JP4155383B2 - 音声認識機器操作装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、利用者がマイクから入力した機器操作用の音声を認識し、各種機器を操作することができるようにした音声認識機器操作装置に関し、特に複数の機器や機能が作動しているとき、操作を行う機器や機能を特定することがなくても各機器や機能共通の言葉を用いて特定の機器の操作を行うことができるようにした音声認識機器操作装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の音声認識技術の進歩により、利用者がマイクから入力した音声を認識し、各種機器を操作することができるようになっている。特に車両搭載機器においては、これを操作する人は主として運転者であるため、これらの機器の操作により視線をそらし、脇見運転により安全運転が損なわれないように前記音声認識機器操作装置を用いることが多く、運転者の口の近辺や運転席の周囲に設置したマイクから入力される音声を認識して、例えばナビゲーション装置、オーディオ機器、携帯電話の操作を行い、更にはエアコン等の操作を行う開発もなされている。
【０００３】
また一般家庭においても音声認識機器操作装置を用いて、テレビ、ビデオ、オーディオ機器、エアコン、照明、給湯設備、ドアロック等の各種機器を音声により操作する研究が住宅設備機器メーカーや電気機器メーカーによって進められている。このように一般家庭において音声認識による機器操作を行うことによって、テレビやビデオ、オーディオ機器毎の多数のリモコン、或いはエアコンのリモコンをなくし、スイッチ類が設置されているところまで行かずに照明のオンオフ及び明るさの調節を行うことができるようにし、また風呂への給湯や追い炊き等を行うことができるようにし、またドアロックを遠くから行うことができるようにすると共に特定音声の登録によりドアロックの開錠を特定者のみに限定する等、多くの分野で音声認識機器操作装置を用いることが検討され、特に高齢者世帯の増加により、また身障者用の機器としても広く普及しようとしている。
【０００４】
一方、例えば車両用オーディオ機器についてみると、ヘッドユニットに対してラジオ、カセットテープ、ＣＤ、ＭＤ等のメディア、更にはＣＤチェンジャやＭＤチェンジャ等を接続し、これらのうちから選択したメディアのオーディオ信号をヘッドユニットに出力している。ヘッドユニットではこのオーディオ信号をＤＳＰ等のオーディオ信号処理を行うことにより、イコライザ機能、音場制御機能を行い、或いはアンプ機能により音量調節してスピーカから出力するようにしている。
【０００５】
このようなオーディオ機器に対して前記のような音声認識機器操作装置を用いる際には、例えばオーディオ機器の音量を調節するためには、例えば「音量アップ」のような言葉を発声することにより音声認識装置はこの言葉を音声処理し、次いでテキストデータに変換してその内容を分析し、上記の言葉を「音量」という機能を示す言葉と、その機能をどのように変化させるかを指示する「アップ」という言葉に分解する。
【０００６】
なお、上記のように機能を示す言葉を以降「機能語」と呼び、その機能をどのように変化させるかを示す言葉を「指示語」と呼ぶ。
【０００７】
それにより「音量」という言葉を認識してオーディオ機器の各種操作機能のうち音量調整機能の操作を選択し、「アップ」という言葉を認識してその機能における音量を増加させる操作と減少させる操作のうち、音量を増加させる方向の操作を選択して操作を行い、このようにして上記の言葉を音声認識することによってオーディオ機器の音量を増加させる作動がなされる。
【０００８】
また、音声認識機器操作装置を用いて上記オーディオ機器の操作指示を行う際、各種オーディオ機器のうちラジオを選択しているときに受信局を変えるとき、受信周波数を上げる方向に変更する際には、例えば「周波数アップ」というような言葉を発声することにより操作指示を行う。音声認識機器操作装置はこの言葉を音声認識処理し、この言葉の「周波数」という機能語と「アップ」という指示語に分解する。ここで「周波数」という言葉を認識することによってラジオ受信機の各種機能のうち同調周波数を変化させる機能の操作を選択し、「アップ」という言葉を認識することによってその機能における同調周波数を増加させる操作と減少させる操作のうち、周波数を増加させる方向の操作を選択して操作を行い、このようにして上記の言葉を音声認識することによってラジオの受信局を、その周波数が増加する方向に選局がなされる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、オーディオ機器を操作する際、特に音量の増減や受信周波数の増減は、例えばラジオ、ＣＤ、ＭＤ等のメディアの選択、ＡＭ放送とＦＭ放送の選択のようにいずれかを選択して操作を行うものと異なり、例えば音量についてはその増加を「アップ」という言葉で指示した後、その結果に応じて更に「アップ」という言葉で増加を指示し、これを連続的に行うように、同じ機能について操作を連続的に指示するものが存在する。この点については前記のようなラジオの受信周波数についても同様であり、現在受信している局からその受信周波数を増加させるとき、前記のような「アップ」という発声により選局された局が所望の局ではないときには続いて再度「アップ」という発声をし、これが繰り返えされ、或いは「ダウン」の発声がなされることとなる。
【００１０】
このように連続的に操作指示を行うことがある機能については、前記の場合において音量を増加する操作を行いたいとき、「アップ」という操作を行う言葉には、音量を増加する機能と受信周波数を増加する機能とが存在するため、いずれの機能をアップさせるかを明示するために「音量アップ」「音量アップ」という言葉を繰り返す必要がある。このことは周波数を増加する操作を行うときも同様であり、周波数を増加するためには「周波数アップ」「周波数アップ」という言葉を繰り返す必要がある。
【００１１】
また、このようなことは前記のようなオーディオ機器に限らず、例えばエアコンの温度設定の調節に際して、設定温度を上昇させるため「温度をアップ」という言葉を発声する際も同様であり、一般家庭用機器に音声認識機器操作装置を用いた際には、前記のようなオーディオ機器、エアコンに加えて照明機器を音声により操作することができる場合は、光量を調節するために「光量アップ」「光量アップ」のような言葉を繰り返す必要がある。
【００１２】
上記のように、同じ指示語によって連続的に操作を行う機能が複数存在するとき、単に指示語のみ発声しただけでは他の機能の操作と区別がつかないため、常に機能語と共に発声する必要がある。しかしながら、例えば車両搭載機器において頻繁に「アップ」という言葉が使われるのは、例えオーディオ機器でラジオが作動しており、エアコンが作動しているときでも一般的にオーディオの音量であることが多く、特に他の機器が作動していないときには音量しかあり得ない。また、１回だけ音量について「アップ」という言葉が使われた後に連続して「アップ」という言葉が発せられたときには、それは音量である確率が極めて高い。それにも関わらず従来の音声認識機器操作装置においては常に機能語と指示語を一緒に発声しなければならず不便であった。
【００１３】
この対策として、例えば音量を増加させる操作を行うときは「アップ」という指示語を使用し、周波数を増加させる操作の際は「上」という指示語を用い、また、エアコンの設定温度を増加させる操作の時は「寒い」という指示語を用い、更に照明の光量を増加させる操作では「明るく」という指示語を用いるというように、各機能によって異なる指示語を使用するように予め設定しておくことも考えられる。
【００１４】
しかしながら、各機能について各々その機能の設定の量を増加させる操作を行うにすぎず、ほとんど同じような操作を行うものについても、各機能によって異なる言葉を用いることは利用者にとってかえってわかりにくくなり、操作に混乱を与える原因となることが考えられ、使用しにくい音声認識機器操作装置とならざるをえない。
【００１５】
したがって本発明は、機器の機能を操作する特定の指示語が複数の機能に共通して用いられている場合であって、これらの機器が全て作動しているときであっても、指示語を発声しただけで利用者が希望する機能に対する指示語を推定して、所望の操作を行うことができるようにした音声認識機器操作装置を提供することを主たる目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る音声認識機器操作装置は、上記課題を解決するため、利用者が入力した機器操作音声を認識する音声認識部と、前記音声認識部で認識された音声から、機器の機能を選択する機能語とその機能の操作を指示する指示語とを識別し、指示語単独の音声入力が行われたことを検出する識別部と、機器の機能とこれを操作する指示語を記録した操作指示データベースと、前記識別部で識別した指示語が複数の機能に共通の指示語であるか否かを、前記操作指示データベースから検出する操作可能機能検出部と、前記指示語に対応して使用頻度を記録する使用頻度データベースと、前記操作可能機能検出部で複数の機能に共通の指示語であることが検出されたとき、前記使用頻度データベースから前記複数の機能のうち最も使用頻度の高い機能を検索する使用頻度検索部と、前記使用頻度検索部で検索された最も使用頻度の高い機能の機能語を、入力した指示語に付加し操作語として出力する操作語形成部と、機器に対する操作指示信号が出力されるとき、前記使用頻度データベースのデータを修正する使用頻度修正部とを備えたたものである。
【００１７】
また、本発明に係る他の音声認識機器操作装置は、前記音声認識機器操作装置に接続した接続機器の作動状態を検出する作動中機器検出部を備え、入力した指示語が前記作動中機器検出部で検出した作動中の機器の中で複数の機能に共通した指示語であるとき、前記使用頻度検索部で前記複数の機能の使用頻度の検索を行うようにしたものである。
【００１８】
また、本発明に係る他の音声認識機器操作装置は、出力した操作指示信号を検出し、先に出力した機能の操作と同一の操作を行うことができる指示語が続いて入力されたときには、他の機能に優先して、先の出力と同じ機能を選択する手段を備えたものである。
【００１９】
また、本発明に係る他の音声認識機器操作装置は、同じ操作語が連続して出力されたときには、連続する程度に応じてその操作語によって操作する機器の操作量を変化するようにしたものである。
【００２０】
また、本発明に係る他の音声認識機器操作装置は、前記使用頻度データベースは、予めモデルユーザの利用によって得られた値を初期値として記録したものである。
【００２１】
また、本発明に係る他の音声認識機器操作装置は、前記音声認識機器操作装置を車両搭載機器の操作に用いたものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。図１は本発明における音声認識機器操作装置の実施例における主要機能ブロック及びそれらの相互の関係を示す機能ブロック図である。同図において、音声認識機器操作装置１の音声認識部４に音声入力開始スイッチ３の操作後にマイク２から利用者の機器操作指示用の音声が入力されると、音声認識部４ではその音声データを解析し、解析したデータについて音声認識辞書データベース２２のデータを検索し、利用者の音声をテキストデータに変換する。
【００２３】
認識された音声は機能語・指示語識別部５において、利用者が発声した例えば「音量アップ」のような言葉について、「音量」の機能語と「アップ」の指示語の存在を識別し、利用者が入力した操作指示の音声はその両方が組み合わされている音声であるか否かを判別する。その結果、上記のように機能語と指示語の両方が含まれていると判別された場合には、その言葉はそのままで機器を操作することができる言葉であるので、以降の処理を行うことなくその操作指示を操作指示信号出力部９に出力する。操作指示信号出力部９には図示実施例においては操作機器Ａ〜操作機器Ｃの３個の音声認識により操作を行う機器が接続されている例を示しており、上記の例においてはオーディオ機器に対して音量を１段階増加する操作指示を行う。なお、この１段階で増加する量は後述するように音声操作指示の出力状況に応じて変化するように設定することができる。
【００２４】
上記機能語・指示語識別部５において、例えば「アップ」のような指示語のみであり機能語が存在しない音声が入力されたと識別されたときには、これを操作可能機能検出部６に出力する。音声認識により操作を行うことができる操作機器Ａ〜操作機器Ｃのうち、実際に現在作動しその機能を行うことができる状態になっているものを作動中機器検出部２０で検出しており、その検出信号を作動中機器記憶部２１に記憶している。前記操作可能機器検出部６では、前記のように「アップ」のような指示語のみが入力されたときには、この作動中機器記憶部２１のデータを検索し、現在実際に音声認識により操作することができる機器、及び機能を特定する。
【００２５】
この音声認識機器操作装置１には、例えば図２に示すように、操作機器とその機能、及びその機能に対する各種操作について、それらが使用される頻度を蓄積している操作指示使用頻度データベース１２を備えている。同図は車両搭載機器において、音声により操作することができるものの例を示しており、それらの機器の例としてオーディオ機器ではヘッドユニット、ラジオ、ＣＤプレーヤ等を備えている例を示しており、その他音声によって操作することができる車両搭載機器としてエアコン、ナビゲーション装置等を備え、これらが１つの音声認識機器操作装置により音声によって操作することができる例を示している。操作可能機能検出部６では、前記作動中機器記憶部２１で検出した現在作動している機器に関して、更に上記操作指示・使用頻度データベース１２を検索し、同じ指示語で操作することができる機器或いは機能が他に存在するか否か、また存在するときにはそれは何であるかを検索する。
【００２６】
ここに示す操作指示・使用頻度データベース１２においては、上記のように各機器の各種機能における操作がどのような指示語によって操作を行うことができるかのデータが記録され、それにより特定の指示語がどのような機器を作動することができるかが検索され、また同一の指示語でどのような機器や機能が作動されるのかも検索することができると共に、更にそれに加えてこの指示語に対応して使用頻度のデータを記録し、それにより各指示語が使用される頻度を他と比較するためのデータが記録され、種々の検索にしようすることができる例を示している。しかしながらこれを分割し、例えば使用頻度のデータは対応する指示語と共に別の使用頻度データとしてメモリに記録しておき、使用頻度データ以外を操作指示データとして他のメモリに記録し、各々独立して検索し読み出すように構成することもできる。
【００２７】
図２においてオーディオ機器のヘッドユニットにおいては、これを操作することができる機能の例として音量、イコライザー等があり、そのうち音量の機能についてはこれを音声によって操作することができる指示は音量の増・減であり、この指示は各々「アップ」・「ダウン」によって行うことができる例を示している。また、イコライザーについてはこのオーディオ機器が備えているイコライザー機能に合わせてその機能を操作するための操作指示が行われ、そのときの指示語はその操作指示に合わせて利用者にわかりやすいものが設定される。
【００２８】
一方、同じオーディオ機器におけるラジオにおいては、音声で操作することができる機能の例として受信周波数の例を示しており、受信周波数を増減する操作指示に際して「アップ」「ダウン」の言葉を用いることにより行われる。同図にはオーディオ機器としてＣＤプレーヤも音声によってその再生機能が操作される例を示しており、再生の操作指示を行うときには「プレイ」という言葉で行われ、停止は「ストップ」、次の曲に飛ばすときには「スキップ」という言葉によってそれぞれ操作を行うことができることを示している。なお、オーディオ機器としてＭＤプレーヤを備えている場合も同様の言葉によって同様の機能をなすようにすることができる。
【００２９】
図２の例においては更にエアコンも音声によって操作することができる例を示しており、このエアコンについては設定温度の変更と風量の変更の機能が操作され、両機能ともその増減の操作指示を「アップ」「ダウン」の言葉によって操作を行うようにした例を示している。その他、ナビゲーション装置についても既に広く行われているように多くの機能が種々の音声指示によって操作が行われる。上記例の他、更に各種の機器が予め定められた音声によって同様に操作指示を行うことができる。
【００３０】
図２に示す例においては、音声によって操作を行うことができる多くの音声操作機器において、特にその機能の増減を「アップ」と「ダウン」の言葉によって行うことができる機器及び操作は、オーディオ機器のヘッドユニットにおける音量の増減、ラジオの受信周波数の増減、エアコンの設定温度の増減、及びエアコンの風量の増減が行われるようになっており、したがって従来の音声による操作においては単に「アップ」という音声を入力したのみでは利用者がいずれの機器や機能を選択して操作指示を行おうとしているのかわからず、操作を行うことができない例を示している。
【００３１】
図２の操作指示・使用頻度データのテーブルには、前記の指示語にそれぞれ対応して使用頻度記録部を備え、この使用頻度データについては図１の操作指示・使用頻度データベース１２に示すように、予めモデルユーザによる使用実績に応じた使用頻度初期データ１０が入力されている。また実際に利用者が音声による操作指示を行う毎に、操作指示信号出力部９から出力される操作信号を操作信号検出部１５で検出し、使用頻度修正部１６によってこのデータを書き換えることによりこの使用頻度データ１１が形成される例を示している。
【００３２】
このデータにより、例えば利用者が「音量」等の機能語の発声を省略し、単に「アップ」と発声したときには、使用頻度検索部１３がこの操作指示・使用頻度データベース１２内の使用頻度データ１１を検索し、最も使用頻度の高いものを利用者が意図した機能であると判別し、操作機能推定部７に出力するようにしている。この判別に際しては、予め設定されたモデルユーザの使用によって得られたデータのみでなく、利用者の個性も加味されたデータに基づき適切なものが選択される。
【００３３】
操作可能機能検出部６で得られた、前記のような利用者の音声によって操作することができる機能のデータに基づいて、操作機能推定部７では作動している機器のみについて使用頻度検索部１３で前記のような検索を行い、最も利用者が意図していると推定される機器及び機能を検索する。それにより、例えば図２に示す例においてオーディ機器が作動しエアコンが作動していないときには、「アップ」という指示語に対応する機能を検索する際、エアコンのデータの検索は行わず、オーディオ機器のみの検索を行る。
【００３４】
更にオーディオ機器において必ず作動するヘッドユニットに接続し選択されているオーディオ機器が例えばラジオである場合には、ラジオの機能を操作する言葉の中に周波数を増加する言葉の指示語として同じ「アップ」が使用されていることを検索し、ラジオの受信周波数を増加する方向に操作する「アップ」の使用頻度ｎ２１と、ヘッドユニットの音量を増加する「アップ」という言葉の使用頻度ｎ１１を比較し、音量の「アップ」の方が使用頻度が大きい場合には、利用者は音量の機能の操作を行おうとしていると推定する。その結果に基づいて図１の操作語形成部８では前記「アップ」という指示語に「音量」という機能語を加え、「音量アップ」という操作語を形成する。なお、このようにして機能を推定して操作語を形成し出力した結果、利用者の意図するものと異なる場合には利用者はこれに気づき、従来と同様に例えば「周波数アップ」のような意図する機能を行う機能語も加えた操作語を発声することによって従来どおり実行することができる。
【００３５】
また、前記の場合、ラジオが選択されずＣＤプレーヤの作動が選択されている場合には、このことが前記作動中機器記憶部２１のデータにより得られるので、使用頻度検索部１３ではこの条件の下に操作指示使用頻度データベース１２内を検索し、その結果、現在作動している機器の中で「アップ」で操作することができる機器或いは機能はヘッドユニットの音量以外に存在しないことがわかり、直ちに音量の増加の操作指示を行わせる。
【００３６】
一方、オーディオ機器でラジオが選択されていて作動中の時、エアコンも作動しているときには、前記のような「アップ」という言葉が発せられたときには前記のようなオーディオ機器の他エアコンのデータも検索され、設定温度と風量についても「アップ」という言葉が使用されることが検索されるので、これらの全ての機能の操作について「アップ」が使用される使用頻度を検索し、最も使用頻度の高いものを選択する。このときには図２に示す使用頻度データのうちｎ１１、ｎ２１、ｎ３１、ｎ４１のデータが比較され、最も多いものが選択される。その結果音量が最も使用頻度が大きいと判別されたときには、「音量アップ」の言葉に対応した機器操作信号がオーディオ機器に対して出力される。
【００３７】
図１に示す例においては更に最新出力記憶部１４を備え、操作指示信号出力部９から出力された最新の操作語を記憶しておき、操作機能推定部７では前記のような機能語の推定作動を行うほか、この最新出力記憶部１４のデータを参照して、先に出力したものが例えばラジオの周波数の「アップ」であったときには、次に連続して利用者が発声した「アップ」は当然前回のものと同じもであると判別し、前記使用頻度データを検索することなく周波数を増加する操作を行わせることができるようにした例を示している。
【００３８】
操作指示・使用頻度データベース１２における使用頻度データ１１は、前記のようにモデルユーザによる実際の使用によって得られるものであるが、その際には例えば図４に示すような使用頻度データベース作成装置３０によって行うことができる。即ち、図示する例においては従来用いられている音声認識機器操作装置とほぼ同様の装置を用いており、音声認識部３３では音声入力開始スイッチ３２の操作の後にマイク３１から入力された利用者の音声を、音声辞書データベース３４を参照して認識し、操作語識別部３５に出力する。
【００３９】
操作機器Ａ〜操作機器Ｃの各機器の作動状態は作動中機器検出部４４で検出され、作動中機器記憶部４５に一時記憶する。操作語識別部３５ではこの作動中機器記憶部４５のデータを参照して操作語を識別し、これを操作信号出力部３６で機器操作信号とし、所定の操作機器に出力して操作機器Ａ〜操作機器Ｃの操作を行う。このとき利用者が入力する音声は、従来と同様に機能語と指示語を一体にした正確な操作語を発声することにより実行される。
【００４０】
但し、このモデルユーザの使用によるにデータの蓄積に際しては、前記図１に示すものと同一のシステムで、操作指示・使用頻度データベースにおける使用頻度データだけが最初全くない状態、或いは適当な値を入れておいたものを使用し、モデルユーザはこのシステムのデータ蓄積のために使用していることを十分知った上で種々の試行錯誤を行いながら利用することによりデータの蓄積を行うことも可能である。
【００４１】
なお、ここで接続される操作機器は、通常は特定の車の標準装備の種々の機器を接続しているものを使用し、各種の使用態様で多くのデータを得ることもあるが、その他、例えばカーオーディオ機器メーカがオーディオに対して特に本発明による機能を付与する場合には、単にオーディオ機器のみ音声によって操作を行うことができる状態にして、音量の「アップ」と周波数の「アップ」の使用頻度データを取得し、これを利用することもでき、あるいは他の特定機器と組み合わせた状態で使用してデータを得ることもできる。
【００４２】
操作信号出力部３６から出力される前記のような操作語は、操作信号検出部３９によって検出され、前記図２に示すものと同じデータ構成からなる操作指示・使用頻度データベース３８の使用頻度データ３７を、使用頻度更新部４０によって更新する。この更新に際しては、音声による操作指示が１回行われる毎に使用頻度データに１加えることによりデータ更新を行うことができるが、例えば音声による操作指示が１回行われたときには例えば所定の計数として０．２を掛けた値を加える等により更新速度を調節することも可能である。また、その値が極端に大きくなることを防止するため、指数曲線に沿って増加させることもできる。なお、このようなデータベースの更新は、前記図１に示す装置における使用頻度修正部１６においても同様にして行ってもよい。
【００４３】
図４に示すようなブロック図から構成される前記のような使用頻度データベース作成装置においては、例えば図５（ａ）に示す作動フローによって処理することができる。即ち、使用頻度データベースの作成処理に際して、操作語音声の入力受付が行われる（ステップＳ２１）。これは図４における音声認識部３３に音声入力スイッチ３２から音声認識装置の使用開始の信号が入り、マイク３１から利用者の音声が入力することによって行われる。次いで、この音声認識により操作を行うことができるように接続されている操作機器Ａ〜操作機器Ｃのうち、現在作動中の機器の検出が作動中機器検出部４４によって行われ、このデータを作動中機器記憶部４５に記憶する（ステップＳ２２）。
【００４４】
次いで、作動中機器記憶部４５のデータを参照して操作指示を行う機器を検索して特定し（ステップＳ２３）、入力した操作語を特定して（ステップＳ２４）、操作信号出力部３６から所定の機器に対して機器操作信号を出力する。このとき出力される信号を操作信号検出部３９で検出し、使用頻度更新部４０によって操作指示・使用頻度データベース３８における対応する使用頻度データ３７を更新し（ステップＳ２５）、この処理を終了する（ステップＳ２６）。上記更新に当たっては、単にデータに１を加えるほか、前記のように計数をかけたものを加え、或いは指数関数的に増加させる等種々の更新手法により更新処理を行うことができる。
【００４５】
それにより、前記のような「アップ」という指示語で作動する機器或いは機能のみについて例示している図４（ｂ）のデータの表において、例えば「音量アップ」の操作語が出力されたときにはオーディオ機器のヘッドユニットにおける音量を増加の操作指示に対応する使用頻度のデータｎ１１の更新を行う。同様に例えば「温度アップ」の操作語が出力されたときには、エアコンの設定温度を増加する操作指示に対応する使用頻度のデータｎ３１の更新を行う。この更新をモデルユーザにより所定期間行った後に、製品製造時にこのデータをメモリ内に書き込み、利用者がこの製品を最初に使用する時の初期値とする。
【００４６】
このように、同じ指示語で複数の機器或いは機能が行われる際に利用者がどの機器或いは機能を意図しているのかを推定するデータが、既にモデルユーザの使用によって得られた予め適切と思われる初期値を入力しているので、この製品の利用者は最初から前記のように「アップ」のような指示語のみを入力したときでも、ほぼ適切な機器或いは機能の操作を行うことができる。
【００４７】
図１に示される装置において、操作指示・使用頻度データベース１２に上記のようにして得られた初期データを備えている製品の使用に際しては、例えば図３に示されるような作動フローによって順に処理を行い、前記のような単に「アップ」という指示語を発声したのみで適切な機能語を付与して操作語とし、出力を行うことができる。即ち、機能語付指示語を決定する処理において、最初各種機器を音声によって操作を行う操作語の音声の入力受付がなされる（ステップＳ１）。これは図１において音声認識部４に音声入力スイッチ３から音声認識装置の使用開始の信号が入力し、マイク２から利用者の音声が入力することによって行われる。
【００４８】
次いで入力した操作語は指示語単独であるか否かを判別する（ステップＳ２）。その判別に際しては図１における機能語・指示語識別部５において、前記音声認識部４においてテキストデータ化した操作指示信号を解析することにより行われる。このステップＳ２において操作語は指示語単独であると判別されたとき、即ち前記「アップ」のように指示語単独で発声されたと判別されたときには、次のステップＳ３において作動中の機器の検出及び記憶が行われる。これは図１における作動中機器検出部２０、及び作動中機器記憶部２１において行われる。また、指示語単独ではないと判別されたときには、例えば「音声アップ」のように機能語と操作語が組み合わされた完成されている操作語であるので直ちにステップＳ１０に進み、この操作語を操作指示信号として出力する。
【００４９】
次に作動中機器記憶部のデータにより操作対象機器の特定を行う（ステップＳ４）。これは図１の操作可能機能検出部６において行われ、例えばここで音声によって操作を行うことができる機器であるエアコンが現在は使用されていないこと等がが検出される。その後、操作可能機能データベースから指示語で操作可能な機能を得る（ステップＳ５）。この操作可能機能データベースは図１に示す実施例においては操作指示・使用頻度データベース１２が対応し、操作可能機能検出部６がこのデータを検索することによって行われる。
【００５０】
その後、操作可能の機能は１種類であるか否かを判別する（ステップＳ６）。この判別において１種類のみであると判別されたときには、その機能語を指示語に付加して操作語にし（ステップＳ１３）、これを操作指示信号として出力する（ステップＳ１０）。これは図１における操作語形成部８及び操作指示信号出力部９において行われる。上記のように、現在作動している機器の中で、同じ指示語で作動する機器または機能が複数存在すると判別されたときには、図示実施例においては前回と同じ指示語か否かを判別している（ステップＳ７）。
【００５１】
この判別において前回行った指示語と同じ指示語を続けて発声したときには、利用者は先の操作語と同じ機能を行わせるために連続して同じ指示語を発声したものと推定し、前回と同じ機能語を自動的に選択し（ステップＳ１２）、前記指示語にこの機能語を付加して操作語にし（ステップＳ１３）、これを操作指示信号として出力する（ステップＳ１０）。このような前回の指示語との比較は、図１における最新出力記憶部１４において記憶しているデータを検索することにより行うことができる。
【００５２】
前記ステップＳ７において前回と同じ指示語ではないと判別したときには、使用頻度の高い機能を検索しそれを機能語として決定する（ステップＳ８）。これは図１における使用頻度検索部１３において行われる。その後、決定した機能の機能語に前記指示語を付加して操作語にし（ステップＳ９）、これを操作指示信号として出力する（ステップＳ１０）。
【００５３】
前記のように種々のケースに応じて決定された操作指示信号が出力された後には、決定した機能の指示語の使用頻度を更新する（ステップＳ１１）。この更新に際しては前記図４及び図５におけるモデルユーザの使用による使用頻度データの更新と同様に、使用頻度データに１ずつ加えることにより行うことができ、その他１に係数を乗じた値をを加えることができ、更にこの係数を徐々に変化させることにより指数曲線に沿って増加させ、データのオーバーフローを防ぐ等の更新方法を採用することができる。このようなデータの更新が終了するとこの作動フローは終了する（ステップＳ１４）。
【００５４】
本発明は上記実施例の他種々の態様で実施することができ、例えば利用者がこの音声認識機器操作装置を使用しているとき、例えば音量を「アップ」する操作を連続して繰り返したことを、例えば図１の最新出力記憶部１４で同じ出力が連続して記憶されたことを検出する等によりわかったときには、このデータを別途メモリに記録し、例えば音量を「アップ」する操作指示が行われたとき、オーディオ機器において音量を増加する量が利用者の意図しているものより小さいことにより繰り返し同じ操作指示を行ったことが推定されるので、以降は前記メモリのデータに基づいて操作指示信号出力部９から出力する操作量の信号を増量する等により、利用者の意図に沿った音量の増量を行うことができるようにしても良い。その際、音量の増量の程度は、利用者が同じ指示語を繰り返した程度により変化させることもできる。また、操作指示信号出力部では、この程度に応じて１回の「アップ」という発声により例えば２回音量増加の信号を出力する等、適宜学習を行って種々の手段によって作動させることもでき、それにより利用者の個性に合わせた操作制御を行うことができる。
【００５５】
前記実施例においては特に車両搭載機器の機器操作に用いた例を示したが、本発明は例えば家庭用オーディ機器、テレビ、ビデオ、エアコン、照明、給湯設備、ドアロック等の各機器の音声による操作、及びこれらの総合的な操作等、種々の分野における音声認識による機器操作に対して、同様の態様によって広く使用することができる。
【００５６】
【発明の効果】
本発明は、上記のように構成したので、機器の機能を操作する特定の指示語が複数の機能に共通して用いられる場合でも、利用者が希望する機能を使用頻度データによって推定することにより、その特定の指示語を発声しただけで、この機能を指示する機能語と前記指示語を組み合わせて操作語とし、適切な機器の操作を行わせることができる。それにより、全ての場合において原則として機能語を発声する必要が無くなり、使用しやすい音声認識機器操作装置とすることができる。
【００５７】
また、本発明に係る他の音声認識機器操作装置は、前記音声認識機器操作装置に接続した接続機器の作動状態を検出する作動中機器検出部を備え、入力した指示語が前記作動中機器検出部で検出した作動中の機器の中で複数の機能に共通した指示語であるとき、前記使用頻度検索部で前記複数の機能の使用頻度の検索を行うようにしたので、利用者が発声した指示語は現在作動している機器のものであると推定できるため、より確実な利用者の意図する機能を推定することができる。また、使用頻度の検索を行う範囲を現在作動している機器に限定することができるので、データ上では多くの共通の指示語で作動する機能があっても、実際は１つだけに過ぎない場合があり、少なくともその検索範囲が絞られるため、高速且つ確実な検索が可能となる。
【００５８】
また、本発明に係る他の音声認識機器操作装置は、出力した操作指示信号を検出し、先に出力した機能の操作と同一の操作を行うことができる指示語が続いて入力されたときには、他の機能に優先して、先の出力と同じ機能を選択する手段を備えたので、先に音声認識により操作された機能の操作は、単に指示語のみ発声するだけでその機能の操作を行うことができ、利用しやすい音声認識機器操作装置とすることができる。
【００５９】
また、本発明に係る他の音声認識機器操作装置は、同じ操作語が連続して出力されたときには、連続する程度に応じてその操作語によって操作する機器の操作量を変化させたので、例えば音量を連続的に増加させることが多いことが検出されたときには、次には１回の操作指示で大きく音量を増加させる等、同じ操作指示を行っても利用者の個性に合わせて機器の操作を行うことができ、利用性の良い音声認識機器操作装置とすることができる。
【００６０】
また、本発明に係る他の音声認識機器操作装置は、前記使用頻度データベースは、予めモデルユーザの利用によって得られた値を初期値として記録したので、この音声認識機器装置を最初に使用するときから、単に指示語が入力されたときでもほぼ適切な機能を選択し操作指示を行うことができる。
【００６１】
また、本発明に係る他の音声認識機器操作装置は、前記音声認識機器操作装置を車両搭載機器の操作に用いたので、通常運転者が行うことが多い車両搭載機器の操作を安全運転のために音声認識によって行う際、機能語と指示語の組み合わせを考えることなく指示語のみで適切な操作指示を行うことができ、利用しやすい装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の機能ブロック図である。
【図２】同実施例に用いられる操作指示・使用頻度データベースに記録されるデータの例を示す図表である。
【図３】本発明の実施例の作動フロー図である。
【図４】 本発明の実施例に用いられる操作指示・使用頻度データベースに記録される使用頻度データについて、その初期データを得るための使用頻度データベース作成装置の例を示すブロック図である。
【図５】同使用頻度データベース作成装置を実行する作動フロー図である。
【符号の説明】
１ 音声認識機器操作装置
２ マイク
３ 音声入力開始スイッチ
４ 音声認識部
５ 機能語・指示語識別部
６ 操作可能機能検出部
７ 操作機能推定部
８ 操作語形成部
９ 操作指示信号出力部
１０ 使用頻度初期データ
１１ 使用頻度データ
１２ 操作指示・使用頻度データベース
１３ 使用頻度検索部
１４ 最新出力記憶部
１５ 操作信号検出部
１６ 使用頻度修正部
１７〜１９ 操作機器
２０ 作動中機器検出部
２１ 作動中機器記憶部
２２ 音声認識辞書データベース
【発明の属する技術分野】
本発明は、利用者がマイクから入力した機器操作用の音声を認識し、各種機器を操作することができるようにした音声認識機器操作装置に関し、特に複数の機器や機能が作動しているとき、操作を行う機器や機能を特定することがなくても各機器や機能共通の言葉を用いて特定の機器の操作を行うことができるようにした音声認識機器操作装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の音声認識技術の進歩により、利用者がマイクから入力した音声を認識し、各種機器を操作することができるようになっている。特に車両搭載機器においては、これを操作する人は主として運転者であるため、これらの機器の操作により視線をそらし、脇見運転により安全運転が損なわれないように前記音声認識機器操作装置を用いることが多く、運転者の口の近辺や運転席の周囲に設置したマイクから入力される音声を認識して、例えばナビゲーション装置、オーディオ機器、携帯電話の操作を行い、更にはエアコン等の操作を行う開発もなされている。
【０００３】
また一般家庭においても音声認識機器操作装置を用いて、テレビ、ビデオ、オーディオ機器、エアコン、照明、給湯設備、ドアロック等の各種機器を音声により操作する研究が住宅設備機器メーカーや電気機器メーカーによって進められている。このように一般家庭において音声認識による機器操作を行うことによって、テレビやビデオ、オーディオ機器毎の多数のリモコン、或いはエアコンのリモコンをなくし、スイッチ類が設置されているところまで行かずに照明のオンオフ及び明るさの調節を行うことができるようにし、また風呂への給湯や追い炊き等を行うことができるようにし、またドアロックを遠くから行うことができるようにすると共に特定音声の登録によりドアロックの開錠を特定者のみに限定する等、多くの分野で音声認識機器操作装置を用いることが検討され、特に高齢者世帯の増加により、また身障者用の機器としても広く普及しようとしている。
【０００４】
一方、例えば車両用オーディオ機器についてみると、ヘッドユニットに対してラジオ、カセットテープ、ＣＤ、ＭＤ等のメディア、更にはＣＤチェンジャやＭＤチェンジャ等を接続し、これらのうちから選択したメディアのオーディオ信号をヘッドユニットに出力している。ヘッドユニットではこのオーディオ信号をＤＳＰ等のオーディオ信号処理を行うことにより、イコライザ機能、音場制御機能を行い、或いはアンプ機能により音量調節してスピーカから出力するようにしている。
【０００５】
このようなオーディオ機器に対して前記のような音声認識機器操作装置を用いる際には、例えばオーディオ機器の音量を調節するためには、例えば「音量アップ」のような言葉を発声することにより音声認識装置はこの言葉を音声処理し、次いでテキストデータに変換してその内容を分析し、上記の言葉を「音量」という機能を示す言葉と、その機能をどのように変化させるかを指示する「アップ」という言葉に分解する。
【０００６】
なお、上記のように機能を示す言葉を以降「機能語」と呼び、その機能をどのように変化させるかを示す言葉を「指示語」と呼ぶ。
【０００７】
それにより「音量」という言葉を認識してオーディオ機器の各種操作機能のうち音量調整機能の操作を選択し、「アップ」という言葉を認識してその機能における音量を増加させる操作と減少させる操作のうち、音量を増加させる方向の操作を選択して操作を行い、このようにして上記の言葉を音声認識することによってオーディオ機器の音量を増加させる作動がなされる。
【０００８】
また、音声認識機器操作装置を用いて上記オーディオ機器の操作指示を行う際、各種オーディオ機器のうちラジオを選択しているときに受信局を変えるとき、受信周波数を上げる方向に変更する際には、例えば「周波数アップ」というような言葉を発声することにより操作指示を行う。音声認識機器操作装置はこの言葉を音声認識処理し、この言葉の「周波数」という機能語と「アップ」という指示語に分解する。ここで「周波数」という言葉を認識することによってラジオ受信機の各種機能のうち同調周波数を変化させる機能の操作を選択し、「アップ」という言葉を認識することによってその機能における同調周波数を増加させる操作と減少させる操作のうち、周波数を増加させる方向の操作を選択して操作を行い、このようにして上記の言葉を音声認識することによってラジオの受信局を、その周波数が増加する方向に選局がなされる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、オーディオ機器を操作する際、特に音量の増減や受信周波数の増減は、例えばラジオ、ＣＤ、ＭＤ等のメディアの選択、ＡＭ放送とＦＭ放送の選択のようにいずれかを選択して操作を行うものと異なり、例えば音量についてはその増加を「アップ」という言葉で指示した後、その結果に応じて更に「アップ」という言葉で増加を指示し、これを連続的に行うように、同じ機能について操作を連続的に指示するものが存在する。この点については前記のようなラジオの受信周波数についても同様であり、現在受信している局からその受信周波数を増加させるとき、前記のような「アップ」という発声により選局された局が所望の局ではないときには続いて再度「アップ」という発声をし、これが繰り返えされ、或いは「ダウン」の発声がなされることとなる。
【００１０】
このように連続的に操作指示を行うことがある機能については、前記の場合において音量を増加する操作を行いたいとき、「アップ」という操作を行う言葉には、音量を増加する機能と受信周波数を増加する機能とが存在するため、いずれの機能をアップさせるかを明示するために「音量アップ」「音量アップ」という言葉を繰り返す必要がある。このことは周波数を増加する操作を行うときも同様であり、周波数を増加するためには「周波数アップ」「周波数アップ」という言葉を繰り返す必要がある。
【００１１】
また、このようなことは前記のようなオーディオ機器に限らず、例えばエアコンの温度設定の調節に際して、設定温度を上昇させるため「温度をアップ」という言葉を発声する際も同様であり、一般家庭用機器に音声認識機器操作装置を用いた際には、前記のようなオーディオ機器、エアコンに加えて照明機器を音声により操作することができる場合は、光量を調節するために「光量アップ」「光量アップ」のような言葉を繰り返す必要がある。
【００１２】
上記のように、同じ指示語によって連続的に操作を行う機能が複数存在するとき、単に指示語のみ発声しただけでは他の機能の操作と区別がつかないため、常に機能語と共に発声する必要がある。しかしながら、例えば車両搭載機器において頻繁に「アップ」という言葉が使われるのは、例えオーディオ機器でラジオが作動しており、エアコンが作動しているときでも一般的にオーディオの音量であることが多く、特に他の機器が作動していないときには音量しかあり得ない。また、１回だけ音量について「アップ」という言葉が使われた後に連続して「アップ」という言葉が発せられたときには、それは音量である確率が極めて高い。それにも関わらず従来の音声認識機器操作装置においては常に機能語と指示語を一緒に発声しなければならず不便であった。
【００１３】
この対策として、例えば音量を増加させる操作を行うときは「アップ」という指示語を使用し、周波数を増加させる操作の際は「上」という指示語を用い、また、エアコンの設定温度を増加させる操作の時は「寒い」という指示語を用い、更に照明の光量を増加させる操作では「明るく」という指示語を用いるというように、各機能によって異なる指示語を使用するように予め設定しておくことも考えられる。
【００１４】
しかしながら、各機能について各々その機能の設定の量を増加させる操作を行うにすぎず、ほとんど同じような操作を行うものについても、各機能によって異なる言葉を用いることは利用者にとってかえってわかりにくくなり、操作に混乱を与える原因となることが考えられ、使用しにくい音声認識機器操作装置とならざるをえない。
【００１５】
したがって本発明は、機器の機能を操作する特定の指示語が複数の機能に共通して用いられている場合であって、これらの機器が全て作動しているときであっても、指示語を発声しただけで利用者が希望する機能に対する指示語を推定して、所望の操作を行うことができるようにした音声認識機器操作装置を提供することを主たる目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る音声認識機器操作装置は、上記課題を解決するため、利用者が入力した機器操作音声を認識する音声認識部と、前記音声認識部で認識された音声から、機器の機能を選択する機能語とその機能の操作を指示する指示語とを識別し、指示語単独の音声入力が行われたことを検出する識別部と、機器の機能とこれを操作する指示語を記録した操作指示データベースと、前記識別部で識別した指示語が複数の機能に共通の指示語であるか否かを、前記操作指示データベースから検出する操作可能機能検出部と、前記指示語に対応して使用頻度を記録する使用頻度データベースと、前記操作可能機能検出部で複数の機能に共通の指示語であることが検出されたとき、前記使用頻度データベースから前記複数の機能のうち最も使用頻度の高い機能を検索する使用頻度検索部と、前記使用頻度検索部で検索された最も使用頻度の高い機能の機能語を、入力した指示語に付加し操作語として出力する操作語形成部と、機器に対する操作指示信号が出力されるとき、前記使用頻度データベースのデータを修正する使用頻度修正部とを備えたたものである。
【００１７】
また、本発明に係る他の音声認識機器操作装置は、前記音声認識機器操作装置に接続した接続機器の作動状態を検出する作動中機器検出部を備え、入力した指示語が前記作動中機器検出部で検出した作動中の機器の中で複数の機能に共通した指示語であるとき、前記使用頻度検索部で前記複数の機能の使用頻度の検索を行うようにしたものである。
【００１８】
また、本発明に係る他の音声認識機器操作装置は、出力した操作指示信号を検出し、先に出力した機能の操作と同一の操作を行うことができる指示語が続いて入力されたときには、他の機能に優先して、先の出力と同じ機能を選択する手段を備えたものである。
【００１９】
また、本発明に係る他の音声認識機器操作装置は、同じ操作語が連続して出力されたときには、連続する程度に応じてその操作語によって操作する機器の操作量を変化するようにしたものである。
【００２０】
また、本発明に係る他の音声認識機器操作装置は、前記使用頻度データベースは、予めモデルユーザの利用によって得られた値を初期値として記録したものである。
【００２１】
また、本発明に係る他の音声認識機器操作装置は、前記音声認識機器操作装置を車両搭載機器の操作に用いたものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。図１は本発明における音声認識機器操作装置の実施例における主要機能ブロック及びそれらの相互の関係を示す機能ブロック図である。同図において、音声認識機器操作装置１の音声認識部４に音声入力開始スイッチ３の操作後にマイク２から利用者の機器操作指示用の音声が入力されると、音声認識部４ではその音声データを解析し、解析したデータについて音声認識辞書データベース２２のデータを検索し、利用者の音声をテキストデータに変換する。
【００２３】
認識された音声は機能語・指示語識別部５において、利用者が発声した例えば「音量アップ」のような言葉について、「音量」の機能語と「アップ」の指示語の存在を識別し、利用者が入力した操作指示の音声はその両方が組み合わされている音声であるか否かを判別する。その結果、上記のように機能語と指示語の両方が含まれていると判別された場合には、その言葉はそのままで機器を操作することができる言葉であるので、以降の処理を行うことなくその操作指示を操作指示信号出力部９に出力する。操作指示信号出力部９には図示実施例においては操作機器Ａ〜操作機器Ｃの３個の音声認識により操作を行う機器が接続されている例を示しており、上記の例においてはオーディオ機器に対して音量を１段階増加する操作指示を行う。なお、この１段階で増加する量は後述するように音声操作指示の出力状況に応じて変化するように設定することができる。
【００２４】
上記機能語・指示語識別部５において、例えば「アップ」のような指示語のみであり機能語が存在しない音声が入力されたと識別されたときには、これを操作可能機能検出部６に出力する。音声認識により操作を行うことができる操作機器Ａ〜操作機器Ｃのうち、実際に現在作動しその機能を行うことができる状態になっているものを作動中機器検出部２０で検出しており、その検出信号を作動中機器記憶部２１に記憶している。前記操作可能機器検出部６では、前記のように「アップ」のような指示語のみが入力されたときには、この作動中機器記憶部２１のデータを検索し、現在実際に音声認識により操作することができる機器、及び機能を特定する。
【００２５】
この音声認識機器操作装置１には、例えば図２に示すように、操作機器とその機能、及びその機能に対する各種操作について、それらが使用される頻度を蓄積している操作指示使用頻度データベース１２を備えている。同図は車両搭載機器において、音声により操作することができるものの例を示しており、それらの機器の例としてオーディオ機器ではヘッドユニット、ラジオ、ＣＤプレーヤ等を備えている例を示しており、その他音声によって操作することができる車両搭載機器としてエアコン、ナビゲーション装置等を備え、これらが１つの音声認識機器操作装置により音声によって操作することができる例を示している。操作可能機能検出部６では、前記作動中機器記憶部２１で検出した現在作動している機器に関して、更に上記操作指示・使用頻度データベース１２を検索し、同じ指示語で操作することができる機器或いは機能が他に存在するか否か、また存在するときにはそれは何であるかを検索する。
【００２６】
ここに示す操作指示・使用頻度データベース１２においては、上記のように各機器の各種機能における操作がどのような指示語によって操作を行うことができるかのデータが記録され、それにより特定の指示語がどのような機器を作動することができるかが検索され、また同一の指示語でどのような機器や機能が作動されるのかも検索することができると共に、更にそれに加えてこの指示語に対応して使用頻度のデータを記録し、それにより各指示語が使用される頻度を他と比較するためのデータが記録され、種々の検索にしようすることができる例を示している。しかしながらこれを分割し、例えば使用頻度のデータは対応する指示語と共に別の使用頻度データとしてメモリに記録しておき、使用頻度データ以外を操作指示データとして他のメモリに記録し、各々独立して検索し読み出すように構成することもできる。
【００２７】
図２においてオーディオ機器のヘッドユニットにおいては、これを操作することができる機能の例として音量、イコライザー等があり、そのうち音量の機能についてはこれを音声によって操作することができる指示は音量の増・減であり、この指示は各々「アップ」・「ダウン」によって行うことができる例を示している。また、イコライザーについてはこのオーディオ機器が備えているイコライザー機能に合わせてその機能を操作するための操作指示が行われ、そのときの指示語はその操作指示に合わせて利用者にわかりやすいものが設定される。
【００２８】
一方、同じオーディオ機器におけるラジオにおいては、音声で操作することができる機能の例として受信周波数の例を示しており、受信周波数を増減する操作指示に際して「アップ」「ダウン」の言葉を用いることにより行われる。同図にはオーディオ機器としてＣＤプレーヤも音声によってその再生機能が操作される例を示しており、再生の操作指示を行うときには「プレイ」という言葉で行われ、停止は「ストップ」、次の曲に飛ばすときには「スキップ」という言葉によってそれぞれ操作を行うことができることを示している。なお、オーディオ機器としてＭＤプレーヤを備えている場合も同様の言葉によって同様の機能をなすようにすることができる。
【００２９】
図２の例においては更にエアコンも音声によって操作することができる例を示しており、このエアコンについては設定温度の変更と風量の変更の機能が操作され、両機能ともその増減の操作指示を「アップ」「ダウン」の言葉によって操作を行うようにした例を示している。その他、ナビゲーション装置についても既に広く行われているように多くの機能が種々の音声指示によって操作が行われる。上記例の他、更に各種の機器が予め定められた音声によって同様に操作指示を行うことができる。
【００３０】
図２に示す例においては、音声によって操作を行うことができる多くの音声操作機器において、特にその機能の増減を「アップ」と「ダウン」の言葉によって行うことができる機器及び操作は、オーディオ機器のヘッドユニットにおける音量の増減、ラジオの受信周波数の増減、エアコンの設定温度の増減、及びエアコンの風量の増減が行われるようになっており、したがって従来の音声による操作においては単に「アップ」という音声を入力したのみでは利用者がいずれの機器や機能を選択して操作指示を行おうとしているのかわからず、操作を行うことができない例を示している。
【００３１】
図２の操作指示・使用頻度データのテーブルには、前記の指示語にそれぞれ対応して使用頻度記録部を備え、この使用頻度データについては図１の操作指示・使用頻度データベース１２に示すように、予めモデルユーザによる使用実績に応じた使用頻度初期データ１０が入力されている。また実際に利用者が音声による操作指示を行う毎に、操作指示信号出力部９から出力される操作信号を操作信号検出部１５で検出し、使用頻度修正部１６によってこのデータを書き換えることによりこの使用頻度データ１１が形成される例を示している。
【００３２】
このデータにより、例えば利用者が「音量」等の機能語の発声を省略し、単に「アップ」と発声したときには、使用頻度検索部１３がこの操作指示・使用頻度データベース１２内の使用頻度データ１１を検索し、最も使用頻度の高いものを利用者が意図した機能であると判別し、操作機能推定部７に出力するようにしている。この判別に際しては、予め設定されたモデルユーザの使用によって得られたデータのみでなく、利用者の個性も加味されたデータに基づき適切なものが選択される。
【００３３】
操作可能機能検出部６で得られた、前記のような利用者の音声によって操作することができる機能のデータに基づいて、操作機能推定部７では作動している機器のみについて使用頻度検索部１３で前記のような検索を行い、最も利用者が意図していると推定される機器及び機能を検索する。それにより、例えば図２に示す例においてオーディ機器が作動しエアコンが作動していないときには、「アップ」という指示語に対応する機能を検索する際、エアコンのデータの検索は行わず、オーディオ機器のみの検索を行る。
【００３４】
更にオーディオ機器において必ず作動するヘッドユニットに接続し選択されているオーディオ機器が例えばラジオである場合には、ラジオの機能を操作する言葉の中に周波数を増加する言葉の指示語として同じ「アップ」が使用されていることを検索し、ラジオの受信周波数を増加する方向に操作する「アップ」の使用頻度ｎ２１と、ヘッドユニットの音量を増加する「アップ」という言葉の使用頻度ｎ１１を比較し、音量の「アップ」の方が使用頻度が大きい場合には、利用者は音量の機能の操作を行おうとしていると推定する。その結果に基づいて図１の操作語形成部８では前記「アップ」という指示語に「音量」という機能語を加え、「音量アップ」という操作語を形成する。なお、このようにして機能を推定して操作語を形成し出力した結果、利用者の意図するものと異なる場合には利用者はこれに気づき、従来と同様に例えば「周波数アップ」のような意図する機能を行う機能語も加えた操作語を発声することによって従来どおり実行することができる。
【００３５】
また、前記の場合、ラジオが選択されずＣＤプレーヤの作動が選択されている場合には、このことが前記作動中機器記憶部２１のデータにより得られるので、使用頻度検索部１３ではこの条件の下に操作指示使用頻度データベース１２内を検索し、その結果、現在作動している機器の中で「アップ」で操作することができる機器或いは機能はヘッドユニットの音量以外に存在しないことがわかり、直ちに音量の増加の操作指示を行わせる。
【００３６】
一方、オーディオ機器でラジオが選択されていて作動中の時、エアコンも作動しているときには、前記のような「アップ」という言葉が発せられたときには前記のようなオーディオ機器の他エアコンのデータも検索され、設定温度と風量についても「アップ」という言葉が使用されることが検索されるので、これらの全ての機能の操作について「アップ」が使用される使用頻度を検索し、最も使用頻度の高いものを選択する。このときには図２に示す使用頻度データのうちｎ１１、ｎ２１、ｎ３１、ｎ４１のデータが比較され、最も多いものが選択される。その結果音量が最も使用頻度が大きいと判別されたときには、「音量アップ」の言葉に対応した機器操作信号がオーディオ機器に対して出力される。
【００３７】
図１に示す例においては更に最新出力記憶部１４を備え、操作指示信号出力部９から出力された最新の操作語を記憶しておき、操作機能推定部７では前記のような機能語の推定作動を行うほか、この最新出力記憶部１４のデータを参照して、先に出力したものが例えばラジオの周波数の「アップ」であったときには、次に連続して利用者が発声した「アップ」は当然前回のものと同じもであると判別し、前記使用頻度データを検索することなく周波数を増加する操作を行わせることができるようにした例を示している。
【００３８】
操作指示・使用頻度データベース１２における使用頻度データ１１は、前記のようにモデルユーザによる実際の使用によって得られるものであるが、その際には例えば図４に示すような使用頻度データベース作成装置３０によって行うことができる。即ち、図示する例においては従来用いられている音声認識機器操作装置とほぼ同様の装置を用いており、音声認識部３３では音声入力開始スイッチ３２の操作の後にマイク３１から入力された利用者の音声を、音声辞書データベース３４を参照して認識し、操作語識別部３５に出力する。
【００３９】
操作機器Ａ〜操作機器Ｃの各機器の作動状態は作動中機器検出部４４で検出され、作動中機器記憶部４５に一時記憶する。操作語識別部３５ではこの作動中機器記憶部４５のデータを参照して操作語を識別し、これを操作信号出力部３６で機器操作信号とし、所定の操作機器に出力して操作機器Ａ〜操作機器Ｃの操作を行う。このとき利用者が入力する音声は、従来と同様に機能語と指示語を一体にした正確な操作語を発声することにより実行される。
【００４０】
但し、このモデルユーザの使用によるにデータの蓄積に際しては、前記図１に示すものと同一のシステムで、操作指示・使用頻度データベースにおける使用頻度データだけが最初全くない状態、或いは適当な値を入れておいたものを使用し、モデルユーザはこのシステムのデータ蓄積のために使用していることを十分知った上で種々の試行錯誤を行いながら利用することによりデータの蓄積を行うことも可能である。
【００４１】
なお、ここで接続される操作機器は、通常は特定の車の標準装備の種々の機器を接続しているものを使用し、各種の使用態様で多くのデータを得ることもあるが、その他、例えばカーオーディオ機器メーカがオーディオに対して特に本発明による機能を付与する場合には、単にオーディオ機器のみ音声によって操作を行うことができる状態にして、音量の「アップ」と周波数の「アップ」の使用頻度データを取得し、これを利用することもでき、あるいは他の特定機器と組み合わせた状態で使用してデータを得ることもできる。
【００４２】
操作信号出力部３６から出力される前記のような操作語は、操作信号検出部３９によって検出され、前記図２に示すものと同じデータ構成からなる操作指示・使用頻度データベース３８の使用頻度データ３７を、使用頻度更新部４０によって更新する。この更新に際しては、音声による操作指示が１回行われる毎に使用頻度データに１加えることによりデータ更新を行うことができるが、例えば音声による操作指示が１回行われたときには例えば所定の計数として０．２を掛けた値を加える等により更新速度を調節することも可能である。また、その値が極端に大きくなることを防止するため、指数曲線に沿って増加させることもできる。なお、このようなデータベースの更新は、前記図１に示す装置における使用頻度修正部１６においても同様にして行ってもよい。
【００４３】
図４に示すようなブロック図から構成される前記のような使用頻度データベース作成装置においては、例えば図５（ａ）に示す作動フローによって処理することができる。即ち、使用頻度データベースの作成処理に際して、操作語音声の入力受付が行われる（ステップＳ２１）。これは図４における音声認識部３３に音声入力スイッチ３２から音声認識装置の使用開始の信号が入り、マイク３１から利用者の音声が入力することによって行われる。次いで、この音声認識により操作を行うことができるように接続されている操作機器Ａ〜操作機器Ｃのうち、現在作動中の機器の検出が作動中機器検出部４４によって行われ、このデータを作動中機器記憶部４５に記憶する（ステップＳ２２）。
【００４４】
次いで、作動中機器記憶部４５のデータを参照して操作指示を行う機器を検索して特定し（ステップＳ２３）、入力した操作語を特定して（ステップＳ２４）、操作信号出力部３６から所定の機器に対して機器操作信号を出力する。このとき出力される信号を操作信号検出部３９で検出し、使用頻度更新部４０によって操作指示・使用頻度データベース３８における対応する使用頻度データ３７を更新し（ステップＳ２５）、この処理を終了する（ステップＳ２６）。上記更新に当たっては、単にデータに１を加えるほか、前記のように計数をかけたものを加え、或いは指数関数的に増加させる等種々の更新手法により更新処理を行うことができる。
【００４５】
それにより、前記のような「アップ」という指示語で作動する機器或いは機能のみについて例示している図４（ｂ）のデータの表において、例えば「音量アップ」の操作語が出力されたときにはオーディオ機器のヘッドユニットにおける音量を増加の操作指示に対応する使用頻度のデータｎ１１の更新を行う。同様に例えば「温度アップ」の操作語が出力されたときには、エアコンの設定温度を増加する操作指示に対応する使用頻度のデータｎ３１の更新を行う。この更新をモデルユーザにより所定期間行った後に、製品製造時にこのデータをメモリ内に書き込み、利用者がこの製品を最初に使用する時の初期値とする。
【００４６】
このように、同じ指示語で複数の機器或いは機能が行われる際に利用者がどの機器或いは機能を意図しているのかを推定するデータが、既にモデルユーザの使用によって得られた予め適切と思われる初期値を入力しているので、この製品の利用者は最初から前記のように「アップ」のような指示語のみを入力したときでも、ほぼ適切な機器或いは機能の操作を行うことができる。
【００４７】
図１に示される装置において、操作指示・使用頻度データベース１２に上記のようにして得られた初期データを備えている製品の使用に際しては、例えば図３に示されるような作動フローによって順に処理を行い、前記のような単に「アップ」という指示語を発声したのみで適切な機能語を付与して操作語とし、出力を行うことができる。即ち、機能語付指示語を決定する処理において、最初各種機器を音声によって操作を行う操作語の音声の入力受付がなされる（ステップＳ１）。これは図１において音声認識部４に音声入力スイッチ３から音声認識装置の使用開始の信号が入力し、マイク２から利用者の音声が入力することによって行われる。
【００４８】
次いで入力した操作語は指示語単独であるか否かを判別する（ステップＳ２）。その判別に際しては図１における機能語・指示語識別部５において、前記音声認識部４においてテキストデータ化した操作指示信号を解析することにより行われる。このステップＳ２において操作語は指示語単独であると判別されたとき、即ち前記「アップ」のように指示語単独で発声されたと判別されたときには、次のステップＳ３において作動中の機器の検出及び記憶が行われる。これは図１における作動中機器検出部２０、及び作動中機器記憶部２１において行われる。また、指示語単独ではないと判別されたときには、例えば「音声アップ」のように機能語と操作語が組み合わされた完成されている操作語であるので直ちにステップＳ１０に進み、この操作語を操作指示信号として出力する。
【００４９】
次に作動中機器記憶部のデータにより操作対象機器の特定を行う（ステップＳ４）。これは図１の操作可能機能検出部６において行われ、例えばここで音声によって操作を行うことができる機器であるエアコンが現在は使用されていないこと等がが検出される。その後、操作可能機能データベースから指示語で操作可能な機能を得る（ステップＳ５）。この操作可能機能データベースは図１に示す実施例においては操作指示・使用頻度データベース１２が対応し、操作可能機能検出部６がこのデータを検索することによって行われる。
【００５０】
その後、操作可能の機能は１種類であるか否かを判別する（ステップＳ６）。この判別において１種類のみであると判別されたときには、その機能語を指示語に付加して操作語にし（ステップＳ１３）、これを操作指示信号として出力する（ステップＳ１０）。これは図１における操作語形成部８及び操作指示信号出力部９において行われる。上記のように、現在作動している機器の中で、同じ指示語で作動する機器または機能が複数存在すると判別されたときには、図示実施例においては前回と同じ指示語か否かを判別している（ステップＳ７）。
【００５１】
この判別において前回行った指示語と同じ指示語を続けて発声したときには、利用者は先の操作語と同じ機能を行わせるために連続して同じ指示語を発声したものと推定し、前回と同じ機能語を自動的に選択し（ステップＳ１２）、前記指示語にこの機能語を付加して操作語にし（ステップＳ１３）、これを操作指示信号として出力する（ステップＳ１０）。このような前回の指示語との比較は、図１における最新出力記憶部１４において記憶しているデータを検索することにより行うことができる。
【００５２】
前記ステップＳ７において前回と同じ指示語ではないと判別したときには、使用頻度の高い機能を検索しそれを機能語として決定する（ステップＳ８）。これは図１における使用頻度検索部１３において行われる。その後、決定した機能の機能語に前記指示語を付加して操作語にし（ステップＳ９）、これを操作指示信号として出力する（ステップＳ１０）。
【００５３】
前記のように種々のケースに応じて決定された操作指示信号が出力された後には、決定した機能の指示語の使用頻度を更新する（ステップＳ１１）。この更新に際しては前記図４及び図５におけるモデルユーザの使用による使用頻度データの更新と同様に、使用頻度データに１ずつ加えることにより行うことができ、その他１に係数を乗じた値をを加えることができ、更にこの係数を徐々に変化させることにより指数曲線に沿って増加させ、データのオーバーフローを防ぐ等の更新方法を採用することができる。このようなデータの更新が終了するとこの作動フローは終了する（ステップＳ１４）。
【００５４】
本発明は上記実施例の他種々の態様で実施することができ、例えば利用者がこの音声認識機器操作装置を使用しているとき、例えば音量を「アップ」する操作を連続して繰り返したことを、例えば図１の最新出力記憶部１４で同じ出力が連続して記憶されたことを検出する等によりわかったときには、このデータを別途メモリに記録し、例えば音量を「アップ」する操作指示が行われたとき、オーディオ機器において音量を増加する量が利用者の意図しているものより小さいことにより繰り返し同じ操作指示を行ったことが推定されるので、以降は前記メモリのデータに基づいて操作指示信号出力部９から出力する操作量の信号を増量する等により、利用者の意図に沿った音量の増量を行うことができるようにしても良い。その際、音量の増量の程度は、利用者が同じ指示語を繰り返した程度により変化させることもできる。また、操作指示信号出力部では、この程度に応じて１回の「アップ」という発声により例えば２回音量増加の信号を出力する等、適宜学習を行って種々の手段によって作動させることもでき、それにより利用者の個性に合わせた操作制御を行うことができる。
【００５５】
前記実施例においては特に車両搭載機器の機器操作に用いた例を示したが、本発明は例えば家庭用オーディ機器、テレビ、ビデオ、エアコン、照明、給湯設備、ドアロック等の各機器の音声による操作、及びこれらの総合的な操作等、種々の分野における音声認識による機器操作に対して、同様の態様によって広く使用することができる。
【００５６】
【発明の効果】
本発明は、上記のように構成したので、機器の機能を操作する特定の指示語が複数の機能に共通して用いられる場合でも、利用者が希望する機能を使用頻度データによって推定することにより、その特定の指示語を発声しただけで、この機能を指示する機能語と前記指示語を組み合わせて操作語とし、適切な機器の操作を行わせることができる。それにより、全ての場合において原則として機能語を発声する必要が無くなり、使用しやすい音声認識機器操作装置とすることができる。
【００５７】
また、本発明に係る他の音声認識機器操作装置は、前記音声認識機器操作装置に接続した接続機器の作動状態を検出する作動中機器検出部を備え、入力した指示語が前記作動中機器検出部で検出した作動中の機器の中で複数の機能に共通した指示語であるとき、前記使用頻度検索部で前記複数の機能の使用頻度の検索を行うようにしたので、利用者が発声した指示語は現在作動している機器のものであると推定できるため、より確実な利用者の意図する機能を推定することができる。また、使用頻度の検索を行う範囲を現在作動している機器に限定することができるので、データ上では多くの共通の指示語で作動する機能があっても、実際は１つだけに過ぎない場合があり、少なくともその検索範囲が絞られるため、高速且つ確実な検索が可能となる。
【００５８】
また、本発明に係る他の音声認識機器操作装置は、出力した操作指示信号を検出し、先に出力した機能の操作と同一の操作を行うことができる指示語が続いて入力されたときには、他の機能に優先して、先の出力と同じ機能を選択する手段を備えたので、先に音声認識により操作された機能の操作は、単に指示語のみ発声するだけでその機能の操作を行うことができ、利用しやすい音声認識機器操作装置とすることができる。
【００５９】
また、本発明に係る他の音声認識機器操作装置は、同じ操作語が連続して出力されたときには、連続する程度に応じてその操作語によって操作する機器の操作量を変化させたので、例えば音量を連続的に増加させることが多いことが検出されたときには、次には１回の操作指示で大きく音量を増加させる等、同じ操作指示を行っても利用者の個性に合わせて機器の操作を行うことができ、利用性の良い音声認識機器操作装置とすることができる。
【００６０】
また、本発明に係る他の音声認識機器操作装置は、前記使用頻度データベースは、予めモデルユーザの利用によって得られた値を初期値として記録したので、この音声認識機器装置を最初に使用するときから、単に指示語が入力されたときでもほぼ適切な機能を選択し操作指示を行うことができる。
【００６１】
また、本発明に係る他の音声認識機器操作装置は、前記音声認識機器操作装置を車両搭載機器の操作に用いたので、通常運転者が行うことが多い車両搭載機器の操作を安全運転のために音声認識によって行う際、機能語と指示語の組み合わせを考えることなく指示語のみで適切な操作指示を行うことができ、利用しやすい装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の機能ブロック図である。
【図２】同実施例に用いられる操作指示・使用頻度データベースに記録されるデータの例を示す図表である。
【図３】本発明の実施例の作動フロー図である。
【図４】 本発明の実施例に用いられる操作指示・使用頻度データベースに記録される使用頻度データについて、その初期データを得るための使用頻度データベース作成装置の例を示すブロック図である。
【図５】同使用頻度データベース作成装置を実行する作動フロー図である。
【符号の説明】
１ 音声認識機器操作装置
２ マイク
３ 音声入力開始スイッチ
４ 音声認識部
５ 機能語・指示語識別部
６ 操作可能機能検出部
７ 操作機能推定部
８ 操作語形成部
９ 操作指示信号出力部
１０ 使用頻度初期データ
１１ 使用頻度データ
１２ 操作指示・使用頻度データベース
１３ 使用頻度検索部
１４ 最新出力記憶部
１５ 操作信号検出部
１６ 使用頻度修正部
１７〜１９ 操作機器
２０ 作動中機器検出部
２１ 作動中機器記憶部
２２ 音声認識辞書データベース
Claims (6)
- 利用者が入力した機器操作音声を認識する音声認識部と、
前記音声認識部で認識された音声から、機器の機能を選択する機能語とその機能の操作を指示する指示語とを識別し、指示語単独の音声入力が行われたことを検出する識別部と、
機器の機能とこれを操作する指示語を記録した操作指示データベースと、
前記識別部で識別した指示語が複数の機能に共通の指示語であるか否かを、前記操作指示データベースから検出する操作可能機能検出部と、
前記指示語に対応して使用頻度を記録する使用頻度データベースと、
前記操作可能機能検出部で複数の機能に共通の指示語であることが検出されたとき、前記使用頻度データベースから前記複数の機能のうち最も使用頻度の高い機能を検索する使用頻度検索部と、
前記使用頻度検索部で検索された最も使用頻度の高い機能の機能語を、入力した指示語に付加し操作語として出力する操作語形成部と、
機器に対する操作指示信号が出力されるとき、前記使用頻度データベースのデータを修正する使用頻度修正部とを備えたことを特徴とする音声認識機器操作装置。 - 前記音声認識機器操作装置に接続した接続機器の作動状態を検出する作動中機器検出部を備え、
入力した指示語が前記作動中機器検出部で検出した作動中の機器の中で複数の機能に共通した指示語であるとき、前記使用頻度検索部で前記複数の機能の使用頻度の検索を行うことを特徴とする請求項１記載の音声認識機器操作装置。 - 出力した操作指示信号を検出し、先に出力した機能の操作と同一の操作を行うことができる指示語が続いて入力されたときには、他の機能に優先して、先の出力と同じ機能を選択する手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の音声認識機器操作装置。
- 同じ操作語が連続して出力されたときには、連続する程度に応じてその操作語によって操作する機器の操作量を変化することを特徴とする請求項１記載の音声認識機器操作装置。
- 前記使用頻度データベースは、予めモデルユーザの利用によって得られた値を初期値として記録したものであることを特徴とする請求項１記載の音声認識機器操作装置。
- 前記音声認識機器操作装置を車両搭載機器の操作に用いたことを特徴とする請求項１記載の音声認識機器操作装置。
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