JP4915665B2 - Controller with voice recognition function - Google Patents
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Description
本発明は、音声認識機能付き操作器に関するものである。 The present invention relates to an operating device with a voice recognition function.
従来、ユーザが発話した音声を認識し、認識結果をもとに負荷のオン、オフを制御する音声認識装置が提供されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been provided a voice recognition device that recognizes voice spoken by a user and controls load on / off based on a recognition result.
また、このような負荷制御装置に用いられる音声対話装置として、ユーザーが音声を入力する音声入力手段と、音声認識手段にて用いる認識可能語彙の音響モデルを記憶する音声認識用辞書記憶手段と、入力音声を認識用辞書に予め記憶された認識可能語彙の音響モデルと比較することによって入力音声を認識する音声認識手段とを備えたものが従来提案されている(例えば特許文献1参照)。
上述の音声対話装置では、入力音声を予め記憶された認識可能語彙の音響モデルと比較することで音声認識を行っているため、音声で負荷を操作したいユーザは、音声操作に使用できる認識可能語彙を記憶しておく必要がある。ここで、音声操作に使用される認識可能語彙が数個であれば、ユーザにとって認識可能語彙を記憶する負担はあまり大きくないが、オン/オフだけではなく細かい制御(例えば空調装置であれば温度や風量の設定など)を行おうとすると、制御に必要な認識可能語彙の数が増加し、ユーザにとって認識可能語彙を記憶する負担が増大するという問題があった。 In the above-described speech dialogue apparatus, since speech recognition is performed by comparing the input speech with an acoustic model of a recognizable vocabulary stored in advance, a recognizable vocabulary that a user who wants to operate a load with speech can use for speech operation. Must be remembered. Here, if there are several recognizable vocabulary words used for voice operation, the burden of storing the recognizable vocabulary for the user is not so great, but not only on / off, but also fine control (for example, temperature for an air conditioner) And setting the air volume), the number of recognizable vocabulary necessary for control increases, and there is a problem that the burden of storing recognizable vocabulary for the user increases.
認識可能語彙を記憶するユーザの負担を軽減するために、認識可能語彙を紙などの媒体に記載して、音声認識装置に並設しておくことも考えられるが、音声操作に使用できる認識可能語彙を探す手間が増えるため、手動でスイッチを操作する場合に比べてユーザの負担が増大するばかりか、音声操作による操作性の向上という目的につながっていないという問題もあった。 In order to reduce the burden on the user who stores recognizable vocabulary, it is possible to write the recognizable vocabulary on a medium such as paper and place it on the speech recognition device. Since there is an increase in time and effort for searching for a vocabulary, there is a problem that not only the burden on the user is increased as compared with the case of manually operating the switch, but also the purpose of improving the operability by voice operation.
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、認識可能語彙をユーザが記憶する手間を軽減した音声認識機能付き操作器を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide an operating device with a voice recognition function that reduces the effort for a user to store a recognizable vocabulary.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、被制御機器を操作するための手動操作部と、ユーザの発話した音声が入力される音声入力部と、被制御機器を操作するための複数の操作語彙の音響モデルを記憶した記憶部と、音声入力部に入力された音声と記憶部に記憶された音響モデルとを比較することによって音声認識を行う音声認識部と、音声ガイダンスを出力する音声出力部と、手動操作部による操作入力または音声認識部による認識結果の何れかに基づいて被制御機器を制御する制御部と、制御部の動作モードを手動操作部による操作入力に起因して音声出力部から音声ガイダンスを出力させる学習モード又は音声ガイダンスの出力を停止させる通常モードの何れかに切り換えるモード切換部と、ユーザによる操作語彙の学習状況の進捗度合いを被制御機器に所望の動作を行わせる個々のタスク毎に推定する学習状況推定部を備え、制御部は、音声認識により操作可能な操作が手動操作部により行われると、当該操作が音声認識により行えることを報知するための音声ガイダンスを音声出力部から出力させ、モード切換部は、個々のタスク毎に、学習状況推定部の推定結果が所定レベル以下であれば動作モードを学習モードに切り替え、且つ、推定結果が所定レベルを超えると動作モードを通常モードに切り換えており、学習状況推定部は、個々のタスク毎にタスクを完了するまでの発話回数を積算し、この積算値をタスクの実行回数で除算することによって、タスクを1回実行する際の平均発話回数を求め、この平均発話回数をもとに個々のタスク毎に学習状況の進捗度合いを推定することを特徴とする。ここにおいて、音声ガイダンスの内容としては、手動操作部による操作を音声認識により行える点のみを報知する内容でも良いし、手動操作部による操作を音声認識により実行する場合に用いる操作語彙でも良い。
In order to achieve the above object, the invention of
請求項2の発明は、被制御機器を操作するための手動操作部と、ユーザの発話した音声が入力される音声入力部と、被制御機器を操作するための複数の操作語彙の音響モデルを記憶した記憶部と、音声入力部に入力された音声と記憶部に記憶された音響モデルとを比較することによって音声認識を行う音声認識部と、音声ガイダンスを出力する音声出力部と、手動操作部による操作入力または音声認識部による認識結果の何れかに基づいて被制御機器を制御する制御部と、制御部の動作モードを手動操作部による操作入力に起因して音声出力部から音声ガイダンスを出力させる学習モード又は音声ガイダンスの出力を停止させる通常モードの何れかに切り換えるモード切換部と、ユーザによる操作語彙の学習状況の進捗度合いを被制御機器に所望の動作を行わせる個々のタスク毎に推定する学習状況推定部を備え、制御部は、音声認識により操作可能な操作が手動操作部により行われると、当該操作が音声認識により行えることを報知するための音声ガイダンスを音声出力部から出力させ、モード切換部は、個々のタスク毎に、学習状況推定部の推定結果が所定レベル以下であれば動作モードを学習モードに切り替え、且つ、推定結果が所定レベルを超えると動作モードを通常モードに切り換えており、学習状況推定部は、個々のタスク毎に、音声認識による音声操作と手動操作部による手動操作とを含めた全操作回数に対して音声操作の占める割合又は手動操作の占める割合の少なくとも何れか一方に基づいて学習状況の進捗度合いを推定することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a manual operation unit for operating the controlled device, a voice input unit for inputting a voice spoken by the user, and an acoustic model of a plurality of operation vocabularies for operating the controlled device. A stored storage unit, a voice recognition unit that performs voice recognition by comparing the voice input to the voice input unit and the acoustic model stored in the storage unit, a voice output unit that outputs voice guidance, and manual operation A control unit for controlling the controlled device based on either an operation input by the unit or a recognition result by the voice recognition unit, and voice guidance from the voice output unit due to an operation input by the manual operation unit. A mode switching unit that switches to either the learning mode to be output or the normal mode to stop the output of voice guidance, and the degree of progress of the learning status of the operation vocabulary by the user to the controlled device A learning status estimation unit that estimates each task that performs a desired action is provided, and the control unit notifies that the operation can be performed by voice recognition when an operation that can be performed by voice recognition is performed by the manual operation unit. A voice guidance unit for outputting a voice guidance for each task, and the mode switching unit switches the operation mode to the learning mode if the estimation result of the learning state estimation unit is a predetermined level or less for each task, and the estimation result When the value exceeds a predetermined level, the operation mode is switched to the normal mode, and the learning state estimation unit performs the total number of operations including the voice operation by voice recognition and the manual operation by the manual operation unit for each task. The progress degree of the learning situation is estimated based on at least one of the ratio occupied by the voice operation and the ratio occupied by the manual operation.
請求項3の発明は、被制御機器を操作するための手動操作部と、ユーザの発話した音声が入力される音声入力部と、被制御機器を操作するための複数の操作語彙の音響モデルを記憶した記憶部と、音声入力部に入力された音声と記憶部に記憶された音響モデルとを比較することによって音声認識を行う音声認識部と、音声ガイダンスを出力する音声出力部と、手動操作部による操作入力または音声認識部による認識結果の何れかに基づいて被制御機器を制御する制御部と、制御部の動作モードを手動操作部による操作入力に起因して音声出力部から音声ガイダンスを出力させる学習モード又は音声ガイダンスの出力を停止させる通常モードの何れかに切り換えるモード切換部と、ユーザによる操作語彙の学習状況の進捗度合いを推定する学習状況推定部を備え、制御部は、音声認識により操作可能な操作が手動操作部により行われると、当該操作が音声認識により行えることを報知するための音声ガイダンスを音声出力部から出力させ、モード切換部は、学習状況推定部の推定結果が所定レベル以下であれば動作モードを学習モードに切り替え、且つ、推定結果が所定レベルを超えると動作モードを通常モードに切り換え、学習状況推定部は、被制御機器に所望の動作を行わせる全てのタスクについて、音声認識による音声操作と手動操作部による手動操作とを含めた全操作回数に対して音声操作の占める割合又は手動操作の占める割合の少なくとも何れか一方に基づいて学習状況の進捗度合いを推定することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided an acoustic model of a manual operation unit for operating a controlled device, a voice input unit for inputting a voice spoken by a user, and a plurality of operation vocabulary for operating the controlled device. A stored storage unit, a voice recognition unit that performs voice recognition by comparing the voice input to the voice input unit and the acoustic model stored in the storage unit, a voice output unit that outputs voice guidance, and manual operation A control unit for controlling the controlled device based on either an operation input by the unit or a recognition result by the voice recognition unit, and voice guidance from the voice output unit due to an operation input by the manual operation unit. A mode switching unit that switches to either the learning mode to be output or the normal mode to stop the output of voice guidance, and learning to estimate the progress of the learning status of the operation vocabulary by the user When the operation that can be operated by voice recognition is performed by the manual operation unit, the control unit causes the voice output unit to output voice guidance for notifying that the operation can be performed by voice recognition. The switching unit switches the operation mode to the learning mode if the estimation result of the learning situation estimation unit is equal to or lower than a predetermined level, and switches the operation mode to the normal mode if the estimation result exceeds a predetermined level . For all tasks that cause the controlled device to perform a desired action, at least the ratio of voice operation or the ratio of manual operation to the total number of operations including voice operation by voice recognition and manual operation by manual operation unit and estimates the degree of progress of the learning situation based on either one.
請求項4の発明は、請求項1乃至3の何れか1つの発明において、音声入力部に入力された音声からユーザを個別に識別するユーザ識別部を設け、学習状況推定部が、ユーザ識別部により識別された個々のユーザ毎に学習状況の進捗度合いを推定し、制御部は、個々のユーザ毎に学習状況推定部の推定結果に基づいて動作モードの切り換えを行うことを特徴とする。
A fourth aspect of the present invention, in any one invention of
請求項1の発明によれば、音声認識により操作可能な操作が手動操作部により行われると、制御部は、上記操作が音声認識により行えることを報知するための音声ガイダンスを音声出力部から出力させているので、音声認識による音声操作が可能なことを知らなかったユーザに対して、音声認識による音声操作が可能なことを知らしめることができ、マニュアルを読むなどして操作語彙を覚えるユーザの負担を軽減し、操作器を使いながら自然に新しい操作語彙を学習させることができるという効果がある。 According to the first aspect of the present invention, when an operation operable by voice recognition is performed by the manual operation unit, the control unit outputs voice guidance for notifying that the operation can be performed by voice recognition from the voice output unit. Users who do not know that voice operation by voice recognition is possible can be informed that voice operation by voice recognition is possible, and users who learn the operation vocabulary by reading the manual etc. This reduces the burden on the user and allows the user to learn new operation vocabulary naturally while using the controller.
また、学習モードに切り替えた場合のみ、手動操作部による操作入力に起因して音声ガイダンスが出力されるので、音声ガイダンスの出力が不要な場合には通常モードに切り替えることで、音声ガイダンスの出力を停止させることができる。 Also, only when switching to the learning mode, the voice guidance is output due to the operation input by the manual operation unit, so when the voice guidance output is unnecessary, the voice guidance is output by switching to the normal mode. Can be stopped.
さらに、操作語彙の学習状況の進捗度合いが所定レベル以下のタスクのみ、音声ガイダンスが出力されるので、ユーザが習熟していない操作語彙であることを際立たせて、学習効果をより高めることができる。 Furthermore, since voice guidance is output only for tasks whose progress in the learning status of the operation vocabulary is a predetermined level or less, it is possible to highlight the operation vocabulary that the user is not familiar with and improve the learning effect. .
さらに、所望のタスクを行わせるまでの発話回数が多いほど、習熟度が低いと判断できるので、その場合には音声ガイダンスを出力することで、所望のタスクを行わせるための操作語彙をユーザに効率良く学習させることができる。 Furthermore, the more the number of utterances until the desired task is performed, the lower the proficiency level can be determined. In that case, by outputting voice guidance, the user can be given an operation vocabulary for performing the desired task. You can learn efficiently.
請求項2の発明によれば、音声認識により操作可能な操作が手動操作部により行われると、制御部は、上記操作が音声認識により行えることを報知するための音声ガイダンスを音声出力部から出力させているので、音声認識による音声操作が可能なことを知らなかったユーザに対して、音声認識による音声操作が可能なことを知らしめることができ、マニュアルを読むなどして操作語彙を覚えるユーザの負担を軽減し、操作器を使いながら自然に新しい操作語彙を学習させることができるという効果がある。また、学習モードに切り替えた場合のみ、手動操作部による操作入力に起因して音声ガイダンスが出力されるので、音声ガイダンスの出力が不要な場合には通常モードに切り替えることで、音声ガイダンスの出力を停止させることができる。さらに、操作語彙の学習状況の進捗度合いが所定レベル以下のタスクのみ学習モードに切り替えられ、手動操作部による操作入力に起因して音声ガイダンスが出力されるので、音声操作に未習熟の場合のみ音声ガイダンスを出力させて、学習効果を高めることができる。さらに、音声操作の割合が低いほど、或いは、手動操作の割合が高いほど音声操作に慣れていないと判断できるので、その場合には音声ガイダンスを出力することで、所望のタスクを行わせるための操作語彙をユーザに効率良く学習させることができる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、音声認識により操作可能な操作が手動操作部により行われると、制御部は、上記操作が音声認識により行えることを報知するための音声ガイダンスを音声出力部から出力させているので、音声認識による音声操作が可能なことを知らなかったユーザに対して、音声認識による音声操作が可能なことを知らしめることができ、マニュアルを読むなどして操作語彙を覚えるユーザの負担を軽減し、操作器を使いながら自然に新しい操作語彙を学習させることができるという効果がある。また、学習モードに切り替えた場合のみ、手動操作部による操作入力に起因して音声ガイダンスが出力されるので、音声ガイダンスの出力が不要な場合には通常モードに切り替えることで、音声ガイダンスの出力を停止させることができる。さらに、操作語彙の学習状況の進捗度合いが所定レベル以下の場合は学習モードに切り替えられ、手動操作部による操作入力に起因して音声ガイダンスが出力されるので、音声操作に未習熟の場合のみ音声ガイダンスを出力させて、学習効果を高めることができる。さらに、タスク毎に学習状況の進捗度合いを判断するのではなく、全タスクについて学習状況の進捗度合いを判断しているので、学習状況の進捗度合いの判定処理を簡略化できる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、個々のユーザ毎に学習状況の進捗度合いを評価することで、音声ガイダンスの必要なユーザのみに音声ガイダンスを提供することができる。また音声ガイダンスの不要なユーザに対しては、音声ガイダンスの出力を停止することで、不要な音声ガイダンスを聞かされてユーザが不快に感じるのを防止できる。 According to the fourth aspect of the present invention, the voice guidance can be provided only to the user who needs the voice guidance by evaluating the progress degree of the learning situation for each individual user. Further, by stopping the output of the voice guidance for a user who does not need the voice guidance, it is possible to prevent the user from feeling uncomfortable when the unnecessary voice guidance is heard.
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。本実施形態の操作器1は、被制御機器である宅内の設備機器(例えば照明器具、給湯器、防犯設備、防災設備、映像・音響設備など)を操作するために用いられる。操作器1は、図2に示すように例えば壁面に埋込配設される器体2を備えており、器体2の前面には動作表示用のLED3と、バックライトを備えた液晶ディスプレイ(LCD)4と、マイク(音声入力部)5と、スピーカ6と、各種の操作を行うための操作ボタン7a〜7dとを配置してある。
(Embodiment 1)
操作器1は、図1のブロック図に示すように、操作ボタン7a〜7dを有して被制御機器を操作するために用いられる手動操作部7と、被制御機器である照明器具20の点灯状態を制御する照明制御部19と、手動操作部7の操作に対応した動作を行わせるように照明制御部19を制御する手動制御部18を備えるとともに、LCD4の表示を制御する表示制御部14や、器体2の外部(宅内)に設けた防犯センサ21や防災センサ22の動作を制御するとともに各センサからの警報信号が入力されるセンサ制御部15や、外部の通信回線網23が接続される通信制御部16や、センサ制御部15を介して防犯センサ21や防災センサ22からの警報信号が入力されると通信制御部16を用いて予め設定された外部の通報先に警報を発する緊急通報部17を備えている。
As shown in the block diagram of FIG. 1, the
また操作器1は、手動操作部7の操作に応じて被制御機器である照明器具20を制御する機能に加えて、音声により入力された操作命令に応じて照明器具20を制御する機能を備えている。すなわち被制御機器に所望の動作を行わせる操作(タスク)を、対応する操作語彙を発話することで行う音声操作と、手動操作部7を直接操作することで行う手動操作の両方で行えるようになっている。
In addition to the function of controlling the
而して操作器1は音声認識処理を行うために、ユーザの発話した音声を電気信号に変換するマイク5と、マイク5により入力された電気信号(音声信号)を増幅するアンプ(図示せず)と、操作に対する応答音や警報音や音声ガイダンスを出力するためのスピーカ6と、スピーカ6から出力される音がマイク5へ回り込み入力されてエコーやハウリングが発生するのを防止するエコーキャンセラ11とを備えるとともに、被制御機器を操作するための複数の操作語彙について多数の話者が発した操作語彙の特徴量を例えばHMM(隠れマルコフモデル)を用いてモデル化した音響モデルを記憶した音響モデル記憶部8と、マイク5から入力されアンプにより増幅された音声信号と記憶部8に記憶された音響モデルとを比較し、入力された音声信号と類似度の高い音響モデルに対応する音(操作語彙)を認識結果として出力する音声認識部9と、操作語彙を蓄積したデータベースや手動操作部7による操作と操作語彙との対応付けを行うデータベースなどが構築されたデータベース10と、人の音声を合成する音声生成部12と、音声の認識結果に基づいて表示制御部14や照明制御部19を制御するとともに、手動操作部18による手動操作に基づいて音声生成部12に対して合成する音声を出力する対話制御部13と、音声生成部12で合成された音声や警告音や報知音を出力するスピーカ6とを備えている。ここに、対話制御部13、音声生成部12、スピーカ6などから音声ガイダンスを出力する音声出力部が構成される。なお対話制御部13、手動制御部18、表示制御部14などはマイクロコンピュータよりなる制御部30の演算機能により実現される。
Thus, in order to perform voice recognition processing, the operating
この操作器1の動作を図3のフローチャートに基づいて説明する。ステップS1で操作器1が動作を開始すると、制御部30は操作入力があるか否かを判別し(ステップS2)、操作入力があると操作入力の入力方法が音声操作によるものか手動操作によるものかを判別する(ステップS3)。ここで、操作入力が音声操作によるものであれば、音声認識部9がマイク5からユーザの発話した音声を取り込み(ステップS4)、入力された音声と音響モデル記憶部8に記憶された音響モデルとを比較することで音声認識を行い、認識結果を対話制御部13に出力する(ステップS5)。対話制御部13は、音声認識部9から入力された認識結果が音声か否かを判別し(ステップS6)、音声でなければステップS2に戻り、音声の場合は対話処理部13がデータベース10内に構築された語彙操作対応付けデータベースを参照する(ステップS7)。語彙操作対応付けデータベースには表1に示すような認識語彙−操作対応テーブルが登録されており、個々の被制御機器に対して、設置位置を示す宅内ID、機器IDと、被制御機器を操作するための操作語彙と、操作語彙による操作内容とを示すデータが対応付けて記憶されている。対話制御部13では、認識語彙操作テーブルを参照し(ステップS8)、認識結果が語彙操作対応付けデータベースに登録された操作語彙であれば、照明制御部19により操作語彙に対応する処理を行わせた後(ステップS9)、タスクを終了して(ステップS10)、ステップS2に戻る。一方、ステップS8において、音声認識部9から入力された操作語彙が語彙操作対応付けデータベースに登録された操作語彙でなければ、対話制御部13は照明器具20の制御は行わずにステップS2に移行する。また、ステップS2において操作器1の停止操作が行われると、操作器1による操作が停止される(ステップS17)。
The operation of the
一方、ステップS3において操作入力の入力方法が手動操作によるものであれば、手動制御部18が手動操作部7の操作内容に応じて照明制御部19を制御し、所望の動作を行わせた後(ステップS11)、対話制御部13が、手動制御部18による制御動作をもとにデータベース10内に構築された操作語彙対応付けデータベースを参照し(ステップS12)、手動操作部7の操作に対応した操作語彙があるか否かを判別する(ステップS13)。操作語彙対応付けデータベースには表2に示すような操作−認識語彙対応テーブルが登録されており、個々のタスクに対して、手動操作部7による操作に割り当てた操作IDと、操作語彙とが対応付けて記憶されている。
On the other hand, if the input method of the operation input is a manual operation in step S3, the
ここで、操作−認識語彙対応テーブルに手動操作部7の操作に対応した操作語彙がなければ、対話制御部13はタスクを終了して(ステップS10)、ステップS2に戻る。一方、操作−認識語彙対応テーブルに操作に対応した操作語彙があれば、学習状況推定部としての制御部30が、この操作語彙についてのユーザの学習状況を判定する処理を行い(ステップS14)、判定結果に応じて制御部30の演算機能により実現されたモード切替部が、制御部30の動作モードを学習モード又は通常モードの何れかに切り替える(ステップS15)。すなわち未習熟であれば動作モードを、手動操作部7による操作入力に起因して音声ガイダンスを出力させる学習モードに切り換え、習熟済であれば、動作モードを音声ガイダンスの出力を停止させる通常モードに切り換える。
If there is no operation vocabulary corresponding to the operation of the
例えば制御部30では、この操作語彙に対応するタスクについて、音声認識による音声操作と手動操作部による手動操作とを含めた全操作回数に対して音声操作の占める割合から学習状況の進捗度を判定している。すなわち制御部30は、音声操作の占める割合が所定の閾値以下であればこの操作語彙にユーザが習熟していないと判断し、手動操作部による操作に対応した操作語彙をユーザに知らせる音声ガイダンスを音声生成部12により合成させて、スピーカ6から出力させた後(ステップS16)、タスクを終了して(ステップS10)、ステップS2に戻る。一方、音声操作の割合が所定の閾値よりも高ければ、制御部30はこの操作語彙にユーザが習熟済みであると判断し、タスクを終了して(ステップS10)、ステップS2に戻る。
For example, the
このように音声認識により行える操作が手動操作部7によって行われると、制御部30は、上記操作が音声認識により行えることを報知するための音声ガイダンスを音声生成部12により音声合成し、スピーカ6から出力させているので、音声認識による操作が可能なことを知らなかったユーザに対して、音声認識による操作が可能なことを知らしめることができ、マニュアルを読むなどして操作語彙を覚えるユーザの負担を軽減し、操作器を使いながら自然に新しい操作語彙を学習させることができる。また手動操作部7を用いて操作を行うと、手動操作部7による操作に対応した操作語彙を音声ガイダンスによって知ることができるので、マニュアルを読むことなく操作語彙を覚えることができ、ユーザが操作語彙を学習する負担を軽減することができる。
When an operation that can be performed by voice recognition is performed by the
また本実施形態では、ある操作語彙に対応するタスクについて、音声認識による音声操作と手動操作部による手動操作とを含めた全操作回数に対して音声操作の占める割合が所定の閾値を超えると、その操作語彙に習熟済であると判断して音声ガイダンスを出力せず、所定の閾値以下の場合のみ音声ガイダンスを出力するようにしているので、ユーザが習熟していない操作語彙であることを際立たせることができ、学習効果をより高めることができる。ここにおいて、音声生成部12とスピーカ6とで、音声ガイダンスを出力する音声出力部が構成される。
In the present embodiment, for a task corresponding to a certain operation vocabulary, when the ratio of the voice operation to the total number of operations including the voice operation by voice recognition and the manual operation by the manual operation unit exceeds a predetermined threshold, Since it is judged that the operation vocabulary is familiar and no voice guidance is output, and voice guidance is output only when it is below a predetermined threshold, it is emphasized that the operation vocabulary is not familiar to the user. Can improve the learning effect. Here, the
なお制御部30では、全操作回数に対して音声操作の占める割合から学習状況の進捗合いを判定しているが、全操作回数に対して手動操作の占める割合から学習状況の進捗度合いを判定するようにしても良く、例えば全操作回数に対して手動操作の占める割合が所定の閾値よりも高ければ、対応する操作語彙に未習熟であると判断して、動作モードを学習モードに切り替えるとともに、手動操作の占める割合が閾値以下であれば、対応する操作語彙に習熟済みであると判断して、動作モードを通常モードに切り替える。この場合も、操作語彙に未習熟の場合のみ音声ガイダンスを出力させることで、ユーザが習熟していない操作語彙であることを際立たせることができ、学習効果をより高めることができる。
The
(実施形態2)
上述の実施形態1では、学習状況推定部たる制御部30が、操作語彙の学習状況の進捗度合いを判定する際に、ある操作語彙に対応するタスクについて、全操作回数に対して音声操作の占める割合又は手動操作の占める割合の何れかに基づいて学習状況の進捗度合いを判定しているが、タスクを完了するまでの発話回数の平均値をもとに操作語彙の学習状況の進捗度合いを判定するようにしても良い。尚、操作器1の構成は実施形態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 2)
In the first embodiment described above, when the
例えば操作器1で制御される被制御機器がテレビの場合、テレビのスイッチをオンにして、チャンネルをnチャンネルに合わせるというタスクを行う際に、「テレビ オン」という操作語彙でテレビをオンした後に、「テレビ nチャンネル」という操作語彙でチャンネルをnチャンネルに切り替える方法と、「テレビ nチャンネル」という操作語彙により、いっぺんにテレビをオンしてチャンネルをnチャンネルに切り替える方法とがある。また被制御機器が段調光機能を有する照明器具の場合、照明器具を調光点灯させるというタスクを行う際に、「ライトエー オン」という操作語彙で消灯状態の照明器具(ライトA)を点灯させた後に、「ライトエー チョウコウ」という操作語彙で照明器具(ライトA)を調光する方法と、「ライトエー チョウコウ」という操作語彙で、いっぺんに照明器具(ライトA)を調光点灯させる方法とがある。
For example, when the controlled device controlled by the
このように同じタスクを複数通りの操作語彙で実現できる場合には、より少ない操作語彙でタスクを実行する方が、操作語彙に習熟していると考えられるので、学習状況推定部たる制御部30が、個々のタスクを完了するまでの発話回数を積算して、タスクを1回実行する際の平均発話回数を求めており、個々のタスクを完了するまでの発話回数の平均値(平均発話回数)をもとに、個々のタスク毎に学習状況の進捗度合いを推定しており、発話回数の平均値が個々のタスク毎に予め設定された閾値以上であれば、対応する操作語彙に未習熟であると判断して、動作モードを学習モードに切り替えるとともに、発話回数の平均値が上記の閾値未満であれば、対応する操作語彙に習熟済であると判断して、動作モードを通常モードに切り替えている。 When the same task can be realized with a plurality of operation vocabularies as described above, it is considered that the task is executed with fewer operation vocabularies, so that it is considered familiar with the operation vocabulary. However, by adding up the number of utterances until each task is completed, the average number of utterances when executing the task once is obtained, and the average number of utterances until completing each task (average utterance number) ), The progress of the learning situation is estimated for each task, and if the average number of utterances is greater than or equal to a preset threshold value for each task, the corresponding operation vocabulary is unfamiliar If the average value of the number of utterances is less than the above threshold value, it is determined that the corresponding operation vocabulary is familiar, and the operation mode is changed to the normal mode. Switch That.
そして、動作モードが学習モードに切り替えられた場合には、音声認識により行える操作が手動操作部7によって行われると、制御部30は、上記操作が音声認識により行えることを報知するための音声ガイダンスを音声生成部12により音声合成し、スピーカ6から出力させているので、音声認識による操作が可能なことを知らなかったユーザに対して、音声認識による操作が可能なことを知らしめることができる。一方、動作モードが通常モードに切り替えられた場合には、制御部30は、手動操作部7による手動操作が行われたとしても、上述の音声ガイダンスを出力することはなく、操作語彙に習熟しているユーザに対しては、音声ガイダンスの出力を停止することで、不要な音声ガイダンスを聞かされてユーザが不快に感じるのを防止できる。
When the operation mode is switched to the learning mode, when an operation that can be performed by voice recognition is performed by the
(実施形態3)
上述の実施形態1では、学習状況推定部たる制御部30が、被制御機器に所望の動作を行わせる個々のタスク毎に対応する操作語彙の学習状況を判定しているのに対して、本実施形態では、被制御機器に所望の動作を行わせる全てのタスクについて操作語彙の学習状況を判定するようにしている。尚、操作器1の構成は実施形態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 3)
In the first embodiment described above, the
すなわち、学習状況推定部たる制御部30では、操作器1により制御される被制御機器に所望の動作を行わせる全てのタスクについて、音声認識による音声操作と手動操作部による手動操作とを含めた全操作回数を積算するとともに、全操作回数に対する音声操作の割合、或いは、手動操作の割合を求めており、音声操作の割合又は手動操作の割合の何れかに基づいて操作語彙の学習状況を判定している。
That is, the
つまり、制御部30は、全操作回数に対する音声操作の割合が所定の閾値以下、或いは、手動操作の割合が所定の閾値よりも高ければ、音声操作に未習熟であると判断して、動作モードを学習モードに切り替えるとともに、全操作回数に対する音声操作の割合が所定の閾値よりも高ければ、或いは、手動操作の割合が所定の閾値以下であれば、音声操作に習熟済であると判断して、動作モードを通常モードに切り替えている。
That is, the
そして、動作モードが学習モードに切り替えられた場合には、音声認識により行える操作が手動操作部7によって行われると、制御部30は、上記操作が音声認識により行えることを報知するための音声ガイダンスを音声生成部12により音声合成し、スピーカ6から出力させているので、音声認識による操作が可能なことを知らなかったユーザに対して、音声認識による操作が可能なことを知らしめることができる。一方、動作モードが通常モードに切り替えられた場合には、制御部30は、手動操作部7による手動操作が行われたとしても、上述の音声ガイダンスを出力することはなく、操作語彙に習熟しているユーザに対しては、音声ガイダンスの出力を停止することで、不要な音声ガイダンスを聞かされてユーザが不快に感じるのを防止できる。
When the operation mode is switched to the learning mode, when an operation that can be performed by voice recognition is performed by the
(実施形態4)
上述の実施形態では学習状況の進捗度合いを推定する際にユーザの識別を行っていないが、ユーザの識別を行って、個々のユーザ毎に学習状況の進捗度合いを判定するとともに、音声操作により行える操作が手動操作部により行われた際に、操作を行ったユーザの学習状況に応じて音声ガイダンスを出力するか否かを切り換えるようにしても良い。尚、音声認識機能付き操作器1の基本的な構成は実施形態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 4)
In the above-described embodiment, the user is not identified when estimating the progress of the learning situation. However, the user is identified, and the progress of the learning situation is determined for each individual user and can be performed by voice operation. When the operation is performed by the manual operation unit, whether or not to output the voice guidance may be switched according to the learning status of the user who performed the operation. In addition, since the basic structure of the
本実施形態の操作器1では、操作部を操作する人物を撮影するカメラ(図示せず)を供え、操作器1を操作する全てのユーザの顔画像をデータベース10に予め登録するとともに、全てのユーザの音響モデルを音響モデル記憶部8に記憶させており、音声操作による操作が行われた場合には、入力音声と音響モデル記憶部8に記憶された各ユーザの音響モデルとを比較することで、音声操作を行ったユーザを特定し、このユーザが音声操作を行った回数を計数する。また手動操作部7による操作が行わせれた場合には、手動操作部7を操作した人物のカメラ画像と、データベース10に登録された顔画像とを比較することによって、手動操作を行ったユーザを特定し、このユーザが手動操作を行った回数を計数する。
In the
次に、この操作器1の動作を図4のフローチャートに基づいて説明する。尚、図4のフローチャートに示す動作は、図3のフローチャートと略同様であるので、共通する部分の動作については、その説明は省略する。
Next, operation | movement of this
操作入力方法が音声操作の場合、ステップS4で音声認識部9がマイク5からユーザの発話した音声を取り込み、入力された音声と音響モデル記憶部8に記憶された音響モデルとを比較することで音声認識を行って、認識結果を対話制御部13に出力する(ステップS5)。対話制御部13は、音声認識部9から入力された認識結果が音声か否かを判別し(ステップS6)、音声でなければステップS2に戻り、音声の場合は対話処理部13がデータベース10内に構築された語彙操作対応付けデータベースを参照する(ステップS7)。語彙操作対応付けデータベースには上記の表1に示すような認識語彙−操作対応テーブルが登録されており、個々の被制御機器に対して、設置位置を示す宅内ID、機器IDと、被制御機器を操作するための操作語彙と、操作語彙による操作内容とを示すデータが対応付けて記憶されている。この時、制御部30が、入力された音声と各ユーザの音響モデルとを比較することで、音声操作を行ったユーザを識別し、このユーザの音声操作回数を計数する(ステップS18)。その後、対話制御部13では、認識語彙操作テーブルを参照し(ステップS8)、認識結果が語彙操作対応付けデータベースに登録された操作語彙であれば、照明制御部19により操作語彙に対応する処理を行わせた後(ステップS9)、タスクを終了して(ステップS10)、ステップS2に戻る。
When the operation input method is a voice operation, the
一方、操作入力方法が手動操作の場合、手動制御部18が手動操作部7の操作内容に応じて照明制御部19を制御し、所望の動作を行わせた後(ステップS11)、制御部30がカメラにより撮像された操作者の顔画像とデータベース10に登録された各ユーザの顔画像とを比較することによって、手動操作を行ったユーザを識別し、このユーザの手動操作回数を計数する(ステップS19)。その後、対話制御部13が、手動制御部18による制御動作をもとにデータベース10内に構築された操作語彙対応付けデータベースを参照し(ステップS12)、手動操作部7の操作に対応した操作語彙があるか否かを判別する(ステップS13)。操作語彙対応付けデータベースには上記の表2に示すような操作−認識語彙対応テーブルが登録されており、個々のタスクに対して、手動操作部7による操作に割り当てた操作IDと、操作語彙とが対応付けて記憶されている。ここで、操作−認識語彙対応テーブルに操作に対応した操作語彙があれば、学習状況推定部としての制御部30が、手動操作を行ったユーザについて対応する操作語彙の学習状況を判定する処理を行う(ステップS20)。すなわち制御部30では、ステップS18,S19の識別結果をもとに、この操作語彙について音声操作と手動操作とを含めた全操作回数を積算するとともに、全操作回数に対する音声操作の割合、或いは、手動操作の割合を求め、全操作回数に対する音声操作又は手動操作の割合に基づいて動作モードを学習モード又は通常モードの何れかに切り替えている(ステップS15)。ここにおいて、制御部30では、全操作回数に対する音声操作の割合が所定の閾値以下、或いは、手動操作の割合が所定の閾値よりも高ければ、音声操作に未習熟であると判断して、動作モードを学習モードに切り替えるとともに、全操作回数に対する音声操作の割合が所定の閾値よりも高ければ、或いは、手動操作の割合が所定の閾値以下であれば、音声操作に習熟済であると判断して、動作モードを通常モードに切り替えている。そして、動作モードが学習モードに切り替えられた場合は、制御部30が、手動操作部による操作に対応した操作語彙をユーザに知らせる音声ガイダンスを音声生成部12により合成させて、スピーカ6から出力させた後(ステップS16)、タスクを終了して(ステップS10)、ステップS2に戻る。一方、動作モードが通常モードに切り替えられた場合、制御部30は、この操作語彙にユーザが習熟済みであると判断し、タスクを終了して(ステップS10)、ステップS2に戻る。
On the other hand, when the operation input method is manual operation, the
このように本実施形態では、制御部30が、音声操作あるいは手動操作を行ったユーザを識別し、個々のユーザについてタスク毎に操作語彙の学習状況の進捗度合い(習熟度)を判定しているので、個々のユーザ毎にその習熟度に応じて動作モードを学習モード又は通常モードの何れかに切り換えることができる。複数のユーザが操作器1を使用する場合は、個々のユーザ毎に操作語彙の習熟度にバラツキが生じるが、発話したユーザを個別に識別することで、ユーザ毎に音声操作の習熟度を判定することができ、音声操作に未習熟のユーザに対してのみ音声ガイダンスを提供することで、その学習効果を高めることができる。また音声操作に習熟済のユーザに対しては音声ガイダンスの出力を停止することで、不要な音声ガイダンスを出力することによってユーザが不快感を感じるのを防ぐことができる。ここにおいて、個々のユーザ毎の音響モデルを登録した音響モデル記憶部8と音声認識部9、並びに、ユーザの顔画像を記憶したデータベースとカメラと顔認証を行う制御部30などから、ユーザを個別に識別するユーザ識別部が構成される。
As described above, in the present embodiment, the
なお、本実施形態では制御部30が、個々のユーザ毎に全操作回数に対する音声操作の割合又は手動操作の割合の何れかより学習状況の進捗度合いを判定しているが、実施形態2で説明したように、個々のタスクを完了するまでの発話回数の平均値から、個々のタスク毎の学習状況を推定するようにしても良く、この場合には個々のユーザ毎の音響モデルを登録した音響モデル記憶部8と音声認識部9とでユーザ識別部が構成される。
In this embodiment, the
(実施形態5)
上述の各実施形態では、制御部30が、全操作回数に対する音声操作の占める割合又は手動操作の占める割合の何れかに基づいて、ユーザによる操作語彙の学習状況の進捗状況を判定し、その判定結果に基づいて動作モードを学習モード又は通常モードの何れかに自動的に切り替えるようになっているが、ユーザ自身が制御部30の動作モードを学習モード又通常モードの何れかに直接切り替えるようにしても良い。尚、操作器1の構成は実施形態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)
In each of the embodiments described above, the
本実施形態では手動操作部7に、制御部30の動作モードを学習モード又は通常モードの何れかに選択的に切り替える切替スイッチ(図示せず)を設けてあり、ユーザによる切替スイッチの切替操作に応じて、制御部30の動作モードが学習モード又は通常モードの何れかに切り替えられるので、ユーザ自身の意志で動作モードを設定することができる。
In the present embodiment, the
ここで、切替スイッチにより動作モードを学習モードに切り替えた場合、音声認識により行える操作が手動操作部7によって行われると、制御部30は、上記操作が音声認識により行えることを報知するための音声ガイダンスを音声生成部12により音声合成し、スピーカ6から出力させており、音声認識による操作が可能なことを知らなかったユーザに対して、音声認識による操作が可能なことを知らしめることができ、マニュアルを読むなどして操作語彙を覚えるユーザの負担を軽減し、操作器を使いながら自然に新しい操作語彙を学習させることができる。
Here, when the operation mode is switched to the learning mode by the changeover switch, when an operation that can be performed by voice recognition is performed by the
一方、切替スイッチにより動作モードを通常モードに切り替えた場合、制御部30は、手動操作部7による手動操作が行われたとしても、上述の音声ガイダンスを出力することはなく、音声ガイダンスの不要なユーザに対しては、音声ガイダンスの出力を停止することで、不要な音声ガイダンスを聞かされてユーザが不快に感じるのを防止できる。
On the other hand, when the operation mode is switched to the normal mode by the changeover switch, the
1 音声認識機能付き操作器
5 マイク(音声入力部)
6 スピーカ(音声出力部)
7 手動操作部
8 音響モデル記憶部(記憶部)
9 音声認識部
20 照明器具(被制御機器)
30 制御部
1 Controller with
6 Speaker (Audio output unit)
7
9
30 Control unit
Claims (4)
制御部は、音声認識により操作可能な操作が手動操作部により行われると、当該操作が音声認識により行えることを報知するための音声ガイダンスを音声出力部から出力させ、
モード切換部は、個々のタスク毎に、学習状況推定部の推定結果が所定レベル以下であれば動作モードを学習モードに切り替え、且つ、推定結果が所定レベルを超えると動作モードを通常モードに切り換えており、
学習状況推定部は、個々のタスク毎にタスクを完了するまでの発話回数を積算し、この積算値をタスクの実行回数で除算することによって、タスクを1回実行する際の平均発話回数を求め、この平均発話回数をもとに個々のタスク毎に学習状況の進捗度合いを推定することを特徴とする音声認識機能付き操作器。 A manual operation unit for operating the controlled device, a voice input unit for inputting a voice spoken by the user, a storage unit storing an acoustic model of a plurality of operation vocabularies for operating the controlled device, and a voice A voice recognition unit that performs voice recognition by comparing the voice input to the input unit with the acoustic model stored in the storage unit, a voice output unit that outputs voice guidance, and an operation input or voice recognition by a manual operation unit A control unit that controls the controlled device based on any of the recognition results by the unit, and a learning mode or voice guidance that outputs the voice guidance from the voice output unit due to the operation input of the manual operation unit as the operation mode of the control unit A mode switching unit that switches to one of the normal modes that stops the output of the output, and the controlled device to make the controlled device perform a desired operation on the progress of the learning status of the operation vocabulary by the user Comprising a learning condition estimation unit that estimates for each individual task,
When an operation that can be performed by voice recognition is performed by the manual operation unit, the control unit causes the voice output unit to output voice guidance for notifying that the operation can be performed by voice recognition,
For each task, the mode switching unit switches the operation mode to the learning mode if the estimation result of the learning status estimation unit is below a predetermined level, and switches the operation mode to the normal mode if the estimation result exceeds the predetermined level. And
The learning status estimation unit calculates the average number of utterances when a task is executed once by adding up the number of utterances until the task is completed for each task and dividing the integrated value by the number of times of execution of the task. An operation device with a voice recognition function that estimates the progress of the learning situation for each task based on the average number of utterances .
制御部は、音声認識により操作可能な操作が手動操作部により行われると、当該操作が音声認識により行えることを報知するための音声ガイダンスを音声出力部から出力させ、
モード切換部は、個々のタスク毎に、学習状況推定部の推定結果が所定レベル以下であれば動作モードを学習モードに切り替え、且つ、推定結果が所定レベルを超えると動作モードを通常モードに切り換えており、
学習状況推定部は、個々のタスク毎に、音声認識による音声操作と手動操作部による手動操作とを含めた全操作回数に対して音声操作の占める割合又は手動操作の占める割合の少なくとも何れか一方に基づいて学習状況の進捗度合いを推定することを特徴とする音声認識機能付き操作器。 A manual operation unit for operating the controlled device, a voice input unit for inputting a voice spoken by the user, a storage unit storing an acoustic model of a plurality of operation vocabularies for operating the controlled device, and a voice A voice recognition unit that performs voice recognition by comparing the voice input to the input unit with the acoustic model stored in the storage unit, a voice output unit that outputs voice guidance, and an operation input or voice recognition by a manual operation unit A control unit that controls the controlled device based on any of the recognition results by the unit, and a learning mode or voice guidance that outputs the voice guidance from the voice output unit due to the operation input of the manual operation unit as the operation mode of the control unit A mode switching unit that switches to one of the normal modes that stops the output of the output, and the controlled device to make the controlled device perform a desired operation on the progress of the learning status of the operation vocabulary by the user Comprising a learning condition estimation unit that estimates for each individual task,
When an operation that can be performed by voice recognition is performed by the manual operation unit, the control unit causes the voice output unit to output voice guidance for notifying that the operation can be performed by voice recognition,
For each task, the mode switching unit switches the operation mode to the learning mode if the estimation result of the learning status estimation unit is below a predetermined level, and switches the operation mode to the normal mode if the estimation result exceeds the predetermined level. And
For each task, the learning status estimation unit has at least one of the ratio occupied by the voice operation or the ratio occupied by the manual operation with respect to the total number of operations including the voice operation by voice recognition and the manual operation by the manual operation unit. An operation device with a voice recognition function, wherein the progress degree of a learning situation is estimated based on the above .
制御部は、音声認識により操作可能な操作が手動操作部により行われると、当該操作が音声認識により行えることを報知するための音声ガイダンスを音声出力部から出力させ、
モード切換部は、学習状況推定部の推定結果が所定レベル以下であれば動作モードを学習モードに切り替え、且つ、推定結果が所定レベルを超えると動作モードを通常モードに切り換え、
学習状況推定部は、被制御機器に所望の動作を行わせる全てのタスクについて、音声認識による音声操作と手動操作部による手動操作とを含めた全操作回数に対して音声操作の占める割合又は手動操作の占める割合の少なくとも何れか一方に基づいて学習状況の進捗度合いを推定することを特徴とする音声認識機能付き操作器。 A manual operation unit for operating the controlled device, a voice input unit for inputting a voice spoken by the user, a storage unit storing an acoustic model of a plurality of operation vocabularies for operating the controlled device, and a voice A voice recognition unit that performs voice recognition by comparing the voice input to the input unit with the acoustic model stored in the storage unit, a voice output unit that outputs voice guidance, and an operation input or voice recognition by a manual operation unit A control unit that controls the controlled device based on any of the recognition results by the unit, and a learning mode or voice guidance that outputs the voice guidance from the voice output unit due to the operation input of the manual operation unit as the operation mode of the control unit A mode switching unit that switches to any of the normal modes for stopping the output of, and a learning status estimation unit that estimates the degree of progress of the learning status of the operation vocabulary by the user,
When an operation that can be performed by voice recognition is performed by the manual operation unit, the control unit causes the voice output unit to output voice guidance for notifying that the operation can be performed by voice recognition,
The mode switching unit switches the operation mode to the learning mode if the estimation result of the learning state estimation unit is equal to or lower than the predetermined level, and switches the operation mode to the normal mode when the estimation result exceeds the predetermined level,
The learning status estimation unit determines the ratio of the voice operation to the total number of operations including the voice operation by voice recognition and the manual operation by the manual operation unit for all tasks that cause the controlled device to perform a desired operation or manual operation. An operation device with a voice recognition function, wherein the progress degree of a learning state is estimated based on at least one of the proportions of operations.
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