理SA400(認識した音声に応じた制御信号の出力処理)の詳細について説明する。制御CPU31は、図7に示すフローチャートのステップS150に処理を進めた場合、図12に示す処理SA400のステップSA410へ処理を進める。
<Details of processing SA400 (output processing of control signal according to recognized voice) (FIG. 12)>
Next, the details of the processing SA400 (output processing of the control signal according to the recognized voice) will be described with reference to FIG. When the
ステップSA410にて制御CPU31は、「吐水」に対応する音声(例えば「出す」「吐水」等)を認識したか否かを判定する。認識した場合(Yes)はステップSA415に処理を進め、認識しない場合(No)はステップSA420に処理を進める。
In step SA410, the
ステップSA415にて制御CPU31は、流量用モータ53Mの動作位置を維持し(何もしない)、温度用モータ51Mの動作位置を維持し(何もしない)、開閉弁52を開状態へと駆動する。また、制御CPU31は、吐出LED13から吐水用の出力(例えば、赤色の点灯)を行い、スピーカ70から吐水用の出力(例えば、「吐水しました」と通知)を行い、処理を終了して図7に示すステップS160へ処理を戻す。
In step SA415, the
ステップSA420にて制御CPU31は、「止水」に対応する音声(例えば「止める」「止水」等)を認識したか否かを判定する。認識した場合(Yes)はステップSA425に処理を進め、認識しない場合(No)はステップSA430に処理を進める。
In step SA420, the
ステップSA425にて制御CPU31は、流量用モータ53Mの動作位置を維持し(何もしない)、温度用モータ51Mの動作位置を維持し(何もしない)、開閉弁52を閉状態へと駆動する。また、制御CPU31は、吐出LED13から止水用の出力(例えば、緑色の点灯)を行い、スピーカ70から止水用の出力(例えば、「止水しました」と通知)を行い、処理を終了して図7に示すステップS160へ処理を戻す。
In step SA425, the
ステップSA430にて制御CPU31は、「流量増加」に対応する音声(例えば「増やす」「多く」等)を認識したか否かを判定する。認識した場合(Yes)はステップSA435に処理を進め、認識しない場合(No)はステップSA440に処理を進める。
In step SA430, the
ステップSA435にて制御CPU31は、流量用モータ53Mを増加側へ所定量駆動し、温度用モータ51Mの動作位置を維持し(何もしない)、開閉弁52を維持(何もしない)する。また、制御CPU31は、スピーカ70から流量増加用の出力(例えば、「流量を増やしました」と通知)を行い、処理を終了して図7に示すステップS160へ処理を戻す。
In step SA435, the
ステップSA440にて制御CPU31は、「流量減少」に対応する音声(例えば「減らす」「少なく」等)を認識したか否かを判定する。認識した場合(Yes)はステップSA445に処理を進め、認識しない場合(No)はステップSA450に処理を進める。
In step SA440, the
ステップSA445にて制御CPU31は、流量用モータ53Mを減少側へ所定量駆動し、温度用モータ51Mの動作位置を維持し(何もしない)、開閉弁52を維持(何もしない)する。また、制御CPU31は、スピーカ70から流量減少用の出力(例えば、「流量を減らしました」と通知)を行い、処理を終了して図7に示すステップS160へ処理を戻す。
In step SA445, the
ステップSA450にて制御CPU31は、「昇温」に対応する音声(例えば「上げる」「熱く」等)を認識したか否かを判定する。認識した場合(Yes)はステップSA455に処理を進め、認識しない場合(No)はステップSA460に処理を進める。
In step SA450, the
ステップSA455にて制御CPU31は、流量用モータ53Mの動作位置を維持し(何もしない)、温度用モータ51Mを昇温側へ所定量駆動し、開閉弁52を維持(何もしない)する。また、制御CPU31は、スピーカ70から昇温用の出力(例えば、「温度を上げました」と通知)を行い、処理を終了して図7に示すステップS160へ処理を戻す。
In step SA455, the
ステップSA460にて制御CPU31は、「降温」に対応する音声(例えば「下げる」「冷たく」等)を認識したか否かを判定する。認識した場合(Yes)はステップSA465に処理を進め、認識しない場合(No)は図7に示すステップS160へ処理を戻す。
In step SA460, the
ステップSA465にて制御CPU31は、流量用モータ53Mの動作位置を維持し(何もしない)、温度用モータ51Mを降温側へ所定量駆動し、開閉弁52を維持(何もしない)する。また、制御CPU31は、スピーカ70から降温用の出力(例えば、「温度を下げました」と通知)を行い、処理を終了して図7に示すステップS160へ処理を戻す。
In step SA465, the
<処理SA500(温度に応じた制御信号の出力処理)の詳細(図13)>
次に、図13を用いて、処理SA500(温度に応じた制御信号の出力処理)の詳細について説明する。制御CPU31は、図7に示すフローチャートのステップS160に処理を進めた場合、図13に示す処理SA500のステップSA510へ処理を進める。
<Details of processing SA500 (output processing of control signal according to temperature) (FIG. 13)>
Next, the details of the processing SA500 (output processing of the control signal according to the temperature) will be described with reference to FIG. When the
ステップSA510にて制御CPU31は、温度センサ54からの検出信号に基づいて湯水の温度が例えば30℃未満であるか否かを判定する。制御CPU31は、温度が30℃未満である場合(Yes)はステップSA515に処理を進め、温度が30℃以上である場合(No)はステップSA520に処理を進める。
In step SA510, the
ステップSA515にて制御CPU31は、温度LED14から「冷たい」用の出力(例えば、青色に点灯)を行い、図7に示すステップS120へ処理を戻す。
In step SA515, the
ステップSA520にて制御CPU31は、温度センサ54からの検出信号に基づいて湯水の温度が例えば45℃未満であるか否かを判定する。制御CPU31は、温度が45℃未満である場合(Yes)はステップSA525に処理を進め、温度が45℃以上である場合(No)はステップSA530に処理を進める。
In step SA520, the
ステップSA525にて制御CPU31は、温度LED14から「適温」用の出力(例えば、黄色に点灯)を行い、図7に示すステップS120へ処理を戻す。
In step SA525, the
ステップSA530にて制御CPU31は、温度LED14から「熱い」用の出力(例えば、赤色に点灯)を行い、図7に示すステップS120へ処理を戻す。
In step SA530, the
以上に説明した第1の実施形態では、指向性マイクを用いることなく、ノイズ音を適切に減衰又は除去させて音声認識率をより向上させることができる。 In the first embodiment described above, the noise sound can be appropriately attenuated or removed without using a directional microphone, and the voice recognition rate can be further improved.
<第2の実施形態(図14−15)>
以下、図14−15を用いて、第2の実施形態の音声認識水栓1Bについて説明する。第2の実施形態の音声認識水栓1Bは、第1の実施形態の音声認識水栓1Aに対して、対応する音同士の位相の差に基づいたノイズ音の減衰又は除去を制御ユニット30Aにより行う。
<Second embodiment (Fig. 14-15)>
Hereinafter, the
<音声認識水栓1Bの構成(図14)>
まず、音声認識水栓1Bの構成を図14に示す。音声認識水栓1Bは、音声認識水栓1Aと異なる点として、前出の音声入力ユニット10と、制御ユニット30Aと、から成る制御装置2B(音声認識ユニット2)を有する。
<Configuration of
First, the configuration of the
制御ユニット30Aは、前出の制御ユニット30の構成に加えて、更に、反転回路36と非反転回路37と加算器38とを有する。反転回路36は第2マイク12と接続されており、非反転回路37は第1マイク11と接続されている。加算器38は、第1音声情報と第2音声情報とを加算して制御CPU31に出力する。上記構成により、制御ユニット30Aは、第2マイク12から入力された第2音声情報の位相を反転させる。また、制御ユニット30Aは、第1音声情報と上記位相反転された第2音声情報とを足し合わせる。
The
上記により、制御ユニット30Aは、第1音声情報及び第2音声情報に含まれる位相が略一致した音同士を打ち消し合って減衰させることができる。すなわち、制御ユニット30Aは、音声情報に含まれる水撥ね位置93から生じた水撥ね音(ノイズ音)を減衰させる。制御ユニット30Aの音声認識部31Aは、水撥ね音(ノイズ音)が減衰された音声情報に基づいて使用者Uからの音声を認識する。この反転回路36、非反転回路37及び加算器38によるノイズ音の打ち消し構造が、対応する音同士の位相が略一致する音をノイズ音として減衰又は除去するノイズ減衰除去部15Aに相当する。
As described above, the
<制御装置2Bの処理手順における全体処理(図15)>
次に、制御装置2Bの全体処理の処理手順の例を図15に示す。図15のフローチャートは、第1の実施形態の制御CPU31のフローチャートと同じである。ステップS130にて制御CPU31は、上記第1音声情報と位相反転された第2音声情報とが足し合わされた音声情報の取り込み処理を行う。
<Overall processing in the processing procedure of the
Next, an example of the processing procedure of the entire processing of the
以上に説明した第2の実施形態では、指向性マイクを用いることなく、ノイズ音を適切に減衰又は除去させて音声認識率をより向上させることができる。 In the second embodiment described above, the noise sound can be appropriately attenuated or removed without using a directional microphone, and the voice recognition rate can be further improved.
<まとめ>
以上をまとめると、本実施形態の音声認識水栓1は次のような構成となっている。すなわち、吐水と止水、吐出する水の流量の調整、吐出する水の温度の調整、のうち少なくとも1つの動作をする水栓ユニット(50)と、使用者(U)からの音声が入力される音声入力ユニット(10、10A)と、音声入力ユニット(10、10A)から入力される音声情報に基づいて水栓ユニット(50)の動作を制御する制御ユニット(30、30A)と、を有する音声認識水栓(1)である。音声入力ユニット(10、10A)は、所定間隔(L)をあけて配置された2つの無指向性のマイクである第1マイク(11)と第2マイク(12)とを有している。音声入力ユニット(10、10A)と制御ユニット(30)にて構成される音声認識ユニット(2)は、第1マイク(11)から入力された第1音声情報に含まれている各音と、第2マイク(12)から入力された第2音声情報に含まれている各音と、の対応する音同士の位相の差に基づいて、音声情報に含まれているノイズ音を減衰又は除去するノイズ減衰除去部(15A)と、ノイズ音が減衰又は除去された音声情報を用いて使用者(U)からの音声を認識する音声認識部(31A)と、を有する制御装置(2A、2B)を備えている。
<Summary>
Summarizing the above, the
このような構成となっていることにより、2つのマイク(11、12)からそれぞれ入力された各音の位相差に基づいて、音声情報に含まれたノイズ音を減衰又は除去することができる。したがって、指向性マイクを用いることなく、ノイズ音を適切に減衰又は除去させて音声認識率をより向上させることができる。 With such a configuration, noise sounds included in the voice information can be attenuated or removed based on the phase difference of each sound input from the two microphones (11, 12), respectively. Therefore, the voice recognition rate can be further improved by appropriately attenuating or removing noise sound without using a directional microphone.
また、ノイズ減衰除去部(15A)は、対応する音同士の位相が略一致する音をノイズ音として減衰又は除去する。音声入力ユニット(10、10A)は、水栓ユニット(50)から吐出された水が出力される蛇口(92A)の近傍に配置されている。第1マイク(11)と第2マイク(12)とは、第1マイク(11)と第2マイク(12)とを両端とする仮想直線(19)の中点(19A)を通って仮想直線(19)に直交する仮想平面(20)が、蛇口(92A)の前に立つ使用者(U)の口を通ることなく蛇口(92A)から吐出された水が撥ねる水撥ね位置(93)又は該水撥ね位置(93)の近傍を通るように、配置されている。 Further, the noise attenuation removing unit (15A) attenuates or removes sounds having substantially the same phase of the corresponding sounds as noise sounds. The voice input unit (10, 10A) is arranged in the vicinity of the faucet (92A) from which the water discharged from the faucet unit (50) is output. The first microphone (11) and the second microphone (12) pass through the midpoint (19A) of the virtual straight line (19) having the first microphone (11) and the second microphone (12) at both ends. The water splash position (93) in which the virtual plane (20) orthogonal to (19) repels the water discharged from the microphone (92A) without passing through the mouth of the user (U) standing in front of the microphone (92A). Alternatively, it is arranged so as to pass in the vicinity of the water splash position (93).
このような構成となっていることにより、第1マイク(11)から入力される第1音声情報に含まれる水撥ね位置(93)から生じたノイズ音と、第2マイク(12)から入力される第2音声情報に含まれる上記ノイズ音と、の位相が略一致する。また、上記第1音声情報に含まれる使用者(U)の口から生じた音声と、上記第2音声情報に含まれる上記音声と、は比較的位相差を生じる。したがって、指向性マイクを用いることなく、ノイズ音を適切に減衰又は除去させて音声認識率をより向上させることができる。 With such a configuration, the noise sound generated from the water splash position (93) included in the first voice information input from the first microphone (11) and the noise sound input from the second microphone (12). The phase of the noise sound included in the second voice information is substantially the same. Further, the voice generated from the mouth of the user (U) included in the first voice information and the voice included in the second voice information cause a relatively phase difference. Therefore, the voice recognition rate can be further improved by appropriately attenuating or removing noise sound without using a directional microphone.
また、第1マイク(11)と第2マイク(12)とは、仮想直線(19)が略上下方向に延びるように配置されているとともに、仮想直線(19)の上端(19B)が仮想直線(19)の下端(19C)よりも使用者(U)に近づくように使用者(U)に向かって鉛直方向に対して所定の角度(θ)で傾斜するように配置されている。 Further, the first microphone (11) and the second microphone (12) are arranged so that the virtual straight line (19) extends substantially in the vertical direction, and the upper end (19B) of the virtual straight line (19) is the virtual straight line. It is arranged so as to be inclined at a predetermined angle (θ) with respect to the vertical direction toward the user (U) so as to be closer to the user (U) than the lower end (19C) of (19).
このような構成となっていることにより、使用者(U)の口から各マイク(11、12)までのそれぞれの距離により差が生じることで、位相差がより生じやすくなる。したがって、音声認識率をより向上させることができる。 With such a configuration, a difference is generated depending on the respective distances from the mouth of the user (U) to each microphone (11, 12), so that a phase difference is more likely to occur. Therefore, the voice recognition rate can be further improved.
<その他の実施形態>
本発明の音声認識水栓1A、1Bは、本実施の形態で説明した構成、構造、形状、外観等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば本実施の形態の説明では、水栓ユニット50は、吐水と止水、吐出する水の流量の調整、吐出する水の温度の調整、が可能な例を説明したが、吐水と止水、吐出する水の流量の調整、吐出する水の温度の調整、の少なくとも1つの動作を行うことができればよい。
<Other Embodiments>
The
本実施の形態の説明では、吐水と止水、流量増加と流量減少、昇温と降温、を使用者の音声を認識することで制御可能とする例を説明したが、吐水と止水、流量増加と流量減少、昇温と降温、の少なくとも1つを制御するように構成してもよい。 In the description of the present embodiment, an example in which water discharge and water stoppage, flow rate increase and flow rate decrease, temperature rise and temperature decrease can be controlled by recognizing the voice of the user has been described, but water discharge and water stoppage and flow rate have been described. It may be configured to control at least one of increase and decrease in flow rate and increase and decrease in temperature.
本実施形態にて説明した音声認識水栓は、家庭の流し台の水栓に限定されず、公共施設の水栓等、種々の水栓に適応することができる。 The voice recognition faucet described in the present embodiment is not limited to the faucet of the sink in the home, and can be applied to various faucets such as the faucet of a public facility.
1、1A、1B 音声認識水栓
2 音声認識ユニット
2A、2B 制御装置
10、10A 音声入力ユニット
11 第1マイク
12 第2マイク
13 吐出LED
14 温度LED
15 音声入力CPU
15A ノイズ減衰除去部
16 記憶装置
17 RAM
18 タイマ
19 仮想直線
19A 中点
19B 上端
19C 下端
20 仮想平面
30、30A 制御ユニット
31 制御CPU
31A 音声認識部
32 記憶装置
33 RAM
34 タイマ
35 通信回路
36 反転回路
37 非反転回路
38 加算器
50 水栓ユニット
51 混合弁
51M 温度用モータ
52 開閉弁
53 流量調整弁
53M 流量用モータ
54 温度センサ
55 流量センサ
70 スピーカ
90 流し台
91 シンク
92 水栓
92A 蛇口
93 水撥ね位置
U 使用者
U2 第三者
L 間隔
θ 角度
A 空間
1, 1A, 1B
14 temperature LED
15 Voice input CPU
15A
18
31A
34
Claims (3)
使用者からの音声が入力される音声入力ユニットと、
前記音声入力ユニットから入力される音声情報に基づいて前記水栓ユニットの動作を制御する制御ユニットと、
を有する音声認識水栓であって、
前記音声入力ユニットは、所定間隔をあけて配置された2つの無指向性のマイクである第1マイクと第2マイクとを有しており、
前記音声入力ユニットと前記制御ユニットにて構成される音声認識ユニットは、
前記第1マイクから入力された第1音声情報に含まれている各音と、前記第2マイクから入力された第2音声情報に含まれている各音と、の対応する音同士の位相の差に基づいて、前記音声情報に含まれているノイズ音を減衰又は除去するノイズ減衰除去部と、
前記ノイズ音が減衰又は除去された前記音声情報を用いて前記使用者からの前記音声を認識する音声認識部と、
を有する制御装置を備えている、
音声認識水栓。 A faucet unit that performs at least one of spouting and stopping, adjusting the flow rate of discharged water, and adjusting the temperature of discharged water.
A voice input unit that inputs voice from the user, and
A control unit that controls the operation of the faucet unit based on voice information input from the voice input unit, and
Is a voice recognition faucet with
The voice input unit has two omnidirectional microphones, a first microphone and a second microphone, which are arranged at predetermined intervals.
The voice recognition unit composed of the voice input unit and the control unit is
The phases of the corresponding sounds of each sound included in the first voice information input from the first microphone and each sound included in the second voice information input from the second microphone. A noise attenuation removing unit that attenuates or removes noise sounds contained in the voice information based on the difference.
A voice recognition unit that recognizes the voice from the user by using the voice information from which the noise sound is attenuated or removed.
Equipped with a control device,
Voice recognition faucet.
前記ノイズ減衰除去部は、前記対応する音同士の位相が略一致する音を前記ノイズ音として減衰又は除去し、
前記音声入力ユニットは、前記水栓ユニットから吐出された水が出力される蛇口の近傍に配置されており、
前記第1マイクと前記第2マイクとは、
前記第1マイクと前記第2マイクとを両端とする仮想直線の中点を通って前記仮想直線に直交する仮想平面が、前記蛇口の前に立つ前記使用者の口を通ることなく前記蛇口から吐出された水が撥ねる水撥ね位置又は該水撥ね位置の近傍を通るように、配置されている、
音声認識水栓。 The voice recognition faucet according to claim 1.
The noise attenuation removing unit attenuates or removes sounds having substantially the same phase of the corresponding sounds as the noise sounds.
The voice input unit is arranged in the vicinity of a faucet to which water discharged from the faucet unit is output.
The first microphone and the second microphone are
A virtual plane orthogonal to the virtual straight line passing through the midpoint of the virtual straight line having the first microphone and the second microphone at both ends does not pass through the mouth of the user standing in front of the faucet, but from the faucet. It is arranged so as to pass through the water splash position where the discharged water repels or the vicinity of the water splash position.
Voice recognition faucet.
前記第1マイクと前記第2マイクとは、
前記仮想直線が略上下方向に延びるように配置されているとともに、前記仮想直線の上端が前記仮想直線の下端よりも前記使用者に近づくように前記使用者に向かって鉛直方向に対して所定の角度で傾斜するように配置されている、
音声認識水栓。 The voice recognition faucet according to claim 2.
The first microphone and the second microphone are
The virtual straight line is arranged so as to extend substantially in the vertical direction, and is predetermined with respect to the vertical direction toward the user so that the upper end of the virtual straight line is closer to the user than the lower end of the virtual straight line. Arranged to tilt at an angle,
Voice recognition faucet.
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