JPH0567244A

JPH0567244A - 情報処理装置

Info

Publication number: JPH0567244A
Application number: JP3227750A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Fujimoto; 和生藤本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1991-09-09
Filing date: 1991-09-09
Publication date: 1993-03-19

Abstract

(57)【要約】【目的】入力音声情報を、ＩＣカード内の個人格納情
報をもとにして、音声認識することによって、該当サー
ビスの適用の有無を判断するための有効情報とした情報
処理装置を提供することを目的とする。【構成】情報処理装置１を、音声入力を受け付ける入
力手段４、出力手段５、入力音声を認識する音声認識手
段６、認識時に参照する音声情報格納手段７、認識結果
を出力する通信手段８を有する音声処理装置３と、前記
音声処理装置３から認識結果を入力する通信手段９、照
合すべき情報を格納する照合情報格納手段１１、入力結
果と格納情報を照合する照合判定手段１０、照合情報を
音声入力によって得るための情報を提供する照合情報提
供手段１２を有する着脱可能なＩＣカード２とから構成
することにより、入力を音声を用いて行い、音声の中に
含まれる個人の特徴を、照合情報提供手段１２から得ら
れた情報を用いて、音声認識を行うために、高セキュリ
ティが要求されるサービスに有効な情報処理装置を提供
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種の入力情報をもと
に、ＩＣカード内の格納情報と比較して、該当サービス
の適用の有無を判断する情報処理装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、各種のカード（磁気カード，ＩＣ
カード等）を用いて、各種のサービスを提供する装置が
多くなってきた。特に個人情報を含むセキュリティを重
視する分野においてはＩＣカードが有望視されており、
各種のＩＣカードを用いた情報処理装置が開発され、一
部では運用が行われている。

【０００３】以下に従来のＩＣカードを用いた情報処理
装置について説明する。図５は従来の情報処理装置を示
すものである。図５において、５１はここで説明する情
報処理装置、５２は着脱可能なＩＣカード、５３はＩＣ
カード５２を用いたカードサービスを提供する情報入力
装置である。５４は入力手段で、キーボード等を用いて
各種のキー入力を受けつける。５５は出力手段で、キー
入力を促進するメッセージ等を出力する。５６は通信手
段で、ＩＣカード５２との通信機能を実現する。５７は
ＩＣカード５２内の通信手段で情報入力装置５３との通
信機能を実現する。５８は照合情報格納手段で利用者個
人情報やサービス適用内容等を格納する。５９は照合判
定手段で、照合情報格納手段５８内の情報と、情報入力
装置５３から得た情報を比較し、該当サービスの適用の
有無を判定する。

【０００４】前記のように構成された情報処理装置５１
について、その動作について説明する。まず利用者が所
有するＩＣカード５２を情報入力装置５３に差し込む。
情報入力装置５３はＩＣカード５２を活性化し、ＩＣカ
ード５２を使用できる状態にする。次に出力手段５５か
ら、利用者に対しサービスを開始するために必要な情報
の入力を促進するメッセージ等を出力する。例えば、現
金引き出しサービス等のキーを選択し、続いて暗証番号
等の入力を要求する。入力手段５４から入力された暗証
番号等のデータは、各種の情報処理（符号化，暗号化
等）が施された後に、通信手段５６を介してＩＣカード
５２側に伝送される。

【０００５】ＩＣカード５２では、通信手段５７を介し
て入力された情報を、照合情報格納手段５８に格納され
ている情報をもとに照合し、照合結果が正しければ、Ｉ
Ｃカード５２内の該当サービスファイルをオープンする
とともに、情報入力装置５３に照合成立の結果を返し、
該当サービスの適用を開始するものである。サービスの
内容は、前記サービスファイルの中に必要に応じて格納
され、ＩＣカード５２を排出時に自動的にクローズされ
る。また複数のサービスの適用を続けて行う場合には、
必要に応じて、不必要なサービスファイルはクローズさ
れる。

【０００６】ＩＣカード５２は、照合が成立しない限
り、該当のファイルをアクセスできない。また不正にア
クセスしようとして、連続して誤った暗証番号入力を行
った場合には、その誤り履歴を記憶し、ＩＣカード５２
の利用そのものをできなくするように構成される場合も
ある。このようにＩＣカード５２は、格納された情報を
保護し、特定の照合動作が完了したときのみ、内部の情
報を利用できる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記の従
来の構成では、入力情報がキーで入力できる情報に限ら
れているため、利用者の情報を何らかの手段で獲得し、
不正使用等で利用されていても、該当設問に対するキー
入力情報が正しければ、不正使用を発見できないという
問題点を有していた。

【０００８】本発明は前記従来の問題点を解決するもの
で、入力情報に音声入力を用いて、入力情報の種類を増
やすとともに、利用者の固有情報をもとに、利用者の入
力音声の特徴から利用者の正誤を判定することで、用途
を広げかつセキュリティを高めた情報処理装置を提供す
ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、着脱可能なＩＣカードと、このＩＣカード
を用いたサービスを提供する音声処理装置とを有し、前
記音声処理装置は、音声入力を受け付ける入力手段と、
入力促進を行う出力手段と、前記入力手段で受け付けた
入力音声を認識する音声認識手段と、認識時に参照する
語彙情報を格納する音声情報格納手段と、認識結果を出
力する通信手段とを備え、かつ前記ＩＣカードは、前記
音声処理装置の通信手段との間で情報の授受を行う通信
手段と、照合すべき照合情報を格納する照合情報格納手
段と、通信手段からの入力結果と格納情報を照合する照
合判定手段と、照合情報を音声入力によって得るための
情報を照合情報格納手段から抽出し前記音声処理装置に
提供する照合情報提供手段とを備えた構成を有してい
る。

【００１０】

【作用】この構成によって、各サービスに固有な入力を
音声を用いて行い、音声の中に含まれる個人の特徴を、
照合情報提供手段から得られた情報を用いて、音声認識
を行うために、高セキュリティが要求されるサービスに
有効な装置を提供することができる。

【００１１】

【実施例】

（実施例１）以下本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。図１は、本発明の第１の実施例に
おける情報処理装置の構成図を示すものである。図１に
おいて、１はここで説明する情報処理装置、２は着脱可
能なＩＣカード、３はＩＣカード２を用いたサービスを
提供する音声処理装置である。４は入力手段で、音声を
主とした入力を受けつける。５は出力手段で、入力を促
進するメッセージ等を出力する。６は音声認識手段で、
入力手段４から入力された音声信号を、音声認識可能な
語彙情報を格納する音声情報格納手段７の情報をもとに
認識作業を行う。８は通信手段で、ＩＣカード２との通
信機能を実現する。９はＩＣカード２内の通信手段で、
音声処理装置３との通信機能を実現する。１０は照合判
定手段で、利用者個人情報等を格納する照合情報格納手
段１１内の情報と、音声処理装置３から得た情報を比較
し、該当サービスを適用の有無を判定する。１２は照合
情報提供手段で、音声認識を行う際に有効な個人特定情
報を、照合情報格納手段１１から抽出し、音声処理装置
３側に情報を提供するものである。

【００１２】前記のように構成された情報処理装置１に
ついて、図２を用いてその動作を説明する。まず利用者
がＩＣカード２を音声処理装置３に挿入する。音声処理
装置３はＩＣカード２を活性化し、ＩＣカード２を使用
できる状態にする。ここで、ＩＣカード２内で照合した
い情報を得るために、照合情報提供手段１２から入力に
必要な情報を提供する。例えば、暗証番号の照合を行う
ために、暗証番号の桁数情報や、符号化，暗号化を行う
ために必要な情報を提供する。

【００１３】次に出力手段５から、利用者に対しサービ
スを開始するために必要な情報の入力を促進するメッセ
ージ等を出力する。例えば、現金引き出しサービス等の
サービスを受けたい場合、「適用サービス名を発声して
ください」等を表示装置、または音声出力装置から出力
する。利用者は、出力されたメッセージを頼りに、音声
を用いて入力を行う。入力手段４から入力されたサービ
ス名や、暗証番号等のデータは、音声情報格納手段７内
に格納されている音声情報とパターンマッチングされる
ことによって、音声認識が行われる。音声認識を行い、
該当情報を音声信号から適当な数字や文字情報等の情報
に変換して、各種の情報処理（符号化，暗号化等）を施
し、通信手段８を介してＩＣカード２側に伝送する。

【００１４】出力手段５は、表示装置や音声出力装置を
単独または組み合わせて構成し、入力依頼を出力するだ
けでなく、各種のサービスを適用するときの出力として
用いられる。

【００１５】ＩＣカード２では、通信手段９を介して入
力された情報を、照合情報格納手段１１に格納されてい
る情報を元に、照合し、照合結果が正しければ、ＩＣカ
ード２内の該当サービスファイルをオープンするととも
に、音声処理装置３に照合成立の結果を返し、該当サー
ビスの適用を開始するものである。サービスの内容は、
前記サービスファイルの中に必要に応じて格納されＩＣ
カード２を排出した時に自動的にクローズされる。また
複数のサービスの適用を続けて行う場合には、必要に応
じて、不必要なサービスファイルはクローズされる。Ｉ
Ｃカード２内の情報が保護される課程については、従来
の技術で説明した通りである。

【００１６】パターンマッチング（以下マッチングと略
す）される音声情報は次のようにして格納されている。
図３は本実施例の音声情報格納手段７の構成例を示した
図である。音声認識可能な語彙は、利用種別ごとに、群
というグループに分割されて格納されている。例えば、
第１群はサービス適用名であり、第２群は、暗証番号等
の入力に用いる数字であり、第３群はサービス確定指示
用の語彙、第４群は地名である。このよううに利用目的
に応じて語彙情報をグループ化することにより、指定さ
れたグループ内で最も発声された音声情報と近いものを
探し出す作業を行う。もちろん各情報は、マッチングを
短時間で行いやすい情報に符号化されている。またこの
マッチングに、閾値というものを設け、ある値以上でな
いと、マッチング語彙がないという音声認識結果を出力
する手段を音声認識手段６内に設けている。この群情報
に関する情報を照合情報提供手段１２が作成し、これを
音声処理装置３に伝送し音声認識を行って、その結果情
報をＩＣカード２側に返し、照合判定手段１０で判定す
る構成をもつ。

【００１７】入力音声は、特定の入力レベルの閾値を越
えたところで、語彙情報を持つ発声の開始を検知し、閾
値を下回った時に発声の終了を確認する。この発声の区
間中の入力音声を、数kHz（８kHzから１０kHz程度）で
サンプリングし、８ビットから１２ビット程度で、量子
化することによってデジタル化する。音声認識は、例え
ばこのデジタル値を用いて、ＬＰＣケプストラム係数を
求め、これを特徴パラメータとして、標準の語彙をもつ
そのパラメータ量と比較することにより、最も近いもの
をその群番号で与えられた語彙の中から見つけ出す。こ
れを発声の区間中を通じてマッチングし、最終的に最も
近いものを発声語彙として認識するものである。ＬＰＣ
ケプストラム係数以外にも種々の方法があるが、前記の
サンプリングによって得られたデジタル値を各種の信号
処理を施して特徴パラメータを抽出し、マッチングを行
う方法が一般的である。

【００１８】周囲雑音等の情報が混在して発声の区間を
誤った場合は、正しく音声認識が行われない可能性があ
る。そのために入力手段４は、周囲雑音レベルを定期的
に獲得し、入力レベルの補正を行う機能を有し、また利
用者に対して、少し大きめの声で発声を希望する等の旨
を出力する。逆に前回発声が大きすぎて、適した語彙と
マッチングできず、該当語彙が選択できなかった場合
は、少し入力レベルの補正を行い、利得を調節し、少し
小さな声での発声を希望する旨の出力を行う。

【００１９】ＩＣカード２内の照合結果は、音声処理装
置３側にも反映される。照合不成立の場合は、再度入力
が要求される（指定回数以内）。音声認識では条件が整
えば（１群内の認識単語の種類が１０から２０前後）、
認識率は９５パーセント程度であるので、認識を誤る場
合もあるが、３回連続して誤る率は非常に低い（０．０
５の３乗の確率）ので、実用上問題はないものと想定さ
れる。キー入力においても入力誤りの場合は、再度入力
することを認めている従来の方法と違いはないため、違
和感なく取り入れられるものと思われる。ただし、発声
内容が異なっているため照合が成立しない場合等（キー
入力では、暗証番号の思い違いによる利用者の入力誤
り）は、従来のキー入力と同じように指定回数以内に照
合が成立しなければ、カード利用のサービスの適用がで
きないようにＩＣカード２内の情報を保護する機能をも
つ。このような場合、特定の操作を行わなければ（カー
ド発行者等が責任を持って行う）、再び使用することは
できなくなる。

【００２０】適用サービスの内容によって、発声語彙は
メニューの中から選択させる形をとるか、入力促進メッ
セージだけを示して選択語彙を表示しない形をとるかが
決められる。これら表示の有無も照合情報提供手段１２
側から指定する。また認識語彙は音声情報格納手段７と
いう形で、音声認識手段６とは分離した構成をとってい
るので、音声情報格納手段７をＲＯＭ等のメモリで構成
すれば、いろいろな語彙を納めたＲＯＭを提供すること
により、多種多様な情報処理装置１を提供することがで
きる。

【００２１】入力手段４は、音声入力を主としている
が、必要に応じて他の入力手段を組み合わせても良い。
例えば、金額の入力や、発声しにくいイメージ情報（絵
を用いたサービスの指示）での選択においては、キー入
力等を組み合わせた入力手段４を持つ。

【００２２】音声認識手段６をＩＣカード２内に設ける
方法もあるが、音声認識を行うために必要な計算量が多
く、また音声情報格納手段７内に納められる音声情報量
も多いため、現在の技術ではＩＣカード２内に実現する
ことはむずかしい。また音声情報をＩＣカード２のＩＳ
Ｏの定める通信プロトコルに従って伝送することも困難
である。しかしながら、音声情報を高能率符号化し（音
声認識を行うに必要な情報を残したままで）、マイクロ
プロセッサの能力を上げ、また大容量のメモリを実装し
たＩＣカード２が構成されれば、ＩＣカード２内で音声
認識を行うことも可能となる。

【００２３】従ってＩＣカード２内には、照合情報を保
存し、音声処理装置３から入力された情報をもとにした
獲得情報を照合する手段を有する。本発明は、入力情報
に音声入力を用い、入力された音声を認識するために必
要な情報を作成し、この情報に基づく情報を発声させる
ことにより、入力情報の種類を増やすとともに、利用者
の発声情報を元にした照合処理手段を有する、用途が広
い情報処理装置を提供できる。

【００２４】（実施例２）以下本発明の第２の実施例に
ついて説明する。構成は第１の実施例と同一であるの
で、図１を用いて説明する。第１の実施例との相違は、
照合情報提供手段１２から提供される情報に、個人を特
定する個人情報を含める点である。

【００２５】図４に照合情報提供手段１２から出力され
る情報の構成例を示す。図４において２１は提供情報で
ある。提供情報２１には、第１の実施例の中で説明した
発声語彙の群番号を示す発声グループ情報や、発声の順
序、語彙情報の表示の有無や入力回数等を指示する発声
順序情報と、個人を特定するために必要な年令，性別，
住所情報がある。この個人情報を用い、例えば性別ごと
の音声情報を作成し、音声情報格納手段７に格納する。
女性情報を得たときには、女性用の音声情報とパターン
マッチングを行う。利用者が女性であれば、女性用の音
声情報を標準情報として用いれば、音声の認識率を向上
させることができる。理由は、女性は男性に比べて発声
周波数が全般に高く、また発声ピッチ基本周波数も高い
特徴があるので、その特徴を多く含むマッチングを行え
ば、認識率が高くなるからである。他方ＩＣカード２か
ら提供された個人情報が女性であるのに不正使用等で、
発声者が男性であれば、認識される率は低くなる。性別
だけでなく子供や、老人等年令層がもつ特徴も包含する
ことによって、利用者個人の情報が、音声認識のパター
ンマッチングを行う際に、有効な情報となる。住所情報
も方言や、イントネーションを扱うためには、重要な情
報となる。従ってキー入力等では扱うことがむずかしか
った個人情報を、音声入力を用いた音声認識では、入力
音声が持つ固有情報として扱うことにより有効な情報に
なる。

【００２６】これらの情報以外にも、個人の発声に関す
る情報を有すれば、さらに有効である。人の声の高さも
さまざまで、低い人から高い人、また男性であれば声変
わり等で、性別や年令だけでは、特定できない場合も多
い。従ってＩＣカード２内に個人の発声基本周波数値
や、発声のレベル値等の情報を格納し、その情報を用い
た音声認識を行えば、個人の情報を生かした利用者の特
定認識手段となる。これらの値は、カード発行時に書き
込まれ、カード利用時に定期的に更新されるようにする
（照合が成立時には、その時の個人の音声情報を更新す
る）と、利用者に重度の負担を与えることなく個人の特
徴を格納することができる。このようにしてＩＣカード
２は、個人の特徴を反映した情報を有する記憶媒体とな
り、他人に不正使用されにくいカードとして、ますます
そのＩＣカード２のセキュリティ機能を高めることがで
きる。

【００２７】前記のようにＩＣカード２内の照合情報格
納手段１１には、個人の情報が保存される。またサービ
スを適用したときの情報（音声処理装置３の装置番号や
利用日時や、利用誤り発生声情報等）を保存する機能を
有すれば、次に示すような効果が得られる。

【００２８】サービス適用情報に、正常サービスの情報
とともに、音声認識や、各種のサービス適用時に発生し
た情報を格納する機能を有し、この情報をエラー情報と
して含めるように構成することもできる。このエラー情
報を提供情報２１として提供し、音声認識手段６は、こ
のエラー情報の内容を見ることによって、音声認識に有
効な情報とする。発生しやすいエラー情報として、例え
ば全体に発生レベルが小さい傾向がある等の情報をいれ
ておけば、入力手段４の入力利得レベルを上げるととも
に、出力手段５に、大きめの声で発声することを希望す
る旨のメッセージ等を出力する構成をとることができ
る。また何度も誤った入力が繰り返されている場合は、
不正に使用されている場合や、適用不可能なサービスが
選択されている場合と想定できるので、サービスの中止
や、パターンマッチングの閾値をさらにきびしくする等
の処理を行うことができる。

【００２９】さらに、照合情報をＩＣカード２側に伝送
する際にも、音声入力により、マッチングされた語彙情
報とともに、次に近い語彙情報等の情報を付加すること
によって、同一の入力による照合情報を増加させること
ができ、より利用者本人の特徴を反映することができ
る。

【００３０】従って、本例では、入力情報に音声入力を
用い、入力された音声を認識するために必要な情報を作
成し、この情報に基づく情報を発声させることにより、
利用者の固有情報をもとに、利用者の入力音声の特徴か
ら、利用者の正誤を判定することで、セキュリティを高
めた情報処理装置を提供することができる。

【００３１】

【発明の効果】以上のように本発明は、入力を音声を用
いて行い、音声の中に含まれる個人の特徴を照合情報提
供手段から得られた情報を用いて、音声認識を行うため
に、セキュリティの高い情報処理装置を実現するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における情報処理装置の
構成図

【図２】第１の実施例における情報処理装置の動作説明
のためのフローチャート

【図３】第１の実施例における情報処理装置の構成要素
である音声情報格納手段の構成図

【図４】本発明の第２の実施例における情報処理装置の
構成要素である照合情報提供手段から出力される制御情
報の構成図

【図５】従来の情報処理装置の構成図

【符号の説明】

１情報処理装置２ＩＣカード３音声処理装置４入力手段５出力手段６音声認識手段７音声情報格納手段８通信手段９通信手段１０照合判定手段１１照合情報格納手段１２照合情報提供手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】着脱可能なＩＣカードと、このＩＣカード
を用いたサービスを提供する音声処理装置とを有し、前
記音声処理装置は、音声入力を受け付ける入力手段と、
入力促進を行う出力手段と、前記入力手段で受け付けた
入力音声を認識する音声認識手段と、認識時に参照する
語彙情報を格納する音声情報格納手段と、認識結果を出
力する通信手段とを備え、かつ前記ＩＣカードは、前記
音声処理装置の通信手段との間で情報の授受を行う通信
手段と、照合すべき照合情報を格納する照合情報格納手
段と、通信手段からの入力結果と格納情報を照合する照
合判定手段と、照合情報を音声入力によって得るための
情報を照合情報格納手段から抽出し前記音声処理装置に
提供する照合情報提供手段とを備えたものである情報処
理装置。
【請求項２】音声認識を行うために必要な語彙選択情報
を作成する照合情報提供手段と、この照合情報提供手段
から得た情報をもとに検索する語彙群を変更する音声認
識手段を有することを特徴とする請求項１記載の情報処
理装置。
【請求項３】照合情報格納手段の情報を用いて、利用者
の固有の情報を提供する照合情報提供手段を有すること
を特徴とする請求項１または２記載の情報処理装置。
【請求項４】照合情報格納手段に利用者の過去の利用情
報を記載し、利用誤り情報を提供する照合情報提供手段
を有することを特徴とする請求項３記載の情報処理装
置。