JPH11112665A

JPH11112665A - 携帯電話システム

Info

Publication number: JPH11112665A
Application number: JP9265987A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Takahashi; 和彦高橋
Original assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1997-09-30
Filing date: 1997-09-30
Publication date: 1999-04-23

Abstract

(57)【要約】【課題】国際携帯電話用衛星を利用して通信を行う携
帯電話システムでは、言語間のトラブルなどにより、円
滑なコミュニケーションが図れない。【解決手段】国際携帯電話用衛星に、翻訳エキスパー
トシステム１５、暖味な言語を除去するファジィ推論、
音声認識技術及び音声合成部１６を搭載し、発信地又は
配信地の携帯電話からの入力音声信号を音声認識技術で
認識処理を行い、その認識した内容を通話先の言語に変
換し、音声合成して配信地又は発信地の携帯電話に出力
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、国際携帯電話用衛
星を利用して通信を行う携帯電話システムに係り、特に
音声理解翻訳機能を設けた携帯電話システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】衛星を利用した通信は、赤道上３万６０
００ＫＭの静止軌道に打ち上げられた静止衛星を介して
行うものがある。一方、国際間交信は、同じ静止衛星軌
道上の国際通信衛星「インテルサット」（国際電気通信
衛星機構）を介して行っている。また、モトローラ社が
提唱するイリジウム構想は静止軌道ではなく、５００〜
１０００ＫＭの低周回軌道に、地球経度に沿って約６６
個の小型衛星（重量各５００キログラム程度）を打ち上
げ、これを中継衛星として携帯電話による交信を行う。
６６個の衛星が周回していれば地球上において、いつで
もどこでも頭上に何個か飛んでいることになり、さら
に、各衛星間は、２０〜３０ＧＨｚで結ばれているか
ら、リレー式に地球上のどこでも電波を搬送することが
できる。

【０００３】上記の静止衛星の利用の場合は、電波搬送
距離が３万６２００ＫＭにもなり、搬送電波が弱まるた
め、その電波を受信するには、大口径パラボラアンテナ
を必要とする。一方、衛星高度５００〜１０００ＫＭ程
度の低周回軌道になると短距離となるため、特にパラボ
ラアンテナでなくても受信ができる。また、低周回軌道
通信は、共通企画の携帯電話を持っていれば、世界中ど
こへでも即時通話ができ、グローバル的に利用できる。

【０００４】現在の衛星利用国際携帯電話システムは、
携帯電話からの電波が、衛星および、その中継局（地
上）に届き、そこから既存の電話網に接続することにな
る。その内容は、下記表に示すように、システム構成に
より様々な特徴を持つが、システムを決める要素として
次のようなものがある。

【０００５】（１）衛星の軌道高度衛星は、ＧＥＯ（静止衛星）、ＭＥＯ（中軌道周回衛
星）、ＬＥＯ（低軌道周回衛星）の３種類に分けられ
る。ＧＥＯは、衛星一機でカバーできる範囲は広く、そ
の分、地上の中継局も少なくて済むが、伝送の遅れが大
きくなることや、端末からの強い電波が必要なため、端
末の小型化が難しいといった点がある。

【０００６】一方、ＬＥＯでは、衛星一機でカバーでき
る範囲が狭いことから多数の衛星が必要になる衛星のコ
スト、運用が課題となるが、小型ロケットでの打ち上げ
が可能であり、打ち上げコストが少なくて済むといった
利点もある。

【０００７】（２）衛星間通信と中継局地上からの電波を送り返す機能のみしか持たない場合
は、多数の中継局を必要とするが、衛星間で通信を行う
機能をもてば、中継局上にいる衛星まで受信した電波を
衛星を通じて送信でき、中継局は一局ですむことにな
る。その反面、、衛星に搭載する機能が複雑になり、コ
スト及び運用が難しいといった課題がある。この他、使
用電波の割り当てや、国外での持ち込み電話からの受発
信に関する電波法の制限といった法制面・行政面での課
題のクリアも必要である。

【０００８】

【表１】

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】現在の国際携帯電話用
衛星は、世界中、いつでもどこでも世界各地へ通信が可
能であるが、この衛星には母国語を他国語に変換する翻
訳システムが搭載されていないため、言語間のトラブル
などにより、コミュニケーションが円滑に図れなく且つ
利用者の枠を限定するといった状態になる可能性があ
る。また、携帯電話の本体に翻訳システムを搭載すれば
容量が重くなり、移動型にしては、従来の利便性が無く
なってしまう。

【００１０】本発明の目的は、国際携帯電話の利便性を
保ち且つ言語間のトラブルを回避できる携帯電話システ
ムを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解消するため、衛星に、翻訳エキスパートシステム、暖
味な言語を除去するファジィ推論、音声認識技術及び音
声合成システムを搭載し、地上で、例えば米国へ通信す
るならば、日本語で会話内容を携帯電話のマイクロフォ
ンに入力すると前述の各技術を搭載する衛星で入力内容
を音声認識技術で認識処理を行い、その認識した内容を
通話先の言語、すなわち英語に変換することにより、従
来の携帯電話の特徴を保ち、且つ異国間でのコミュニケ
ーションを円滑に行える様にするものであり、以下の構
成を特徴とする。

【００１２】国際携帯電話用衛星を利用して通信を行う
携帯電話システムにおいて、前記衛星は、発信地の携帯
電話からのダイヤル受信で発信地及び配信地を認識する
地域認識検索エンジンと、前記発信地又は配信地の携帯
電話から入力された音声信号から意味不明な言語やはっ
きりしない言語などを除去するためのファジィ推論シス
テムと、前記ファジイ推論システムを経た音声信号を認
識する音声認識システムと、前記認識した音声信号を配
信地又は発信地の言語に翻訳する多言語翻訳エキスパー
トシステムと、前記翻訳した言語を音声合成して配信地
又は発信地の携帯電話に出力する音声合成システムと、
を備えたことを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】本実施形態では、地上での国際携
帯電話の利便性を保ち、且つ利用者の言語間のトラブル
を回避するために、衛星に以下の手段を備える。

【００１４】（１）地上から入力された音声を認識する
ための音声認識システム。

【００１５】（２）入力された音声の中に暖味な言語が
含まれていると、多言語に翻訳するのに意味不明な言語
やはっきりしない言語などを除去するためのファジィ推
論システム。

【００１６】（３）発信地の言語と受信地の言語を検索
するための地域認識検索エンジン。

【００１７】（４）入力した地域の言語を受信地の言語
に変換するための多言語翻訳システム。

【００１８】（５）翻訳した言語を音声合成して受信地
の言語による音声出力を得るための音声合成システム。

【００１９】これらの処理過程、処理構成図、インタフ
ェース構成例を以下に詳細に説明する。

【００２０】図１〜図４は、携帯電話システムのブロッ
ク図を示し、各ブロックに対応付けられる処理フローチ
ャートを図５〜図８に示す。なお、図５〜図８中のＨ／
Ｗはシステム上のハードウェア構成を、Ｓ／Ｗはソフト
ウェア構成を示す。

【００２１】図１には通信制御と受発信地域確認のブロ
ックを示し、この部分に対応する処理を図５に示す。携
帯電話１からの配信先のダイヤルをセットしてアンテナ
２から通信制御信号を発信し、これを地球上の軌道に沿
って周回している衛星のアンテナ３がキヤツチし、衛星
の通信制御部４が衛星通信網５を介して他の衛星の通信
制御部６との間の通信制御を行う。

【００２２】位置検索システム７は、ダイヤル情報と地
域検索データベース７₁のデータから地域検索部７₂が発
信地と配信地を検索し、認識部７₃が認識する。着信確
認部８は位置検索結果を使った配信先へ着信したことを
確認する。

【００２３】図２は、通信回線が確保された後の多言語
翻訳システムの音声認識処理系を示し、この部分に対応
する処理を図５と図６の一部に示す。

【００２４】多言語翻訳システムでは、まず、発信地の
言語を認識し、この言語を配信地の言語に翻訳した後、
これを音声合成により配信地の言語による音声として得
る。図２では発信地の言語を認識して文字信号に変換す
る部分である。

【００２５】図２において、音声入力部９では携帯電話
のマイクロフォンからの音声を発信する。この音声信号
は、直接に配信地に送信される場合もあるが、配信地の
言語に翻訳するための多言語翻訳システムの入力音声に
される。雑音除去ノイズフィルタ１０は、携帯のマイク
ロフォンから紛れて入ってくる雑音を除去する。Ａ／Ｄ
変換器１１は、音声信号をサンプリングしてディジタル
信号に変換する。

【００２６】音声認識部１２は、音声信号のディジタル
データから音声分析で認識し、音声信号認識データを得
る。このための現在の音声認識技術は、音の歪みや雑音
を除去し、不特定話者による音声の認識が可能である。
また、１０万単語の大語彙の実現により、ボタン操作や
語彙数の制限による違和感を払拭し、利用者は日常使用
する言葉／単語で自然な音声入力が可能になる。さら
に、認識単語は、テキスト・データにより登録でき、且
つユーザ自身が使用したい単語を自在に、しかも簡単・
スピーディーに設定することが可能である。また、単語
の追加／削除／変更もスムーズに行うことができる。

【００２７】この技術を利用した音声認識部１２は、音
声分析処理部１２₁により音声データの周波数スペクト
ル分析すると共に冗長で曖昧な信号をファジイ推論で除
去し、信号の分析後に特徴パラメータを抽出して時系列
に変換する。その後、音声信号単位にセグメンテーショ
ン化を行う。また、音声合成処理部１２₂により特徴点
が一致する音声パターンを辞書１２₃から抽出及びニュ
ーラルネットワーク処理によって音素認識を行い、音声
信号認識生成部１２₄では認識した音素信号列データか
ら構文的に誤りがないかを構文解析し、さらに認識され
た内容が意味的に妥当であるか否かの意味解析により最
も確からしい文章となるよう音声認識を行う。

【００２８】上記の音声認識のためのファジィ推論除去
法は、音声認識をより確かにするために用いられ、単語
抽出型音声認識であり、厳密な周波数分析で暖味な音声
信号は認識されない音素解析型ではなく、単語抽出型で
１つ１つの単語を区切り、且つ省いていく方法ではな
く、「えーと」、「ふーん」、「うーん」といったよう
に冗長的な単語（音声信号）をファジィ推論で除去し、
人と人が会話をする上で本当に必要な単語（音声信号）
を抽出して出力されるものであり、さらに日常的に必要
とされる単語は、前もって登録しておき、後に必要とな
った単語（音声信号）を認識システムの学習機能によっ
て次第に認識、および追加されていくというものであ
る。また、この技術は、現在ソフトウェア構成にされ
る。

【００２９】また、音声認識処理を行う上で、照合する
データベースに登録されていない音声があれば、自動プ
ログラミング方式で登録処理を行う。

【００３０】文体認識部１３は、音声認識部１２が認識
した文章の文体を認識する。これには、文字信号変換部
１３₁が単語列データを文字信号に変換し、文体形式分
析部１３₃が文字パターン認識辞書１３₄を参照して文体
形式を分析し、文字信号・認識信号処理部１３₂が文体
認識結果の文字信号を出力する。

【００３１】図３は、多言語翻訳システムの翻訳変換処
理系を示し、認識した発信地の言語を配信地の言語に翻
訳し、この翻訳した言語を音声合成して音声として得る
もので、この部分に対応する処理を図７に示す。

【００３２】図３において、文体認識生成部１４は、文
体認識された発信地の文字信号の文体を生成する。翻訳
エキスパートシステム１５は、訳語文体処理部１５₁に
より認識された文字信号の内容を配信地の言語の文体に
変換し、訳語形式分析部１５₂と訳語パターン認識辞書
１５₃により訳語形式を分析し、この分析結果で訳語変
換部１５₄がファジイ推論により配信地の訳語に変換
し、訳語生成部１５₅により変換した訳語の結合で配信
地の言語に翻訳した訳語を得る。

【００３３】ここで、翻訳方式には、例えば図１０に示
すトランスファー方式があり、言語別の中間表現を持
ち、中間表現で言語の変換が行われる。例えば、英→
日、日→英といった様に翻訳する言語に中間表現が作ら
れる。解析の手法としては、日本語に格文法、英語には
拡張遷移文法がよく使用される。また、日本語から英語
に翻訳する時、日本文の解析と意味解析を行い、その意
味をあらわす中間表現に変換し、最後に英語の中間表現
から英文を生成する。

【００３４】さらに、図１１に示すように、トランスフ
ァー方式の他に、元の単語を目的の言語の単語に置き換
えてその順序を並べて換えるダイレクト方式、元の言語
を言語の種類に依存しない中間表現に変換してその中間
表現から目的とする言語を生成するピボット方式の３つ
の方式の特徴を合わせたものがあり、より複雑な翻訳処
理を可能にする。

【００３５】また、市販されているソフトの類には、Ｗ
ＷＷ対応のものが増え、上記の方法で対訳エディタ、ユ
ーザ辞書登録、訳語学習、翻訳学習、翻訳制御、パター
ン翻訳などオンライン翻訳を備えており、この翻訳シス
テムの特徴は（ａ）基本辞書（英目８万語、目英９万
語）と豊富な訳語で表現力豊かな翻訳結果が得られ、
（ｂ）３４分野１３０万語の専門用語が使用分野の翻訳
をカバーし、（ｃ）ユーザインタフェースの導入により
特殊な操作や不要な機能は省き、翻訳作業を軽減すると
いったものである。

【００３６】図３に戻って、音声合成部１６は、翻訳エ
キスパートシステム１５で配信地の言語に翻訳された訳
語を規則合成方式で音声合成する。このうち、音声信号
変換部１６₁では訳語を音節単位の音声信号に変換し、
音声合成システム部１６₂が音声パターン認識辞書１６₃
を参照して合成音声信号を得る。

【００３７】通信制御部１７は、音声合成部１６で合成
した音声を衛星通信網１８を通して配信地の衛星に送信
する。

【００３８】図４は、通信制御と音声入出力のブロック
を示し、この部分に対応する処理を図８に示す。配信地
の言語に翻訳されて音声合成された信号を通信制御部１
９が取り込み、これを携帯電話用電波信号に変調してア
ンテナ２０から送信し、これを配信地の携帯電話のアン
テナ２１が受信し、着信部２２が着信制御と復調をし、
音声出力部２３から音声として出力する。コミュニケー
ションを終了させるならば、携帯電話のコミュニケーシ
ョン終了ボタンを押すことで処理を完了する。

【００３９】なお、上記までの説明は、発信地から配信
地への翻訳した通信を示すが、逆に配信地から発信地へ
の音声を翻訳して送受信する場合にも、衛星に搭載する
音声認識システムとファジイ推論システムと地域認識検
索システム及び多言語翻訳システムを使って発信地の言
語に翻訳した音声を送信する。

【００４０】図１２は、衛星中の音声処理・翻訳エキス
パートシステムのインタフェース構成例であり、日本
語、英語、仏語、独語の各言語を認識する音声理解シス
テム、受信地および配信地の位置を検出する位置検索シ
ステム、翻訳システムの各システム構成をインタフェー
スの構成例として示したものである。このインタフェー
スの処理の流れは、図１３及び図１４のフローチャート
になる。

【００４１】

【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、国際携
帯電話用衛星に、翻訳エキスパートシステム、暖味な言
語を除去するファジィ推論、音声認識技術及び音声合成
システムを搭載し、発信地又は配信地の携帯電話からの
入力音声信号を音声認識技術で認識処理を行い、その認
識した内容を通話先の言語に変換し、音声合成して配信
地又は発信地の携帯電話に出力するようにしたため、以
下の効果がある。

【００４２】（１）音声と発信地及び受信地を認識し、
相手の言語が英語で受信地が日本であるならば、日本語
に自動変換（翻訳処理）が行われるため母国語で会話が
可能になる。

【００４３】（２）地上で男性の声か女性の声かを選択
することなく、利用者の音声を認識することができるた
め、男性の声ならば音声出力も男性の声で、女性の声な
らば音声出力も女性声というように行うことが可能にな
る。

【００４４】（３）言語の違いによるコミュニケーショ
ンのギャップを回避させることが可能になる。

【００４５】（４）世界中どこでも母国語で話すことが
可能になる。

【００４６】（５）ニューラルネットワークによる学習
機能を持つことにより、会話の内容を自動登録すること
ができる。

【００４７】（６）利用者の枠を広げることが可能にな
る。

【００４８】（７）コンピュータが会話間の翻訳処理を
行うため、従来の翻訳サービスによるプライバシーの侵
害から守ることが可能になる。

【００４９】（８）テレビ電話及びテレビ会話システム
にも応用することが可能になる。

【００５０】（９）音声認識や翻訳システムの変更およ
び保守は、地上の中継局で行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示すブロックチャート（そ
の１）。

【図２】本発明の実施形態を示すブロックチャート（そ
の２）。

【図３】本発明の実施形態を示すブロックチャート（そ
の３）。

【図４】本発明の実施形態を示すブロックチャート（そ
の４）。

【図５】実施形態における各ブロックのフローチャート
（その１）。

【図６】実施形態における各ブロックのフローチャート
（その２）。

【図７】実施形態における各ブロックのフローチャート
（その３）。

【図８】実施形態における各ブロックのフローチャート
（その４）。

【図９】単語音声認識のスペクトラム及び抽出。

【図１０】トランスファー方式による翻訳システム構成
図。

【図１１】翻訳システムにおける３つの変換方式。

【図１２】実施形態におけるインタフェース構成例。

【図１３】インタフェース構成例の処理フローチャート
（その１）。

【図１４】インタフェース構成例の処理フローチャート
（その２）。

【符号の説明】

７…位置検索システム１２…音声認識部１３…文体認識部１５…翻訳エキスパートシステム１６…音声合成部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０４Ｍ 11/00 ３０２Ｇ０６Ｆ 15/38 ＶＨ０４Ｑ 7/38 Ｈ０４Ｑ 7/04 Ｄ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】国際携帯電話用衛星を利用して通信を行
う携帯電話システムにおいて、前記衛星は、発信地の携帯電話からのダイヤル受信で発信地及び配信
地を認識する地域認識検索エンジンと、前記発信地又は配信地の携帯電話から入力された音声信
号から意味不明な言語やはっきりしない言語などを除去
するためのファジィ推論システムと、前記ファジイ推論システムを経た音声信号を認識する音
声認識システムと、前記認識した音声信号を配信地又は発信地の言語に翻訳
する多言語翻訳エキスパートシステムと、前記翻訳した言語を音声合成して配信地又は発信地の携
帯電話に出力する音声合成システムと、を備えたことを
特徴とする携帯電話システム。