JPS5920000A - 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】 本発明は車両用音声認識装置、特に話者の発声が予め記
憶されている登録語と一致するか否かの音声認識を行な
い音声命令と対応するアクチュエータの制御を行なう車
両用音声認識装置に関する。

近年、自動車等の車両にはエアコン、オーディオ等の各
種車載機器が多数取付けられている。このため、これら
車載機器の操作を運転を妨げることなく簡単且つ確実に
行なうことが必要となり、各種操作方式の開発実用化が
なされている。

このような車載機器の操作方式の１つとして、音声認識
装置を車載機器操作用に用いるシステムがある。音声認
識装置は話者の発声が予め記憶されている登録語と一致
するか否かの音声認識を行ない登録語と対応するアクチ
ュエータの制御を行なうため、ドライバは車載機器の操
作を指示する音声命令をマイクロホンに向って話すのみ
で車載機器の操作を行なうことができる。従って、運転
中にドライバが車載機器の操作を行なう場合でも、ドラ
イバは視線を車両進行方向から外すことなくこの操作を
行なうことができるので安全運転上極めて有効である。

ところで、このような音声認識装置を用いて車載機器の
操作を正確に行なうためには、車載機器の操作と対応し
て登録されている登録語の語調と、話者の入力する音声
命令の語調とが一致することが必要である。

しかし、従来の音声認識装置は、１つの登録語に対し１
つの登録パターンしか記憶しておらず、その結果、話者
の発声する音声命令の語調が経時的に変化すると、その
音声認識率は徐々に低下し、車載機器の操作を正確に行
なうことができなくなるという欠点があった。

また、このように話者の入力する音声命令の語調が経時
的に変化した場合には、登録語の登録ノくターンを再登
録し直す必要があるが、従来の音声認識装置においては
その判断を話者自身が行なわねばならなかった。しかし
、一般に音声認識装置には複数の登録語が記憶されてお
り、これら複数の登録語の適切な再登録時期を話者自身
が判断すること１よむずかしく、一般にその再登録は音
声認識率が相当程度低下するまで行なわれないという欠
点があった。

不発８ｎはこのような従来の昧題に鑑＋なされたもので
あり、その目的は、話者の語調が経時的に変化しても、
安定した音声認識を行なうことができ、しかも登録語の
登録パターンの再登録時期を自動的に判断することがで
きる車両用音声認識装置を提供することにある。この目
的達成のため、本俯９１の装置は、話者の発声する音声
命令が予め記憶されている登録語と一致するか否かの音
声認識を行ない音声命令と対応するアクチュエータの制
御を行なう車両用音声認識装置において、各登録語につ
いて複数の近似した登録パターンが記憶された登録パタ
ーンメモリと、このメモリに記憶された登録パターンの
音声認識頻度を測定し音声認識頻度が一定レベルに達し
ない登録パターンを判別する判別回路とを備え、話者の
語調が変化しても安定した認識率を保つことができ、且
つ音声認識頻度が一定レベルに達しない登録パターンを
自動的に判別することを特徴とする。

次に本発明の好適な実施例を図面に基づき説明する。

第１図には本発明の車両用音声認識装置の好適な実施例
が示されており、マ・ｆクロポン１０を介して入力され
る音声命令が予め記憶されている登録語と一致するか否
かの音声認識を行ない登録語と対応するアクチュエータ
】２の制御を行なっている。

実施例において、前記マイクロホン１０は窓から入る風
が直接吹き付は雑音となって混入することのないようス
テアリングコラムカバーに配置され、ドライバの音声を
電気信号に変換して出力する。このように電気信号に変
換して出力された音声信号は音声分析回路１４で音声の
特徴部分が抽出され、さらにＡ／Ｄ変換器１６でデジタ
ル信号化され、さらに信号処理回路１８で像幅の正規化
が行なわれた後ｕ！職回路２０に入力される。

認識回路２０けこのようにして入力された信号が予め記
憶されている登録語と一致するか否かの音声認識を行な
い、所定の登録語と一致した場合は対応するアクチュエ
ータ１２の制御を行なう。

音声認識回路２０においてこのような音声認識を正確に
行なうためには、入力される音声命令の語調と予め記憶
されている登録語の語調とが一致する必要がある。しか
し、登録語の語調は常に一定なのに対し、話者の語調は
経時的に変化する傾向がある。従って、認識回路２０に
おける音声認識率は、登録ＨＨが記憶された時点から時
間が経過するに従い徐々に低下する傾向がある。

本発明はこのような点に着目してなされたものであシ、
その特徴的事項は、各登録語について各複数の近似した
登録パターンメモリが記憶された登録パターンメモリ２
２を設け、話者の語調が多少変化しても安定した音声認
識を行なうことを可能としている。

しかし、このように１つの登録語に対し複数の近似した
登録パターンを記憶しても、話者の語調が経時的に変化
すると話者の語調とのずれが大きくなり、その登録パタ
ーンを用いた音声認識頻度が低下する。従って安定した
音声認識を継続的に行なうためにはこのように音声認識
頻度が低下した登録パターンを適宜再登録する必要があ
る。

本発明は、さらにこのような点にも着目してなされたも
のであシ、前述した登録パターンメモリ２２に記憶され
た各登録パターンの音声認識頻度を測定し音声認識頻度
が一定レベルに達しない登録パターンを判別する判別回
路２４を設け、音声認識頻度が一定レベルに達しない登
録パターンの適切な再登録時期を自動的に判断すること
を可能としている。これにより、話者は記憶されている
登録語がいくつもるるような場合でも、各登録語につい
ての登録パターンの再登録時期を確実に判断し、音声認
識装置自体の音声認識率が全体的に低下するのに先立ち
音声認識頻度の低い登録パターンの再登録を行なうこと
が可能となる。その結果、本発明の音声認識装置を用い
れば、経時的な話者の語調変化に拘わらず、常に安定し
た音声認識率を保つととができ、所望のアクチュエータ
１２を正確に制御することが可能となる。

実施例において、前ｄ己登録パターンメモリ２２には１
つの登録ｌｌｔ＋に対し近似した５個の登録パターンが
それぞれ記憶されており、たとえばラジオのオン操作を
指示する登録語としてＡ１１Ａ２、Ａ８、Ａ４、Ａ、の
登録パターンが、また、ラジオオフの操作を指示する１
Ｌ　録ｉｆｆとしテＢ２、Ｂ２、Ｂ８、Ｂ２、Ｂ、０５
つの登録パターンが記憶されており、他の登録語の登録
パターンも同様に記憶されている。

また、実りｍ個の判別回路２４は、前述した登録パター
ンメモリ２２に記憶された各登録パターンの音声認識回
数が−４き込み記憶される認識頻度メモリ２４　ａと、
この認識頻度メモＩＪ　２４　ａに書き込み記憶さｉ１
７′ｊ畠゛声認識回数が全音声認識回数に対し一定割合
以下の登録パターンを判別する判別部２４ｂとからなり
、判別部２４ｂは第２図に示すフローチャートに従い音
声認識頻度が一定レベルに達しないり１録パターンを判
別しキーボード２６上に表示する。このようにして、キ
ーボード２６上には、音声認識率が一定レベルに達しな
い登録パターン、すなわち再登録が必要な登録パターン
が自動的に表示されることとなり、話者は所定のキー操
作を行ない音声認識装置を認識モードから登録モードに
切替えて登録パターンメモリ２２に記憶されている所定
の登録語を再登録する。これによシ、音声認識率の一定
レベルに達しない登録パターンは話者の語調と一致する
新たな登録モードに書き替えられ、安定した音声認識率
を継続して保つことができる。

次に、判別部２４ｂの判別動作を第２図に示すフローチ
ャートに基づき説明する。

このフローチャートは登録語Ａについての各登録パター
ンＡｘ（Ｉ＝１．２・・・・・・・・・Ｍ）の音声認識
頻度を判定するものであるが、他の登録語Ｂ・・・・・
・・・・も同様にして音声認識頻度の判定が行なわれる
。

まず、マイクロホン１０から音声命令が入力され認識回
路２０において音声認識が行なわれる毎に、判別部２４
ｂはその際使用された登録パターンＡ工（工＝１．２、
・・・・・・・・・Ｍ）の音声認識回数をカウントし、
認識頻度メモリ２４ａの所定アドレスにその登録パター
ンＡＩの累積認識回数ｎＡＩをカウントアツプする。こ
のようにしてカウントされた登録語Ａに対する各登録パ
ターンの累積認識回数ｎｕの合＃１すなわちｎ人＝Ｄ人
、＋ｎ人、十・・・・・・＋！１人νが一定の基準回数
Ｎ以上となった時点で判別部２４ｔ）は登録語Ａについ
て記憶された各登録パターンＡ＋についての音声認識頻
度を測定する。ここにおいて、登録語人の総認識回数ｎ
人が一定の基準回数Ｎ以上となった時点でこのような音
声認識頻度の測定を開始するとしだのは、一時的な話者
の語調変化に起因するばらつき誤差を除去するためであ
る。

このような各登録パターンＡＩの音声認識頻度の測定を
開始すると、判別部２４＋）はまず登録パターンを識別
する符号工（ニー１．２、・・・・・・・・・Ｍ）及び
後述する判定用フジグＪの初期化を行ない、これら工、
ＪをそＪＬぞれ０に設定する。なお、前述した符号Ｍは
登録Ｎ／ｆ　Ａに対する登録パターンの数を示し、実施
例においてはＭ＝＝５となる。

そしてこのような初期化を行なった後、まず１番目の登
録パターンＡ、の音声認識頻度は一定レベルに達してい
るか否かの判断を行ない、一定レベルに達していない場
合には登録パターンＡ１の再登録要求を行なう。ここに
おいて、再登録を要求する音声認識頻度のレベルは必要
に応じ任意に設定されるものであるが、実施例において
は、登録パターンＡ、の累積認識回数ｎＡ、が登録語へ
の総認識回数ｎ人のπ以下である場合に再登録の要求を
行なう。

このような再登録の要求は、キーボード２６上の表示パ
ネルによって行なわれ、話者が再登録が要求された登録
パターン、この場合においては登録パターンＡ、の再登
録を行なうと、判定用フラグＪを１に設定する。

このようにして、登録語Ａについての他の登録パターン
Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ、のそれぞれについて順次音声認
１ｔｌ＆頻度を測定し、その音声認識頻度が一定レベル
に達しない登録パターンの再登録要求を行なう。

そして、とれら各イＬ録パターンＡＩ、Ａ２、・・・・
・・・・・Ａｕ（実施例においＣＩＬＭ−＝５’）の音
声認識頻度判定が終了すると、判シｉｌ用フラグＪが０
であるか１であるかの判断を行ない、Ｊ−０である場合
には登録語Ａについでの各登録パターンＡ１、Ａ、・・
・・・・の音声認識頻度の判別動作を終了し、またＪ＝
ｌである場合には各登録パターンＡ、　、Ａ２・・・・
・・の各累積認識回数ｎＡ、　、　　ｎＡ、・・・・・
・・・・を全てクリアした後登録語への各登録パターン
Ａ１、Ａ！・・・・・・の音声認識頻度の判別動作を終
了する。このように、判定フラグＪ＝１の場合に各ひ録
パターンＡ２、Ａ２・・・・・・の各異積認識回数ｎＡ
、　’１１　ｎＡ、・・・・・・・・・・・・をクリア
するのは、登録パターンのいずれかが再登録された場合
には、また新たな初期条件のもとで各登録パターンＡ１
、Ａ。

・・・・・・の音声認識頻度を測定し、その音声認識頻
度に基づき再登録が必要とされる登録パターンの判別を
行なう必要があるからである。

本開明は以Ｊ二の構成からなり次にそのＦＦ用をｈ；と
明する。

まず本釣ｏ１の音声認識装置を使用するにあたり、登録
パターンメモリ２２に各アクチュエータ１２の制御を指
示する登録語を入力する必要がある。

このだめ、キーボード２６上において所定のキー操作を
行ない装置を登録モードに設定し、マイクロホンｌＯを
介して１つの登ｆｋ語に対しそれぞれ近似した５個の登
録パターンを入力していく。これによね、登録パターン
メモリ２２０所定アドレスには入力された登録パターン
が各登録語に対し５個ずつ書き込み記憶されていく。こ
のような書き込み動作が終了した時点でキーボード２６
上において所定のキー操作を行ない、装置を認識モード
に設定すれば、登録パターンメモリ２２に記憶された各
登録パターンに基づきマイクロホンｌＯから入力される
音声命令の音声認識が可能となる。

この状態で、マイクロホン１０を介して所定の車載機器
の操作を指示する音声命令を入力すれば、認識回路２０
は登録パターンメモリ２２に記憶された各登録語の登録
パターンと入力された音声命令のパターンとを比較し、
両者が一致した場合には該当するアクチュエータ１２の
制御を行なう。

ここにおいて、各登録語について、複数の登録パターン
が記憶されており、実施例においては１つの登録語につ
いて５つの登録パターンが記憶され江いるため、入力さ
れた音声命令を各登録語についてそれぞれ５個の登録パ
ターンと比較できるだめ、話者の語調が多少変化しても
安定した音声認識率をもってアクチュエータ１２０制仰
を行なうことが可能となる。

また、このような音声認識動作を１回行なうたびに、判
別部２４ｂはその音声認識動作において使用した登録パ
ターンを判別し、認識頻度メそり２４ａに記憶されたそ
の登録パターンの累積認識回数を順次カウントアツプし
ていく。そして、１つの登録語たとえば登録語Ａについ
ての総認識回ａｎ人が基準の回数Ｎ以上となった際、そ
の登録語Ａに対する各登録パターンＡいＡ２・・・・・
・の音声認識頻度が十分なものであるか否か判別を行な
う。そして、これらの登録パターンＡＩ　、Ａｔ・・・
・・・のうち音声認識頻度が一定レベルに達していない
ものかあると、その登録パターンをキーボード２６上に
表示し、話者に当該登録パターンの再登録を指示する。

話者はキーボード２６上における表示から、再登録を必
要とする登録パターンを自動的に知ることができ、その
登録パターンを現在その登録語Ａについて発声する語調
をもって再登録すれば、登録パターンメモリ２２に配憶
される各登録パターンは常に一定レベル以上の音声認識
頻度を示すこととなり、話者の語調が経時的に変化して
もこれに拘りなく常に安定した音声認識を行なうことが
でき、この結果マイクロホン１０から所定のアクチュエ
ータ】２の操作を指示する音声命令を入力するのみで当
該アクチュエータを確実に制御することが可能となる。

。 以上説明したように、本痩明によれば、話者の語調の変
化に拘シなく常に安定した認識率をもって音声認識がで
きるため、話者の発生する音声命令に基づき所望のアク
チュエータを確実に制御することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本梵囲のｉｌｆ両用音声認識装置の好適な実施
例を示すブロック図、 第２図は第１図に示す装置の動作を示すフローチャート
図である。 １２・・・アクチュエータ、 ２２・・・登録パターンメモリ、 ２４・・・判別回路、 ２４ａ・・・認識頻度メモリ、 ２４ｂ・・・判別部。 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　話者の発声する音声命令が予め記憶されてい
   る登録語と一致するか否かの音声認識を行ない音声命令
   と対応するアクチュエータの制御を行なう車両用音声認
   識装置において、各登録語について複数の近似した登録
   ・セターンが記憶された登録パターンメモリと、このメ
   モリに記憶された登録パターンの音声認Ｍ、＋λ頻匿を
   測定し音声認識傾度が一定レベルに達しない登録パター
   ンを判別すル判別回路とを備え、話者の語調が変化して
   も安定した認識率を保つことができ、且つ音声認ｉ１′
   ｉｌ！傾度が一定レベルに達しない登録パターンを自動
   的に判別することを特徴とする車両用音声認識装置。
2. （２）　　特許請求の範囲（＋１記載の装置において、
   判別回路は、各登録パターンの音声認識回数が書き込み
   記憶される認ｎ６ｅ傾度メモリと、この認識傾度メモリ
   に書き込み記憶された音声認識回数が全音声認識回数に
   対し一定割合以下の登録パターンを判別する判別部とに
   より形成されることを特徴とする車両川音）４ｖ認識装
   置。