JPS5868097A - 車両用音声認識装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は音声の終端検出を正確に行なうようにした車両
用音声認識装置に関する。

最近、音声で指令や情報全入方するとその音声を認識し
てその指令や情報の内容を判別する音声ｇ識装置がいろ
いろな分野で利用さｎ始めており、車両にも実用化され
つつある。

第１図Ｆｉ従来の車両用音声Ｈ２Ｒ装置のブロック線図
を示す。図においてｌけ音声指令が騒音と重畳てれて音
情報として入力するマイクロホン、２はマイクロホンｌ
からｔｔｊ力する信号（１００）を適切なレベル捷で増
幅して音情報信号（２００）を出力する増幅器、３け音
情報信号（２００）全整流する整流回路であるが２乗回
路でもよい。

４は整流回路３で整流さ九て出力するイ＝号（３００）
を時間的に平均化するために、たとえばローパスフィル
タなどにより平滑して信号（４００）として出力する平
滑回路（時定数は約２０〜３゜ｍｓである）、５は音声
を判別する基準となる閾値を設定する閾値設定器、６は
平滑回路４からの信号（４００）と閾値（ＳＯＯ）とを
比較して、信号（４００’）がＩ、！閾値（５００）よ
り大きいときに音声検出信号（６００）とし７て出力す
る比較器、７は比較器６の出力に基づいてマイクロホン
１に入力された音情報が音声であるか否かを判断し７て
音声認識指令信号（７００）として出力する判断部、８
は判断部７が音声であると判断Ｌ７たときに出力する音
声認識指令信号（７００）に基づいて音情報信号（２０
０）ｉフィルタ等で分析し、音声認識を行々う音声認識
部である。々お第１図に示したブロック線図の各点にお
ける信号波形を第２図に示した。

上記車両用音声認識装置において、マイクロホンｌには
音情報が入力されマイクロホン１から出力される信号（
１００）は増幅器２で増幅され音情報信号（２００）と
して整流回路３と音声認識部７とに入力される。音情報
信号（２００）の波形は第２図（イ）のようになり、整
流回路３を介して信号（３００）となり、平滑回路４に
より時間的に平均化でれて信号（４００）となる。この
信号（４００）は閾値（５００）とともに比較器６に入
力されそれらの信号波形は第２図（ロ）のようになり、
信号（４００）が閾値（５００）のレベルを超えたとき
に音声検出信号（６００）が出力芒れる。

比較器６から出力さｔｌ、た音声検出信号（６００）の
波形は第２図（ハ）のようになる。同図かられかるよう
に音声検出信号（６００）が一定時間１＋　（例えば約
１５０ｍ５）以上にわたって出力しているとき、その超
えた時点を音声の始端とＬ７て検出する。

その後音声指令が一制とぎ力、て音情報信号（２００）
が低下したときけ信号（４００）は一旦閾値（５００）
より小さくなることがあるが、その間の時１ＪＩＴけｔ
ｚ　（例えば約３００ｍ５）以下であるため音声指令が
続いていると判断し、判断部７から音声認識指令信号（
７００）が出力した寸まとなり音声認識部８で音声認識
がひき続き行なわれる。

音声指令が終了して比較器６からの音声検出信号（６０
０）が一定時間１２以上にわたって出力しないとき、そ
の時点を音声の終端として検出する。このように判断部
７では比較器６からの音声検出信号（６００）に基づい
て音声であるか否かが判断され、その結果出力甥れる音
声認識指令信号（７００）の波形は第２図に）のように
なる。このように音声の始端の検出は時間１．だけ遅れ
終端の検出は時間ｔ２だけ遅れるが、音声認識部８には
増幅器２からの信号（２００）を常時入力し記憶するメ
モリを設けてあり、このメモリに上記の遅れ時間ｔ、ま
たけｔ２の間に入力する音声情報を記憶しであるため、
上記のような時間岸れによる音声情報の欠落はない。

このような音声認識装置において、マイクロホン１に入
力さ扛る音情報が音声であるか否かを検出するためにあ
る固定の闇値を設け、その閾値と音情報信号のレベルと
を比較しその音情報信号のレベルが閾値を超えたときに
音声が入力したと判断するようにしていたために、たと
えば自動車がトンネルの中を通過するときのように騒音
レベルが著るしく大きい場合には、その音情報信号のレ
ベルが大きくなってしまい閾値を超えるので音声が入力
したと誤って検出してしまい、音声の始端および終端の
検出ができなくなる。このような点を解決するために上
記の固定の閾値を音情報信号レベルに応じて可変とすｎ
ば、騒音が増しただけでは音情報信号のレベルが閾値を
越えることはなく、音声が入力したときにその閾値全越
えるために音声の始端の検出はできるが、閾値は、音情
報信号を大きな時定数で平滑するために、音情報信号の
レベルによって徐々に上昇していく。ところが音声レベ
ルは、音情報信号を閾値より小さい時定数で平滑するた
めに速くレベル変化し、このため、判断部だけでは音声
が終っていないのに音声の終端として検出してしまうお
それがあった。

本発明は上記の点にかんがみてなさ′ｉ″したもので、
車室内の音情報レベルがそのレベルに応じて変化する基
準レベルを越えている間音声が入力したと判断する車両
用音声認識装置において、音声の終端検出を正確に行な
うため、音声が入力したと判断部れたとき基準レベルを
固定するようにしたものである。

以下本発明全１図面に基づいて説明する。

第３図は本発明による車両用音声認識装置の一実施例を
示すブロック線図である。図において４１図と同じ参照
数字は同じ構成部分を示しており、この実施例が第１図
に示した従来例と異なる点は時定数が１００〜２０００
ｍｓである平滑回路９と、平滑回路９からの出力信号（
９００）全適切なレベルに逓倍して信号（ｔｏｏｏ）　
１出力する逓倍器１０と、逓倍器１０から出力さｎる信
号（１０００）をそのま才通堝芒せるか、または後述す
るホールド信号により、そのときのレベルをホールドし
て信号（１１００）として出力するホールド回路１１と
を設けた点である。

次に第４図全参照しながらこの実施例の動作全説明する
。

マイクロホンＩＩＣは音情報が入力され、マイクロホン
ｌから出力さ扛る信号（１００）は増幅器２を介して整
流回路３と音声認識部８とに入力され、る。整流回路３
により整流嘔れて出力する信号（３００）は平滑回路４
と平滑回路９とに入力される。平滑回路４に入力爆れた
信号（３００）は小さな時定数で平均化をれて信号（４
００）として出力され比較器６に入力Ｉｎる。一方平滑
回路９に入力された信号（３００）は大きい時定数で平
均化されて信号（９００）となり、逓倍器ＩＯにより逓
倍され信号（１０００）として出力をれホールド回路１
１を介してそのまま比較器６に入力される０ ところで音声が入力式れ音情報信号レベルが増大すると
、平滑回路４から出力される信号（４００）のレベルは
ｔｕちに上昇するが、ホールド回路１１の出力信号（１
１００）は平滑回路９の時定数が平滑回路４の時定数よ
り相当大きいためＶＣ。

音情報信号のレベルの急激な増大に追従でき々い。この
ため出力信号（１１００）よシ大々る信号（４００を入
力すると比較器６からは音声検出信号（６００）が出力
さ肛その結果音声が入力さｆしたことを判断して、判断
部７から音声認識指令信号（７００）が出力される。こ
の音声認識指令信号（７００）は音声認識部８に入力さ
れ音情報信号（２００）の音７− 声認識を行なう。このようにして音声の始端が確実に検
出できる。一方判断部７からの音声認識指令信号（７０
０）はホールド信号としてホールド回路１１にも入力さ
れ、ホールド回路１１の動作により逓倍器ＩＯからの出
力信号（１０００）は音声が入力されてから時間ｔ、だ
け経過した時点でホールドされそのときの信号（１１０
０）が音声の終端を検を月する陶値となる。比較器６に
入力さ扛る信号（４００）および閾値（１１００）と逓
倍器１０から出力さ扛る信号（１０００）の波形は第４
図（イ）に示したようになる。図かられかるように音声
指令が一瞬とぎれて音情報信号（１００）が低下したと
きは、信号（４００）は一旦閾値（ｔｔｏｏ）より小恣
くなることがあるが、その間の時間Ｔは１２以下であれ
ば判断部７からは音声認識指令信号（７００）が出力し
たーままとなり音声認識部８で音声認識がひき続き行な
われる。音声指令が終了して信号（４００）がホールド
された閾値（１１００）よシ小芒くなってその状態が時
間１２以上にわたって維持されると、その時間ｔ、経過
したときに８− 音声の終端を検出する。ところがホールド回路１１がな
い場合は閾値（ｚｚｏｏ）のレベルが第４図（イ）に一
点鎖線で示したように、上昇してしまい、音声が終らな
いうちに信号（４００）が閾値（１１００）よシ小芒く
なってし壕うのでその時点を音声の終端として誤って検
出してしまうことになる。

′！た、音声自身のレベルで、閾値が上昇するため正確
な終端検出ができない。なお比較器６から出力される音
声検出信号（６００）の波形は第４図（ロ）に示したよ
うになる。

次に比較器６からの音声検出信号（６００）に基づいて
判断部７により音声であるか否かが判断され、その結果
音声であると判断されたときに、出力される音声認識指
令信号（７００）の波形は第４図（ハ）に示したように
なり音声の始端は時間１゜だけまた終端は時間ｔ、たけ
時間遅ｊを生ずるが従来例と同様音声認識部８によりこ
のような時間遅ｎによる音声の欠落は容易に解決できる
。

第５図は本発明による車両用音声認識装置の他の実施例
を示すブロック線図である。図において第３１シ［と同
じ参照数字は同じ構成部分を示しており、この実施例が
第３図に示した実施例と異なる点は比１１佼器６からの
音声検出信号（６００）と判断部７からの音声認識指令
信号（７００）とが入力されてホールド信号（１２００
）とし７て出力するオア回路１２を設けた点である。こ
の実施例の動作は音情報がマイクロホンＩＫ入力８れて
から比較器６に入力さｔｚるまでは第３図に示した実施
例と同様である。比較器６により音声検出信号（６００
）が出力杯ｎるとオア回路１２ｉ弁して直ちにホールド
回路１１にホールド信号（１２００）として入力をれる
ため、逓倍器１０から出力式れる信号（１０００）はホ
ールド信号（１２００）が入力された時点、すなわち音
声が入力さｎだ時点のレベルにボールドされてｋｉ値（
１１００）として出力さ肛る。このとき比較器６に入力
される信号（４００）および閾値（１１００）と逓倍器
１０から出力される信号（１０００）の波形は第６図（
イ）に示したようになる。なお比較器６から出力式れる
音声検出信号（ＳＯＯ）の波形は第６図（ロ）に示した
ようになる。一方比較器６から出てれる音声検出信号（
６００）に基づｂて判断部７により音声であるが否かが
判断され、その結果音声であると旧Ｊ　ｌ＋Ｊｒ　Ｇれ
たとき出力される音声認識指令信号（７００）の波形は
第６図（ハ）に示し７たようになり、オア回路　　　　
　１１２を介してホールド回路１１に人力式わるが、こ
のときホールド回路１１はすでに比較器６からの音声検
出信号（６００）によりホールドもれているので、判断
部７からの音声認識指令信号（７００）がホールド回路
１１に入力芒れてもボールド状態けその捷ま維持さ扛、
晋−〜の始端の検出および終端の検出は第３図に示ｌ−
た実施例と同様にして行なわれる。このようにこの実施
例においては比較器６からの音声検出信号（６００）が
出力した時点、すなわち音声が人力した時点で閾値レベ
ルがホールド芒れ、音声による閾値レベルの上昇がない
。このため、ホールドされた１猶値レベルは騒音を越え
た音声のレベルとなり、信号（４００）が、このレベル
以下にな扛ば音声の終端として確実に検出できる。その
後判断部７からは音声認識指令信号（７００）が出力し
ないのでホールド信号（１２００）はホールド回路１１
に入力てれずその結果ホールド動作が解除さね。

る。

次に第６１図０−）かられかるようＶＣ１音声の始端は
時間ｔ１だけまた終端は時間ｔ２だけ時間遅Ｑｉ生ずる
が、第１実施例および従来と同様このような時間遅れに
よる音声の欠落は容易に解決できる。

以上説明したように、本発明においては、車室内の音情
報レベルがそのレベルに応じて変化する基準レベルすな
わち閾値を越えている間音声が入力したと判断する音声
認識装置において、音声が入力したと判断されたときは
閾値を固定するようにしたので、音声が入力している間
は音声自身による閾値の上昇で音情報レベルが閾値より
低くなることはないので始端はもちろんのこと終端の検
出が正確にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の車両用音声ｇ識装置のブロック線図、第
２図は第１図に示したブロック線図の各部における信号
波形図、第３図は本発明による車両用音声認識装置のブ
ロック線図、第４図は第３図に示したブロック線図の各
部における信号波形図、第５図は本発明による車両用音
声認識装置の他の実施例のブロック線図［ヅｊ、第６図
は第５図に示したブロック線図の各部における信号波図
である。 ■・・・マイクロホン、２・・・増幅器、３・・・整流
回路、４．９・・・平滑回路、５・・・閾値設定器、６
・・・比較器、７・・・判断部、８・・・音声昭職部、
１０・・・逓倍器、１１・・・ホールド回路、１２・・
・オア回路時　許　出　願　人　　日産自１ｆｉｌｔ車
株式会社代理人弁理士　鈴　木　弘　男 ―　　　　　　　　執 ＣＯ（−。 １） 七 一ノ　　　　　　　　　　草市

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）車室内の音情報を入力し音情報信号を出力する音
   情報入力手段と、乗員の音声入力により音情報信号のレ
   ベルが該レベルに応じて変化する基準レベルを越えてい
   る間音声検出信号を出力する音声検出手段と、前記音声
   検出信号に基づいて前記音情報信号を認識する認識手段
   と、前記音声入力があったとき前記基準レベルを保持す
   る保持手段とを有することを特徴とする車両用音声８識
   装置。
2. （２）前記認識手段が前記音声検出信号の継続時間に基
   づいて音声認識指令信号を出力する音声認識指令出力手
   段を有し、前記保持手段が前記音声検出手段および前記
   音声認に指令出力手段のいずれかが出力しているとき基
   準レベルを保持することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の車両用音声認識装置。