JPH0695683A - 音声認識装置 - Google Patents

音声認識装置

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Publication number
JPH0695683A
JPH0695683A JP4241570A JP24157092A JPH0695683A JP H0695683 A JPH0695683 A JP H0695683A JP 4241570 A JP4241570 A JP 4241570A JP 24157092 A JP24157092 A JP 24157092A JP H0695683 A JPH0695683 A JP H0695683A
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JP
Japan
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voice
pattern data
dictionary
voice recognition
microphone
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JP4241570A
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English (en)
Inventor
Takayuki Fujimoto
教幸 藤本
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、無線によって音声認識結果を上位
装置に通知する音声認識装置に関し、検査員などが携帯
する無線装置に音声認識装置を接続すると共に音声辞書
の登録を上位装置に接続して行い、運用時に音声認識結
果を無線で上位装置に伝送し、伝送時の音質劣化による
音声認識率の低下を防止すると共に携帯性を良好にする
ことを目的とする。 【構成】 運用時に、検査員などがマイク11に向かっ
て音声を発声したことに対応して、電気信号に変換され
た音声信号を分析して生成した音声パタンデータについ
て、照合部15が音声辞書14と照合して合致する音声
パタンデータの単語Noを取り出し、この単語Noを無
線装置2によって無線で送信し、これを受けた無線装置
3が復調して単語Noを上位装置4に通知するように構
成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、無線によって音声認識
結果を上位装置に通知する音声認識装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】音声認識装置の使い方として典型的なも
のに、図6に示すように、工場内で検査を行う検査員が
当該音声認識装置から出力する音声ガイダンスを聞いて
指示された検査を行い、その検査結果を音声で発声して
認識させ、検査データとしてホストに通知するというシ
ステムがある。
【0003】検査員は、検査対象のまわりを動き回りな
がら検査を行うため、ホストと無線を使って音声のやり
とりをする。音声認識に使用する無線装置は、音声認識
率を確保するため、S/N比が良くかつ周波数帯域の広
いものを使うようにしていた。
【0004】以下図6の構成および動作を簡単に説明す
る。図6は、従来技術の説明図を示す。図6において、
音声認識装置41は、無線を介して受信した検査員など
の音声を認識するものであって、特徴分析部42、区間
検出部43、音声辞書44、照合部45および制御部4
6などから構成されるものである。
【0005】特徴分析部42は、無線を介して受信した
音声の特徴(エネルギの時系列、周波数スペクトルの時
系列など)を分析するものである。区間検出部43は、
音の始まり、終わり、区間内のパラメタなどを検出する
ものである。
【0006】音声辞書44は、検査員などが予め発声し
た音声(単語など)の音声パタンデータを登録したもの
である。照合部45は、区間検出部43によって検出さ
れた情報をもとに、予め登録しておいた音声辞書44の
音声パタンデータ(テンプレート)と照合し、合致する
ものを検出し、音声認識するものである。
【0007】制御部46は、全体を統括制御するもので
ある。マイク47は、検査員が検査結果などを発声した
音声を電気信号に変換するものである。
【0008】無線装置48は、マイク47で電気信号に
変換した音声信号をアンテナから無線で送信したり、送
信されてきた電波を受信して音声信号に復調したりする
ものである。
【0009】無線装置49は、音声認識装置41の側に
設けたものであって、無線装置48から送信されてきた
電波を受信して元の音声信号を取り出して音声認識装置
41に入力したり、音声認識装置41からの音声信号を
電波にしてアンテナから送信したりなどするものであ
る。
【0010】上位装置50は、音声認識装置41から音
声認識した認識結果を受け取り、この認識結果をもとに
所定の業務処理を行ったり、その結果を送出したりなど
するものである。
【0011】次に、図6の構成の動作を説明する。 (1) 検査員がマイク47に向かって音声で部品の検
査結果を発声する。マイク47はこれを音声信号に変換
し、無線装置48によってアンテナから電波を放射す
る。
【0012】(2) (1)で放射された電波をアンテ
ナで受信した無線装置49は、元の音声信号に復調して
音声認識装置41に通知する。 (3) 音声認識装置41は、通知を受けた検査員の音
声について、特徴分析部42が特徴を分析し、区間検出
部43が音の始まり、終わり、区間内のパラメタの検出
を行い、照合部45が音声辞書44と照合して合致する
音声パタンデータを見つけ、この合致した音声パタンデ
ータの単語Noを認識結果として上位装置50に通知す
る。
【0013】(4) 上位装置50は、通知を受けた認
識結果を保持すると共に確認メッセージを返答する。こ
の確認メッセージは、音声認識装置41、無線装置4
9、無線装置48を通って音声や表示として検査員に知
らせる。これを聞いたあるいは見た検査員は、その応答
を音声でマイク47に発声し、同様にしてその音声の認
識結果を上位装置50に通知する。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
は、無線装置48と無線装置49との間で音声を無線で
伝送していたため、音声認識率を高めるためにS/N比
が良くかつ周波数帯域の広い無線装置を使う必要があ
り、高価なものになってしまうという問題があった。ま
た、電波法の規制により、同一エリアで、CH数を多く
確保できないという問題もあった。特に、同一の工場内
で、多くの検査員が同時に音声認識装置41を使って作
業を行う場合、極めて多数のチャネルが必要となり、こ
れだけのチャネル数を確保できないという問題もあっ
た。更に、無線で音声認識を行う音声を伝送したので
は、音声の品質がどうしても劣化してしまい、音声認識
率を低下させてしまうという問題もあった。
【0015】本発明は、これらの問題を解決するため、
検査員などが携帯する無線装置に音声認識装置を接続す
ると共に音声辞書の登録を上位装置に接続して行い、運
用時に音声認識結果を無線で上位装置に伝送し、伝送時
の音質劣化による音声認識率の低下を防止すると共に携
帯性を良好にすることを目的としている。
【0016】
【課題を解決するための手段】図1を参照して課題を解
決するための手段を説明する。図1において、音声認識
装置1は、音声を認識するものであって、ここでは、マ
イク11、音声辞書14、照合部15などから構成され
るものである。
【0017】マイク11は、検査員などの音声を電気信
号に変換するものである。音声辞書14は、音声パタン
データを予め登録したものである。照合部15は、音声
信号の音声パタンデータと音声辞書14とを照合し、合
致する音声パタンデータの単語Noを取り出すものであ
る。
【0018】無線装置2は、音声認識装置1と接続し、
音声信号の認識結果を無線で送信したりなどするもので
ある。無線装置3は、送信されてきた無線を受信して復
元し、元の音声信号の認識結果を上位装置4に通知した
りなどするものである。
【0019】上位装置4は、通知された音声認識結果を
もとに各種処理を行うものである。
【0020】
【作用】本発明は、図1に示すように、音声辞書14の
登録時に、音声認識装置1を上位装置4に接続し、検査
員などがマイク11に向かって発声したことに対応し
て、当該マイク11が音声を電気信号に変換し、その音
声から生成した音声パタンデータを音声辞書14に登録
すると共に上位装置4に保存するようにしている。
【0021】また、音声辞書14の登録時に、音声認識
装置1を上位装置4に接続し、音声パタンデータのダウ
ンロード指示に対応して、上位装置4に保存されている
音声パタンデータをダウンロードして音声辞書14に登
録するようにしている。
【0022】また、運用時に、検査員などがマイク11
に向かって音声を発声したことに対応して、電気信号に
変換された音声信号の音声パタンデータについて、照合
部15が音声辞書14と照合して合致する音声パタンデ
ータの単語Noを取り出し、この単語Noを無線装置2
によって無線で送信し、これを受けた無線装置3が復調
して単語Noを上位装置4に通知するようにしている。
【0023】従って、検査員などが携帯する無線装置2
に音声認識装置1を接続すると共に音声辞書14の登録
を上位装置4に接続して行い、運用時に音声認識結果を
無線で上位装置4に伝送することにより、伝送時の音質
劣化による音声認識率の低下を防止すると共に携帯性を
良好にすることが可能となる。
【0024】
【実施例】次に、図1から図5を用いて本発明の実施例
の構成および動作を順次詳細に説明する。
【0025】図1は、本発明の1実施例構成図を示す。
図1の(a)は登録時の構成図を示し、図1の(b)は
運用時の構成図を示す。
【0026】図1において、音声認識装置1は、検査員
などが発声した音声を電気信号に変換して認識するもの
であって、ここでは、マイク11、特徴分析部12、区
間検出部13、音声辞書14、照合部15および制御部
16などから構成されるものである。
【0027】マイク11は、検査員などが発声した音声
を電気信号に変換するものである。特徴分析部12は、
マイク11によって音声を変換した音声信号のエネルギ
ーの時系列や周波数スペクトルの時系列などを分析する
ものである。
【0028】区間検出部13は、特徴分析部12によっ
て分析された音声信号のエネルギーの時系列や周波数ス
ペクトルの時系列から音の始まりや終わりを検出した
り、区間内のパラメタを抽出したりなどするものであ
る。
【0029】音声辞書14は、検査員などが予め発声し
て分析した音声パタンデータを登録した辞書である。照
合部15は、音声信号を分析した音声パタンデータと、
音声辞書14に格納されている音声パタンデータとを照
合し、合致する音声パタンデータの単語Noを取り出す
ものである。
【0030】制御部16は、各種制御を行うものであ
る。無線装置2は、無線の送受信を行うものであって、
検査員などが携帯する音声認識装置1に接続した無線装
置であり、検査員などが発声した音声の認識結果(ここ
では、単語No)を無線で上位装置4側の無線装置3に
向けて送信するものである。
【0031】無線装置3は、無線の送受信を行うもので
あって、上位装置4に接続し、検査員などが携帯した音
声認識装置1に接続した無線装置2から送信されてきた
電波を受信し、認識結果などを復調し、上位装置4に渡
したりなどするものである。
【0032】上位装置4は、音声認識装置1から無線で
送信されてきた音声認識結果を受け取り、各種処理を行
うものである。ディスプレイ5は、各種データを表示す
るものである。
【0033】キーボード6は、各種データ入力を行った
り、各種指示を入力したりするものである。次に、図2
を用いて図1の(a)の構成による音声パタンデータの
登録時の動作を詳細に説明する。
【0034】図2において、S1は、作業者がキーボー
ド6を押下して音声登録処理およびアップロード処理を
上位装置4に指示する。S2は、S1の指示を有線で受
信した上位装置4がプログラム起動する。これは、以降
の音声パタンデータを音声辞書14に登録したり、この
登録した音声パタンデータを上位装置4に転送したりな
どするプログラムを起動する。
【0035】S3は、上位装置4が音声登録指示を音声
認識装置1に通知する。S4は、上位装置4からS3で
音声登録指示を受けた音声認識装置1が音声登録モード
に移行する。
【0036】S5は、上位装置4が登録しようとする音
声パタンデータの単語を表示する。これは、後述する図
5の単語辞書14に示す、例えば“クラクション不良”
という単語をディスプレイ5上に表示する。
【0037】S6は、作業者がディスプレイ5上の表示
を見る。S7は、作業者がS6で見た単語を発声する。
例えば“ブレーキペダル不良”、“クラクション不良”
などの単語をマイク11に向かって発声する。
【0038】S8は、音声認識装置1内の特徴分析部1
1が特徴分析を行う。この特徴分析により、音声信号か
らエネルギの時系列や周波数スペクトルの時系列を生成
する。
【0039】S9は、区間検出する。これは、区間検出
部12が特徴分析部11によって分析されたエネルギの
時系列や周波数スペクトルの時系列から、音の始めや終
わり、更に区間内のパラメタを抽出し、音声パタンデー
タを生成する。
【0040】S10は、音声辞書14に登録する。これ
は、S9で生成した音声パタンデータを音声辞書14に
登録、例えば図5の音声辞書の例に示すように、単語N
oに対応づけて音声パタンデータを登録する。
【0041】S11は、音声認識装置1が登録終了通知
を上位装置4に行う。S12は、S11で登録終了通知
を受けた上位装置4が音声登録の終了か判別する。YE
Sの場合には、音声登録すべき全て単語を表示してそれ
の単語パタンデータを音声辞書14に登録したので、S
13に進む。一方、NOの場合には、次の音声登録指示
をS3で行うことを繰り返す。
【0042】S13は、音声辞書の転送指示を音声認識
装置1に通知する。これは、音声登録を終了したので、
音声辞書14の内容(音声パタンデータ)を上位装置4
に転送する旨の指示を行う。
【0043】S14は、S13で転送指示を受けた音声
認識装置1が音声辞書14から音声パタンデータを取り
出す。S15は、音声認識装置1が音声辞書14から取
り出した音声パタンデータを上位装置4に送出する。
【0044】S16は、S15で送出されてきた音声パ
タンデータを保存し、ダウンロードに備える。以上によ
って、作業者が携帯する音声認識装置1を上位装置4に
RS−232Cによって直接に接続し、当該上位装置4
のキーボード6やディスプレイ5を使ってこれからの作
業に必要な音声パタンデータを音声辞書14に登録する
と共に、上位装置4に保存する。これにより、作業者が
携帯する音声認識装置1および無線装置2の側に、かさ
ばるディスプレイ5やキーボード6を装着する必要がな
くなり、小型軽量にすることが可能となる。また、音声
辞書14に登録した音声パタンデータを上位装置4に転
送して保存し、後述する図3で説明するように、上位装
置4から音声認識装置1の音声辞書14にダウンロード
することにより、その都度、作業者が音声を発声してそ
の音声パタンデータを生成して音声辞書14に登録する
手間が不要となり、迅速に音声辞書14に登録すること
が可能となる。
【0045】図3は、図1の(a)の構成における音声
辞書ダウンロード処理の動作説明図を示す。これは、図
2のS16で上位装置4に保存した音声パタンデータを
音声認識装置1の音声辞書14にダウンロードするとき
の動作説明図である。
【0046】図3において、S21は、作業者がキーボ
ードを押下し、音声辞書ダウンロード指示を行う。S2
2は、S21でダウンロード指示を受けた上位装置4が
プログラム起動する。
【0047】S23は、上位装置4が音声辞書ダウンロ
ード指示を音声認識装置1に通知する。S24は、上位
装置4が音声辞書ダウンロードを行う。これは、図2の
S16で保存しておいた音声辞書14の音声パタンデー
タを取り出し、RS−232Cを通して音声認識装置1
にダウンロード(転送)する。
【0048】S25は、音声認識装置1がダウンロード
されてきた音声パタンデータを音声辞書14に登録す
る。以上によって、音声認識装置1の音声辞書14に対
して、上位装置4に保存しておいた音声パタンデータを
登録することにより、その都度、作業者が発声して生成
した音声パタンデータを音声辞書14に登録する手間が
なくなり、迅速に音声パタンデータを音声辞書14に登
録することが可能となる。
【0049】次に、図4を用いて図1の(b)の構成に
よる運用時の動作を詳細に説明する。図4において、S
31は、作業者がキーボード6を押下して音声認識処理
を開始する旨を上位装置4に通知する。
【0050】S32は、S31の指示を受けた上位装置
4がプログラム起動する。これは、以降の運用を行うプ
ログラムを起動する。S33は、上位装置4が音声認識
指示を無線で音声認識装置1に通知する。
【0051】S34は、上位装置4からS33で音声認
識指示を受けて音声認識装置1が音声認識モードに移行
する。S35は、作業者が音声認識装置1およびこれと
一体となっている無線装置3を携帯して作業現場に移動
する。
【0052】S36は、作業者がここでは、検査のチェ
ック結果を発声する。例えば“ブレーキペダル不良”や
“クラクション不良”などをマイク11に向けて発声す
る。S37は、音声認識装置1内の特徴分析部11が特
徴分析を行う。この特徴分析により、音声信号からエネ
ルギの時系列や周波数スペクトルの時系列を生成する。
【0053】S38は、区間検出する。これは、区間検
出部12が特徴分析部11によって分析されたエネルギ
の時系列や周波数スペクトルの時系列から、音の始まり
と終わりを検出、更に区間内のパラメタを抽出し、音声
パタンデータを生成する。
【0054】S39は、照合処理15がS38で生成し
た音声パタンデータと、音声辞書14内の音声パタンデ
ータとを照合する。S40は、選ばれた音声パタンデー
タの単語Noを取り出す。これは、S39で音声信号か
ら生成した音声パタンデータと、音声辞書14の音声パ
タンデータとを照合し、合致した音声パタンデータの単
語Noとして、例えば図5の音声辞書14から“ブレー
キペダル不良”に対応する単語No“n+3”を取り出
す。
【0055】S41は、認識結果(S40で取り出した
単語No)を上位装置4に無線で通知する。S42は、
上位装置4は音声の認識結果(ここでは、単語No)を
保持する。
【0056】S43は、上位装置4が無線で確認メッセ
ージ、例えば“クラクション不良”を通知する。この確
認メッセージの通知は、無線で音声認識装置1に通知し
てスピーカあるいはイヤホンで作業者に知らせたり、あ
るいはディスプレ上に表示して知らせる。
【0057】S44は、作業者がS43の確認メッセー
ジを聞いたりあるいは見たりし、合っていれば“YE
S”とマイク11に向かって発声し、間違っていれば
“NO”とマイク11に向かって発声する。
【0058】S45は、上記と同じ認識処理(S37か
らS40)を行う。S46は、認識結果(ここでは単語
Noのコード)を上位装置4に通知する。S47は、S
46で認識結果の通知を受けた上位装置4が“YES”
以外ならば前回の認識結果データを破棄する。これによ
り、作業者が音声で発声して自動認識した単語Noを受
信した上位装置4が確認メッセージ(音声あるいは表
示)して作業者から“YES”を受信したときはその認
識結果データを有効として業務処理に使用し、一方、
“NO”を受信したときはその認識結果データを破棄す
る。これにより、作業者は、音声認識装置1および無線
装置2が一体となった小型な装置を携帯し、それのマイ
ク11に向かって検査結果を発声すると、音声でその確
認メッセージを聞いたり、表示パネルに表示された内容
を見て“YES”あるいは“NO”を発声して確認する
ことが可能となる。従って、作業者は、携帯した音声認
識装置1内で音声を認識した認識結果(ここでは単語N
o)のみをコードで上位装置4に無線で送信するのみで
よく、従来の音声自体を無線で上位装置4に送信してこ
れを音声認識するシステムに比し、無線で伝送するデー
タ量を削減でき、同一工場内で同じ周波数帯域内で非常
に多くの作業者が同時に無線を使って検査業務などを行
うことが可能となる。この際、音声認識装置1の音声辞
書14に音声パタンデータを登録する際に、上位装置4
にRS−232Cなどで直接接続して登録を行うと共に
予め登録した音声パタンデータをダウンロードしたりし
(図1の(a)の構成、図2、図3参照)、運用時に無
線で認識結果のみを上位装置4に送信し、小型軽量にす
ることができる。
【0059】図5は、本発明の音声辞書例を示す。ここ
で単語Noは、一意に付与した音声辞書データの番号で
ある。音声辞書データは、単語の音声パタンデータであ
って、音声を認識するための周波数スペクトルの時系列
のデータであり、予め作業者が発声してそのときの周波
数スペクトルの時系列のデータを登録したものである。
【0060】ここでは、“1”、“2”などの作業者が
発声した音声の音声パタンデータを単語Noに対応づけ
て図示のように予め登録する。同様に、単語“YE
S”、“NO”、更に“クラクション不良”、“ブレー
キペダル不良”などと発声した音声パタンデータを図示
のように登録する。
【0061】このようにして予め単語の音声パタンデー
タを音声辞書14に登録しておき、作業者が作業中に音
声でマイク1に向かって発声したときにこの音声の音声
パタンデータを生成し、当該音声辞書14内に登録され
ている音声パタンデータとパタンマッチングを行い、最
も合致する割合の高いものの単語Noを音声認識した結
果として取り出す。この取り出した認識結果(単語N
o)を無線によって上位装置4に通知する。
【0062】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
検査員などが携帯する無線装置2と音声認識装置1を一
体とすると共に音声辞書14の登録を上位装置4に接続
して行い、運用時に音声認識結果を無線で上位装置4に
伝送する構成を採用しているため、伝送時の音質劣化に
よる音声認識率の低下を防止し、データ量を少なくして
信頼性が高い音声の認識結果を上位装置4に通知するこ
とができると共に、小型軽量にして携帯性を良好にする
ことができる。これらにより、 (1) 同一エリア内で従来に比し、CH数を多く確保
でき、同一工場内で多くの検査員が携帯した音声認識装
置1を同時に使って作業を行うことができる。
【0063】(2) 従来の無線で音声を伝送していた
場合に発声した音声品質の劣化による音声認識率の低下
を、本発明では防止でき、音声認識率が高くなる。 (3) 従来の無線で音声を伝送するときに要求されて
いた音声の品質を良好にする必要がなくなり、認識結果
をコードなどで伝送すればよく、高価な無線機を使わな
くてもよくなり、コストを低減および小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施例構成図である。
【図2】図1の(a)の動作説明図(音声登録処理、ア
ップロード処理)である。
【図3】図1の(a)の動作説明図(音声辞書ダウンロ
ード処理)である。
【図4】図1の(b)の動作説明図(音声認識処理)で
ある。
【図5】本発明の音声辞書例である。
【図6】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
1:音声認識装置 11:マイク 12:特徴分析部 13:区間検出部 14:音声辞書 15:照合部 16:制御部 2、3:無線装置 4:上位装置 5:ディスプレイ 6:キーボード

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】無線によって音声認識結果を上位装置に通
    知する音声認識装置において、 音声を電気信号に変換するマイク(11)およびこのマ
    イク(11)によって変換した音声信号の音声パタンデ
    ータと音声辞書(14)とを照合する照合部(15)と
    からなる音声認識装置(1)に無線装置(2)を接続
    し、 この無線装置(2)との間で無線でデータの授受を行う
    上位装置(4)側に無線装置(3)を備え、 音声辞書(14)への登録時に、上記音声認識装置
    (1)を上記上位装置(4)に接続し、検査員などが音
    声を上記マイク(11)に向かって発声したことに対応
    して、当該マイク(11)が音声を電気信号に変換し、
    この音声信号を分析して生成した音声パタンデータを上
    記音声辞書(14)に登録すると共に上位装置(4)に
    保存するように構成したことを特徴とする音声認識装
    置。
  2. 【請求項2】無線によって音声認識結果を上位装置に通
    知する音声認識装置において、 音声の電気信号に変換するマイク(11)およびこのマ
    イク(11)によって変換した音声信号の音声パタンデ
    ータと音声辞書(14)とを照合する照合部(15)と
    からなる音声認識装置(1)に無線装置(2)を接続
    し、 この無線装置(2)との間で無線でデータの授受を行う
    上位装置(4)側に無線装置(3)を備え、 音声辞書(14)の登録時に、上記音声認識装置(1)
    を上記上位装置(4)に接続し、音声パタンデータのダ
    ウンロード指示に対応して、上位装置(4)に保存され
    ている音声パタンデータをダウンロードして上記音声辞
    書(14)に登録するように構成したことを特徴とする
    音声認識装置。
  3. 【請求項3】無線によって音声認識結果を上位装置に通
    知する音声認識装置において、 音声の電気信号に変換するマイク(11)およびこのマ
    イク(11)によって変換した音声信号の音声パタンデ
    ータと音声辞書(14)とを照合する照合部(15)と
    からなる音声認識装置(1)に無線装置(2)を接続
    し、 この無線装置(2)との間で無線でデータの授受を行う
    上位装置(4)側に無線装置(3)を備え、 運用時に、検査員などが上記マイク(11)に向かって
    音声を発声したことに対応して、電気信号に変換された
    音声信号を分析して生成した音声パタンデータについ
    て、上記照合部(15)が音声辞書(14)と照合して
    合致する音声パタンデータの単語Noを取り出し、この
    単語Noを上記無線装置(2)によって無線で送信し、
    これを受けた上記無線装置(3)が復調して単語Noを
    上位装置(4)に通知するように構成したことを特徴と
    する音声認識装置。
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