JPS6265107A - 音声入力装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、コンバインやトラクタ、乾燥機等の機械類を
、音声で操縦するのに使う、マンマシンインターフェイ
スとしての音声入力装置に関する。

（従来の技術とその問題点） 音声入力装置を使ってこれらの機械を操縦することは、
既に一部実現している。

たとえば広い農場でトラクタを独りで運転中に、作業者
の体や被服がトラクタに巻き込まれたりして手足が使え
なくなった場合、近くシこ救助する人がいないと死亡事
故になることがあったが、そうした危険を防ぐ目的で、
音声により運転を緊急停止できるようにしたものが、既
に提案されている。

このように音声で操縦できれば手足が使えない場合でも
操作が可能で、安全であるばかりでなく、手足でスイッ
チやハンドル、ペタル、レノ＜−等を操作するのに比べ
、熟練を必要としなｌ／１から操縦がはるかに簡単にな
るという利点がある。

しかし操縦の内容を表わす音声は「進め」、「止まれ」
のような単語音声に限らない、たとえば穀粒乾燥機の場
合には１、「熱風温度４５度で乾燥せよ」というような
文音声も必要である。

ところがこういう命令文のような、長く連続して発声し
た様々な文音声により機械を操縦するには、文音声を音
響分析して単語認識したうえで、さらに単語よりも上位
の構文や意味などに関する言語的分析を加え、その意味
理解をしなければならない、そのためにはメモリ容量も
大きく複雑で高価な文音声認識装置が必要になる。

従って実際には、長く多様な命令文をそのまま音声人力
して、機械の操縦全般を行なうのは、実現困難であった
。

本発明は、このように従来の複雑な文音声の認識の仕組
みを改良し、メモリの容量も小さい簡易な装置で、長く
多様な命令文の音声を認識可能にし、音声だけで操縦の
全部若しくは少なくもその主要部を達成できるような、
音声入力装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） その目的達成のため５本発明では、命令文を単語ごとに
区切って発声し、各単語音声を認識してコード化する。

そしてそのコード系列から命令文辞書を使って命令文を
認識する。命令文辞書にはあらかじめ命令文を単語のコ
ード系列により記憶しておくから、この辞書のメモリ容
量は、命令文の言語的分析を行うための構文や意味に関
する情報を記憶するメモリよりも、容量が小さくて足り
る。

しかして本発明は、次の技術手段（Ａ）〜（Ｄ）を構成
要件とする。

（Ａ）　　音声を単語ごとに区切って認識する単語音声
認識手段、 （Ｂ）　　単語音声を、書き換え自由なコード（符号）
に変換する、単語／コード変換手段、（Ｃ）　　コード
から命令文を認識する命令文認識手段、 （Ｄ）　　命令文を、それに対応するコンバイン等の機
械の操縦指令信号に変換する命令文／操縦指令信号変換
手段。

これを第１図の機能ブロック図に従って説明する。

単語音声認識手段は、音響分析部ｌ、単語標準パタン部
２、および単語認識部３より成る。音響分析部１は、マ
イクｍより入力した音声を音響分析して、その中に含ま
れる言語的特徴を抽出する。単語標準パタン部２は、言
語的内容が既知の単語を、その全継続時間にわたりあら
かじめ音響分析して、その言語的特徴を特徴パラメータ
の時系列として記憶する。単語認識部３は、音響分析部
ｌの分析出力を単語標準パタン部２に記憶した単語ごと
の特徴パラメータと比較し、両者の類似性より単語音声
を認識するものである。

単語／コード変換手段は、単語／コード変換部４とコー
ド登録スイッチ５より成る。単語／コード変換部４は、
コード登録スイッチ５を操作して単語ごとにあらかじめ
登録しておいた所定のコードに、単語音声を変換、つま
りコード化する。

命令文認識手段は、命令文辞書６と命令文認識部７より
成る。命令文辞書６には、コードの生起順序の系列に対
応してあらかじめ所定の命令文を記憶させておく、命令
文認識部７は、単語／コード変換部４より出力するコー
ドの時系列を、辞書６のコード系列と比較同定して当該
コードの時系列に対応する命令文を認識するものである
。

終りの、命令文／操縦指令信号変換手段は、命令文／操
縦指令信号変換部８に相当し、前記命令文認識部７の認
識出力にもとづいて、その命令文の内容どおりの操縦指
令信号を出力する。

（作用） 単語（数字を含む）単位で区切りながら、ｌまたは２以
上の単語を所定の順序で発声すると、その音声がマイク
ｍを経て装置に入力する。この音声入力を音響分析し、
その特徴を標準パタンと比較することにより、その単語
音声を認識する。

次にこの単語認識にもとづいて単語音声を単語ごとに登
録したコード系列に変換する。

そしてこうしてコード化した音声を命令文辞書６を使っ
て、命令文として認識判定したうえで、当該命令文の内
容どおりの操縦指令信号に変換して出力するのである。

（実施例） 次に本発明の詳細な説明する。

第２図はブロック図で、２１の音声認識部は、前記の音
響分析部ｌ、単語標準パタン２、および単語認識部３を
内蔵する。

２２はインターフェイス回路で、２３は制御用マイコン
を示す。

このマイコン２３は、前記の単語／コード変換部４、命
令文辞書６、命令文認識部７および命令文／操縦指令信
号変換部８を含む、マイコン２３の出力側は、出力回路
２４を経て穀粒乾燥機制御用マイコンＭに接続する。

２５−１〜２５〜５は、音声入力装置の操作パネル２６
に配列した５個の登録スイッチで、また２７は切替スイ
ッチをそれぞれ示す、２８は登録確認用モニターランプ
である。

切替スイッチ２７と登録スイッチ２５の組合せにより、
第４図の登録コード表に示すように、２０種の単語に対
して識別用のコードをそれぞれ登録する。

たとえば切替スイッチ２７をＡに合せ、登録スイッチ２
５−１を押しながら、「ハリコミ」という単語音声をパ
ネル２６のマイクｍに入力すると、単語の「ハリコミ」
がコードＮＯ６１として、登録される。

このような操作を繰り返して、第４図のとおりに２０種
の単語にコードを登録する。

２９はモード切替スイッチで、登録が正しくできたかを
確認する場合には、スイッチ２９を「照合」に切替える
。この場合、音声入力と登録コードとのマツチングが行
われ、正しく登録されている場合には、図示しないブザ
ーやランプ２８で報知する。　　しかして乾燥機の熱風
温度を４５℃にセットしたい場合は、モード切替スイッ
チ２８を運転に切替えたうえ、「オンド」、「セット」
、「ヨン」、「ゴオ」の順序で単語ごとに区切って音声
入力する。

単語間の区切り時間が一定時間内は待機状態であるが、
一定時間を越えたら音声入力終了の扱いとなる。音声入
力終了したらそれまでの一連の音声は、音声認識部２１
でそれぞれ単語認識され、次いで制御用マイコン２３に
おいて単語ごとに順次Ｎ００６、ＮＯ１９、ＮＯ，１４
、ＮＯ，１５としてコード化され、さらにこのコード系
列より命令文「熱風温度４５°Ｃにセット」が認識され
、その命令文どおりに操縦指令信号が出力する。

乾燥機側のマイコン２４では、この指令信号を受信して
乾燥機のバーナ、タイマ、モータ等に制御信号を出力す
る。

この実施例では、単語音声を２０種のコードに登録する
ことにより、これらのコード系列の組合せから、長短数
百種類以上の命令文の音声認識が可能となる。

第５図は、第２実施例のブロック図を示す。

第２実施例では、操作パネル２６に機種切替用スイッチ
３１を設け、音声入力装置に接続すべき機械の機種に応
じてスイッチ３１を切替える。

たとえばコンバインの場合は、切替用スイッチ３１ｔ−
Ａに、また乾燥機の場合はＢにそれぞれ合わせ、前記と
同様に登録スイッチ２５−１〜２５−５を押しながら第
７図の表に従い、単語音声ごとにコードを登録する。こ
の場合のコードの種類は、登録スイッチの数で決まり５
種類までである。

そして切替用スイッチ３ＩをＡに合わせれば、この音声
入力装置はコンバイン用となり、「トマレ」の音声入力
に対しラインＮ０１１から操縦指令信号が出力し、Ｂに
合せれば乾燥機用となり、「ストップ」の音声入力に対
し同じ出力ラインＮ００１から信号が出力して、１台の
音声入力装置で２種以上の機械に共用できる利点がある
。

なおこの場合、ｊ９！縦指令信号に対する入力側の回路
を各機械で同じ構造にしておくべきことはいうまでもな
い。

（効果） これを要するに本発明では、多様な命令文を単語単位で
コード化したコート系列で認識するから、命令文辞書の
記憶容量は、命令文をそのまま音素記号系列で認識する
のに比較して圧倒的に少なくてすみ、従って小さい記憶
容量でも長く多様な命令文も充分認識でき、音声による
広範な操縦が簡易な装置で可能になるという効果を生ず
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の機能ブロック図、第２図は本発明の第
１実施例のブロック図、第３図はその操作パネルの正面
図、第４図は第１実施例の登録コード表、第５図は本発
明の第２実施例のブロック図、第６図はその操作パネル
の正面図、第７図は第２実施例の登録コード表の一部を
示す。 特許出願人　　井関農機株式会社 代理人　　　　牧　舌部（ほか２名） 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 音声入力を音響分析して抽出した特徴を、あらかじめ音
   響分析して記憶させた単語標準パタンと比較してその類
   似性より単語音声を認識する単語音声認識手段と、 前記認識手段の認識出力にもとづいて、単語音声を、あ
   らかじめ単語ごとに登録しておいた所定のコードに変換
   する単語／コード変換手段と、前記変換手段のコードの
   時系列を、あらかじめコードの生起順序の系列に対応し
   て所定の命令文を記憶させた命令文辞書によるコード系
   列と比較同定して、当該コードの時系列に対応する命令
   文を認識する命令文認識手段と、 前記命令文認識手段の認識出力にもとづいて、命令文を
   、操縦指令信号に変換する命令文／操縦指令信号変換手
   段と、 を備えることを特徴とする音声入力装置。