JPS59117610A - 車載機器制御装置 - 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】 本発明は車両における各種機器を音声認識を用いて制御
するようにした車載機器制御装置に関するものである。

車両における各種機器を音声命令によって制御★する時
、運転者だけがその制御を許される場合と、車室内の誰
もがその制御を許される場合がある。

例えば、サイドミラー、ルームミラー等のように運転に
直接関係する機器に対しては運転者のみがその制御を許
されるが、エアコン、ラジオ等のようなものは碓がその
制御を行なってもよい。

本発明は上記の事に着目してなされたもので、その目的
とするところは、音声命令によって制御される複数の車
載機器を、運転者の音声に対してのみ制御可能とする第
１の車載機器と、車両の乗員の誰の音声に対しても制御
可能とする第２の車載機器とに分離し、前記第１の車載
機器に対しては運転者以外の乗員による音声にて制御を
行なわないようにした車載機器制御装置を提供すること
にある。

以下本発明を図に示す実施例について説明する。

第１図はその」実施例を示す全体構成図である。

この第１図において、ｌは音声を音響信号から電気信号
に変換するマイクロホンで、車室内の天井に取り付けら
れ、少なくとも運転席と助手席の人の音声を集音できる
ような無指向性のものである。

２はマイクロホン１から入力した音声を認識する音声認
識回路である。この音声認識回路２において、２１はア
ンプ、２２はアンプ２１を介した電気信号のうちその高
域成分及び低域成分を除去するバンドパスフィルター（
ＢＰＦ）、２３はＢＰＦ２２からのアナログ信号をディ
ジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器である。２４はＣＰ
Ｕで、後述する単語音声認識、話者認識のための演算処
理および各車載機器を制御するための演算処理を実行す
るものである。２５はクロックで、音声サンプリングの
ためのタイミングをＣＰＵ２４に与えるとともに、Ａ／
Ｄ変換器２３にクロック信号を与えて順次Ａ／Ｄ変換さ
せるようにするものである。そのクロック信号は、１０
　Ｋ　Ｈｚ程度であり、この周波数でサンプリングされ
た音声波形データ（Ａ／Ｄ変換器２３により変換された
ディジタル信号）は、入力音声を十分代表することがで
きる。

２６はＣＭＯ３のＲＡＭであり、安定化電源回路４を介
して常時電源が供給されており、登録した音声の標準パ
ターンを常時記憶している。２７はＲＡＭであり、音声
波形データ等の一時記憶に用いられる。２８はＲＯＭで
あり、ＣＰＵ２４のプログラム等を記憶している。２９
は外部機器とＣＰＵ２４との間をインターフェイスする
インターフェイス回路である。

３は車載のバッテリ、４．５はバッテリ３からの電源を
安定化する安定化電源回路である。６Ｉ、６２．６３は
入力手段としての話者指定スイッチで、いずれか１つの
スイッチが常に閉成保持されているタイプのものであり
、後述する音声登録時にはこれらのスイッチ６１６２．
６３のうち登録する話者が自己に割り当てられたスイッ
チをオンすることにより、他者と区別される標準パター
ンが作成され、認識時には運転者が自己に割り当てられ
たスイッチをオンすることにより、オンされたスイッチ
によって指定される標準パターンが、現在の運転者の標
準パターンであることを示す。

従って、これらのスイッチの数に対応し、本実施例では
登録者を３人としている。７は登録単語指定のために用
いられるキーボードであり、登録時に、登録単語に割り
当てられたキーをオンして音声人力することにより、当
該単語の標準パターンが作成される。このキーボード７
におけるキーは、サイドミラーに関しては“ミギミシー
ミギ”、“ヒタリミシーミギ”、“ミギミラーアップ”
、“ヒダリミラーダウン”、・・・・・・、ラジオに関
しては１ラジオオン”、′ラジオオフ″“センキロク”
・・・・・・、エアコンに関しては“エアコンオン”、
６エアコンオフ”、′デフ”、′ベント”、・・・とい
うような音声命令により制御できるキー項目であって、
それぞれ自己復帰式のものである。

８は音声認識回路２からの信号によって右、左のサイド
ミラーのミラー位置を上下左右に所定角度だけ変更する
サイドミラー制御装置、９は音声認識回路２からの信号
によってラジオの電源のオン、オフ、選局などの作動を
行なうラジオ制御装置、１０は音声ｔｖｔｉａ回路２か
らの信号によってエアコンの電源のオン、オフ、内外気
切替、ブロワ制御、温度設定、吹出口切替などを行なう
エアコン制御装置である。

１１は車両のキースイッチ、１２はマイクロホン１に対
して音声入力する時に投入される音声入力スイッチ（自
己復帰式のもの）である。なお、バッテリ３よりキース
イッチ１１を介して前記スイツチ６１〜６３、キーボー
ド７、サイドミラー制御装置８、ラジオ制御装置９、エ
アコン制御装置１０に電源を供給するようにしている。

また、キースイッチ１１、音声入力スイッチ１２の両ス
イッチの閉成時にバッテリ３より安定化電源回路５を介
して安定化電圧を音声認識回路２　（ＣＭＯ３ＲＡＭ２
６を除く）に供給するようにしている。

上記構成において、その作動を第２図に示すＣＰＵ２４
の演算流れ図とともに説明する。

今、車両の運転時でキーイソチ１１が閉成している時に
、音声入力するべく音声入力スイッチ１２を閉成すると
、安定化電源回路５を介して音声認識回路２の各部に安
定化電圧が供給される。このことによって、ＣＰＵ２４
が作動状態になり、スタートステップ１００よりその演
算処理を開始し、初期設定ステップ１０１に進んで、Ｃ
ＰＵ２４内のレジスタ、カウンタ、う・ソチ、およびＲ
ＡＭ２７などを演算処理の開始に必要な初期状態に設定
する。そして、登録判定ステップ１０２に進んで、キー
ボード７のいずれかのキーがオンされているか否かを判
定、すなわち登録時であるか否かを判定する。登録時で
なければ、認識処理ステップ１０３に進む。なお、この
時までに、運転者は話者指定スイッチ６１〜６３のうち
自己に割り当てられた話者指定スイッチを投入保持して
おく必要がある。

この認識処理ステラフ１０３では、まずクロ・ツク２５
からの信号によるタイミングでＡ／Ｄ変換器２３から音
声波形データを順次取り込み、その取り込んだ音声波形
データを一定個数づつ音声分析を行ない、特徴ベクトル
を抽出し、音声パターンを作成する。次に、作成した音
声ノ＜ターンと予め登録された標準パターンのすべてと
パターンマソヂングを行ない、入力音声パターンとのそ
れぞれの類似度を計算する。なお、上記登録された七票
準パターンのすべてとは、３人の登録者力（キーボード
７のすべてのキー項目につＩ、１て登多祭しておしまた
標準パターンのすべてを意味し、それらｌよＣＭＯ３Ｒ
ＡＭ２６に下表のように記憶さね、てむ）る。

この表において、Ａ、Ｂ、Ｃとは話者指定スイ・ノチ６
１．６２．６３によって指定される登６ｉＩＪｉ域を示
し、またそれぞれの領域に登録する内容の（立置はキー
ボード７の各々のキーに対応してし）る。

次に、ステップ１０４に進み、人力された音声が、登録
された音声命令であるか否がを判定する。

すなわち、ステップ１０３にて計算した入力音声パター
ンと各標準パターンとの類似度の中で、最も大きな類似
度が、予め設定した第１のしきい値より大きな＃（１１
１度であり、且つ最も大きな類似度と２番目に大きな類
似度との差が予め設定した第２のしきい値よりも大きい
場合、登録された音声入力である、すなわちマツチング
がとれたものと判定する。その２番目に大きな類似度と
の差をみる意味は、その差が小さいと、類似と判断され
２つの標準パターンのいずれが真に入力音声に対応する
ものであるかが不明であり、誤線識を防ぐためである。

そして、このステップ１０４にて登録された音声命令で
ないと判定されるとエンドステップ１゜９に進み、演算
処理を終了する。また、登録された音声命令であると判
定されると、ステップ０１５に進み、ステップ１０４に
おいて、入力音声であると判定された音声命令が、運転
者゛にのみ入力が許された音声命令であるか否かを判定
する。この実施例では、サイドミラーの制御のみが運転
者にのみ入力が許される音声命令であり、ラジオ、エア
コンの制御は運転者だけでなく、同乗者によっても音声
入力によって制御することが許されている。運転者にの
み入力を許された音声命令でなければ、すなわちステッ
プ１０５の判定がＮｏの場合、ステップ１０７に進む。

また、ステップＩ０５の判定がＹＥＳの場合、ステップ
１０６に進み、５咳入力音声が運転者の音声であるか否
かを判定する。すなわち、話者指定スイッチ６１．６２
．６３を参照し、オンしているスイッチにて指定されて
いる標準パターン群（上述した表における領域、Ａ、Ｂ
、Ｃのうちの対応する領域）の中に、ステップ１０４に
おいて入力音声であると判定された音声命令が含まれて
いるか否かを判定する。含まれている場合、運転者の音
声入力であると判定し・、ステップ１０７に進んで入力
した音声命令によって定まる各種機器８．９、ＩＯの１
つを、その音声命令に応じて制御するよう制御指令を発
生し、エンドステップ１０９に進んで演算処理を終了す
る。このことによって、音声命令に応じて各種機器８．
９、ＩＯの１つが、その音声命令に応じて制御される。

例えば“ミギミシーミギ”なる音声命令に対しては、サ
イドミラー制御袋Ｗ８により右側のサイドミラーが所定
角度だけ位置変更制御され、また“ベント”なる音声命
令に対しては、エアコン制御装置１０により吹出口がベ
ント位置にて切替制御される。

しかし、音声命令が運転者以外の者によって発せられ、
しかもその音声命令がサイドミラー制御に関するもので
あれば、ステップ１０５から到来するステップ１０６の
判定がＮＯになるため、その音声命令に対する制御は行
なわない。

次に、登録者の音声命令を新たに登録す、る′場合、あ
るいは登録者の発録音声命令を変更する場合について説
明する。この場合、登録者は自分に割り当てられた話者
指定スイッチをオンし、次にキーボード７において登録
しようとする音声命令に対応するキーをオンに保持しつ
つ音声入力スイッチ１２を投入して、その後、音声人力
する。この音声入力スイッチ１２の投入により、ＣＰＵ
２４に電源が供給されてＣＰＵ２４が作動状態になり、
スタートステップ１００から、初期設定ステ・ノブ１０
１、登録判定ステップ１０２を介して、登録処理ステッ
プ１０Ｂに進む。この登録処理ステ・ノブ１０８では、
認識処理ステップ１０３と同様にして、Ａ／Ｄ変換器２
３から音声波形データを入力し、それを分析し、その結
果特徴ベクトルを抽出して音声パターンをＲＡＭ２７上
に作成し、それをＣＭＯ３’ＲＡＭ２６上に転送して標
準パターンとして登録する。このとき標準パターンは話
者指定スイッチ６１．６２．６３によって指定される登
録領域のうち、キーボード７の投入キーにて指定される
領域に登録される。

なお、上記実施例では、各登録者の登録した標準パター
ンを、登録者ごとにグループ化し、認識された音声命令
がどのグループに属するかを判定することによって話者
識別′を行なったが、単語音声認識とは独立に、入力音
声を分析し、その結果を統計処理することにより、入力
音声に依存しない方法で話者識別を行なってもよい。

また、話者識別を単語音声識別のあとに行なうものを示
したが、まず始めに話者識別を行なって話者が誰である
か、すなわち先に示した表のＡ。

Ｂ、Ｃのどこに属するかを判別し、その後、そのグルー
プ内の標準パターンと入力音声の音声パターンのパター
ンマツチングを行なうようにしてもよい。

また、キーボード７にて音声入力すべき項目を複数のキ
ーを用いて行なうものを示したが、予め音声入力すべき
項目名を表示データとして記憶しておき、第３図に示す
ように、それらのうちの１つを記憶しておいた表示デー
タにより表示器７ａに表示させるとともに、インクリメ
ントスイッチ７ｂにてその表示項目名を順次更新し、登
録すべき項目名が表示された時に登録スイッチ７Ｃを操
作して、音声入力するようにしてもよい。

さらに、入力音声が運転者によるものか否かを、第２図
のステップ１０６により、入力音声にて識別した話者と
投入保持されている話者指定スイッチとの比較により行
なうものを示したが、音声入力を行なうための音声人カ
スインチを運転者用と他の乗員用に分離し、そのいずれ
のスイッチが押されているかで運転者による音声入力か
否かを判別するようにしてもよい。すなわち、第４図に
おいて、１３はハンドルに設置されて運転者により操作
される第１の音声入力スイッチ、１４は助手席の前方位
置に設置されて助手席の乗員により操作される第２の音
声入力スイッチであり、第１の音声入力スイッチ１３を
介した信号をインターフェイス回路２９を介してＣＰＵ
２４に加えるようにしている。またダイオード１５．１
６を介した信号線により、キースイッチ１１が閉成して
おり第１、第２の音声入力スイッチ１３．１４のいずれ
かが閉成されると、バッテリ３よりの電源が安定化電源
回路５に供給され、安定化電圧が音声認識回路２に供給
される。また、ＣＰＵ２４においては、第２図のステッ
プ１０６の判定を、第１の音声入力スイッチ１３の開成
による信号がインク−フェイス回路２９を介してＣＰ［
Ｊ２４に加えられているか否かで行ない、その他のステ
ップの演算処理については上述したのと同じである。

さらに、上記したそれぞれの実施例では、無指向性の単
一のマイクロホンにより各乗員の音声を集音するものを
示したが、マイクロホンの指向性をするどくする必要が
ある場合には、乗員の各人に対してマイクロホンをそれ
ぞれ設置するようにしてもよい。

以上述べたように本発明では、音声命令によって制御さ
れる複数の車載機器を、運転者の音声のみによって制御
可能なものと、車両の乗員の誰の音声によっても制御可
能なものとに分離して、音声命令を用いた車載機器制御
を乗員別に有効に行なうことができるという優れた効果
がある。特に、サイドミラー等のように運転に直接関係
する機器に対しては、運転中に他の乗員によって誤制御
されることがないため、それによって運転に影響を及ぼ
されることがないという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体構成図、第２図は
第１図中のＣＰＵ２４の演算処理を示す演算流れ図、第
３図、第４図は本発明の他の実施例を示す部分構成図で
ある。 １・・・マイクロホン、２・・・音声認識回路、２４・
・・ＣＰＵ、８，９．１０・・・車載機器としてのサイ
ドミラー制御装置、ラジオ制御回路、エアコン制御回路
、１１・・・キースイッチ、１２・・・音声入力スイッ
チ。 代理人弁理士　岡　部　　　隆 第１図 第２図 −１００

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）車室内にマイクロホンを設置し、このマイクロホ
   ンに音声が入力された時、その入力された音声に対する
   音声パターンと予め車載機器制御用のパターンとして記
   憶しておいた複数の標準パターンとのパターンマツチ、
   ングを順次行ない、いずれか１つの標準パターンと前記
   音声パターンとめマツチングがとれた時に、複数の車載
   機器のうちの対応する車載機器を制御するようにした車
   載機器ｖＩ御装置において、 前記複数の車載機器を、運転者の音声人力に対してのみ
   制御可能とする第１の車載機器と、車両の乗員の誰の音
   声入力に対しても制御可能とする第２の車載機器とに分
   離し、 前記マツチングがとれた入力音声が前記第１の車載機器
   の制御指示を行なっているものか、前記第２の車載機器
   の制御指示を行なっているものかを判別する第１の判別
   手段と、 前記入力音声が運転者によるものか否かを判別する第２
   の判別手段と、 前記第１の判別手段にて前記入力音声が第２の゛車載機
   器の制御指示を行なっていると判別した時、あるいは前
   記第１の判別手段にて前記入力音声が第１の車載機器の
   制御指示を行なっていると判別し、且つ前記第２の判別
   手段にて前記入力音声が運転者によるものと判別した時
   に、前記入力音声に対応する車載機器の制御を行なう手
   段とを備え、前記第１の判別手段にて前記入力音声が第
   １の車載機器の制御指示を行なっていることを判別し、
   且つ前記第２の判別手段にて前記入力音声が運転者以外
   の乗員によるものと判別した時には、前記入力音声に対
   応する車載機器の制御を行なわないようにした車載機器
   制御装置。
2. （２）前記第２の判別手段が、予め登録した複数の登録
   者の中から運転者を入力する入力手段と、予め登録した
   複数の登録者に対応する標準パターンのうちで前記入力
   された音声に対する音声パターンとマツチングのとれた
   標準パターンの登録者と前記入力した運転者とを比較し
   て前記入力音声が運転者によるものが否がを判別する手
   段とからなる特許請求の範囲第１項記載の車載機器制御
   装置。
3. （３）前記第２の判別手段が、運転者により操作される
   べき位置に設置され音声入力時に操作される第１の音声
   入力スイッチと、運転者以外の乗員により操作されるべ
   き位置に設置され音声入力時に操作される第２の音声大
   刀スイッチと、前記第１の音声入力スイッチが操作され
   た時に前記入力音声が運転者によるものと判別し、前記
   第２の音声入力スイッチが操作された時に前記入力音声
   が運転者以外の乗員によるものと判別する手段とからな
   る特許請求の範囲第１項記載の車載機器制御装置。