WO2013153583A1

WO2013153583A1 - 車載用音声入力装置

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Publication number: WO2013153583A1
Application number: PCT/JP2012/002588
Authority: WO
Inventors: 尚嘉竹裏
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2012-04-13
Filing date: 2012-04-13
Publication date: 2013-10-17
Also published as: JPWO2013153583A1

Abstract

　車両内における搭乗者の音声入力を受け付ける車載用音声入力装置において、車室内の搭乗者の発話した音声を取得する音声取得部２４と、搭乗者の操作に応じて音声取得部２４に対する制御を開始する指示を出力する音声取得制御開始指示部２２と、音声取得制御開始指示部２２を操作した搭乗者の位置を特定する操作者位置特定部２１と、音声取得制御開始指示部２２からの指示を受けると、操作者位置特定部２１により特定された搭乗者の位置に応じて音声取得部２４の集音方向または利得を制御する音声取得制御部２３とを備えるようにしたことにより、高価なデバイスを追加したり、複雑な構成としなくとも、ノイズが少ない音声を集音でき、Ｓ／Ｎ比を大きくすることができる。

Description

車載用音声入力装置

　この発明は、カーナビゲーション装置など、車両内における搭乗者の音声入力を受け付けることが可能な車載用音声入力装置に関するものである。

　近年、カーナビゲーションシステムなどは、マイクにより集音された搭乗者発話、すなわち、入力された音声を認識して、その認識結果に基づいて所定の動作をする機能や、ハンズフリーでの通話機能などを備えている。
　このような装置においては、マイクにより集音される音声にノイズ（搭乗者発話以外の音声）が含まれていると、Ｓ／Ｎ比（signal-to-noise ratio）が小さくなり認識率が低下するなどの問題が生じるため、ノイズが少ない音声を集音する必要がある。

　そこで、アレイマイクとカメラを備え、カメラにより撮影された撮像画像を用いて動的に変化する発話者の方向を特定し、その特定された方向にアレイマイクの集音方向を制御することで、ノイズが少ない音声を集音する音声処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、例えば特許文献２にも、カメラを利用した音声認識システムが開示されている。

特開２００９－２２５３７９号公報特開２００４－３５４９３０号公報特開２０１０－１９１６９２号公報

　しかしながら、例えば特許文献１，２に示すような従来の装置では、車両内の発話者の方向や位置を特定するために高価なデバイスであるカメラが必要となるため、コストが増加するとともに、装置の構成が複雑になるという課題があった。

　この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、カメラ等の高価なデバイスの追加を不要とし、カーナビゲーションシステムなどの一般的な構成要素であるタッチパネルやスイッチ等から取得できる情報を用いて発話者の方向を特定し、その特定された方向に応じてマイクの集音方向を制御することができる車載用音声入力装置を提供することを目的とする。

　上記目的を達成するため、この発明の車載用音声入力装置は、車室内の搭乗者の発話した音声を取得する音声取得部と、前記搭乗者の操作に応じて前記音声取得部に対する制御を開始する指示を出力する音声取得制御開始指示部と、前記音声取得制御開始指示部を操作した前記搭乗者の位置を特定する操作者位置特定部と、前記音声取得制御開始指示部からの指示を受けると、前記操作者位置特定部により特定された前記搭乗者の位置に応じて前記音声取得部の集音方向または利得を制御する音声取得制御部とを備えることを特徴とする。

　この発明の車載用音声入力装置によれば、カーナビゲーションシステムなどの一般的な構成要素であるタッチパネルやスイッチ（ボタン）等から取得できる情報を用いて操作者（発話者）の位置（方向）を特定し、その特定された位置に応じてマイクの集音方向または利得を制御するようにしたので、高価なデバイスを追加したり、複雑な構成としなくとも、ノイズが少ない音声を集音でき、Ｓ／Ｎ比を大きくすることができる。

車両内における搭乗者の音声入力を受け付けることが可能な車載用音声入力装置およびそれを用いたカーナビゲーションシステムの一般的な構成例を示すブロック図である。表示部（タッチパネル）に音声取得制御開始ボタンが表示されている状態を示す画面例である。図１に示すカーナビゲーションシステムが搭載された車両内部の一例を示す図である。図３において、運転手がボタンを操作した場合の集音方向との関係を示す図である。図３において、助手席の人がボタンを操作した場合の集音方向との関係を示す図である。実施の形態１による車載用音声入力装置およびそれを用いたカーナビゲーションシステムの構成例を示すブロック図である。音声取得部が回転機構を備えた単一指向性マイクである場合の一例を示す図である。実施の形態１の車載用音声入力装置における操作者位置特定部の処理を説明するフローチャートである。実施の形態１の車載用音声入力装置における音声取得制御部の処理を説明するフローチャートである。図６に示すカーナビゲーションシステムが搭載された車両内部の一例であり、助手席の人がボタンを操作した場合の集音方向との関係を示す図である。実施の形態２による車載用音声入力装置およびそれを用いたカーナビゲーションシステムの構成例を示すブロック図である。音声取得制御開始指示部と、操作者の位置を対応付けたテーブルである。操作者の位置と、音声取得部の集音方向およびゲイン（利得）を対応付けたテーブルである。図１１に示すカーナビゲーションシステムが搭載された車両内部の一例であり、操作者の位置と、音声取得部の集音方向およびゲイン（利得）との関係を示す図である。図１１に示すカーナビゲーションシステムが搭載された車両内部の別の例であり、操作者の位置と、音声取得部の集音方向およびゲイン（利得）との関係を示す図である。図１１に示すカーナビゲーションシステムが搭載された車両内部のさらに別の例であり、操作者の位置と、音声取得部の集音方向およびゲイン（利得）との関係を示す図である。実施の形態２の車載用音声入力装置における音声取得制御部の処理を説明するフローチャートである。実施の形態３による車載用音声入力装置およびそれを用いたカーナビゲーションシステムの構成例を示すブロック図である。図１８に示すカーナビゲーションシステムが搭載された車両内部の一例であり、操作者の位置と、音声取得部の集音方向およびゲイン（利得）との関係を示す図である。図１８に示すカーナビゲーションシステムが搭載された車両内部の別の例であり、操作者の位置と、音声取得部の集音方向およびゲイン（利得）との関係を示す図である。実施の形態４による車載用音声入力装置およびそれを用いたカーナビゲーションシステムの構成例を示すブロック図である。図２１に示すカーナビゲーションシステムが搭載された車両内部の一例であり、操作者の位置と、音声取得部の集音方向との関係を示す図である。実施の形態４の車載用音声入力装置における音声取得制御部の処理を説明するフローチャートである。図２２において、運転手がボタンを操作した場合に集音可能となる音声取得部との関係を示す図である。実施の形態５による車載用音声入力装置およびそれを用いたカーナビゲーションシステムの構成例を示すブロック図である。図２５に示すカーナビゲーションシステムが搭載された車両内部の一例であり、操作者の位置と、音声取得部の集音方向との関係を示す図である。操作者の位置と、音声取得部を対応付けたテーブルである。実施の形態５の車載用音声入力装置における音声取得制御部の処理を説明するフローチャートである。

　以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
　図１は、車両内における搭乗者の音声入力を受け付けることが可能な車載用音声入力装置およびそれを用いたカーナビゲーションシステムの一般的な構成例を示すブロック図である。このカーナビゲーションシステムは、表示部１、音声取得制御開始指示部２、音声取得部４、音声認識部６、音声出力部７およびナビゲーション部８により構成されている。なお、表示部１、音声取得制御開始指示部２、音声取得部４および音声認識部６により、車載用音声入力装置１０を構成する。

　表示部１は、表示一体型のタッチパネルであり、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）とタッチセンサから構成されており、後述するナビゲーション部８から送られてくる表示信号に応じて、地図、自車位置マークなどを表示したり、搭乗者が表示部（タッチパネル）１に直接触れることで、ナビゲーション部８への指示を入力したりすることができる。
　音声取得制御開始指示部２は、搭乗者の操作に応じて、後述する音声認識部６への認識開始の指示信号を出力する。ここで、音声取得制御開始指示部２は、例えば図２に示すように表示部（タッチパネル）１に音声取得制御開始ボタン９が表示されており、このタッチ式ボタンが押下されると信号を出力するものである。
　なお、音声認識部６が例えば携帯電話のように通話機器である場合は、音声取得制御開始指示部２は、通話開始の指示信号を出力する。

　音声取得部４は、車室内の搭乗者の発話した音声を取得（集音）するマイクであり、搭乗者発話を集音し、Ａ／Ｄ変換（Analog／Digital Conversion）して、例えばＰＣＭ（Pulse Code Modulation）形式に変換する。マイクには、例えば複数の全指向性（または無指向性）のマイクをアレイ状に配列して指向特性を調整可能としたアレイマイクや、一方向のみに指向性を有しており指向特性を調整できない単一指向性マイクなどがある。また、これらのマイクは、搭乗者との距離が遠い場合にはゲインを上げることにより音声利得を上げ、搭乗者との距離が近い場合にはハウリング防止のためにゲインを下げて音声利得を下げる等、利得の調整も可能としたものであってもよい。

　音声認識部６は、認識辞書（図示せず）を有し、音声取得部４により変換された音声データから、搭乗者が発話した内容に該当する音声区間を検出し、特徴量を抽出し、その特徴量に基づいて認識辞書を用いて音声認識処理を行う。

　音声出力部７は、スピーカであり、ナビゲーション部８から送信される音声信号に応じて、案内音声や合成音声を出力する。
　ナビゲーション部８は、このカーナビゲーションシステム全体を制御する。例えば、リモコン（図示せず）や表示部（タッチパネル）１上のタッチ式ボタン等からの指示を受け、目的地への経路の探索や施設検索を行ったり、車速センサやジャイロセンサ（図示せず）からの情報に基づいて、車両の現在位置を特定したり、表示部（タッチパネル）１に地図の表示や自車位置マークの表示信号を送信したり、音声認識部６により出力された認識結果に対応する操作を特定して実行したりする。

　次に、カーナビゲーションシステムが搭載された車両内部について説明する。図３は、図１に示すカーナビゲーションシステムが搭載された車両内部の一例を示す図である。
　なお、音声取得部４は、例えば図３に示すようにダッシュボード上に設置されていてもよいし、例えばバックミラーに設置されていてもよい。

　この際、音声取得部４の集音方向は、図４に示すように運転手の方向に固定して設定されている。
　ここで、運転手が音声操作を行うために表示部（タッチパネル）１上の音声取得制御開始指示部２を押下して発話した場合は、図４に示すように運転者は音声取得部４の集音方向に対して発話することになり、主に運転手が発した音声が集音されるため、その集音された音声のＳ／Ｎ比は大きくなり音声認識部６での認識率が高くなる。

　一方、助手席の人が音声操作を行うために表示部（タッチパネル）１上の音声取得制御開始指示部２を押下して発話した場合は、図５に示すように音声取得部４の集音方向とは異なる方向から発話することになり、助手席の人が発した音声以外の音声が多く集音されるため、その集音された音声のＳ／Ｎ比は小さくなり助手席の人が発した音声の音声認識部６での認識率は低くなる。
　このように、音声取得部４の集音方向が一方向であるため、音声取得制御開始指示部２の操作者（操作した搭乗者）によっては、音声取得部４により集音される音声のＳ／Ｎ比は小さくなり音声認識部６での認識率は低くなる。

　そこで、この実施の形態１に係る発明は、音声取得制御開始指示部２を操作した搭乗者の位置（助手席か運転席か、ということや、運転席の場合にはマイクに近づいた位置で発話しているか近づかずに正面を向いて発話しているか、ということなど）を特定し、音声取得部４の集音方向をその特定された位置の方向となるように制御し、音声取得制御開始部２の操作者（操作した搭乗者）が発話した音声を高い認識率で認識できるようにするものである。

　図６は、この発明の実施の形態１による車載用音声入力装置およびそれを用いたカーナビゲーションシステムの一例を示すブロック図である。なお、図１で説明したものと同様の構成には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。この実施の形態１における車載用音声入力装置２０は、表示部（タッチパネル）１と、音声取得制御開始指示部２２と、音声取得制御部２３と、音声取得部２４と、操作者位置特定部２１および音声認識部６により構成されている。

　音声取得部２４は、複数の全指向性（または無指向性）のマイクをアレイ状に配列し、指向特性を調整可能としたアレイマイク、または、一方向にのみ指向性を有する単一指向性マイクの集音部が回動または揺動可能な回転機構を備えることにより、指向特性を調整可能としたマイクである。また、これらのマイクには、搭乗者との距離が遠い場合にはゲインを上げることにより音声利得を上げ、搭乗者との距離が近い場合にはハウリング防止のためにゲインを下げる等、利得の調整も可能とするものであってもよい。
　図７は、音声取得部２４が回動または揺動可能な回転機構を備えた単一指向性マイクである場合の一例を示す図である。これは、単一指向性マイクがネック部１１を有し、そのネック部１１が適切なギアおよびモータ等（図示せず）の回転機構を備え、当該回転機構により回動または揺動するものである。

　操作者位置特定部２１は、表示部（タッチパネル）１に表示された音声取得制御開始ボタン等に対する搭乗者の指の近接および接触によるタッチセンサの出力値の変化を検出し、検出された情報を基に搭乗者の指の到来方向を判定することにより、その搭乗者（指の操作者）の位置を特定する。すなわち、例えば車両内のダッシュボード中央付近にカーナビゲーションシステムの表示部（タッチパネル）１が設けられている場合には、その表示部（タッチパネル）１を操作する搭乗者は運転席または助手席に座っている搭乗者であると考えられるので、タッチセンサの出力値の変化から運転席または助手席のいずれの方向から搭乗者の指が到来したかを判定することにより、その搭乗者がいずれの座席に位置する搭乗者であるかを特定することができる。ここで、タッチパネルに搭乗者の指等が近接および接触することによるタッチセンサの出力値の変化から操作者方向を特定することについては、例えば特許文献３等に開示されているように公知の技術であるため、ここでは説明を省略する。

　音声取得制御開始指示部２２は、音声取得制御開始指示部２とは異なる処理となっており、音声認識部６への認識開始の指示信号を出力するとともに、音声取得制御部２３に対して、後述する制御開始の指示信号を出力する。
　音声取得制御部２３は、音声取得制御開始指示部２２により出力された信号を受信すると、音声取得部２４の集音方向を、操作者位置特定部２１により特定された音声取得制御開始指示部２２の操作者の位置に応じた方向となるように制御する。
　なお、音声取得部２４が指向特性を調整可能としたアレイマイクである場合には、音声取得制御部２３は、当該アレイマイクの特性に基づいてその集音方向または利得を制御するようにすればよい。また、音声取得部２４が図７に示すような、その集音部が回動または揺動可能な単一指向性マイクである場合には、音声取得制御部２３は、ネック部１１を操作者位置特定部２１から取得された操作者方向へ、所定の角度だけ回転させることにより、そのマイクの集音部を回動または揺動することにより、マイクの集音方向または利得を制御するようにすればよい。また、操作者ごとに音声取得部２４の集音方向の変更角度を登録しておき、操作者に応じて変更角度を変えることができるようにしてもよい。

　次に、動作について説明する。図８は、実施の形態１の車載用音声入力装置２０における操作者位置特定部２１の処理を説明するフローチャートである。また、図９は、実施の形態１の車載用音声入力装置２０における音声取得制御部２３の処理を説明するフローチャートである。
　まず初めに、表示部（タッチパネル）１上の音声取得制御開始指示部２２が操作されると、操作者位置特定部２１はタッチセンサの出力値を検出する（ステップＳＴ０１）。
　次に、検出したセンサの出力値に基づいて音声取得制御開始指示部２２を操作した操作者の方向（位置）を特定し（ステップＳＴ０２）、その特定された方向（位置）を出力する（ステップＳＴ０３）。

　一方、表示部１上の音声取得制御開始指示部２２が押下されると、音声取得制御開始指示部２２は認識開始信号および音声取得制御開始信号を出力する。
　そして、音声取得制御部２３は、音声取得制御開始指示部２２から音声取得制御開始信号を受信すると（ステップＳＴ１１のＹＥＳの場合）、操作者位置特定部２１から操作者の位置を取得する（ステップＳＴ１２）。ここで、図８のフローチャートで説明した操作者の位置を特定する処理が完了していない場合（ステップＳＴ１２のＮＯの場合）には、操作者の位置が取得できるまで待つ。
　操作者の位置を取得できた場合（ステップＳＴ１２のＹＥＳの場合）、音声取得制御部２３は、音声取得部２４の集音方向を、操作者位置特定部２１から取得した操作者の位置方向に変更する（ステップＳＴ１３）。

　例えば、図４に示すのと同様に運転手が表示部（タッチパネル）１上の音声取得制御開始指示部２２を操作すると、操作者位置特定部２１により操作者の位置は「運転席（左）」と特定される。そして、音声取得制御部２３により、音声取得部２４の集音方向は、音声取得部２４から見て左方向（運転席の方向）に予め定められた所定の角度分だけ変更される。また、例えば図５に示すのと同様に、助手席の人が音声取得制御開始指示部２２を操作すると、操作者位置特定部２１により操作者の位置は「助手席（右）」と特定される。そして、この場合には図１０に示すように、音声取得制御部２３により、音声取得部２４の集音方向は、音声取得部２４から見て右方向（助手席の方向）に予め定められた所定の角度分だけ変更される。

　このように、実施の形態１の車載用音声入力装置２０では、表示部（タッチパネル）１上に１つの音声取得制御開始指示部２２が設けられており、それを運転席側から操作したか、助手席側から操作したかを操作者位置特定部２１が特定し、特定された操作者の位置に応じて、音声取得制御部２３が音声取得部２４の集音方向を変更するようにしたので、従来のように助手席の人が発した音声の認識率が低くなることはなく、いずれの位置（方向）から操作をして発話する場合であっても、高い認識率で音声認識を行うことができる。

　なお、ここでは音声取得部２４が集音方向を調整可能なものであり、操作者の位置に応じて集音方向を調整するものとして説明したが、音声取得部２４は単一指向性のマイクであっても、ゲイン（利得）を調整可能なものであればよい。この場合には、集音方向は変更できないが、例えば、音声取得部２４を集音方向が図４に示すように運転席の方向を向けて設置し、操作者の位置（方向）が運転席方向であればゲイン（利得）を下げ、助手席方向であればゲイン（利得）を上げることにより、助手席の人が発した音声の認識率も高くすることができる。（後述の実施の形態３参照）

　以上のように、この実施の形態１の車載用音声入力装置によれば、カーナビゲーションシステムの一般的な構成要素であるタッチパネルから取得できる情報を用いて操作者（発話者）の位置（方向）を特定し、その特定された位置に応じてマイクの集音方向または利得を制御するようにしたので、高価なデバイスを追加することや、複雑な構成とすることなく、ノイズが少ない音声を集音でき、Ｓ／Ｎ比を大きくすることができる。

実施の形態２．
　図１１は、この発明の実施の形態２による車載用音声入力装置およびそれを用いたカーナビゲーションシステムの構成例を示すブロック図である。なお、実施の形態１で説明したものと同様の構成には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。この実施の形態２における車載用音声入力装置３０は、音声取得制御開始指示部３２（３２（ａ），３２（ｂ），・・・）と、音声取得制御部３３と、音声取得部３４と、操作者位置特定部３１により構成されている。

　音声取得制御開始指示部３２は、複数（２つ以上）の音声取得制御開始指示部３２（ａ）,３２（ｂ），・・・で構成されており、それぞれの音声取得制御開始指示部３２（ａ）,３２（ｂ），・・・は、実施の形態１における音声取得制御開始指示部２２と同様に、搭乗者の操作に応じて、音声認識部６への認識開始の指示信号を出力するとともに、音声取得制御部３３に対して、音声取得制御開始の指示信号を出力する。
　操作者位置特定部３１は、図１２に示すように、音声取得制御開始指示部ごとに、操作者の位置を対応付けたテーブルを保持しており、音声取得制御開始指示部３２により出力された信号を受信すると、複数（２つ以上）の音声取得制御開始指示部３２（ａ）,３２（ｂ），・・・のうちのいずれの音声取得制御開始指示部（操作ボタン）が押下されたかに基づいて、当該テーブルを参照して、操作者の位置を特定する。

　音声取得制御部３３は、図１３に示すように、操作者の位置と、音声取得部３４の集音方向およびゲイン（利得）を対応付けたテーブルを保持しており、音声取得制御開始指示部３２により出力された信号を受信すると、当該テーブルを参照して、操作者位置特定部３１により特定された位置に応じた集音方向およびゲイン（利得）を取得し、音声取得部３４の集音方向を取得した方向に変更する集音方向の制御、および、音声取得部３４のゲインを取得した状態に変更する利得の制御を行う。
　ここで、集音方向は、例えば音声取得部３４の正面を０度として、そこからの角度の変化量で表されるものとする。

　なお、音声取得部３４は、複数の全指向性（または、無指向性）のマイクをアレイ状に配列し、指向特性を調整可能としたアレイマイク、または、一方向にのみ指向性を有する単一指向性マイクの集音部が回動または揺動可能な回転機構を備えることにより、指向性を調整可能としたマイクであるとともに、搭乗者との距離が遠い場合にはゲインを上げることにより音声利得を上げ、搭乗者との距離が近い場合にはハウリング防止のためにゲインを下げる等、利得の調整も可能なものとして説明するが、少なくとも指向性（集音方向）またはゲイン（利得）のいずれか一方を調整可能なものであればよい。
　また、音声取得部３４が調整可能なものがいずれか一方である場合には、それに合わせて、音声取得制御部３３が保持するテーブル（図１３）も、操作者の位置に、音声取得部３４の集音方向またはゲイン（利得）のいずれか一方を対応付けたテーブルであればよく、音声取得制御部３３は、そのテーブルから取得したいずれか一方（調整可能な一方）を制御すればよい。

　図１４は、図１１に示すカーナビゲーションシステムが搭載された車両内部の一例であり、音声取得制御開始指示部３２が、助手席側の画面付近に設けられた物理的な操作ボタン（音声取得制御開始指示部３２（ａ））と、運転席側の画面付近に設けられた物理的な操作ボタン（音声取得制御開始指示部３２（ｂ））である場合の、操作者の位置と集音方向およびゲイン（利得）との関係を示す図である。そして、助手席の同乗者用の音声取得制御開始指示部３２（ａ）が押下された場合は、音声取得部３４の集音方向は右に３０度の矢印Ａで示す方向となり、運転手用の音声取得制御開始指示部３２（ｂ）が押下された場合は、音声取得部３４の集音方向は左に３０度の矢印Ｂに示す方向となるように、音声取得制御部３３により制御される。なお、「右」および「左」という表現は、音声取得部３４から見て右、左のことであるので、図１４においては矢印Ａは０度のラインから向かって左に３０度、矢印Ｂは０度のラインから向かって右に３０度の方向である。

　図１５は、図１１に示すカーナビゲーションシステムが搭載された車両内部の別の例であり、音声取得制御開始指示部３２が、助手席側の画面付近に設けられた物理的な操作ボタン（音声取得制御開始指示部３２（ａ））と、運転席側のハンドルに設けられた物理的な操作ボタン（音声取得制御開始指示部３２（ｃ））である場合の、操作者の位置と集音方向およびゲイン（利得）との関係を示す図である。そして、助手席の同乗者用の音声取得制御開始指示部３２（ａ）が押下された場合は、音声取得部３４の集音方向は左に３０度の矢印Ａで示す方向となり、運転手用のハンドルに設けられた音声取得制御開始指示部３２（ｃ）が押下された場合は、音声取得部３４の集音方向は集音方向は右に４５度の矢印Ｃに示す方向（図１５においては向かって右に４５度の方向）となるように、音声取得制御部３３により制御される。

　また、矢印Ａと矢印Ｃの長さは、それぞれのゲインを示している。すなわち、画面付近に設けられた操作ボタン（３２（ａ）や図１４に示す３２（ｂ））を押下する場合には、操作者はマイクに少し近づいている状態であると考えられるため、ハウリングを防止できるよう、マイクのゲインを下げるようにし、ハンドルに設けられた操作ボタン（３２（ｃ））を押下する場合には、操作者（運転手）はマイクに近づくことなく正面を向いたまま発話している状態であると考えられるため、音声をしっかりと取得できるよう、マイクのゲインを上げるように制御される。なお、ここでは、ハンドルに設けられた操作ボタン（３２（ｃ））を押下する場合のマイクのゲインをデフォルト値としておき、画面付近に設けられた操作ボタン（３２（ａ）や図１４に示す３２（ｂ））を押下する場合には、そのデフォルト値よりも下げるという制御を行うものとする（図１３のテーブル参照）。

　図１６は、図１１に示すカーナビゲーションシステムが搭載された車両内部のさらに別の例であり、音声取得制御開始指示部３２が、運転席側の画面付近に設けられた物理的な操作ボタン（音声取得制御開始指示部３２（ｂ））と、運転席側のハンドルに設けられた物理的な操作ボタン（音声取得制御開始指示部３２（ｃ））である場合の、操作者の位置と集音方向およびゲイン（利得）との関係を示す図である。そして、画面付近に設けられた音声取得制御開始指示部３２（ｂ）が押下された場合は、音声取得部３４の集音方向は左に３０度の矢印Ｂに示す方向となり、ハンドルに設けられた音声取得制御開始指示部３２（ｃ）が押下された場合は、音声取得部３４の集音方向は左に４５度の矢印Ｃに示す方向となるように、音声取得制御部３３により制御される。

　また、ここでも矢印Ｂと矢印Ｃの長さは、それぞれのゲインを示している。すなわち、画面付近に設けられた操作ボタン３２（ｂ）を押下する場合には、マイクのゲインを下げるようにし、ハンドルに設けられた操作ボタン３２（ｃ）を押下する場合には、マイクのゲインを上げるように制御される。
　なお、図１５，図１６の例では、操作者位置に応じて、音声取得部３４の集音方向およびゲイン（利得）を制御するものとして説明したが、少なくとも集音方向またはゲイン（利得）のいずれか一方を制御するものであればこの発明の効果を奏するものであり、音声取得部３４が備える機能に合わせて、いずれか一方または両方を制御するようにすればよい。

　次に、動作について説明する。図１７は、実施の形態２の車載用音声入力装置における音声取得制御部３３の処理を説明するフローチャートである。
　ここで、ステップＳＴ２１およびステップＳＴ２２は、実施の形態１の図９におけるステップＳＴ１１およびステップＳＴ１２と同一であるので、説明を省略する。そして、音声取得制御開始指示部３２が押下された結果、操作者位置特定部３１により操作者の位置が特定されたら、音声取得制御部３３は、図１３のテーブルを参照して、操作者位置特定部３１から取得した操作者の位置に対応する集音方向およびゲイン（利得）を取得する（ステップＳＴ２３）。

　対応する集音方向またはゲイン（利得）を取得できた場合（ステップＳＴ２４のＹＥＳの場合）、音声取得制御部３３は、音声取得部３４の集音方向を取得した集音方向に変更、および／または、音声取得部３４の利得を取得したゲイン（利得）に調整する（ステップＳＴ２５）。
　一方、対応する集音方向やゲイン（利得）を取得できなかった場合（ステップＳＴ２４のＮＯの場合）には、そのまま処理を終了する。

　なお、本実施の形態では、音声取得部３４は指向特性を制御可能なアレイマイクとしたが、例えば、音声取得部３４は、指向特性を制御できない単一指向性マイクであって、例えば、図７のようにネック部を有し、そのネック部が適切なギアおよびモータ等（図示しない）により回転するものとし、音声取得制御部３３は、ネック部を操作者位置特定部３１から取得された操作者方向へ、所定の角度だけ回転させる構成としてもよい。
　また、操作者ごとに音声取得部３４の集音方向を登録しておき、操作者に応じて集音方向を変えることができるようにしてもよい。

　このように、実施の形態２の車載用音声入力装置３０では、音声取得制御開始指示部３２が複数設けられており、いずれの操作ボタンが押下されたかにより、助手席側から操作したか、運転席側から操作したか、さらに操作者が運転手の場合には音声取得部３４に近づいた位置で操作しているか、音声取得部には近づかずに正面を向いた位置で操作しているかを操作者位置特定部３１が特定し、特定された操作者の位置に応じて、音声取得制御部３３が音声取得部３４の集音方向および／またはゲイン（利得）を変更するようにしたので、従来のように助手席の人が発した音声の認識率が低くなることはなく、いずれの位置（方向）から操作をして発話する場合であっても、高い認識率で音声認識を行うことができる。

　以上のように、この実施の形態２の車載用音声入力装置によれば、カーナビゲーションシステムの一般的な構成要素である音声取得制御開始指示部（操作ボタン）から取得できる情報を用いて操作者（発話者）の位置（方向）を特定し、その特定された位置に音声取得部の集音方向またはゲイン（利得）を対応付けておき、音声取得制御開始指示部（操作ボタン）が操作された場合は、音声取得部の集音方向を対応する方向に変更、または、音声取得部のゲイン（利得）を対応する利得に変更するよう制御するようにしたので、高価なデバイスを追加することや、複雑な構成とすることなく、ノイズが少ない音声を集音でき、Ｓ／Ｎ比を大きくすることができる。

　なお、実施の形態２においては、音声取得制御開始指示部３２（ａ）および３２（ｂ）は画面付近に設けられた物理的な操作ボタンであるものとして説明したが、実施の形態１や後述する実施の形態３と同様に、表示部（タッチパネル）１上に設けられたソフトスイッチであっても構わないことは言うまでもない。

実施の形態３．
　図１８は、この発明の実施の形態３による車載用音声入力装置およびそれを用いたカーナビゲーションシステムの構成例を示すブロック図である。なお、実施の形態１，２で説明したものと同様の構成には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。この実施の形態３における車載用音声入力装置４０は、表示部（タッチパネル）１と、音声取得制御開始指示部３２（３２（ａ），３２（ｂ），・・・）と、音声取得制御部４３と、音声取得部４４と、操作者位置特定部３１により構成されている。

　音声取得部４４は、指向特性を制御できない単一指向性マイクであり、この実施の形態３は、運転手による音声入力専用の装置である。すなわち、音声取得部４４は、予め集音方向が運転席の方向を向くように設置されており、ゲイン（利得）のみ調整可能なマイクである。
　そして、音声取得制御部４３は、音声取得制御開始指示部３２の操作者である運転者の位置（音声取得部４４に近づいた位置か、音声取得部４４には近づかずに正面を向いている位置か）により、すなわち、操作者位置特定部３１が特定した操作者の位置に応じて、音声取得部４４のゲイン（利得）を制御する。

　次に、カーナビゲーションシステムが搭載された車両内部について説明する。図１９は、カーナビゲーションシステムが搭載された車両内部の一例である。
　ここでは、音声取得制御開始指示部３２は２つ備わっており、１つ（音声取得制御開始指示部３２（ｂ））は表示部（タッチパネル）１上に表示されており、他方（音声取得制御開始指示部３２（ｃ））はハンドルに設置されている。
　そして、音声取得部４４の集音方向は図１４のように運転手の方向に固定して設定されている。
　なお、音声取得制御開始指示部３２（ｂ）は表示部（タッチパネル）１上に表示されている必要はなく、例えば、ハードキーとしてカーナビ本体に設置されていてもよい。

　ここで、運転手が音声操作を行うために表示部（タッチパネル）１上の音声取得制御開始指示部３２（ｂ）を押下し発話した場合は、図１９のように運転者は音声取得部４４の集音方向に対して発話することになる。
　しかし、運転手が音声操作を行うためにハンドル上の音声取得制御開始指示部３２（ｃ）を押下し発話した場合は、図２０のように通常、運転手は正面を向いて発話することになり、運転手が発した音声以外の音声が多く集音されるため、その集音された音声のＳ／Ｎ比は小さくなり音声認識部６での認識率が低くなる。
　このように、操作する音声取得制御開始部３２よって操作者が発話する方向が変わるため、音声取得部４４により集音される音声のＳ／Ｎ比が小さくなり音声認識部６での認識率が低くなる場合が生じる。

　そこで、図１９のように表示部（タッチパネル）１上の音声取得制御開始指示部３２（ｂ）が押下された場合には、音声取得部４４のゲイン（利得）を下げ、図２０のようにハンドル上の音声取得制御開始指示部３２（ｃ）が押下された場合には、音声取得部４４のゲイン（利得）を上げるよう、音声取得部４４の利得を制御する。なお、図１９および図２０における矢印Ｂおよび矢印Ｃ’は、音声取得部４４の集音方向およびゲイン（利得）の大きさを示しており、どちらも集音方向は同じであるが、ゲイン（利得）の大きさは矢印Ｂよりも矢印Ｃ’の方が大きくなっている。
　このように、操作者が音声取得部４４の方向を向いて発話しておらず音声取得部４４に近づいていない図２０のような場合であっても、音声取得部４４のゲイン（利得）を上げてあげることにより、音声認識率を高めることができる。

　以上のように、この実施の形態３の車載用音声入力装置によれば、カーナビゲーションシステムの一般的な構成要素である音声取得制御開始指示部（操作ボタン）から取得できる情報を用いて操作者（発話者）の位置（方向）を特定し、その特定された位置に音声取得部のゲイン（利得）を対応付けておき、音声取得制御開始指示部（操作ボタン）が操作された場合は、音声取得部のゲイン（利得）を対応する利得に変更し、集音可能な状態にするよう制御するようにしたので、高価なデバイスを追加することや、複雑な構成とすることなく、ノイズが少ない音声を集音でき、Ｓ／Ｎ比を大きくすることができる。

実施の形態４．
　図２１は、この発明の実施の形態４による車載用音声入力装置およびそれを用いたカーナビゲーションシステムの構成例を示すブロック図である。なお、実施の形態１～３で説明したものと同様の構成には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。この実施の形態４は、実施の形態１と比べると、音声取得部それぞれを指向特性を制御できない単一指向性マイクとし、複数の音声取得部５４（５４（ａ），５４（ｂ），・・・）を備える構成としたものである。また、それに伴って、音声取得制御部５３の処理も実施の形態１における音声取得制御部２３とは異なる処理になっている（後述）。

　音声取得部５４は、複数の音声取得部５４（ａ），５４（ｂ），・・・で構成されており、それぞれは指向特性を制御できない単一指向性マイクである。そして、それぞれの音声取得部５４（ａ），５４（ｂ），・・・は、予め集音方向が所定の方向を向くように設置されている。例えば、図２２に示すように、一の音声取得部５４（ａ）は、その集音方向が助手席を向くようにＡ方向に設置されており、他の音声取得部５４（ｂ）は、その集音方向が運転席を向くようにＢ方向に設置されている。また、それぞれの音声取得部５４（ａ），５４（ｂ），・・・は、ゲイン（利得）を調整できるものであってもよい。
　音声取得制御部５３は、操作者の位置と、音声取得部５４とを対応付けたテーブル（図示せず）を保持しており、音声取得制御開始指示部２２により出力された信号を受信すると、当該テーブルを参照して、操作者位置特定部２１により特定された位置に応じた音声取得部５４により集音された音声データを有効とする信号を出力する。
　音声認識部６は、認識開始の信号を受けると、音声取得部５４（ａ），５４（ｂ），・・・により取得された音声データであって、音声取得制御部５３により有効とされたものを使用して認識処理を行う。

　次に、動作について説明する。図２３は、実施の形態４の車載用音声入力装置における音声取得制御部５３の処理を説明するフローチャートである。
　ここで、ステップＳＴ３１およびステップＳＴ３２は、実施の形態１の図９におけるステップＳＴ１１およびステップＳＴ１２と同一であるので、説明を省略する。そして、音声取得制御開始指示部２２が押下された結果、操作者位置特定部２１により操作者の位置が特定されたら、音声取得制御部５３は、前述のテーブル（図示せず）を参照して、操作者位置特定部２１から取得した操作者の位置に対応する音声取得部５４により集音された音声データを有効とする信号を出力する（ステップＳＴ３３）。

　例えば、図２４に示すように運転手が表示部１上の音声取得制御開始指示部２２を操作すると、操作者位置特定部２１により操作者の位置は「左」と特定される。そして、その操作者の位置に対応する音声取得部、すなわち、あらかじめ集音方向が「左」の運転手方向Ｂとなるように設置されている音声取得部５４（ｂ）が、音声取得制御部５３により集音された音声データを有効とする信号を出力する。
　なお、音声取得部５４がゲイン（利得）を調整可能なものである場合には、音声取得部５４（ａ），５４（ｂ），・・・の集音方向またはゲイン（利得）をそれぞれ、操作者位置特定部２１により特定された操作者の位置に対応した集音方向またはゲイン（利得）となるように配置しておくことにより、操作者位置特定部２１により特定された操作者の位置に応じて、ゲイン（利得）の調整も行うことができる。

　以上のように、この実施の形態４の車載用音声入力装置によれば、カーナビゲーションシステムの一般的な構成要素であるタッチパネルから取得できる情報を用いて操作者（発話者）の位置（方向）を特定し、その特定された位置に対応するマイクより集音された音声データを有効とするよう制御するようにしたので、高価なデバイスを追加することや、複雑な構成とすることなく、ノイズが少なくＳ／Ｎ比が大きい音声を使用することができる。

実施の形態５．
　図２５は、この発明の実施の形態５による車載用音声入力装置およびそれを用いたカーナビゲーションシステムの構成例を示すブロック図である。なお、実施の形態１～４で説明したものと同様の構成には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。この実施の形態５は、実施の形態２，３と比べると、音声取得部はアレイマイクであっても指向特性を制御できない単一指向性マイクであってもよいが、複数の音声取得部６４（６４（ａ），６４（ｂ），・・・）を備える構成としたものである。また、それに伴って、音声取得制御部６３の処理も実施の形態２，３における音声取得制御部３３とは異なる処理になっている（後述）。

　音声取得部６４は、複数の音声取得部６４（ａ），６４（ｂ），・・・で構成されており、それぞれは前述のとおり、アレイマイクであっても指向特性を制御できない単一指向性マイクであってもよい。そして、各音声取得部６４（６４（ａ），６４（ｂ），・・・）は各音声取得制御開始指示部３２（３２（ａ），３２（ｂ），・・・）に対応するように設置されている。また、それぞれの音声取得部６４（ａ），６４（ｂ），・・・は、ゲイン（利得）を調整できるものであってもよい。
　ここで、「音声取得制御開始指示部３２に対応するように設置」とは、音声取得制御開始指示部３２を操作したときに、操作した操作者の顔が向く方向、かつ、集音方向がその操作者の方向を向くように設置することである。

　例えば、図２６のように、音声取得制御開始指示部３２（ｂ）と３２（ｃ）が配置されているとする。運転手（音声取得制御開始指示部３２の操作者）が、表示部（タッチパネル）１上の音声取得制御開始指示部３２（ｂ）を操作する場合、運転手は画面（表示部１）の方向を向くので、その運転手の顔が向く方向、かつ、集音方向が運転手の方向（Ｂ方向）を向くように音声取得部６４（ｂ）を設置する。同様に、運転手がハンドルに設けられた音声取得制御開始指示部３２（ｃ）を操作する場合、運転手は正面を向くので、その運転手の顔が向く方向、かつ、集音方向が運転手の方向（Ｃ”方向）を向くように音声取得部６４（ｃ）を設置する。

　音声取得制御部６３は、例えば図２７に示すように、操作者の位置と、音声取得部６４との対応関係を表すテーブルを保持しており、音声取得制御開始指示部３２により出力された信号を受信すると、当該テーブルを参照して、対応する音声取得部６４により集音された音声データを有効とする信号を出力する。
　なお、音声取得制御開始指示部３２（ｂ）は表示部（タッチパネル）１上に表示されている必要はなく、例えば、ハードキーとして画面付近のカーナビ本体に設置されているものであってもよい。

　次に、動作について説明する。図２８は、実施の形態５の車載用音声入力装置における音声取得制御部６３の処理を説明するフローチャートである。
　ここで、ステップＳＴ４１およびステップＳＴ４２は、実施の形態１の図９におけるステップＳＴ１１およびステップＳＴ１２と同一であるので、説明を省略する。そして、音声取得制御開始指示部３２が押下された操作者位置特定部３１により操作者の位置が特定されたら、音声取得制御部６３は、図２７のテーブルを参照して、操作者位置特定部３１から取得した操作者の位置に対応する音声取得部６４を特定する（ステップＳＴ４３）。

　そして、対応する音声取得部６４を特定できた場合（ステップＳＴ４４のＹＥＳの場合）、音声取得制御部６３は特定された音声取得部６４により集音された音声データを有効とする信号を出力する（ステップＳＴ４５）。
　一方、対応する音声取得部６４を特定できなかった場合（ステップＳＴ４４のＮＯの場合）には、そのまま処理を終了する。

　このように、操作者が操作をする音声取得制御開始指示部３２ごとに音声取得部６４を用意するとともに、操作者が発話するときに操作者の顔が向くと予測される方向に音声取得部６４を配置し、かつ、その操作者の方向に集音方向を設定した状態で音声取得部６４を配置するようにしたので、操作者の位置に応じて最適な音声取得部６４により集音された音声データを使用して、音声認識率を高めることができる。
　なお、音声取得部６４がゲイン（利得）を調整可能なものである場合には、音声取得部６４（ａ），６４（ｂ），・・・の集音方向またはゲイン（利得）をそれぞれ、操作者位置特定部３１により特定された操作者の位置に対応した集音方向またはゲイン（利得）となるように配置しておくことにより、操作者位置特定部３１により特定された操作者の位置に応じて、ゲイン（利得）の調整も行うことができる。

　以上のように、この実施の形態５の車載用音声入力装置によれば、カーナビゲーションシステムの一般的な構成要素である音声取得制御開始指示部（操作ボタン）から取得できる情報を用いて操作者（発話者）の位置（方向）を特定し、その特定された位置に対応するマイクを集音可能な状態とするよう制御するようにしたので、高価なデバイスを追加することや、複雑な構成とすることなく、ノイズが少なくＳ／Ｎ比が大きい音声を使用することができる。

　なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

　この発明の車載用音声入力装置は、カーナビゲーションシステムなど、車両内における搭乗者の音声入力を受け付けることが可能なシステムに適用することができる。

　１　表示部（タッチパネル）、２，２２，３２　音声取得制御開始指示部（操作ボタン）、２３，３３，４３，５３，６３　音声取得制御部、４，２４，３４，４４，５４，６４　音声取得部、６　音声認識部、７　音声出力部、８　ナビゲーション部、９　音声取得制御開始ボタン、１０，２０，３０，４０，５０，６０　車載用音声入力装置、１１　ネック部、２１，３１　操作者位置特定部。

Claims

　車室内の搭乗者の発話した音声を取得する音声取得部と、
　前記搭乗者の操作に応じて前記音声取得部に対する制御を開始する指示を出力する音声取得制御開始指示部と、
　前記音声取得制御開始指示部を操作した前記搭乗者の位置を特定する操作者位置特定部と、
　前記音声取得制御開始指示部からの指示を受けると、前記操作者位置特定部により特定された前記搭乗者の位置に応じて前記音声取得部の集音方向または利得を制御する音声取得制御部とを備える
　ことを特徴とする車載用音声入力装置。
　前記音声取得部は、アレイマイクであり、
　前記音声取得制御部は、前記アレイマイクの特性に基づいてその集音方向または利得を制御する
　ことを特徴とする請求項１記載の車載用音声入力装置。
　前記音声取得部は、その集音部が回動または揺動可能なマイクであり、
　前記音声取得制御部は、前記集音部を回動または揺動することにより前記マイクの集音方向または利得を制御する
　ことを特徴とする請求項１記載の車載用音声入力装置。
　車室内の搭乗者の音声を取得する複数の音声取得部と、
　前記搭乗者の操作に応じて前記音声取得部に対する制御を開始する指示を出力する音声取得制御開始指示部と、
　前記音声取得制御開始指示部を操作した前記搭乗者の位置を特定する操作者位置特定部と、
　前記音声取得制御開始指示部からの指示を受けると、前記操作者位置特定部により特定された前記搭乗者の位置に対応する前記音声取得部により取得された音声データを有効とする音声取得制御部とを備え、
　前記複数の音声取得部の集音方向または利得はそれぞれ、前記操作者位置特定部により特定された前記搭乗者の位置に対応した集音方向または利得となるように配置されている
　ことを特徴とする車載用音声入力装置。
　前記音声取得制御開始指示部が複数の場合に、前記操作者位置特定部は、いずれの前記音声取得制御開始指示部が操作されたかに基づいて、当該操作した搭乗者の位置を特定する
　ことを特徴とする請求項１または請求項４記載の車載用音声入力装置。
　前記音声取得部が取得した搭乗者の発話音声を認識する音声認識部を備えた
　ことを特徴とする請求項１または請求項４記載の車載用音声入力装置。