JP7469211B2 - 対話型コミュニケーション装置、コミュニケーションシステム及びプログラム - Google Patents
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Description
本発明は、従来の常に同一の朗読と比較して、ユーザとの会話を通じてその場に適した書籍及び朗読パターンで朗読を行う対話型コミュニケーション装置等を提供することを目的とする。
また、ユーザの音声を取得する音声取得手段をさらに有し、検知手段は、音声取得手段が取得した音声を基にユーザの状態を検知することができる。この場合、ユーザの音声に含まれる文言を基に、ユーザの状態を検知することができる。
さらに、選択手段は、同一のユーザに対し同一の書籍について過去に朗読した履歴により朗読パターンを変更することができる。この場合、ユーザの状態が同じときに、同一の朗読パターンがいつも選択されることを防止できる。
またさらに、選択手段は、検知したユーザの状態に基づき、朗読する速度、音声の高低レベル、音声の質、抑揚のうち少なくとも1つ以上のパラメータの組み合わせから特定される朗読パターンを選択することができる。この場合、朗読のパターンに変化を付けやすくなる。
さらに、検知手段は、書籍の朗読に対するユーザの評価をユーザとの会話からさらに検知し、選択手段は、ユーザの評価をさらに加味して朗読パターンを選択することができる。この場合、ユーザの評価をフィードバックして朗読パターンを選択することができる。
そして、検知手段は、複数のユーザを判別し、選択手段は、複数のユーザの中の何れかのユーザの状態に応じて、朗読パターンを選択することができる。この場合、複数のユーザの中から朗読を聞かせるユーザを判別することができる。
また、選択手段は、複数のユーザの中で、子供の状態に応じて、朗読パターンを選択することができる。この場合、子共に対する読み聞かせを行うときに有効な朗読パターンを選択することができる。
さらに、検知手段は、自装置の周辺の状況をさらに検知し、選択手段は、検知した状況に基づき、朗読パターンを選択することができる。この場合、周囲の状況をさらに加えて朗読パターンを選択することができる。
図1は、本実施の形態におけるコミュニケーションシステム1の構成例を示す図である。
図示するように本実施の形態のコミュニケーションシステム1は、端末装置10と、管理サーバ20とが、ネットワーク70、ネットワーク80、アクセスポイント90を介して接続されることにより構成されている。
図2に示した、ロボットとしての端末装置10は、歩行等を行うことで移動する機能を有する移動式としてもよいが、移動しない非移動式としてもよい。
端末装置10は、情報の送信及び受信を行う通信アンテナ101と、音声を取得するマイクロフォン102と、音声等の音を出力するスピーカ103と、ユーザが操作を行う操作ボタン104と、端末装置10の全体の制御を行う制御部105とを備える。
ネットワーク80も、ネットワーク70と同様に、端末装置10及び管理サーバ20の間の情報通信に用いられる通信手段であり、例えば、LAN(Local Area Network)である。
無線通信回線の種類としては、携帯電話回線、PHS(Personal Handy-phone System)回線、Wi-Fi(Wireless Fidelity)、Bluetooth(登録商標)、ZigBee、UWB(Ultra Wideband)等の各回線が使用可能である。
図3は、コミュニケーションシステム1の機能構成例を示したブロック図である。
なおここでは、コミュニケーションシステム1が有する種々の機能のうち本実施の形態に関係するものを選択して図示している。
コミュニケーションシステム1において、端末装置10は、音声コンテンツのデータの受信等を行う送受信部11と、ユーザの音声を取得する音声取得部12と、ユーザの要求を取得する要求取得部13と、ユーザの状態を検知する検知部14と、音声コンテンツのデータを記憶する記憶部15と、朗読パターンを選択する選択部16と、選択された朗読パターンによる音声を作成する音声作成部17と、音声を出力する音声出力部18とを備える。
記憶部15は、記憶手段の一例であり、音声コンテンツを記憶する。また、記憶部15は、書籍の朗読のパターンである朗読パターンを記憶する。朗読パターンは、例えば、朗読する速度、音声の高低レベル、音声の質、抑揚のパターンである。さらに、記憶部15は、検知部14が検知したユーザの状態やユーザ情報を記憶する。ここで、ユーザ情報とは、ユーザに関する情報であれば、特に限られるものではない。ユーザ情報は、例えば、ユーザの性別、年齢、家族構成、続柄、生年月日などである。ユーザ情報は、操作ボタン104をユーザが操作することで、予めユーザが設定することができる。また、後述するように、端末装置10がユーザ情報を推定することもできる。
音声作成部17は、選択された朗読パターンに応じた音声を作成する。音声作成部17は、送受信部11により取得された音声コンテンツのデータを基に、音声の変換を行い、選択された朗読パターンに応じた音声を作成する。
音声出力部18は、音声出力手段の一例であり、選択された朗読パターンにより、書籍を朗読する。
送受信部21は、端末装置10から、音声コンテンツのダウンロードの要求を受け付けると、端末装置10に対し、音声コンテンツのデータの送信を行う。送受信部21は、例えば、通信I/Fに対応する。
制御部23は、端末装置10からの音声コンテンツのダウンロードの要求に応じ、必要な音声コンテンツのデータを選択する。そして、保存部22から、選択した音声コンテンツのデータを取得し、送受信部21を介して端末装置10に対し送る。制御部23は、例えば、CPUやメインメモリに対応する。
次に、本実施の形態のコミュニケーションシステム1の動作について、より詳細に説明を行う。
図4は、本実施形態のコミュニケーションシステム1の動作の例について説明したフローチャートである。
まず、端末装置10の音声取得部12が、ユーザの音声を取得する(ステップ101)。
次に、要求取得部13が、ユーザから、書籍の朗読の要求がなされたか否かを判断する(ステップ102)。これは、音声取得部12が取得したユーザの音声の中に、書籍の朗読の要求を行う文言が含まれるか否かで判断することができる。即ち、ユーザが、「本読んで。」、「○○を読んでください。」、「ねえ、何か読んでよ。」などの音声が含まれる場合、要求取得部13は、書籍の朗読の要求がなされたと判断する。なお、この場合、「○○」は、書籍の題名である。
図示するデータ構造は、ユーザ情報であるユーザの年齢、ユーザの状態及び書籍名が関連付けられる。
ここで、図5(a)に示したデータ構造は、ユーザの年齢とそれに応じたグループとが関連付けられる。即ち、ユーザの年齢に合わせた書籍を選択できるように、ユーザの年齢に合わせて書籍をグループ分けする。ここでは、区分された年齢に合わせ、グループA,グループB、… にグループ分けされている。
また、図5(b)に示したデータ構造は、それぞれのグループ毎に設定され、ユーザの状態と書籍名とを関連付けさせる。そして、ユーザの状態に応じ、書籍名は,複数関連付けられる。この場合、ユーザの状態に応じてそれぞれ3つの書籍名が関連付けられている。即ち、選択部16は、これらの中から何れの書籍名を選択してもよい。このようなデータ構造とすることで、選択部16は、ユーザの年齢や状態に応じた書籍を選択することができる。
ダウンロードの要求は、管理サーバ20の送受信部21が受信し、制御部23は、保存部22から、要求された書籍名の音声コンテンツのデータを取得する。(ステップ106)。
音声コンテンツのデータは、制御部23が、送受信部21を介し、端末装置10に送信し、端末装置10の送受信部11が受信する(ステップ107)。
図6は、朗読パターンに関し、記憶部15に保存されるデータ構造について示した図である。
図示するデータ構造は、ユーザの状態と朗読パターンとが関連付けられる。そして、ユーザの状態に応じて朗読パターンは,複数関連付けられる。この場合、ユーザの状態に応じてそれぞれ3つの朗読パターンが関連付けられている。即ち、選択部16は、これらの中から何れの朗読パターンを選択してもよい。朗読パターンを複数設定することで、ユーザの状態が同じときに、同一の朗読パターンが常に選択されることを防止できる。
音声作成部17は、送受信部11により取得された音声コンテンツのデータを基に、音声の変換を行い、選択された朗読パターンに応じた音声を作成する。そして、音声出力部18は、選択された朗読パターンに応じた、速度、音声の高低レベル、音声の質、抑揚にて、書籍を朗読する音声を出力する。
まず、音声作成部17は、音声を、基本周波数と非周期成分とに分ける。
図7(a)~(c)は、音声を、基本周波数と非周期成分とに分けた場合を示した図である。
ここで、図7(a)は、音声の信号を表す。また、図7(b)は、音声の信号の基本周波数を表し、図7(c)は、音声の信号の非周期成分を表す。図7(a)~(c)で、横軸は、時間であり、縦軸は、信号の強さである。
つまり、図7(a)で示す音声の信号は、図7(b)で示す基本周波数と、図7(c)で示す非周期成分の2つに分けることができる。
基本周波数を異なる周波数とすることで、声の高さを変更することができる。つまり、音声の高低レベを変更できる。また、非周期成分は、声色を表す。よって、非周期成分の大きさを変化させることでも音声の質が変化する。例えば、非周期成分が小さいほど、声のかすれが小さくなり、大きいほど声のかすれが大きくなる。そして、変換後の波形を再合成すると、音声の質を変更できる。また、非周期成分の大きさを変化させることで、抑揚についても変更できる。
この場合、音声作成部17は音声の信号をフーリエ変換し、周波数スペクトルを求め、これからスペクトル包絡を抽出する。スペクトル包絡は、周波数スペクトルの対数をさらにフーリエ変換したものであり、いわば、スペクトルのスペクトルである。
図8で、横軸は、周波数を表し、縦軸は、スペクトル強度を表す。図中、Ssで表す線は、周波数スペクトルである。一方、Shで表す線は、スペクトル包絡である。このスペクトル包絡Shは、周波数スペクトルSsのなだらかな変動を表したものであり、周波数スペクトルSsから、周波数スペクトルSsの細かな変動(スペクトル微細構造)を分離したものである。そして、このスペクトル包絡Shは、人間の声道の特性を表している。よって、このスペクトル包絡Shを変換することで、異なる声道のスペクトル包絡Shを再現することができる。つまり、元とは異なる音声とすることができる。これにより、音声の高低レベル、音声の質、抑揚が変更できる。
また、以上説明した形態によれば、端末装置10が、ユーザの状態やユーザの情報に応じた書籍及び朗読パターンを選択する。このため、親が子に絵本等の書籍の読み聞かせをする場合、読み聞かせ方に変化をもたせることができる。その結果、聞き手の子に対し、より興味を引きやすくなるばかりか、子の親も朗読に関心を抱きやすくなる。この場合、親にとっては、書籍の朗読の手間が削減するだけでなく、親子で高い関心をもって満足感のある時間を共有することができる。そして、親子の一体感の形成にも寄与することができる。
以下、コミュニケーションシステム1の変形例について説明を行う。
(変形例1)
変形例1では、選択部16は、同一のユーザに対し同一の書籍について過去に朗読した履歴により朗読パターンを変更する、つまり、このような場合は、既にユーザは、過去にこの書籍の朗読を聞いているため、選択部16は、前回とは異なる朗読パターンを選択する。例えば、選択部16は、ややスピードを上げて朗読する朗読パターンを選択する。
また、選択部16は、毎回異なる朗読パターンを選択してもよく、同じ朗読パターンを予め定められた回数の中で1回だけとするようにしてもよい。これにより、同じ書籍の朗読を聞く場合でも、ユーザは、より新鮮な気分で朗読を聞くことができる
変形例2では、検知部14は、書籍の朗読に対するユーザの評価をユーザとの会話からさらに検知する。そして、選択部16は、ユーザの評価をさらに加味して朗読パターンを選択する。つまり、この場合、選択部16は、ユーザの評価をフィードバックして、朗読パターンを選択する。例えば、端末装置10や親が、書籍について「この本は面白かった?」と質問をした際に、子供の幼児からの回答である、「楽しかった」、「怖かった」等を記憶部15にて記憶し、選択部16は、次回の朗読パターンの選択の際にフィードバックを行う。これにより、ユーザの書籍に対する興味の傾向を把握することができ、より興味を抱きやすい朗読パターンや書籍を選択することができる。
変形例3では、検知部14は、複数のユーザを判別する。そして、選択部16は、複数のユーザの中の何れかのユーザの状態に応じて、朗読パターンを選択する。この複数のユーザは、例えば、親とその子供である。この場合、選択部16は、複数のユーザの中で、子供の状態に応じて、朗読パターンを選択する。また同様に、選択部16は、子供のユーザ情報や状態に応じて、書籍を選択する。端末装置10として、図2に示すようなロボットを使用した場合、書籍の朗読は、大人よりも子供への絵本等の読み聞かせに用いられることが多い。よって、このようにすることで、朗読パターンや書籍の選択が、より的確になる。
変形例4では、検知部14は、自装置の周辺の状況をさらに検知し、選択部16は、検知した状況に基づき、朗読パターンを選択する。
ここでは、検知部14は、自装置の周囲の状態として、端末装置10の周囲の環境音を識別し、選択部16は、環境音に応じて朗読パターンを選択する。
この環境音は、ユーザの周囲から聞こえる音であり、雨の音、波の音、風の音、鳥や蝉の鳴き声、雑踏の音、自動車、電車、飛行機が通過する音等である。そして、この環境音が大きい場合、ユーザは、朗読を聞き取りにくくなる。そのため、選択部16は、環境音の音圧が大きいと判断された場合は、それに応じて書籍の朗読する際の音量を大きくしたり、朗読の速度を遅くする。
また、例えば、選択部16は、時間帯に合わせ、朗読を行う際の音量を設定してもよい。例えば、昼間には、音量を大きくし、夜間には、音量を小さくする。
変形例5では、端末装置10がユーザ情報を推定する。ここでは、ユーザ情報として、ユーザの年齢や性別を推定する場合について説明する。
図9は、ユーザの年齢を推定する方法の一例を示した図である。
図9は、音声の周波数スペクトルについて示している。ここで、横軸は、周波数を表し、縦軸は、スペクトル強度を表す。即ち、周波数スペクトルは、音声に含まれる周波数成分について、周波数とその強度との関係を示している。
ここでは、音声について、40歳、50歳、60歳、70歳の人物の周波数スペクトルの一例を示している。図示するように、年齢が上昇するに従い、4kHz以上のスペクトル強度が増加することがわかる。実際には、4kHz以上のスペクトル強度が増加することで、音声が、よりかれた状態となる嗄声(させい)となる。
よって、検知部14は、周波数スペクトルのうち、4kHz以上のスペクトル強度を見ることで、ユーザの年齢を推定する。
また、図7に挙げた基本周波数は、声の高さを表す。例えば、男声の基本周波数は、100Hz~200Hzであり、女声の基本周波数は、250Hz~500Hzである。よって、検知部14は、基本周波数により、ユーザの性別を推定することができる。
さらに、上述した例では、端末装置10は、ロボットである例を示したが、これに限られるものではない。例えば、モバイルコンピュータ、携帯電話、スマートフォン、タブレット等のモバイル端末であってもよく、デスクトップコンピュータであってもよい。
ここで、以上説明を行った本実施の形態における端末装置10が行う処理は、例えば、アプリケーションソフトウェア等のプログラムとして用意される。そして、この処理は、ソフトウェアとハードウェア資源とが協働することにより実現される。即ち、端末装置10に設けられたコンピュータ内部の図示しないCPUが、上述した各機能を実現するプログラムを実行し、これらの各機能を実現させる。
Claims (10)
- ユーザとの会話によってコミュニケーションを進行させる対話型コミュニケーション装置であって、
ユーザから朗読に関する要求を取得する要求取得手段と、
ユーザとの会話からユーザの状態を検知する検知手段と、
朗読パターンを記憶する記憶手段と、
検知された前記ユーザの状態に応じて、朗読パターンを前記記憶手段から選択する選択手段と、
選択された朗読パターンにより、書籍を朗読する音声出力手段と、
を有し、
前記検知手段は、書籍の朗読に対するユーザの評価をユーザとの会話からさらに検知し、
前記選択手段は、ユーザの評価をさらに加味して朗読パターンを選択する、
ことを特徴とする対話型コミュニケーション装置。 - さらに前記選択手段は、検知した前記ユーザの状態及び/又は予め登録されたユーザ情報に基づき、朗読する書籍を選択する、
ことを特徴とする請求項1記載の対話型コミュニケーション装置。 - ユーザの音声を取得する音声取得手段をさらに有し、
前記検知手段は、前記音声取得手段が取得した音声を基に前記ユーザの状態を検知する、
ことを特徴とする請求項1に記載の対話型コミュニケーション装置。 - 前記選択手段は、同一のユーザに対し同一の書籍について過去に朗読した履歴により朗読パターンを変更する、
ことを特徴とする請求項1記載の対話型コミュニケーション装置。 - 前記選択手段は、検知した前記ユーザの状態に基づき、朗読する速度、音声の高低レベル、音声の質、抑揚のうち少なくとも1つ以上のパラメータの組み合わせから特定される朗読パターンを選択する、
ことを特徴とする請求項1記載の対話型コミュニケーション装置。 - 前記検知手段は、複数のユーザを判別し、
前記選択手段は、複数のユーザの中の何れかのユーザの状態に応じて、朗読パターンを選択する、
ことを特徴とする請求項1記載の対話型コミュニケーション装置。 - 前記選択手段は、複数のユーザの中で、子供の状態に応じて、朗読パターンを選択する、
ことを特徴とする請求項1記載の対話型コミュニケーション装置。 - 前記検知手段は、自装置の周辺の状況をさらに検知し、
前記選択手段は、検知した状況に基づき、朗読パターンを選択する、
ことを特徴とする請求項1に記載の対話型コミュニケーション装置。 - 書籍を朗読する対話型コミュニケーション装置と、
前記書籍を朗読した音声コンテンツのデータを保存する保存装置と、
を備え、
前記対話型コミュニケーション装置は、
ユーザとの会話によってコミュニケーションを進行させる対話型コミュニケーション装置であって、
ユーザから朗読に関する要求を取得する要求取得手段と、
ユーザとの会話からユーザの状態を検知する検知手段と、
朗読パターンを記憶する記憶手段と、
検知された前記ユーザの状態に応じて、朗読パターンを前記記憶手段から選択する選択手段と、
選択された朗読パターンにより、書籍を朗読する音声出力手段と、
を有し、
前記検知手段は、書籍の朗読に対するユーザの評価をユーザとの会話からさらに検知し、
前記選択手段は、ユーザの評価をさらに加味して朗読パターンを選択する、
ことを特徴とするコミュニケーションシステム。 - コンピュータに、
ユーザから朗読に関する要求を取得する要求取得機能と、
ユーザとの会話からユーザの状態を検知し、ユーザとの会話から書籍の朗読に対するユーザの評価を検知する検知機能と、
検知された前記ユーザの状態およびユーザの評価に応じて、朗読パターンを選択する選択機能と、
を実現させるためのプログラム。
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