JPS5870293A - 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、予め登録した操作者の登録音声データに基づ
−た音声命令の認識によ艶音声命令に対応した負荷の作
動を指令する装ｆにおいて、順次入力する２つの同じ音
声命令の認識処理に基づいて負荷の作動を指令すること
によ抄音声命令の認識を確実に行なえるようにした車両
用音声認識装置に関する。

従来、この種の音声認識装置として社、例えば第１図に
示すような亀のがある。

第１図において、１社運転席の近傍に設けられたマイク
ロホンでＥす、音声認識装置の使用に際しては、まず登
録スイッチ２の操作によ抄操作者の音声による所定の音
声命令の登録を行なっておく。すなわち、登録スイッチ
２をオン操作すると、スイッチ入力検出回路４がスイッ
チ操作を検出して信号線４３に出力を生じ、制御部５に
より各冒路部に対し登録モードの処理指令が与えられる
。このような登録モードにおいて、所定の音声命令、例
えばカーラジオの電源オンについて定められている音声
命令「ラジオ」をマイクロホン１に向けて発すると、音
声命令はマイクロホン１で電気信号に変換されて音声入
力回路６で増幅され、この増幅出力信号は音声検出回路
７に入力して時系列信号となる音声信号の開始時点が信
号レベルの立上や変化に基づいて検出され、制御部５に
対し登録処理の開始を指令する。

そのため、マイクロホン１よりの音声信号は帯域フィル
タ群８で所定の周波数に分割され、パラメータ抽出部９
において各周波数帯域での音声パワースペクトラムを得
るために、２乗又は整流され、音声パワー情報となる時
系列の音声データにデジタル変換され、メモリ１０に記
憶される。このとき登録スィッチ２０操作により登録モ
ードとなっているので、メモリ１ｏの音声データは登録
データ記憶部１１に転送され、音声ａｍ処理を行なうた
めの基準データとして登録される。

次に、音声命令の登録が終了した後に、車載負荷、例え
ばラジオを聞きたい場合には、指令開始スイッチ３をオ
ン操作してマイクロホン１に向って所定の音声命令「ラ
ジオ」【与えるようにする。

この指令開始スィッチ３０オン操作に対しては、スイッ
チ入力検出回路４が信号線４ｂＫ出カを生じ、制御部５
によって各回路部に対し認識モードの制御指令が与えら
れ、このと自マイクロホン１よや入力する音声命令を、
登録時と同様に音声データに変換してメモリ１０に書込
もようになる。このメモリ１０に記憶された音声データ
は、登録データ記憶Ｗ６１１よ９順次読出される複数の
登録データとの間で、類似度比較処理部１２において類
似度の演算を行なう。この類似度の演舞としては、音声
データと登録データとについて時間軸の正規化やレベル
の正規化を行なった後に、チェビシ″Ｌ、７距離やＪ！
：Ｏ他の距離についての演算を実行して類似度を求める
ようになる。

類似度比較処理部１２で演算された類似度の鯖は、認識
語蛤埋判断部１３で類似度の値が予め宕められた閾値の
範囲内にあるか否かが判別され、範囲内にあるときに社
、この類似度をもつ音声データに対応した指令を駆動部
１４に出力し、カーラジオの電源を投入するようになる
。

ところで、車両用の音声＃Ｉｔｌｌ装置の使用環境は、
一般の音声認識装置に比べ周囲の騒音レベルが高く、特
にエンジンを始動した車両の使用状態では車室の騒音レ
ベルが上昇し、しかも雑音の混入はランダムに生ずるた
め、負荷の作動を音声命令により指令したときの音声信
号に含まれる雑音成分の割合が高く、比較的大きな雑音
が混入した場合には、音声命令を認識できなかった砂、
更には娯認識により娯った負荷の作動を指令する恐れが
あった。

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされた
もので、指令開始スイッチのオン操作に続いて入力する
音声命令を登録音声データに基づいて認識し、該認識出
力に基づいて上記音声命令に対応した負荷の作動を指令
する装置において、音声命令の認識を確実に行なうため
、順次入力する２つの音声命令が同一であることを判別
したときｋのみ、該音声命令に対応した負荷の作動を指
令するようにして上記の問題点を解決する仁とを目的と
している。

以下、本発明をＷＪＷＩに基づいて説明する。

第２図は本発明の一実施例を示したブロック図である。

まず、構成を説明すると、登録スイッチ２、指令開始ス
イッチ３、スイッチ入力検出回路４、制御ｓ５、マイク
ロホンよりの音声信号を周波数帯域毎に分割する帯域フ
ィルタ群８（図示せず）よりの音声信号について各周波
数帯域毎のパワースペクトラムにおける特徴抽出を行っ
て所定の時系列データに変換するパラメータ抽出回路９
でなる回路部は第１図に示した従来装置と同じになる。

これに加えて本発明では、パラメータ抽出回路９の出力
に１制御部５により制御されるマルチプレクサ冗を設け
、マルチプレクサ冗の出力に第１回目の音声命令による
音声データＦ、　（ｘ）を記憶するメモリ１０ａと、第
２回目の音声命令の音声データｙｔ　（Ｘ）を記憶する
メモリ１０ｂを設けている。

又、登録データ記憶ｌ５１１には登録スィッチ２０オン
操作による登録モードにおいて操作者が発した所定の音
声命令を時系列データに変換した登録データＩＦ０（Ｘ
）が予め記憶されている。この登録データ記憶部１１ｔ
ＩＣ記憶されている登録データとしては、例えば次表−
１０ようになる。

表−１− との表−１に示す登録データの意味するところは、例え
ばラジオを例にきると、 但し、ｉ＝ｌ〜４のフィルタ段数 ｊ　＝　１−３２の時系列データ数 となる時系列データを構成するものである〇なお、上・
記の時系列データは帯域フィルタ群８におけるフィルタ
段数を４段とした場合を例にとっている。

類似度比較処理部１２ｔ；ｉ、音声１［の為の類似度を
演算するもので、この類似度の演算としてはチェビシェ
フ距離の演算等が用いられる。この類似度演算のために
類似度演算器１２０ａ　、　１２０ｂが般けられ、類似
度演算器１２０ａはメモリ１０ａの記憶データＦｌ　ｋ
＞と登録データ記憶部１１の登録データ！。（Ｘ）との
間の類似度を、 ｔ、（ｘ）　＝　ｌ　ＦＯ（Ｘ）−Ｆ、（Ｘ）　１とな
るチェビシェフ距離の演算をもって行ない、又、類似度
演算器１Ｄはメモリ１０ａ　、　１０ｂの音声データ島
（ｘ）　＝　１％（Ｘ）との間の類似度を、４（ｘ）　
＝ｌｙ、ｒＸ）　Ｆｔ（ｘ）　１のチェビシェフ距離の
演算をもって行う。類似度演算＃１２０ａの出力には最
小値判別器１２２が設けられ、類似度演算器１２０ａで
演算された複数の類似度の値の中から最小値となる類似
度を判別して出力するようｋして−る。

詔議簡判断処理部１３社、類似度比較処理部１２で演算
された類似度が所定の閾値の範囲内にあるかどうかを判
別し、−値の範囲内にある時に音声命令に対応した負荷
を作動するための指令を出力する機能を有し、比較器１
３０ａ　Ｋよって閾値メモ！Ｊ１３２ａＫ記憶されてい
る閾値り、と最小値判別Ｗ　１２２で取出された最小類
似度の値を比較し、その比較結果を判別器１３４に与え
ている。

又比較器１３０ｂ　Ｋは閾値メモＪ１３２ｂＫ記憶して
いる閾値り、が基準値として設定され、この閾値り。

によ抄類低度演算器１２０ｂで演算された類似度を比較
判別して判別器１３４に与えている。また、判別器１３
４は比較Ｗ　１３０ａで閾値り、以下となる類似度が得
られた時に、表示器１Ｂに対して２回目の音声命令の入
力を要求する表示を指令し、且つ制御部５に対してマル
チプレクサ希をメモリ１０ｂ側に切換える指令を与える
。又、２回目の音声命令が入力された後に比較器１３０
ｂで閾値り。

以下となる類似度が判別された時には、音声命令に対応
した負荷の作動を指令するための信号を制御部５に対し
て行う。

更に＠２図の実施例では制御部５に対し、車両状態検出
回路１５の出力が与えられてお艶、この車両状態検出回
路１５にはイグニツシッンスイツチのオン操作により閉
じる接点を有するイグニッションリレー１６の出力と、
オルタネータ出力とが与えられてお抄、イグニッション
リレー１６のオンによる出力とオルタネータ出力とが得
られた時に車両が使用状１１ＡＫあることを検出して出
力し、それ以外の時には車両が停止状ＷＡＫあることを
検出して出力する。この車両状態検出回路１５０機能は
車両の使用状態、すなわちエンジンが始動されている状
態での車室騒音レベルの上昇を検知して制御部５にその
旨を与えるもので、車両状態検出回路１５が車両の使用
状態を検出して−る時に同じ音声命令を２回入力させて
認識処理する認識モードの制御を指令するようになる。

次に、第２図の実施例の作用を第３図に示した動作フロ
ーを参照して説明する。

今、仮に車両状態検出回路１５が車両の使用状態【検出
して出力している状態で指令開始スイッチ３をオン操作
して所定の音声命令を操作者が発したとする。仁の指令
開始スィッチ３０オン操作によるスイッチ入力検出回路
４０出力により、制御部５は同じ音声命令を２回入力さ
せて認識を行なう認識モードとなり、マルチプレクサ加
をまずメモリ１０ａ側に切換えてブロックＢＫ示すよう
に音声命令の入力を待つ。次いで所定の音声命令がマイ
クロホンを介して入力されたとすると、この音声命令に
よる音声信号は、帯域フィルタ群８で周波数分割される
とともにパラメータ抽出回路９において、各周波数帯域
毎のパワースペクトラムに対応した時系列データに変換
され、この時系列データの変換Ｋ［しては、時間軸での
正規化、レベルの正規化等がほどこされ、マルチプレク
サ２０【介して、メモリ゛１０ａ　Ｋ音声データＦ、　
（Ｘ）として記憶される。このようにメモリ１０ａに第
１回目の音声データが記憶されると、ブロックＤに示す
ように類似度比較処理部１２０類似度演算器１２０ａに
より第１回目の音声データＦ、　（Ｘ）と登録データ記
憶部１１の登録データＦ０（Ｘ）との間の類似度が前記
第（１）弐によって演算され、ブロックＩに示すように
演算された複数の類似度ｔ、＜ｙａの中から最小のもの
が判別されて１１！！識語判断処理部１３の比較器１３
０ａに与えられる。比較器１３０ａは、判別ブロックア
に示すように、閾値メモリ１３２ａの閾値ｈ１との比較
を行ない最小類似度ｔ、＜ｘ）が閾値ｈ１以下の時に判
別！　１３４　ＫよりブロックＧＫ示すように表示１ｉ
ｉ！１Ｂに対して２回目の音声命令の入力を要求する表
示を行なう。同時に判別器１３４は制御部５に制御指令
を与えて、マルチプレクサ冗をメモリ１０ｂ側に切換え
る。そこで操作者は表示器１８における２回目の音声命
令要求表示を受けて同じ音声命令を発したとすると、ノ
ぐラメータ抽出回路９で同様に時系列データに変換され
た音声データは、マルチプレクサ囚を介してメモリ１０
ｂ　Ｋ　音声データＦβ）として記憶される。

次いでブロックＩに示すように類似度比較処理部１２０
類似度演算器１２０ｂにおいて、メモ＋ｔ１０ａｓ１０
ｂＫ記憶している音声デー＃　Ｆｔ（ｘ）とＦｔ　（Ｘ
ｌとの類似度ｔ、＜ｘ＞の演算が前記第（２）式に基づ
いて行なわれ、比較器１３０ｂに与えられる。比較器１
３０ｂでは、判別ブロックＪＫ示すように閾値メモリ１
３２ｂの閾値り、と類似度ｔ、（Ｘ）との比較判別が行
なわれ、閾値り、以下の時には、判別器１３４はプルツ
ク０〜判別ブロック！においてｗｇ識処理された負荷の
作動指令、すなわちブロックＫに示すようにＸに対応し
た作動指令を制御部５に与え、制御部５によりｌｉ！５
示しない駆動部を作動して音声命令に対応した負荷の作
動を行ない、これにより＄１！を識を終了する。

一方、判別ブロックＦ、Ｊにおいて類似度４（Ｘ）又は
Ｚ、（Ｘ）が閾値り、又＃ｉｈ、を上回っていることが
判別された時には、ブロックＬに進んで表示器１８に対
し再入力の要求表示を行なφ、ブロックＢの第１回目の
音声命令を待つ状１１に戻る。

尚、認識語判断処理部１３における閾値ｈｌ、　ｈ、と
の間にＦｉｈ、＞ｈ、となる関係が定められており、１
回目に対して２回目の音声番冷の類似度を判別する閾値
をきびしくし、１回目の音声命令と２回目の音声命令と
に含まれる雑音成分の割合が大きく変わっていたような
場合には、雑音成分の混入による１詔識の得れがあるの
で、この場合には閾値り、を上回ることを条件に、音声
命令の詔８による負荷の作動を行なわすに再度音声命令
【やり直させるようにし、音声命令の鋏認織による誤ま
った負荷の作動を確実に防止するようにして−る。

このように上記の実施例では同じ音声命令を２回入力さ
せて音声命令のＩｌｉ！認識をおこさないようにしてい
るため、例えば走行中に談作動しては、こまるようなイ
グニッションスイッチのオン、オフあるいはライジオン
、オフ等についても音声命令による作動を可能にするも
のであるＯ 尚、第２図の実施例では、ｔＩＩｉ１回目の音声命令に
ついて登録データとの間で音声ｇｉｉｔを行ない、２回
目の音声命令については、第１回目の音声命令との類似
度を判別して、同じ音声命令であることを条件に、最初
に詔緘した音声命令に対応した負荷の作動を指令するよ
うにしているが、他の実施例として、第１回目と第２回
目の音声命令のそれぞれＫついて登録データに基づいた
音声詔ａｌを行ない、両方の認識出力が一致した時にの
み、この音声命令に対応した負荷の作動を指令するよう
にしても良い。

又、上記の実施例では、車両の走行状態を検出している
時に、音声命令を２回入力させて認識処理を行なうよう
にしているが、車両の走行又は停止状態のいかんにかか
わらず全ての車両状態について音声命令を２回入力させ
たＷＡｉｉ１１処理を行なうようにしてもよい。

以上説明してきたように１本発明によれば、指令開始ス
イッチのオン操作に続いて入力する音声命令を予め記憶
した登録音声データに基づいて認識し、この認識出力に
基づいて上記音声命令に対応した負荷の作動を指令する
装置において、順次入力する２つの同じ音声命令の少く
ともいずれか一方を上記音声９婦データに基づいて詔−
シ、且つ、上記２つの音声命令が同一であることを判別
した時にのみこの音声命令に対応した負荷の作動を指令
するようにしたため、走行中のように単室の騒音レベル
が高い状態で所定の音声命令を行なったとして４順次行
なう２つの音声命令に基づいた紹鯖処理が行なわれるこ
とから音声命令とともに雑音が混入したとしてもこの紺
青成分により誤まった音声命令の認識が行なわれること
が確実に防止でき、そのため運転操作に不可欠な操作、
例えばイグニッションスイッチのオン、オフ、ライトの
オン、オフ等の重要な操作事項についても音声命令によ
る作動を可能とし、音声認識装置の信頼性を大幅に向上
することができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の一例を示したブロック図、第２図は
本発明の一実施例を示したブロック図、第３図は第２図
の実施例の動作７ａ−図である。 １・・・！イクロホン　　　２・・・登録スイッチ３・
・・指令開始スイッチ　　４・・・スイッチ入力検出回
路５・・・制御ｓ　　　　　　６・・・音声入力回路７
・・・音声検出回路　　　８・・・帯域フィルタ群９・
・・パラメータ抽出回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）指令開始スイッチのオン操作ｆｉｌ’−て入力す
   る音声命令を登録音声データに基づいて認識し、該認識
   出力に基づいて音声命令に対応した負荷の作動を指令す
   る装置に於−て、順次入力する少なくと１２つの音声命
   令が一致していることを判別したときにのみ、該音声命
   令に対応する負荷の作動を指令する認識手段を設けたこ
   とを特徴とする車両用音声＊ｓｍ装置。
2. （２）前記認識手段は、１回目の音声命令による音声デ
   ータと２回目の音声命令による音声データとの各々【記
   憶する記憶部と、該記憶部に記憶している１回目の音声
   データと複数の登録音声データとの類似度を演算し、所
   定の閾値以下となる類似度に基づいて１回目の音声デー
   タを認識する認識演算部と、上記記憶ＩＫＫ記憶してい
   る１回目と２ｒＩ！ｉ目の音声データの類似度全演算し
   、該類似度が所定の閾値以下のときに、同一音声命令と
   判断して上記認識演算部の認識出力に基づく負荷の作動
   を指令する出力指令部とでなる特許請求の範囲第１項記
   載の車両用音声認識装置。