JP5137853B2 - 車載用音声認識装置 - Google Patents
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Description
また、ユーザに対する運転負荷の大きさとして車速情報、ハンドルの操舵角情報、車両の進退を判定し、判定した運転負荷レベルに基づいて、ユーザに対する自動音声案内を変更する車載用音声認識装置も知られている(例えば、特許文献2参照)。
また、特許文献2に開示された技術によれば、ユーザの運転負荷レベルに基づいて音声自動応答の方法を変更することが出来るが、ユーザ毎の認識語彙理解度を判定していないため、例えば、ユーザが案内を聞き取れていない(聞いていない)ために発話可能な語彙が理解できない状況にあっては、そのユーザに適した音声案内ができないといった問題があった。
また、この発明に係る車載用音声認識装置は、入力音声を取得する音声入力部と、取得した入力音声を音声認識する音声認識部と、音声認識の結果に基づきユーザに発話を促す案内を提示する案内情報出力部と、音声認識部による音声認識中に監視されるユーザ操作に対するタイムアウト回数、または訂正回数、またはタイムアウト回数と訂正回数の両方を取得し、その回数が多くなるにつれて案内に対する理解が低いことを示す認識語彙理解度を判定する認識語彙理解度判定部と、案内情報出力部が提示する案内を、認識語彙理解度判定部で判定された認識語彙理解度に応じて、その認識語彙理解度のユーザが把握できる内容または提示形態の案内に変更する案内内容決定部と、キー操作による訂正入力時のキー押圧力を判定するキー押下判定部と、センサによって検知される車両のリバース情報やハンドルの操舵角に関する情報を示す信号に基づき車両の運転操作状態を判定する運転操作状態判定部とを備え、認識語彙理解度判定部は、キー押下判定部から出力されるキー押圧力に応じて訂正回数に重み付けしてカウントし、当該重み付けした訂正回数と、前記運転操作状態判定部から出力される車両の運転操作状態とを認識語彙理解度の判定に反映させることを特徴とするものである。
また、この発明に係る車載用音声認識装置は、入力音声を取得する音声入力部と、取得した入力音声を音声認識する音声認識部と、音声認識の結果に基づきユーザに発話を促す案内を提示する案内情報出力部と、音声認識部による音声認識中に監視されるユーザ操作に対するタイムアウト回数、または訂正回数、またはタイムアウト回数と訂正回数の両方を取得し、その回数が多くなるにつれて案内に対する理解が低いことを示す認識語彙理解度を判定する認識語彙理解度判定部と、案内情報出力部が提示する案内を、認識語彙理解度判定部で判定された認識語彙理解度に応じて、その認識語彙理解度のユーザが把握できる内容または提示形態の案内に変更する案内内容決定部と、キー操作による訂正入力時のキー押圧力を判定するキー押下判定部と、センサによって検知されるユーザの発汗、心拍数、視線、あるいは音声入力時の口調を示す信号に基づきユーザの心理状態を判定するユーザ状態判定部とを備え、認識語彙理解度判定部は、キー押下判定部から出力されるキー押圧力に応じて訂正回数に重み付けしてカウントし、当該重み付けした訂正回数と、前記ユーザ状態判定部から出力されるユーザの心理状態を認識語彙理解度の判定に反映させることを特徴とするものである。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係る車載用音声認識装置の構成を示すブロック図である。
図1において、この発明の実施の形態1に係る車載用音声認識装置1には、手動で操作してコマンド等データを入力するリモコンやタッチパネル等2と、音声入力のためにユーザの発話内容を集音するマイク3と、画像やテロップを表示する表示モニタ4と、音声出力を行なうスピーカ5と、各種センサ類(ここでは、車両の現在地を測位するGPS(Global Positioning System)6と、加速度を測定するGセンサ7と、外部センサから車両速度やハンドル操舵角などの情報を取得する車内LAN(Local Area Network)8が接続されている。
タイムアウト回数カウント部15は、音声操作中のタイムアウト回数をカウントし、また、訂正操作回数カウント部16は、音声操作中の訂正操作回数をカウントしてそれぞれ制御部11へ供給する。走行状況判定部17は、車両が現在停車中か運転中かの走行状況を判定し、また、運転状態判定部18は、車の進退・ハンドルの操舵等の運転状況を取得してそれぞれ制御部11へ供給する。
認識語彙理解度判定部20は、制御部11による制御の下、タイムアウト回数カウント部15、訂正操作回数カウント部16、走行状況判定部17、運転操作状態判定部18、ユーザ状態判定部19のそれぞれから情報を取得して、ユーザが音声認識可能な語彙をどの程度理解しているかを示す認識語彙理解度を判定して制御部11へ供給する。また、案内内容決定部21は、制御部11による制御の下、認識語彙理解度判定部20により出力されるユーザの認識語彙理解度に基づきユーザに対して出力する音声ガイダンス、あるいはテロップ等による案内を変更する。
制御部11は、例えば、マイコンによって構成され、キー入力部9や音声入力部10から受付けたコマンドに対応する処理を行うために上記した各制御ブロック12〜21へ命令を出力する。なお、ここでは、音声出力部13と画面出力部14を総称して案内情報出力部という。
以下、図2に示すフローチャートを参照しながら、図1に示す実施の形態1に係る車載用音声認識装置の動作について詳細に説明する。
ここでは、発話キーの押下があったことを契機に音声認識処理を開始するため、制御部11が発話キーの押下を監視しているが、音声入力開始が別の操作で定義されている場合はその操作を監視することになる。発話キーが押下された場合は、タイムアウト回数カウント部15がタイムアウト回数を0(初期化)に設定し(ステップST202)、かつ、訂正操作回数カウント部16が訂正操作回数を0(初期化)に設定する(ステップST203)。
すなわち、ステップST202とステップST203でタイムアウト回数および訂正操作回数がともに「0」となっているため、図6に示すテーブルデータから理解度は「10」と判定され、当該判定されたユーザの認識語彙理解度に基づき案内内容決定部21で案内の内容を決定する(ステップST205)。続いて、案内内容決定部21は、音声出力部13または画面出力部14を起動して音声ガイダンス、あるいはテロップを表示させることによって案内をユーザに提示する(ステッブST206)。ここで、提示される案内の内容については後述する。
なお、タイムアウトが検出されなかった場合(ステップST208“No”)、制御部11は、音声出力部13もしくは画面出力部14を起動して音声認識部12による音声認識結果をユーザに提示する(ステップST210)。
案内の続きがある場合(ステップST213“Yes”)、車載用音声認識装置1はタイムウト回数を初期化するステップST202に戻る。案内の続きがなければ(ステップST213“No”)、音声認識処理を終了する。
上記した実施の形態1では、音声認識処理中のタイムアウト回数と訂正回数、またはその両方に基づいてユーザの認識語彙理解度を判定したが、以下に説明する実施の形態2では、キー押下判定部22がリモコンキー押下時の押圧力、または押下時間またはその両方を監視し、その押圧力、または押下時間、またはその両方に応じて訂正回数のカウントに重み付けを付し、認識語彙理解度の判定に反映させるようにしたものである。
例えば、キー押下判定部22が、ユーザがキーを強く押した場合は理解度が低いと判定されるように重み付けし、認識語彙理解度判定部20がその重みを考慮して理解度を判定して案内の方法を変更することとした。押下時間についても同様である。このとき、認識語彙理解度判定部20は、実施の形態1同様、図7に示した認識語彙理解度判定情報が記憶されたデータテーブルを参照するものとする。以下、図2に示す基本動作、および図3に示すフローチャートを参照しながら実施の形態2に係る車載用音声認識装置の動作について詳細に説明する。
図3のフローチャートにおいて、ステップST214では、キー押下判定部22は、ユーザがリモコン/タッチパネル2に割り付けられた訂正キーを押したときの押下圧(強さ)を判定する。押下圧は、訂正キーの下に実装される例えば、圧電センサから取得することができる。ここで、訂正キーが強く押されたと判定された場合、訂正操作回数カウント部16が、例えば、訂正操作回数+2、弱く押されていた場合は訂正操作回数+1とするように、キー押下の強さによって訂正操作回数に重み付けしてカウントし(ステップST215)、認識語彙理解度判定処理を行う図2に示す基本動作のステップST204の処理に戻る。なお、キー押下の強弱の判定は、キー押下判定部22が、標準押下圧と比較することにより判定するものとする。
上記した実施の形態1、2では、認識語彙理解度判定部20は、音声認識時のタイムアウト回数と訂正回数または、その両方に基づいてユーザの認識語彙理解度を判定したが、以下に説明する実施の形態3では、更に、走行状況判定部17により判定される車両の走行状況も考慮してユーザの認識語彙理解度判定を行い、ユーザに適した案内を提示することとした。
例えば、停車中にタイムアウトした場合には、認識語彙理解度判定部20は、停車中は走行中に比べ、騒音が少なく、案内が聞き取りやすいにもかかわらずタイムアウトしたことからユーザが認識可能な語彙を理解していないと判定し、それによって、案内を変更させる。走行状況の判定は、GPS6やGセンサ7によってそれぞれ取得される車両の現在位置、加速度情報、あるいは車内LAN8を介して取得される車速、操舵角等の情報を用いることとする。
図2に基本動作として示すステップST201からST206の処理は、上記した実施の形態1、2と同様である。車載用音声認識装置1は、ステップST206でユーザに案内を提示した後、図4のフローチャートに示すステップST216の処理に進む。ステップST216において、走行状況判定部17は、GPS6やGセンサ7などの情報を監視して車両が走行中か停車中かを判定して制御部11に供給し、図2に示す音声認識処理を実行する基本動作ステップST207の処理に戻る。
例えば、タイムアウト回数が1回、訂正操作回数が0回、走行状況が停車中であった場合は、図8に示したデータテーブルから理解度は「4」となる。ここでは、停車中であったにもかかわらずユーザは発話できなかったものと考え、ユーザの認識語彙の理解度は低く設定される。ステップST205では、ステップST204で判定した理解度に基づき案内内容決定部21が案内の内容をユーザの理解度に合わせて変更する。ここでは、ステップST204で判定した認識語彙理解度が比較的低いため、案内をわかりやすく提示するように案内内容が変更される。案内内容については後述する。
以下に説明する実施の形態4では、ユーザの運転状態を判定する運転操作状態判定部18を備え、音声認識時にタイムアウトや訂正操作された場合に、認識語彙理解度判定部20が運転状況を考慮して認識語彙理解度判定を行う構成とした。
例えば、車両を後退(リバース)させていたためにタイムアウトした場合には、認識語彙理解度判定部20は、後退運転の際の発話が困難なことを考慮して、ユーザの理解度を普通(低くはない)と設定し、案内を行うものである。以下、図2に示す基本動作および図5に示すフローチャートを参照しながら実施の形態4に係る車載用音声認識装置の動作について詳細に説明する。
ステップST217では、運転操作状態判定部18が、運転の操作状態として車両のリバース情報(車を後退させているか否か)やハンドルの操舵角に関する情報等を取得する。なお、運転操作状態は、車内LAN8等を介して取得可能な車速などの情報を利用するものとする。運転操作状態判定部18は、ステップST217で運転操作状態を取得後、図2に示す基本動作のステップST207の処理に戻る。
ステップST205では、ステップST204で判定した認識語彙理解度に基づき、案内内容決定部21が案内の内容をユーザの認識語彙理解度に合わせて変更する。例えば、ステップST204で判定した理解度が比較的高いため、案内をわかりやすくする処理は行わないようにする。
以下に説明する実施の形態5では、例えば、ハンドル等に設置されたセンサ類によって検知される信号によりユーザの心理状態を判定するユーザ状態判定部19を更に備え、音声認識時にタイムアウトや訂正操作された場合に、認識語彙理解度判定部20がユーザの状態を考慮して理解度を判定する構成とした。
認識語彙理解度判定部20は、例えば、心拍数があがっていた場合は音声操作に慣れていない等の判定を行い、ユーザの認識語彙理解度が低いとして、案内を変更させるものである。ここで、ユーザの状態は、発汗、心拍数、視線をセンシングし、あるいはユーザの音声入力時の口調を利用することが考えられる。以下、図2に示す基本動作および図6に示すフローチャートを参照しながら実施の形態5に係る車載用音声認識装置の動作について詳細に説明する。
ステップST218では、ユーザ状態判定部19が、ユーザの発汗や心拍数や視線をセンシングすることでユーザの心理状態を取得する。そして、ステップST219で案内に対して入力された音声を音声認識処理部12が認識処理し、ステップST220の処理へ進む。ステップST220では、ユーザ状態判定部19が、ユーザが音声入力するときの口調を取得し、図2の基本動作ステップST208の処理に戻る。
例えば、タイムアウト回数が1回、訂正操作回数が0回、ユーザ状態として発汗あり、心拍数が高い・視線が定まらない・口調が弱いと判定されていた場合は、上記したデータテーブルを参照することにより、理解度は「1」となる。ここでは、タイムアウトは1回であるが、ユーザは発話語彙がわからず戸惑っている状態であると考え、理解度が低く設定されている。ステップST205では、ステップST204で判定された認識語彙理解度に基づき、案内内容決定部21が案内の内容をユーザの理解度に合わせて変更する。個々では、ステップST204で判定した理解度が比較的低いため、案内をわかりやすく提示するように案内内容が変更される。案内のバリエーションについては後述する。
案内内容決定部21は、ユーザの認識語彙理解度が低い場合には、案内を詳しく設定して発話語彙をユーザに把握させることができる。詳しい案内については、あらかじめメッセージを複数用意しておいて切り替えるか、または動的に生成するなどの方法を用いる。変更方法の例として、例えば、図2に示す基本動作のステップST206で、音声出力部13あるいは画面出力部14が「続きの住所をお話しください」と提示したが、タイムアウトや訂正操作によりステップST204の処理に戻り、ステップST204で、ユーザの理解度が低いと判定された場合、その案内は、「市区町村または住所番号をお話しください」のように変更される。さらに、タイムアウトや誤認識による訂正操作により、再びステップST204の処理に戻り、ステップST204でユーザの理解度が低いと判定された場合、音声出力部13あるいは画面出力部14が「三田市三輪2丁目などとお話しください」と提示することが考えられる。
更に、ユーザの認識語彙理解度が低い場合には、案内開始時に音または画像またはその両方により注意を促し、ユーザが案内に注意が向くように仕向けることにより、その案内内容から発話語彙をユーザに把握させることができる。これは、案内内容決定部21があらかじめ案内開始時に鳴らす音(ビープ音)等を用意しておき、図2に示す基本動作のステップST205で、音を鳴らす場合のみ設定を行う。このとき、案内開始時に鳴らす音は複数種類用意しておき、認識語彙理解度によって使い分けても良い。
図2に示す基本動作のステップST205で、案内内容決定部21によって、案内の中で発話可能な部分の音声のレベルを設定し直す必要がある(音量を大きくするように設定するまたは、発話可能な語彙の音量はそのままで、それ以外の部分の音量を下げる。)
変更方法の例として、図2に示す基本動作のステップST206で、「住所または施設とお話しください」と画面に表示したが、タイムアウトや訂正操作によりステップST204の処理に戻り、ステップST204でユーザの理解度が低いと判定された場合、画面出力部14が案内の表示を「住所または施設とお話しください」と強調表示することが考えられる。
また、案内開始時にビープ音を報知することにより、あるいは、車載用音声認識装置1からの案内に含まれる発話語彙を示す部分の音量を大きくすることにより、案内を聞いていないまたは聞き取れていないために認識語彙理解度が低いユーザに対して車載用音声認識装置1からの案内に対して注意を喚起することが可能となり、かつ、適切な案内をおこなうことができる。
Claims (8)
- 入力音声を取得する音声入力部と、
前記取得した入力音声を音声認識する音声認識部と、
前記音声認識の結果に基づきユーザに発話を促す案内を提示する案内情報出力部と、
前記音声認識部による音声認識中に監視されるユーザ操作に対するタイムアウト回数、または訂正回数、またはタイムアウト回数と訂正回数の両方を取得し、その回数が多くなるにつれて前記案内に対する理解が低いことを示す認識語彙理解度を判定する認識語彙理解度判定部と、
前記案内情報出力部が提示する案内を、前記認識語彙理解度判定部で判定された認識語彙理解度に応じて、その認識語彙理解度のユーザが把握できる内容または提示形態の案内に変更する案内内容決定部と、
キー操作による訂正入力時のキー押圧力を判定するキー押下判定部と、
センサによって検知される車両の現在位置、加速度、車速または操舵角を示す信号に基づき車両の走行状況を判定する走行状況判定部と
を備え、
前記認識語彙理解度判定部は、前記キー押下判定部から出力されるキー押圧力に応じて前記訂正回数に重み付けしてカウントし、当該重み付けした訂正回数と、前記走行状況判定部から出力される車両の走行状況とを前記認識語彙理解度の判定に反映させることを特徴とする車載用音声認識装置。 - 入力音声を取得する音声入力部と、
前記取得した入力音声を音声認識する音声認識部と、
前記音声認識の結果に基づきユーザに発話を促す案内を提示する案内情報出力部と、
前記音声認識部による音声認識中に監視されるユーザ操作に対するタイムアウト回数、または訂正回数、またはタイムアウト回数と訂正回数の両方を取得し、その回数が多くなるにつれて前記案内に対する理解が低いことを示す認識語彙理解度を判定する認識語彙理解度判定部と、
前記案内情報出力部が提示する案内を、前記認識語彙理解度判定部で判定された認識語彙理解度に応じて、その認識語彙理解度のユーザが把握できる内容または提示形態の案内に変更する案内内容決定部と、
キー操作による訂正入力時のキー押圧力を判定するキー押下判定部と、
センサによって検知される車両のリバース情報やハンドルの操舵角に関する情報を示す信号に基づき車両の運転操作状態を判定する運転操作状態判定部と
を備え、
前記認識語彙理解度判定部は、前記キー押下判定部から出力されるキー押圧力に応じて前記訂正回数に重み付けしてカウントし、当該重み付けした訂正回数と、前記運転操作状態判定部から出力される車両の運転操作状態とを前記認識語彙理解度の判定に反映させることを特徴とする車載用音声認識装置。 - 入力音声を取得する音声入力部と、
前記取得した入力音声を音声認識する音声認識部と、
前記音声認識の結果に基づきユーザに発話を促す案内を提示する案内情報出力部と、
前記音声認識部による音声認識中に監視されるユーザ操作に対するタイムアウト回数、または訂正回数、またはタイムアウト回数と訂正回数の両方を取得し、その回数が多くなるにつれて前記案内に対する理解が低いことを示す認識語彙理解度を判定する認識語彙理解度判定部と、
前記案内情報出力部が提示する案内を、前記認識語彙理解度判定部で判定された認識語彙理解度に応じて、その認識語彙理解度のユーザが把握できる内容または提示形態の案内に変更する案内内容決定部と、
キー操作による訂正入力時のキー押圧力を判定するキー押下判定部と、
センサによって検知されるユーザの発汗、心拍数、視線、あるいは音声入力時の口調を示す信号に基づきユーザの心理状態を判定するユーザ状態判定部と
を備え、
前記認識語彙理解度判定部は、前記キー押下判定部から出力されるキー押圧力に応じて前記訂正回数に重み付けしてカウントし、当該重み付けした訂正回数と、前記ユーザ状態判定部から出力されるユーザの心理状態とを前記認識語彙理解度の判定に反映させることを特徴とする車載用音声認識装置。 - 前記案内情報出力部は、
前記認識語彙理解度判定部により判定されるユーザの認識語彙理解度が低くなるにしたがって前記案内を詳細な内容に変更することを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか1項記載の車載用音声認識装置。 - 前記案内情報出力部は、
前記認識語彙理解度判定部により判定されるユーザの認識語彙理解度が低くなるにしたがって前記案内の速度を低速度とすることを特徴とする請求項1から請求項4のうちのいずれか1項記載の車載用音声認識装置。 - 前記案内情報出力部は、
前記認識語彙理解度判定部により判定されるユーザの認識語彙理解度が低くなると前記案内開始時に音または表示、もしくは音と表示により報知することを特徴とする請求項1から請求項5のうちのいずれか1項記載の車載用音声認識装置。 - 前記案内情報出力部は、
前記認識語彙理解度判定部により判定されるユーザの認識語彙理解度が低くなると前記案内に含まれる発話語彙を示す箇所の音量を他の箇所の音量に比べ相対的に大きくなるよう設定することを特徴とする請求項1から請求項6のうちのいずれか1項記載の車載用音声認識装置。 - 前記案内情報出力部は、
前記認識語彙理解度判定部により判定されるユーザの認識語彙理解度に基づき画面への表示形態を変化させることを特徴とする請求項1から請求項7のうちのいずれか1項記載の車載用音声認識装置。
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