JP7010585B2

JP7010585B2 - 音コマンド入力装置

Info

Publication number: JP7010585B2
Application number: JP2016257172A
Authority: JP
Inventors: 恒次國分
Original assignee: 恒次國分
Priority date: 2016-12-29
Filing date: 2016-12-29
Publication date: 2022-01-26
Anticipated expiration: 2036-12-29
Also published as: JP2018109854A

Description

本発明は、音入力によってパーソナルコンピュータにおける特殊キーと同様の機能を発揮することが可能となる音コマンド入力システムに関し、使用者が操作順列コマンドと任意の音を、予め関連付けて設定することができる音コマンド入力システムに関する。

現在、コンピュータの特定の機能を動作させるために押すショートカットキー（キーボードショートカットともいう。）が使用されている。マウスやキーボード入力を簡略して、手軽にコンピュータの特定の機能を実行することができる便利な機能として広く活用されている。
すなわちショートカットキーとは、メニューからコマンドを選択するような操作の代わりに、キー入力で行う場合のキーの組み合せのことである。これを使ったキー入力をショートカット入力、またはキーボードショートカットという。この機能を使用することにより、メニューの表示や選択等の手順を省略でき、効率的に作業することが可能になる。
例えば、ＯＳのウインドウズ（登録商標）では、「Ｃｔｒｌ」と「Ｃ」を同時に押すことで、文書等のコピーを行うことができる。また「Ｃｔｒｌ」と「Ａｌｔ」を押すことによって、コピーされた文書等を貼り付けることができる。このようなショートカットキーの機能は、パーソナルコンピュータにける文書作成ソフトや、スマートホン等において使用されており、マウスでのクリックに比べて、機能の実行が短時間で可能な場合が多く、キーボードで入力しながらポインティングデバイスに手を移動させる必要がないという利点を有している。

一方、現在、人間の声等をコンピュータに認識させることで、話し言葉を文字列に変換したり、あるいは音声の特徴をとらえて声を出している人を識別する機能を有する音声認識システムも普及し始めている。例えば、このような音声認識システムは、カーナビゲーションシステム、携帯端末用アプリケーション、調理家電等に利用されている。又、今後は音声認識を内蔵したロボット、会話をしながら進行するゲーム機、大量のアーカイブから目的の映像を探したり、放送禁止用語のチェックを効率的に行う等、広汎な技術分野での利用が見込まれている。
以下、一般的な利用が進んでいる自動車に関する技術を例にとって説明する。現在、自動車業界においては、音声認識システムと自動車等の移動体に通信システムを組み合せ、移動体内で交通情報、地図情報、ナビゲーション、故障時の連絡、盗難時の自動通報といったリアルタイムな情報をサービスを提供できるシステムが汎用されている。かかる情報システムにおいては、車載情報端末、いわゆるカーナビゲーションシステムがシステムの中心に配置される。
かかる車載情報端末は、使用者が車載情報端末にデータを入力することによって、必要な情報をモニターに表示し、時には音声ガイドによって、出力するのが一般的である。

このような音声認識システムを使用するユーザは、一般的に音声入力と同時に他の動作を行っていることが多い。例えば、携帯端末等で実現される歩行者用の音楽ダウンロードサービスであれば、ユーザが歩行中、手に持って使用したり、ランニング中であったり、自転車で移動中であることがある。又、自動車に搭載されるカーナビゲーションシステムであれば、ユーザが運転中であることが想定される。
そのため、コンピュータを使用した音声認識システムにおいては、キーボード操作をなるべく簡潔に行うことが望ましい。このような観点から創作された技術が、いくつか知られている（例えば、特許文献１～４）。
しかし、これらの特許文献に開示されている技術は、音声入力によって、一定の機能を実行できる点で優れた技術である。しかしながら、これらの特許文献には、既存のキーボードを活用し若しくは活用せず、かつ、一定の機能を予め使用者によって任意に設定されたショートカットキーによって実行する技術についての開示はない。

このような問題点を解決する方法としては、現在、種々の方法が知られている。例えば、特許文献１には、音声認識で処理する認識語彙を、入力される文章の分野ごとに相関関係を設定し、入力された文章に応じた適切な語彙が優先される技術が開示されている。また特許文献２には、外部から入力された音声情報を変化情報を蓄積して、音声の変化に応じて臨機応変に対応する音声認識システムが開示されている。
しかしながら、現状の音声認識システムにおいては、ショートカットキーについての開示や示唆がないため、所望のアプリケーションの起動等は従来から利用されている汎用の手順や、汎用のショートカットキー入力で行うことしかできない。

特開２００７－２７９６３７号公報特開２０１０－２７６５０１号公報特開２０１５－２１８７８号公報特開２００３－２４１７９０号公報

本発明は、マウスや複雑なキー入力をすることなく、音入力によってコンピュータの特定の機能を実行することができる特殊キーを使用した音コマンド入力装置を提供することを目的とする。
また本発明は、使用者が予め任意に設定したショートカットキーによって音入力によって所望のコマンドを実行することができる音コマンド入力装置を提供することを目的とする。

（１）コンピュータにおける複数種類の操作の中から予め定められた複数の操作順列と音入力によるコマンドを一致させて記録した登録コマンド記憶部と、入力された前記音入力によるコマンドを認識する入力コマンド解析部と、当該入力コマンド解析部によって解析された音入力によるコマンドと登録コマンド記憶部に記録されているコマンドを検索しマッチングさせる入力コマンド適応部と、検索された登録コマンド記憶部に記録されているコマンドに基づいて対応する操作順列を実行する動作実行部と、を有することを特徴とするコンピュータの特定の機能を実行することができる音コマンド入力装置である。

ここで音入力とは、音を電気信号に変換する装置、例えばマイクロフォンより音声や音を入力する様をいう。例えば、本発明においては、予め、人の声により発声や、単語や文章ではない様々な音響（雑音や楽器音）、タッピング音等の音を登録コマンド記憶部に入力しておく必要がある。かかる音入力と操作順列によるコマンド名を関連付けて登録コマンド記憶部に記憶しておく。
次に音声コマンド入力装置が内蔵された装置を利用する者が、利用したい機能に対応した音声や音をマイクロフォンより入力する。それによって、音声コマンド入力装置が入力コマンドを検索をし、関連付けられたコマンドに基づいて機能を実行する。

（２）前記入力コマンド解析部に音声を入力する際に、ショートカットコマンド用の一又は二以上の鍵によって入力される電気信号と、前記音声入力によるコマンドとを関連付けて登録コマンド記憶部に記憶させておくことを特徴とする上記（１）に記載された音コマンド入力装置である。
ここで鍵とは、液晶パネルのような装置におけるモニタに表示されたタッチパネルにおけるテンキー等や、コンピュータの入力装置であるキーボードや、その他機械的なスイッチ等をいう。その他の機械的なスイッチとは、電流のオン／オフを切り替える電気回路のことであり、例えば、自動車のダッシュボードに装備されているオーディオ機器等自動車用アクセサリの入力ボタン、クラクション用のボタンスイッチや、方向指示器用の左右又は上下２方向に接点を有するスイッチ等が挙げられる。その他、調理器具等の家電器具に設置されているボタンやスイッチに、本発明における鍵の役割を持たせることも可能である。

（３）前記ショートカットコマンド用の一又は二以上の鍵が、ソフトウエアによってモニタ上に表示されたスクリーンキーボード上に表示されるアイコンであることを特徴とする上記（２）に記載された音コマンド入力装置である。
（４）前記ショートカットコマンド用の一又は二以上の鍵が、自動車のステアリングコラム、シフトレバー又は自動車用アクセサリに設置されているスイッチであることを特徴とする上記（２）に記載された音コマンド入力装置である。

本発明における自動車とは、四輪自動車のみならず、自動二輪車や三輪車を含むものである。又、本発明における自動車用アクセサリとは、オーディオ機器、ETC、又、本発明におけるステアリングコラムとは、自動車の操舵装置の全体を表す用語であって、ハンドルや、灯火類、ワイパー、ウインカー等の操作スイッチやレバー等のことである。本発明におけるシフトレバーとは、主にフロアーや室内のダッシュボード等に装着されている変速機のことである。本発明においては、手動変速機のみならず、自動変速機や無段変速機も含む概念である。
又、自動車用アクセサリ、例えば、音楽再生装置等の音量ボタン等に、本発明の役割を持たせることが可能である。

本発明に係る音コマンド入力装置を使用することによって、マウスや複雑なキー入力を行うことなく、音入力によってコンピュータの特定の機能を実行することができるという優れた効果を奏する。

本発明の音コマンド入力装置に係る実施形態１の構成を示すブロック図である。本発明の音コマンド入力装置に係る実施形態１の使用方法を説明するためのフロー図である。本発明の音コマンド入力装置に係る実施形態２の構成を示すフロー図である。本発明の音コマンド入力装置に係る実施形態２のショートカットコマンド用の一又は二の鍵を説明するための概念図である。本発明の音コマンド入力装置に係る実施形態２の他のショートカットコマンド用の一又は二以上の鍵を説明するための概念図である。本発明の音コマンド入力装置に係る実施形態３に係るスマートホンのモニタ上に部分表示されるキーボードの使用方法を説明するための概念図である。本発明の音コマンド入力装置に係る実施形態４に係る自動車用アクセサリにおけるキーボードの使用方法を説明するための概念図である。本発明の音コマンド入力装置に係る実施形態５に係るカーナビゲーションシステム用におけるキーボードの使用方法を説明するための概念図である。

本発明の音コマンド入力装置に係る実施形態の一例を、図面に則して以下に説明する。以下に示す実施形態は本発明の一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
実施形態１
図１は、本発明の音コマンド入力装置に係る実施形態１の構成を示すブロック図である。図１に示す如く、本発明の音コマンド入力装置１は、主なハードウエア構成として、音入力装置１０と、入力コマンド解析部１１と、登録コマンド記憶部１４と、入力コマンド適応部１５と、動作実行部１６と、から構成されている。
予め使用者は、登録コマンド記憶部１４に、コンピュータにおける複数種類の操作の中から予め定められた複数の操作順列と音入力によるコマンドを一致させて記録しておく。手順としては、音コマンド入力装置における表示装置（例えば、ディスプレイ）１７に表示された登録コマンド記憶部１４に音を記憶するための設定ボタンを押す。

その後、関連付ける音については、音入力装置１０を介して入力する。ここで音入力装置１０とは、マイクロフォン等が挙げられる。関連付ける音としては、例えば「おと」等を入力する。
その後、使用者は、関連付ける操作順列により実行されるコマンド機能を選択する。例えば、音楽配信アプリケーションソフトを起動する場合を例にとって説明する。使用者は、音楽配信アプリケーションソフトを起動するプログラムを上記の手順で入力された音を関連付けて選択する。選択後、音コマンド入力装置１は、登録コマンド記憶部１４に、特定の音と関連付けられたコマンド機能（音楽配信アプリケーションソフトを起動）とを記憶する。ここで複数の操作順列と音入力によるコマンドを一致させて記録する作業は、使用者が所望する限り行うことができる。
次に使用者は、音コマンド入力装置１の音入力装置１０へ「おと」と発声し、音声を入力する。音入力装置は、入力されたアナログ音声をデジタル信号に変換する。そして入力された前記「おと」を入力コマンド解析部１１によって解析される。ここで入力コマンド解析部１１は、音声信号をデジタル化すると共に、音響パラメータを抽出する技術を有していても良い。例えば、実環境での雑音や周波数歪みを除去する技術や、音声発生区間を検出する技術を有していても良い。

入力コマンド解析部１１によって解析された結果は、モニタ等の表示装置１７に表示される。次に入力コマンド適応部１５は、「おと」に関連付けられた登録コマンド記憶部１４に記録されているコマンドを検索し、マッチングした検索された登録コマンド記憶部に記録されているコマンドを抽出する。そして抽出されたコマンドに対応する操作順列を実行する動作実行部１６に信号を送信する。又、動作実行部１６は、表示装置１７に、検索結果と動作実行中であることを表示しても良い。
更に、動作表示部１６は、抽出されたコマンドを実行するため、コマンド実行１８の信号を送信する。その結果、音楽配信アプリケーションソフトが起動する。このように本実施形態１に係る音コマンド入力装置によって、マウスや複雑なキー入力を行うことなく、片手でモニタ上の特殊キーを押しながら、音声入力することによって、コンピュータの特定の機能（ここでは音楽配信アプリケーション）を実行することができる。

図２は、本実施形態１に係る音コマンド入力装置の使用方法を説明するためのフロー図である。
例えば、本実施形態１に係る音コマンド入力装置を使用して、地図検索を行う場合を取り上げて説明する。図２に示す如く、本実施形態１に係る音コマンド入力装置は、ＳＴＥＰ１において音声コマンド名を入力する。ここでは、「ちず」と発声する。
次にＳＴＥＰ２において、入力されたアナログ信号は、デジタル信号に変換される。次にＳＴＥＰ３において、変換されたデジタル信号を、予め登録コマンド記憶部に記録されていたコンピュータにおける複数種類の操作の中から予め定められた複数の操作順列と音入力によるコマンドを一致させる。ここで、検索結果をモニタ上に表示することによって、エラー等を把握することも可能である（失敗表示）。すなわち、ＳＴＥＰ４において、デジタル信号より音のデータ解析を行い、データベースである登録コマンド記憶部に記憶された対応機能を呼び出すことができる。
ＳＴＥＰ５において、前記ＳＴＥＰ４においてマッチングして検索された操作順列を実行する。これによって図示しないモニタ上に地図を表示することができる。

実施形態２
図６は、本発明の音コマンド入力装置に係る実施形態２の構成を示すフロー図である。
予め使用者は、登録コマンド記憶部に、コンピュータにおける複数種類の操作の中から予め定められた複数の操作順列と音入力によるコマンドを一致させて記録しておく。
手順としては、音コマンド入力装置における表示装置（例えば、ディスプレイ）に表示された登録コマンド記憶部に音を記憶するための設定ボタンを押した後、関連付ける一の鍵（特殊キー）を選択する。ここで特殊キーとは、例えば、コンピュータのキーボードにおける「Ｓｈｉｆｔ」キーや、「Ｃｔｒｌ」キーや、「Ａｌｔ」キー等といったショートカットキーとしての機能を有するボタン又はスイッチのことである。

実施形態２においては、「Ｓｈｉｆｔ」キーと「Ｃｔｒｌ」キーを押しながら、関連付ける音を音入力装置１０を介して入力する。ここで音入力装置１０とは、マイクロフォン等が挙げられる。関連付ける音としては、例えば「おと」等を入力する。
例えば、本実施形態２に係る音コマンド入力装置を使用して、地図検索を行う場合を取り上げて説明する。図３に示す如く、本実施形態２に係る音コマンド入力装置は、ＳＴＥＰ１において音声コマンド名を入力する。ここでは、「ちず」と発声する。この際、ショートカット機能に切り替えるために、モニタ上に表示されている、ショートカットコマンド用の一の鍵を指で選択しながら入力する必要がある（ＳＴＥＰ２）。例えば、鍵としては「Ｃｔｒｌ」鍵をテンキーを選択し電気信号として音声入力と同時に信号をコマンド解析部に送信する。

次にＳＴＥＰ３において、入力されたアナログ信号は、デジタル信号に変換される。次にＳＴＥＰ４において、変換されたデジタル信号とＳＴＥＰ２からの電子信号とを受信し、予め登録コマンド記憶部に記録されていたコンピュータにおける複数種類の操作の中から予め定められた複数の操作順列と音入力によるコマンドを一致させる。すなわち、ＳＴＥＰ５において、デジタル信号より音のデータ解析を行い、データベースである登録コマンド記憶部に記憶された対応機能を呼び出すことができる。ここで、検索結果をモニタ上に表示することによって（失敗表示）、エラー等を把握することも可能である。
ＳＴＥＰ６において、前記ＳＴＥＰ５においてマッチングして検索された操作順列を実行する。これによって図示しないモニタ上に地図を表示することができる。

図４は、本発明の音コマンド入力装置に係る実施形態２のショートカットコマンド用の一又は二以上の鍵を説明するための概念図である。
図４に示す如く、実施形態２に使用される鍵は、「Ｓｈｉｆｔ」キー、「Ｃｔｒｌ」キー、「Ｆｎ」キー、「Ｓｈｉｆｔ／Ｃｔｒｌ」キー、「Ｓｉｆｔ／Ａｌｔ」キー、「Ａｌｔ」の６種類である。これらの６種類の鍵（特殊キー）を使用して、予め複数の操作順列と音入力によるコマンドを一致させて記録させておくことが可能である。使用時に設定されている鍵のうち一つ又は二つを押しながら、音を発することによって、所望のコマンドを実行することができる。

図５は、本発明の音コマンド入力装置に係る実施形態２の他のショートカットコマンド用の一又は二以上の鍵を説明するための概念図である。
図５に示す如く、実施形態２に使用される鍵は、「Ｓｈｉｆｔ」キー、「Ｃｔｒｌ」キーの２種類である。これらの２種類の鍵（特殊キー）を使用して、予め複数の操作順列と音入力によるコマンドを一致させて記録させておくことが可能である。使用時に設定されている鍵のうち一つ又は二つを押しながら、音を発することによって、所望のコマンドを実行することができる。

実施形態３
図６は、本発明の音コマンド入力装置に係る実施形態３に係るスマートホンのモニタ上に部分表示されるキーボードの使用方法を説明するための概念図である。本実施形態４に係る音コマンド入力装置は、スマートホンの携帯電話に使用される。
前記ショートカットコマンド用の一又は二以上の鍵が、ソフトウエアによってモニタ上に表示されたスマートホン１８用のスクリーンキーボード上に表示されるアイコンであることを特徴とする。
図６に示す如く、実施形態３に使用される鍵は、スマートホンのモニタに表示されているアイコン１９上に別のモードによって表示される特殊キーである。音コマンド入力装置用のアイコン１９を押すことによって、スマートホンのモニタ上に表示される。本実施形態３に使用される鍵は、「Ｓｈｉｆｔ」キー２０、「通常入力」キー２１の２種類である。これらの２種類の鍵（特殊キー）を使用して、予め複数の操作順列と音入力によるコマンドを一致させて記録させておくことが可能である。使用時に設定されている鍵のうち一つ又は二つを押しながら、音を発することによって、所望のコマンドを実行することができる。

実施形態３においては、「Ｓｈｉｆｔ」キー２０を押しながら、関連付ける音を音入力装置を介して入力する。ここで音入力装置とは、図示しないマイクロフォン等が挙げられる。関連付ける音としては、例えば「おんがく」を音声で入力する。
例えば、本実施形態３に係る音コマンド入力装置を使用して、音楽を聴く場合を取り上げて説明する。本実施形態３に係る音コマンド入力装置は、アイコン１９を押しスマートホンのモニタに、「Ｓｈｉｆｔ」キー２０、「通常入力」キー２１を表示する。次いで、「Ｓｈｉｆｔ」キー２０を押しながら、「おんがく」と発生する。すると予め登録コマンド記憶部に記憶されているコマンドを検索しマッチングさせる入力コマンド適応部が作動し、検索された登録コマンド記憶部に記録されているコマンドに基づいて対応して操作順列を実行する動作実行部が作動する。それによって、音楽を視聴するための機能が起動し、任意の音楽を選曲することが可能となる。

実施形態４
図７は、本発明の音コマンド入力装置に係る実施形態４に係る自動車用アクセサリにおけるキーボードの使用方法を説明するための概念図である。
本発明に使用されるショートカットコマンド用の一又は二以上の鍵は、自動車用アクセサリに附帯して設置されているスイッチボタンであることを特徴とする。図７に示す如く、オーディオ装置のスイッチパネル上にＳｈｉｆｔキー２４と、通常入力キー２７が設置されている。すなわち実施形態４に使用される鍵は、「Ｓｈｉｆｔ」キー２４、「通常入力」２７キーの２種類である。これらの２種類の鍵（特殊キー）を使用して、予め複数の操作順列と音入力によるコマンドを一致させて記録させておくことが可能である。使用時に設定されている鍵のうち一つを押しながら、音を発することによって、所望のコマンドを実行することができる。

実施形態５
図８は、本発明の音コマンド入力装置に係る実施形態５のショートカットコマンド用の一又は二以上の鍵を説明するための概念図である。本実施形態は、特にカーナビゲーションシステムに使用される。
図８に示す如く、実施形態２に使用される鍵は、ステアリング３０の正面中央に設置されている。中央の特殊キー３２を押しながら、ボタン３１を押せば、上述した例えば「Ｓｈｉｆｔ」キーを押したのと同じような作用を奏することができる。ここでボタン３１は通常はクラクションを鳴らすためのボタンである。中央の特殊３２を押しながらボタン３１を押すことによって、クラクションを鳴らさずに音コマンド入力装置の機能を使用することができる。又、中央の特殊キー３２を押しながら、ボタン３３を押せば、上述した例えば「Ｃｔｒｌ」キーを押したのと同じような作用を奏することができる。

１音コマンド入力装置
１０音入力装置
１１入力コマンド解析部
１４登録コマンド記憶部
１５入力コマンド適応部
１６動作実行部
１７モニタ等の表示装置
２０，２１，２４，２７，３１，３２特殊キー

Claims

コンピュータにおける複数種類の操作の中から定められた操作順列とコンピュータのキーボード機能におけるショートカットコマンド用の一又は二以上の鍵によって入力される電気信号と一致させた音入力によるコマンドを予め一致させて記録した登録コマンド記憶部と、入力された前記音入力によるコマンドを認識する入力コマンド解析部と、当該入力コマンド解析部によって解析された音入力によるコマンドと登録コマンド記憶部に記録されているコマンドを検索しマッチングさせる入力コマンド適応部と、検索された登録コマンド記憶部に記録されているコマンドに基づいて対応する操作順列を実行する動作実行部と、を有することを特徴とするコンピュータの特定の機能を実行することができる音コマンド入力装置。
前記ショートカットコマンド用の一又は二以上の鍵が、ソフトウエアによってモニタ上に表示されたスクリーンキーボード上に表示されるアイコンであることを特徴とする請求項１に記載された音コマンド入力装置。
前記ショートカットコマンド用の一又は二以上の鍵が、自動車用アクセサリ、自動車用ステアリングコラム又はシフトレバーに設置されているスイッチボタンであることを特徴とする請求項１に記載された音コマンド入力装置。