JP6610610B2 - 音声入出力装置、無線接続方法、音声対話システム - Google Patents
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Description
一方、ロボットと制御装置との接続に汎用的な無線接続規格を利用した場合、当該規格を利用する無関係な機器がロボットに接続を試みてしまうという問題が発生する。
具体的には、前記ユーザが発した音声を取得する音声入力手段と、前記音声に対する応答を生成する制御装置との間の接続を制御する接続制御手段と、取得された前記音声を前記制御装置に送信し、前記音声に対する応答を前記制御装置から受信して出力する対話制御手段と、を有し、前記接続制御手段は、前記制御装置との間で、音声を伝送する音声チャネルの接続と、前記音声以外のデータを伝送するデータチャネルの接続をそれぞれ確立し、前記データチャネルの接続が確立してから所定の時間以内に前記音声チャネルによる接続が完了しない場合に、前記データチャネルを切断することを特徴とする。
る音声データ)を取得して出力する。
かかる構成によると、同じ無線通信規格を利用する無関係な装置からの接続があった場合に、当該無用な接続を解消することができる。
そこで、タイミングを一致させるため、BLEによる接続が確立してからオーディオ接続を待ち受ける。これにより、同一の機器が確実にデータチャネルと音声チャネルを設けることができるようになる。
とで、双方向の音声通信を行うことができる。
ユーザが発した音声を取得し、前記音声に対する応答を音声によって出力する音声入出力装置が、前記応答の生成を行う制御装置に対して行う無線接続方法であって、前記制御装置から要求があった場合に、前記制御装置との間で、音声を伝送する音声チャネルの接続と、前記音声以外のデータを伝送するデータチャネルの接続をそれぞれ確立し、かつ、前記データチャネルの接続が確立してから所定の時間以内に前記音声チャネルによる接続が完了しない場合に、前記データチャネルを切断することを特徴とする。
オーディオインタフェースと、制御装置と、からなる音声対話システムであって、前記オーディオインタフェースは、ユーザが発した音声を取得して前記制御装置に送信し、前記音声に対する応答を前記制御装置から受信して出力する第一の制御手段を有し、前記制御装置は、前記オーディオインタフェースから受信した音声に基づいて前記応答を生成し、前記オーディオインタフェースに送信する第二の制御手段を有し、前記オーディオインタフェースおよび前記制御装置の間は、音声を伝送する音声チャネルと、前記音声以外のデータを伝送するデータチャネルによって接続され、前記オーディオインタフェースは、前記データチャネルの接続が確立してから所定の時間以内に前記音声チャネルによる接続が完了しない場合に、前記データチャネルを切断することを特徴とする。
本実施形態に係る音声対話システムは、ユーザが発した音声を取得して音声認識を行い、認識結果に基づいて応答文を生成することでユーザとの対話を行うシステムである。
図1は、実施形態に係る音声対話システムのシステム構成図である。本実施形態に係る音声対話システムは、ロボット10と、制御装置20と、サーバ装置30から構成される。
状であってもよい。
制御装置20は、ロボット10を用いてユーザとの対話を行う装置である。また、サーバ装置30は、制御装置20から送信された要求に応じて、ユーザに提供する応答(応答文)を生成する装置である。
本実施形態では、ロボット10はユーザインタフェースとしてのみ機能し、発話内容の認識、応答文の生成、その他の処理など、システム全体を制御する処理は制御装置20およびサーバ装置30が行う。
ロボット10は、音声入力部11、近距離通信部12、音声出力部13、動作制御部14から構成される。
また、動作制御部14は、アクチュエータの動作定義(どのような命令に対して、どのアクチュエータをどのように動かすか)を記憶しており、制御装置20から送信された命令に基づいてアクチュエータを駆動させる。
なお、可動部は、例えば図2で示したように、関節ごとに設けられてもよいし、車輪など、関節以外の箇所に設けられてもよい。
また、ロボット10が行うリアクションは、可動部以外を用いたものであってもよい。例えば、光(ライト)の明滅などによって行ってもよい。
近距離通信部21が有する機能は、前述した近距離通信部12と同様であるため、詳細な説明は省略する。
する手段である。具体的には、ロボット10から取得した音声を、通信部23を介してサーバ装置30(いずれも後述)に送信し、対応する応答文をサーバ装置30から受信する。また、音声合成機能によって、応答文を音声データに変換し、ロボット10に送信する。また、ロボット10に送信された音声は、音声出力部13を介してユーザに提供される。これにより、ユーザは、自然言語による会話を行うことができる。
応答の種別は、例えば、喜怒哀楽などの擬似的な感情別に設けられたものであってもよいし、「出会い」「別れ」「回答」「共感」「質問」など、会話のシーンや発話の種別ごとに分類されたものであってもよい。応答の種別に対応する駆動命令は、制御部22が予め記憶している。
通信部31が有する機能は、前述した通信部23と同様であるため、詳細な説明は省略する。
応答生成部33が取得した情報は、制御装置20へテキスト形式で送信され、その後、合成音声に変換され、ロボット10を介してユーザに向けて出力される。
次に、ロボット10と制御装置20との間における情報の送受信方法について説明する。
ロボット10と制御装置20との間では、(1)ロボットから制御装置へ送信される音声データ、(2)制御装置からロボットへ送信される音声データ、(3)制御装置からロボットへ送信される駆動命令の三種類のデータが送受信される。
両者が未接続状態にある場合、ロボット10は、周期的に(例えば1秒周期で)制御装置20を検索し、制御装置20を発見すると、HFP(Hands-Free Profile)による接続を開始する。HFPとは、音声の伝送に特化したプロファイルであり、これを利用することで、双方向の音声伝送が可能になる。なお、本実施形態では、ロボット10がHFPにおけるハンズフリーユニットに対応し、制御装置20がオーディオゲートウェイに対応する。
BLEでは、サービスを提供するデバイスが、周囲に存在を知らせる処理(アドバタイズ)を行い、これを検知したデバイスが接続を行うという特徴を有している。
本実施形態では、HFPによる接続が完了した後、ロボット10がアドバタイズ動作(アドバタイズパケットの送信)を開始する。また、制御装置20が、BLE接続を行うためのスキャン動作を開始する。
音声チャネルとデータチャネルの双方を設ける場合、このように、HFPによる接続をまず行い、接続が完了したタイミングでBLEによる接続処理に移行するという方法がある。このようにすることで、音声チャネルおよびデータチャネルの二本のコネクションを自動的に張ることができるようになる。
例えば、図4に示したように、制御装置20以外の他のデバイスがアドバタイズパケットを検知し、接続を試みてしまう場合がある。このような場合、ロボット10は、HFP接続を行っている相手と、BLE接続を行っている相手が異なることを認識することができないため、制御装置20とロボット10との間のデータ通信ができなくなり、正常な動作ができなくなる。
(1)制御装置20は、HFPによるオーディオ接続を、BLEによる接続が完了した後で開始する
一般的な手法では、HFPによる接続と同時にオーディオ接続が行われるが、本実施形態では、BLEによる接続の完了を待ってからオーディオ接続を行う。
(2)ロボット10は、BLEによる接続が完了した後で、HFPによるオーディオ接続の有無を監視し、所定の時間以内にオーディオ接続が完了した場合にのみ、BLEによる接続を維持する
すなわち、所定の時間以内にオーディオ接続が完了しない場合は当該BLE接続を切断する。
制御装置20以外の他のBluetoothデバイスは、BLEによる接続と、HFPを介したオーディオ接続の双方が必要であることを認識していないため、仮にアドバタイズパケットに反応して接続を試みたとしても、短時間で当該接続が破棄される。すなわち、正当な手続きによって接続を試みる装置以外からの接続を拒否し、正当な装置からの要求のみを受け入れることができるようになる。
次に、接続が確立したあとの音声対話処理について、処理内容およびデータの流れを説明するフロー図である図6を参照しながら説明する。
これにより、双方向での音声の伝送をリアルタイムに行うことができ、かつ、通信速度が要求されないデータ通信にBLEを用いることで、消費電力を抑えることができる。
また、BLEによる接続があった後で、所定の時間以内にHFPによるオーディオコネクションが確立しない場合に、当該BLEによる接続を切断するため、BLEを利用する他の機器からの無用な接続を解消することができる。
も可能である。また、HFPの代わりにHSP(Head Set Profile)などを利用してもよ
い。
上記の実施形態はあくまでも一例であって、本発明はその要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施しうる。
11・・・音声入力部
12,21・・・近距離通信部
13・・・音声出力部
14・・・動作制御部
20・・・制御装置
22・・・制御部
23,31・・・通信部
30・・・サーバ装置
32・・・音声認識部
33・・・応答生成部
Claims (9)
- ユーザとの音声対話に用いられる音声入出力装置であって、
前記ユーザが発した音声を取得する音声入力手段と、
前記音声に対する応答を生成する制御装置との間の接続を制御する接続制御手段と、
取得された前記音声を前記制御装置に送信し、前記音声に対する応答を前記制御装置から受信して出力する対話制御手段と、
を有し、
前記接続制御手段は、前記制御装置との間で、音声プロファイルによる接続と前記音声プロファイルを介したオーディオ接続とを含む音声チャネル接続と、前記音声以外のデータを伝送するデータチャネル接続をそれぞれ確立し、
前記音声プロファイルによる接続と、前記データチャネル接続の双方が完了したのちに、前記制御装置からの前記オーディオ接続を受け入れ、
前記データチャネル接続が確立してから所定の時間以内に前記オーディオ接続が完了しない場合に、前記データチャネル接続を切断する、
音声入出力装置。 - 前記音声チャネル接続および前記データチャネル接続は、Bluetooth(登録商標)規格を利用した接続である、
請求項1に記載の音声入出力装置。 - 前記データチャネル接続は、BluetoothLowEnergy(BLE)規格を利用した接続である、
請求項2に記載の音声入出力装置。 - 前記音声プロファイルは、ハンズフリープロファイル(HFP)である、
請求項1から3のいずれかに記載の音声入出力装置。 - ユーザが発した音声を取得し、前記音声に対する応答を音声によって出力する音声入出力装置が、前記応答の生成を行う制御装置に対して行う無線接続方法であって、
前記制御装置から要求があった場合に、前記制御装置との間で、音声プロファイルによ
る接続と前記音声プロファイルを介したオーディオ接続とを含む音声チャネル接続と、前記音声以外のデータを伝送するデータチャネル接続をそれぞれ確立し、かつ、
前記音声プロファイルによる接続と、前記データチャネル接続の双方が完了したのちに、前記制御装置からの前記オーディオ接続を受け入れ、
前記データチャネル接続が確立してから所定の時間以内に前記オーディオ接続が完了しない場合に、前記データチャネル接続を切断する、
無線接続方法。 - オーディオインタフェースと、制御装置と、からなる音声対話システムであって、
前記オーディオインタフェースは、
ユーザが発した音声を取得して前記制御装置に送信し、前記音声に対する応答を前記制御装置から受信して出力する第一の制御手段を有し、
前記制御装置は、
前記オーディオインタフェースから受信した音声に基づいて前記応答を生成し、前記オーディオインタフェースに送信する第二の制御手段を有し、
前記オーディオインタフェースおよび前記制御装置の間は、音声プロファイルによる接続と前記音声プロファイルを介したオーディオ接続とを含む音声チャネル接続と、前記音声以外のデータを伝送するデータチャネル接続によって接続され、
前記制御装置は、前記音声プロファイルによる接続と、前記データチャネル接続の双方が完了したのちに前記オーディオ接続を開始し、
前記オーディオインタフェースは、前記データチャネル接続が確立してから所定の時間以内に前記オーディオ接続が完了しない場合に、前記データチャネル接続を切断する、
音声対話システム。 - 前記音声チャネル接続および前記データチャネル接続は、Bluetooth(登録商標)規格を利用した接続である、
請求項6に記載の音声対話システム。 - 前記データチャネル接続は、BluetoothLowEnergy(BLE)規格を利用した接続である、
請求項7に記載の音声対話システム。 - 前記音声プロファイルは、ハンズフリープロファイル(HFP)である、
請求項7または8に記載の音声対話システム。
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