(57)【要約】【課題】多様な車両操作条件にわたって最大限に高められた明瞭度を実現するために、自動車TTSシステムの出力音声パラメータを最適化するためのシステムおよび方法を提供すること。【解決手段】自動車車両中に実装されるテキスト読み上げ(TTS)システムが、多様な車両操作状態および環境条件にわたって明瞭度を向上させるように、動的に調整される。本発明の一実施形態においては、TTSシステムが、とりわけ車両速度、車内ノイズ、視認性条件、および道路起伏性を含むパラメータを計測するために、1つまたは複数の車両センサに接続される。これらの操作パラメータの計測値に応じて、パラメータの中でも特にTTS音声ボリューム、TTS音声ピッチ、およびTTS音声速度が、TTS音声システムの明瞭度を向上させ、車両の操作者に対する有効性を高めるために、調整されてよい。【選択図】図3
2010061137.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車車両の少なくとも1つの操作状態を計測するように構成された少なくとも1つの車両センサと、
前記少なくとも1つの車両センサに作動的に結合されたTTSエンジンであって、複数のTTSオーディオパラメータを格納するように構成された格納モジュールと、前記少なくとも1つの車両センサにより計測された前記自動車車両の前記少なくとも1つの操作状態に基づいて前記複数のTTSオーディオパラメータの中の少なくとも1つをアップデートするように構成された少なくとも1つのTTS調整モジュールとを備えたTTSエンジンと、
前記TTSエンジンに作動的に結合され、前記格納モジュールから前記複数のTTSオーディオパラメータを受領するように構成され、前記複数のTTSオーディオパラメータにより特性付けされる合成音声を生成するように構成されたTTSスピーチシンセサイザと
を備えた自動車車両において使用するためのテキスト読み上げ(TTS)制御システム。
【請求項２】
前記自動車車両の前記少なくとも1つの操作状態は、
前記自動車車両の速度と、
前記自動車車両の車内ノイズレベルと、
前記自動車車両の乗員数と、
操作中の前記自動車車両の環境の照明条件と、
操作中の前記自動車車両の環境の気象条件と、
前記自動車車両が上を移動中である道路の道路起伏条件と
の中の少なくとも1つを含む請求項1に記載のTTS制御システム。
【請求項３】
前記自動車車両の前記速度を計測するように構成された前記少なくとも1つの車両センサは、速度計、走行距離計、アンチロックブレーキセンサ、および全地球測位センサの中の少なくとも1つを含む請求項2に記載のTTS制御システム。
【請求項４】
前記自動車車両の前記車内ノイズレベルを計測するように構成された前記少なくとも1つの車両センサは、マイクロフォン、窓引上げ/引下げセンサ、車両速度センサ、および車両懸架センサの中の少なくとも1つを含む請求項2に記載のTTS制御システム。
【請求項５】
前記自動車車両の前記乗員数を計測するように構成された前記少なくとも1つの車両センサは、圧力センサおよび重量センサの少なくとも一方を含む請求項2に記載のTTS制御システム。
【請求項６】
操作中の前記自動車車両の環境の前記照明条件を計測するように構成された前記少なくとも1つの車両センサは、ヘッドライトオン/オフセンサおよび環境光センサの少なくとも一方を含む請求項2に記載のTTS制御システム。
【請求項７】
操作中の前記自動車車両の環境の前記気象条件を計測するように構成された前記少なくとも1つの車両センサは、フロントガラスワイパーオン/オフセンサおよび温度センサの少なくとも一方を含む請求項2に記載のTTS制御システム。
【請求項８】
前記自動車車両が上を移動中である道路の前記道路起伏条件を計測するように構成された前記少なくとも1つの車両センサは、車両懸架センサおよび加速度計の少なくとも一方を含む請求項2に記載のTTS制御システム。
【請求項９】
前記自動車車両の前記少なくとも1つの操作状態は、
前記自動車車両の速度と、
前記自動車車両の車内ノイズレベルと
を含む請求項1に記載のTTS制御システム。
【請求項１０】
前記自動車車両の前記少なくとも1つの操作状態は、
前記自動車車両の速度と、
前記自動車車両の車内ノイズレベルと、
前記自動車車両の乗員数と、
操作中の前記自動車車両の環境の照明条件と、
操作中の前記自動車車両の環境の気象条件と、
前記自動車車両が上を移動中である道路の道路起伏条件と
を含む請求項1に記載のTTS制御システム。
【請求項１１】
前記格納モジュールに格納される前記複数のTTSオーディオパラメータは、TTS音声速度、TTS音声ボリューム、TTS音声ピッチ、および、前記合成音声が送信されるオーディオスピーカの指示の中の少なくとも1つを含む請求項1に記載のTTS制御システム。
【請求項１２】
前記格納モジュールに格納される前記複数のTTSオーディオパラメータは、TTS音声速度、TTS音声ボリューム、TTS音声ピッチ、および、前記合成音声が送信されるオーディオスピーカの指示を含む請求項1に記載のTTS制御システム。
【請求項１３】
前記少なくとも1つのTTS調整モジュールは、前記格納モジュールに格納される前記複数のTTSオーディオパラメータの値に、前記少なくとも1つの車両センサにより計測された前記自動車車両の前記少なくとも1つの操作状態の値を関連付けるように構成された関係表を備えた請求項1に記載のTTS制御システム。
【請求項１４】
前記関係表は、前記自動車車両の前記少なくとも1つの操作状態の値を複数のビンに区分するように作動し、前記複数のTTSオーディオパラメータの値を前記複数のビンのそれぞれに関連付けるように作動する請求項13に記載の少なくとも1つのTTS調整モジュール。
【請求項１５】
前記関係表は、前記複数のTTSオーディオパラメータの値が、前記少なくとも1つの操作状態の値の区分線形関数に従うように、前記複数のTTSオーディオパラメータの値を前記自動車車両の前記少なくとも1つの操作状態の値に関連付けるように作動する請求項13に記載の少なくとも1つのTTS調整モジュール。
【請求項１６】
前記関係表は、前記複数のTTSオーディオパラメータの値が、前記少なくとも1つの操作状態の値の連続関数に従うように、前記複数のTTSオーディオパラメータの値を前記自動車車両の前記少なくとも1つの操作状態の値に関連付けるように作動する請求項13に記載の少なくとも1つのTTS調整モジュール。
【請求項１７】
テキスト読み上げ(TTS)システムを備える自動車車両において、環境条件を補償するために合成TTS音声の明瞭度を上昇させる方法であって、
前記自動車車両の少なくとも1つの操作状態を計測するステップと、
前記自動車車両の前記少なくとも1つの操作状態を複数のTTSオーディオパラメータに関連付けるステップと、
前記自動車車両の前記少なくとも1つの操作状態に基づいて、前記複数のTTSオーディオパラメータをアップデートするステップと、
前記複数のTTSオーディオパラメータを格納するステップと、
明瞭度の上昇を実現するために、前記複数のTTSオーディオパラメータを前記合成TTS音声に適用するステップと
を含む方法。
【請求項１８】
前記自動車車両の少なくとも1つの操作状態を計測する前記ステップは、
前記自動車車両の速度を計測するステップと、
前記自動車車両の車内ノイズレベルを計測するステップと、
前記自動車車両の乗員数を計測するステップと、
操作中の前記自動車車両の環境の照明条件を計測するステップと、
操作中の前記自動車車両の環境の気象条件を計測するステップと、
前記自動車車両が上を移動中である道路の道路起伏条件を計測するステップと
の中の少なくとも1つをさらに含む、請求項17に記載の方法。
【請求項１９】
前記自動車車両の少なくとも1つの操作状態を計測する前記ステップは、
速度計計測値を取得するステップと、
走行距離計計測値を取得するステップと、
アンチロックブレーキセンサ計測値を取得するステップと、
全地球測位センサ計測値を取得するステップと
の中の少なくとも1つを実施することにより、前記自動車車両の速度を計測するステップを含む請求項17に記載の方法。
【請求項２０】
前記自動車車両の少なくとも1つの操作状態を計測する前記ステップは、
マイクロフォン計測値を取得するステップと、
窓引上げ/引下げセンサ計測値を取得するステップと、
車両速度センサ計測値を取得するステップと、
車両懸架センサ計測値を取得するステップと
の中の少なくとも1つを実施することにより、前記自動車車両の車内ノイズレベルを計測するステップを含む請求項17に記載の方法。
【請求項２１】
前記自動車車両の少なくとも1つの操作状態を計測する前記ステップは、
圧力センサ計測値を取得するステップと、
重量センサ計測値を取得するステップと
の中の少なくとも一方を実施することにより、前記自動車車両の乗員数を計測するステップを含む請求項17に記載の方法。
【請求項２２】
前記自動車車両の少なくとも1つの操作状態を計測する前記ステップは、
ヘッドライトオン/オフセンサ計測値を取得するステップと、
環境光センサ計測値を取得するステップと
の中の少なくとも一方を実施することにより、操作中の前記自動車車両の環境の照明条件を計測するステップを含む請求項17に記載の方法。
【請求項２３】
前記自動車車両の少なくとも1つの操作状態を計測する前記ステップは、
フロントガラスワイパーオン/オフセンサ計測値を取得するステップと、
温度センサ計測値を取得するステップと
の中の少なくとも一方を実施することにより、操作中の前記自動車車両の環境の気象条件を計測するステップを含む、請求項17に記載の方法。
【請求項２４】
前記自動車車両の少なくとも1つの操作状態を計測する前記ステップは、
車両懸架センサ計測値を取得するステップと、
加速度計計測値を取得するステップと
の中の少なくとも一方を実施することにより、前記自動車車両が上を移動中である道路の道路起伏条件を計測するステップを含む請求項17に記載の方法。
【請求項２５】
前記自動車車両の少なくとも1つの操作状態を計測する前記ステップは、
前記自動車車両の速度を計測するステップと、
前記自動車車両の車内ノイズレベルを計測するステップと
をさらに含む請求項17に記載の方法。
【請求項２６】
前記自動車車両の少なくとも1つの操作状態を計測する前記ステップは、
前記自動車車両の速度を計測するステップと、
前記自動車車両の車内ノイズレベルを計測するステップと、
前記自動車車両の乗員数を計測するステップと、
操作中の前記自動車車両の環境の照明条件を計測するステップと、
操作中の前記自動車車両の環境の気象条件を計測するステップと、
前記自動車車両が上を移動中である道路の道路起伏条件を計測するステップと
をさらに含む請求項17に記載の方法。
【請求項２７】
前記自動車車両の前記少なくとも1つの操作状態に基づいて、前記複数のTTSオーディオパラメータをアップデートする前記ステップは、
TTS音声速度パラメータをアップデートするステップと、
TTS音声ボリュームパラメータをアップデートするステップと、
TTS音声ピッチパラメータをアップデートするステップと、
前記合成音声が送信されるオーディオスピーカの指示をアップデートするステップと
の中の少なくとも1つをさらに含む請求項17に記載の方法。
【請求項２８】
前記自動車車両の前記少なくとも1つの操作状態に基づいて、前記複数のTTSオーディオパラメータをアップデートする前記ステップは、
TTS音声速度パラメータをアップデートするステップと、
TTS音声ボリュームパラメータをアップデートするステップと、
TTS音声ピッチパラメータをアップデートするステップと、
前記合成音声が送信されるオーディオスピーカの指示をアップデートするステップと
をさらに含む請求項17に記載の方法。
【請求項２９】
前記自動車車両の前記少なくとも1つの操作状態を複数のTTSオーディオパラメータに関連付ける前記ステップは、
前記自動車車両の前記少なくとも1つの操作状態の値を複数のビンに区分するステップ、および
前記複数のTTSオーディオパラメータの値を前記複数のビンのそれぞれに関連付けるステップ
をさらに含む請求項17に記載の方法。
【請求項３０】
前記自動車車両の前記少なくとも1つの操作状態を複数のTTSオーディオパラメータに関連付ける前記ステップは、前記自動車車両の前記少なくとも1つの操作状態の区分線形関数に従って、前記複数のTTSオーディオパラメータの値を算出するステップをさらに含む請求項17に記載の方法。
【請求項３１】
前記自動車車両の前記少なくとも1つの操作状態を複数のTTSオーディオパラメータに関連付ける前記ステップは、前記自動車車両の前記少なくとも1つの操作状態の連続関数に従って、前記複数のTTSオーディオパラメータの値を算出するステップをさらに含む請求項17に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、合成されたTTS(text-to-speech:テキスト読み上げ)音声の明瞭度を最大限に高めるために自動車車両(automotive vehicle)の環境条件に応じてテキスト読み上げ(「TTS」)システムのパラメータを動的に最適化するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
テキストデータのデータベースに結合されたテキスト読み上げ(「TTS」)エンジンまたはシンセサイザを内蔵するシステムが、よく知られており、適用数は増加の一途をたどり続けている。例えば、TTS能力および音声認識能力を備えた自動車は、それらを備えない場合には運転者の注意を運転からそらすこととなる作業を簡易化する。車両におけるTTSシステムの利用には、とりわけ、ナビゲーションシステムまたはオーディオシステムなどの車載の電子システムの制御、重大な緊急放送の受信、および電話の発呼が含まれる。
【０００３】
とりわけ、車両速度、車内ノイズ、照明条件、および気象条件などの、いくつかの環境条件が、運転者の集中力レベルに影響を及ぼす可能性があり、TTS音声プロンプトに注意を払い理解する運転者の能力に影響を及ぼす場合がある。いくつかの既存のシステムは、自動車車両に対してTTS音声プロンプトを生成しつつ、ある環境条件を補償することを試みる。例えば、いくつかのシステムは、車両速度または他の車両操作パラメータを監視し、運転者が停止させられたとき、または低速で進んでいるときなど、運転者がメッセージを聴く態勢が比較的よく整っている期間に対して、メッセージをスケジューリングすることを試みる。車両ナビゲーションに関連する他のシステムは、適時に「右折せよ」などの口頭指示を与えるために、車両速度および推定運転者反応時間を利用する場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、これら既存のシステムはいずれも、運転者が、環境条件の変化に応じて、TTSシステムの聴き取りおよびTTSシステムへの集中を含む他の活動に対して使用し得る精神力をより低くした状態で、車両の運転および制御の方により集中することを要求される場合がある、という事実に対処しない。実際に、ストレスの多い運転条件下においては、運転者は、比較的低速のTTS音声を平常のものとして知覚し、平常速度の音声を速すぎるものとして知覚する場合がある。他方において、ストレスのない条件下においては、運転者は、精神的努力をあまり要求されず、比較的低速のTTS音声は、運転者を苛立たせ、閉口させることがある。同様に、ピッチまたはボリュームなどのTTS音声の他のパラメータが、様々なストレス条件下において運転者に対して明瞭度を最適化させるために、調整を要する場合もある。
【０００５】
しかし、既存の自動車TTSシステムはいずれも、環境条件を補償するように、とりわけ音声速度、ピッチ、およびボリュームなどのTTS合成音声の様々なパラメータに対して補正を適用するために車両センサデータを分析しない。実際に、殆どのTTSシステムが、単一の代表的な車両操作条件について工場にて調整され、環境条件の変化を補償するようにこれらのシステムを動的に最適化することは、不可能である。したがって、多様な車両操作条件にわたって最大限に高められた明瞭度を実現するために、自動車TTSシステムの出力音声パラメータを最適化するためのシステムおよび方法を提供することが有効となる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による自動車TTS制御システムの一実施形態が、自動車車両の1つまたは複数の操作状態を計測するように構成された1つまたは複数の車両センサを備える。車両センサは、TTSスピーチシンセサイザの出力音声品質に作用する複数のTTSオーディオパラメータを格納するための格納モジュールを備えるTTSエンジンに結合される。また、TTSエンジンは、車両センサにより取得された計測値に基づいて車両の操作状態を分析し、計測された車両の状態を条件として、TTS合成音声の明瞭度を上昇させるためにTTS合成音声の品質を変更するように、TTSオーディオパラメータに対する変化を算出する、1つまたは複数のTTS調整モジュールをさらに備える。
【０００７】
計測される車両の状態には、車両速度、車両の車内ノイズレベル、車両の乗員数、車両内の乗員の位置、環境の照明条件、運転もしくは視認性に影響を及ぼし得る気象条件、道路起伏条件、または、車両操作者の集中力レベルに対する影響を有し得る任意の他の環境条件が含まれてよい。これらの車両操作状態を計測するために、多様なセンサを使用することができる。例えば、車両速度は、速度計、走行距離計、減速を計測するアンチロックブレーキセンサ、全地球測位センサ、または、車両速度の直接的もしくは間接的な示唆を与える任意の他のセンサによって取得されてよい。同様に、車内ノイズレベルは、マイクロフォンを使用して直接的に計測されてよく、または、窓が開かれる場合に風ノイズの上昇を示唆する窓引上げ/引下げセンサ、比較的高速時のノイズの上昇を示唆する車両速度センサ、起伏の多い道路上でのノイズの上昇を示唆する車両懸架センサ、もしくは車両内部のノイズレベルを示唆し得る任意の他のタイプのセンサなどのセンサから推定されてよい。車両の乗員数および乗員の位置は、圧力センサ、重量センサ、または、乗員の存在を示唆する任意の他のセンサを使用して計測されてよい。操作中の車両の環境の照明条件は、環境光センサを使用して直接的に計測されてよく、または、ヘッドライトオン/オフセンサ、もしくは照明条件を示唆する任意の他のセンサから推定することが可能である。同様に、気象条件は、温度センサによって、または、フロントガラスワイパーオン/オフセンサもしくは気象条件の示唆を与える任意の他のセンサから得られた計測値から、推定されてよい。道路条件は、車両懸架センサからの、または車両の上下移動を示唆する加速度計からの、または道路起伏性の示唆を与える任意の他のセンサからの計測値から、推定されてよい。前述のセンサのリストは、本発明の一実施形態において使用され得るものの代表的なものであり、本発明の範囲を限定することを意図されない。また、車両の状態またはその環境に関する情報を提供する任意の他のタイプのセンサが、本発明の範囲および趣旨にやはり含まれる。
【０００８】
本発明によるTTS制御システムの一実施形態においては、制御システムは、明瞭度のレベルを高めるために、車両の状態の計測値に基づいてTTS合成音声パラメータを調節することができる。調節され得るTTSオーディオパラメータには、とりわけTTS音声ボリューム、TTS音声速度、TTS音声ピッチ、およびTTS音声が送信されるスピーカが含まれる。また、音声の性別、言語、またはある特定の地方訛りなどの、TTS音声の他の特性が、運転者の音声をサンプリングするマイクロフォン、または運転者が好みを選択するために用いる入力センサなどのセンサ入力に応じて調節されてもよい。
【０００９】
また、TTS制御システムの一実施形態が、明瞭度を上昇させるために車両状態を補償する様式において、車両状態の計測値をTTS音声シンセサイザのオーディオパラメータに関連付ける役割を担う1つまたは複数のTTS調整モジュールをさらに備える。本発明によるTTS調整モジュールの一実施形態においては、計測された車両状態の値が、ビンに区分される。例えば、車両速度の状態が、時速0マイルから時速30マイルに対応するビン、時速30マイルから時速60マイルに対応するビン、および、時速60マイル超に対応するビンに区分されてよく、または、所望の細分度レベルに対応する任意の他の区分に分けられてよい。それぞれの車両状態ビンに対して、各TTSオーディオパラメータに対する値が提供される。計測された車両状態が配置されるビンに基づいて、適切なTTSオーディオパラメータが割り当てられる。
【００１０】
TTS調整モジュールの別の実施形態においては、TTSオーディオパラメータの値が、オーティオパラメータを計測された車両状態の値に関連付ける区分線形関数に基づいて、割り当てられる。TTS調整モジュールのさらに別の実施形態においては、TTSオーディオパラメータの値が、連続関数によって車両状態パラメータに関連付けされる。オーディオパラメータを計測された車両状態に関連付ける他の方法もまた可能であり、本発明の範囲および趣旨に含まれる。以下の詳細な説明と、初めに簡単に説明される添付の図面との検討により、本発明の他の実施形態および利点が当業者に明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】車両操作者が様々な運転環境においてTTSシステムを使用する、典型的な運転シナリオの図である。
【図２】車両の状態を判定するために使用される複数の車両センサへのインターフェースを示す、本発明の一実施形態によるTTS制御システムのブロック図である。
【図３】本発明によるTTS制御エンジンの一実施形態のさらに詳細なブロック図である。
【図４】TTSオーディオパラメータと車両状態との関係を示す、本発明によるTTS調整モジュールの実施形態の概略図である。
【図５】TTSオーディオパラメータと車両状態との関係を示す、本発明によるTTS調整モジュールの実施形態の概略図である。
【図６】TTSオーディオパラメータと車両状態との関係を示す、本発明によるTTS調整モジュールの実施形態の概略図である。
【図７】TTS調整モジュールの一実施形態を表形式にて示す図である。
【図８】複数の車両状態に対するTTSオーディオパラメータの関数関係を示す、TTS調整モジュールの一実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
多様な運転条件にわたって明瞭度を最大限に高めるために、TTSスピーチパラメータの最適な調整を可能にする、自動車車両のためのテキスト読み上げ(TTS)システムが提示される。典型的な運転シナリオが図1に示される。車両104が道路102に沿って進行する。第1の期間106の間では、車両は、時速35マイルで進行し、エンジンの作動、道路に接するタイヤ、および風と車台との相互作用によりもたらされる環境ノイズは最小限である。期間106の間では、運転者は、比較的リラックスすることができ、大きなストレス下におかれないことが可能である。運転者が、期間106の間にTTSシステムを利用する場合には、速度、ピッチ、ボリューム、および、合成音声の他の特性は、これに応じて調節されてよい。例えば、合成音声の速度が、比較的高速に設定されてよく、ボリュームが比較的低く設定されてよく、ピッチおよび合成音声の他の特性が、この環境条件に関する望ましいレベルに設定されてよい。
【００１３】
次いで、車両104は時速70マイルに加速し112、運転者は、期間108の間にTTSシステムを再度利用する。車両の速度の上昇により、運転者のストレスレベルおよび集中力レベルが上昇する場合があり、さらにエンジン、道路、および風のノイズも高まる。これに応じて、合成TTS音声の速度が、運転者のストレスレベルの上昇を考慮して低減されてよく、速度の上昇による車内ノイズレベルの上昇を補償するためにボリュームが高められてよい。
【００１４】
最終的に、車両は、再び時速35マイルに減速され114、期間110の間に、運転者は、TTSシステムを再度利用する。運転者のストレスレベルが速度の減速により比較的低くなる可能性があるため、合成音声の速度は上昇されてよく、ノイズレベルの低下により、ボリュームは、低減されてよい。このように、合成TTS音声は、運転者のフラストレーションを最小限に抑えつつ明瞭度を最大限に高めるために、環境条件の各セットについて最適化されたパラメータを用いて再生される。
【００１５】
図1に提示される例は、TTSパラメータを調節するために車両速度を一次感知変数(the primary sense variable)として使用する、本発明による可変TTSシステムの非常に簡単な一実施形態の動作を示す。しかし、TTSシステムの最適な性能を実現するために、多数の他の感知変数およびセンサを使用することが可能である。図2は、多数のアクティブセンサを内蔵する本発明による可変TTSシステムの一実施形態のブロック図である。TTS制御エンジン202が様々な車両センサから入力を受領する。例えば、車両速度センサ206は、車両の現在速度または速度履歴に関するデータを通知する。センサ206は、車両速度計、時間信号と組み合わされる車両走行距離計、減速を示唆するアンチロックブレーキセンサ、車両の移動を示唆する全地球測位センサ、または、車両速度の示唆を与え得る任意の他のセンサを含むことが可能である。車内ノイズセンサ208は、車両ノイズの示唆を与えるデータをTTS制御エンジン202に供給する。このようなセンサは、車内ノイズを直接サンプリングするマイクロフォンを含むことが可能であり、あるいは、車両速度、窓が開かれるかもしくは閉じられるか、車両のラジオがオンに切り替えられるかもしくはオフに切り替えられるかなど、ノイズレベルの間接的な示唆を与えるセンサ、または、車内が静かもしくは騒々しいことの示唆を与え得る任意の他のセンサを含むことが可能である。懸架装置センサ204が、車両が上を移動しつつある面のタイプの示唆を与えてよい。起伏の多い面は、車内ノイズの上昇、ならびに運転者に対する集中力要求度およびストレスの上昇を示唆することが可能である。同様に、フロントガラスワイパーオン/オフセンサ210が、運転者のストレスおよび集中力要求度の上昇を引き起こすこととなる気象条件の悪化および視認性の悪化を示唆してよい。窓引上げ/引下げセンサ212は、車内ノイズレベルの上昇および運転者の注意の乱れの上昇を示唆してよい。ヘッドライトセンサ214は、操作中の車両の環境の照明条件を示唆してよく、視認性条件の悪化を示唆することが可能である。乗員センサ216が、車両内の人数および乗員の座席位置を示唆してよい。このような情報は、重量センサ、圧力センサ、または乗員を感知することが可能な任意の他のセンサを利用して取得することが可能である。この情報は、車両内のノイズレベルを示唆するために使用することが可能であり、また、意図される受け手に近いスピーカに車両メッセージを送信するために使用することも可能である。例えば、発話される運転方向を、車両の他の乗員の注意の乱れを最小限に抑えつつ明瞭度をさらに良好に向上させるように、運転者の近くのスピーカに送信することが可能である。他のメッセージを車両全体のスピーカに送信することによって、それらを全ての乗員に対してより広く提供することが可能である。
【００１６】
上述のセンサは、例示の車両センサとしてのみ示され、本発明の範囲を限定することを意図されない。とりわけ電気系統センサ、燃料センサ、および重量センサを含む多数の他の車両操作パラメータセンサが可能であり、本発明によるTTS制御エンジン202に対する入力として、全てを使用することが可能である。
【００１７】
TTS制御エンジン202は、受領したセンサデータにもとづき、車両の現在の状態を認識するように作動し、次いで、知覚した車両状態に対する人間の反応を判定するために、および補償を行うためのTTSスピーチ合成動作に対して対応措置(countermeasures)を適用するために、この状態を制御ユニットに格納された複数のモデルと比較する。例えば、運転者が加速すると、車両を制御するために必要な集中力量は増加する。次いで、運転者がオーディオストリームを聴くと、脳は、一度に2つの作業に対して集中しなければならず、これは、車両を制御するためにより多くの集中力が必要となるため、さらに困難になる。オーディオストリームが減速されると、運転者は、運転作業に対する安定した集中力レベルを維持しつつ、オーディオストリームをより良好に把握することが可能となり、殆どのケースにおいては、運転者は、オーディオストリームが減速されたことに気づくことすらない。同様に、ボリュームレベルおよびピッチレベル、ならびに合成TTS音声の他の特性に対する運転者の受容力が、様々な車両操作条件下における運転者の集中力レベルまたはストレスレベルによって、やはり影響され得る。また、TTS音声を、好ましくは自動車車両内の特定のスピーカに送信することにより、特定の状況における明瞭度を向上させることがやはり可能である。例えば、右折を示す運転指示が右側のスピーカから流され、左折を示す指示が左側のスピーカから流されることにより、運転者に対するそれらの指示の明瞭度を向上させることができる。車両の操作環境を条件として、明瞭度を向上させるためにTTS音声の任意の特性を調節することは本発明の範囲内に含まれる。
【００１８】
図3は、本発明によるTTS制御エンジン202の一実施形態のブロック図を示す。TTS制御エンジン202は、車両の状態を判定するために1つまたは複数の車両センサ312と相互作用するセンサインターフェース320を備える。車両の状態の判定は、先に説明された車両センサにより判定され得るパラメータの中でも、特に、車両速度、車室内ノイズ、道路条件、気象条件、および照明条件などのパラメータを必要としてよい。次いでセンサインターフェース320は、1つまたは複数のTTS調整モジュール322、324に車両状態情報を送り、TTS調整モジュール322、324は、車両状態を分類し、それらを、人間の反応および、TTSスピーチ合成パラメータの調節の間に実行させることが可能な関連する対応措置に関連付ける。このようなスピーチ合成パラメータは、TTSパラメータモジュール326に格納され、車両の現在の状態およびその環境を考慮に入れる1つまたは複数のTTS調整モジュール322、324に基づいてアップデートされまたは修正され得る。次いで、TTS制御エンジン202は、運転者に対し再生されるTTSオーディオストリームを、特定された対応措置に応じて修正させるために、TTSパラメータモジュール326からTTSスピーチシンセサイザ310にパラメータをエクスポートする。
【００１９】
TTS調整モジュールは様々な形態をとり得る。図4から図6は、車両速度に対してTTS音声速度およびTTS音声ボリュームを関連付ける簡単な調整モジュールの複数の例を示す。図4においては、音声速度が左の垂直軸402に沿ってグラフ化され、音声ボリュームが右の垂直軸406に沿ってグラフ化される。車両速度が水平軸404に沿ってグラフ化される。TTS調整モジュールのこの実施形態においては、速度は時速20マイルのビンに量子化され、音声速度および音声ボリュームは各速度ビンに割り当てられる。破線トレース410は、車両速度に対する音声速度をグラフ化する。車両が時速10マイルから時速30マイルに加速すると、トレース410は、運転者が車両の制御の際に費やす可能性のある精神的努力の上昇を考慮に入れるために、TTSシンセサイザの音声速度が初期高速度からより低い速度に降下し得ることを示す。同様に、実線トレース412は、車両速度に対する音声ボリュームを示す。車両が加速すると、音声ボリュームは、速度の上昇に伴う車両ノイズの上昇を補償するために、離散的な上昇飛び(discrete increasing jumps)をし得る。
【００２０】
図5は、車両速度に対して音声速度および音声ボリュームを関連付けるために区分線形関数(piecewise-linear functions)を使用する代替的なアプローチを示す。予め定められた車両速度値で離散的な飛びをする代わりに、音声速度トレース510は、車両速度が時速0マイルから時速20マイルに上昇すると、第1の傾斜で直線的に下がり得る。次いで、車両速度が時速20マイルから40マイルに上昇すると、第2の傾斜で直線的に下がる。同様に、音声ボリュームトレース512は、音声ボリュームが、一連の離散的な傾斜で、車両速度に伴い直線的に上がり得ることを示す。
【００２１】
図6は、区分線形関数を滑らかな曲線に置き換えたさらに別の代替的なアプローチを示す。破線曲線610が車両速度に対する音声速度を示し、実線曲線612が車両速度に対する音声ボリュームを示す。滑らかな曲線は車両速度の変化に伴う、TTSスピーチパラメータの連続的な調節を示し、この連続的な調節は、運転者に対してあまり目立たない可能性があるが、やはり、実施するためにさらに多くのハードウェアリソースまたはソフトウェアリソースを必要とする場合がある。TTSシステムの他の実施形態が、上述のタイプのTTS調整モジュールの組合せを、または様々なTTSオーディオパラメータを処理するための代替的な調整モジュールを使用してよい。
【００２２】
図7は、パラメータルックアップテーブルにもとづくTTS調整モジュールの別の実施形態を示す。車両速度が、このテーブル中で水平方向に作表され、例示のビン702は、時速0マイルから時速20マイルの速度に対応し、ビン704は、時速21マイルから時速50マイルの速度に対応し、ビン706は、時速51マイルから時速70マイルに対応し、ビン708は、時速71マイルまたはそれを上回る速度に対応する。各車両速度ビン702、704、706、および708に対して、様々なTTSパラメータの値が、テーブルの垂直軸に沿って作表される。例えば、TTS速度710、TTSボリューム712、およびTTSピッチ714が作表され得る。TTS制御エンジン202(図3を参照)により判定されるような、現在の車両速度に応じて、車両速度ビン702、704、706、または708の中の1つが選択され、対応するTTSパラメータが、計測された車両条件を補償するようにTTS出力音声を設定するために、TTSスピーチシンセサイザ310に送出される。
【００２３】
簡略化のために、図4から図7は、単一の変数、すなわち車両速度に基づいてTTSパラメータを調節するように作動するTTS調整モジュールを示している。しかし、任意の個数の車両操作パラメータを、TTSスピーチシンセサイザの調整のために調整モジュールに織り込むことができる。例えば、このようなパラメータには、車室内ノイズレベル、気象条件、車両の乗員の数および位置、視認性レベル、道路条件、等々が含まれてよい。また、ある特定の運転者の特異性が、TTSシステムを調整するために使用することが可能な操作パラメータを構成してもよい。例えば、男性の音声もしくは女性の音声についての、またはある特定の言語もしくは地方訛りについての運転者の好みを、マイクロフォンサンプリングシステムを介した運転者自身の音声の分析によって、または、好みに関するユーザの入力を要求することによって、判定することが可能である。このような操作パラメータも本発明の範囲および趣旨に含まれる。
【００２４】
図8は、複数の変数の関数である複数のTTSパラメータ関数を含む本発明によるTTS調整モジュールのさらに別の実施形態を示す。例えば、基準テーブル(criteria table)820が、2つの計測された車両パラメータ、すなわち車両速度802および車内ノイズ804に対して、3つのTTSパラメータ、すなわちTTSピッチ806、TTS速度808、およびTTSボリューム810を関連付ける。例えば、TTSボリューム関数810は、複数の車両速度ビン(vehicle speed bins)および車内ノイズビン(interior noise bins)について作表された関数である。この関数は、車内ノイズパラメータが高レベルの背景ノイズ(background noise)を示唆する場合には(例えば車両の窓が開かれている場合には)、低速度に対してもTTSボリュームを上昇させるように作用し得る。パラメータ関数806、808、および810は、図8における車両速度802の変数および車内ノイズ804の変数のビニング(binning)により示されるような、離散的にビニングされたルックアップテーブルである必要は必ずしもないことに留意されたい。また、TTSパラメータ関数は、図5および図6に説明された実施形態の線に沿った複数のセンサ変数の連続関数または区分線形関数であってもよい。
【００２５】
前述の説明は、自動車車両用途における音声プロンプトの明瞭度を最大限に高めるために、TTSスピーチ合成を能動的に最適化するためのシステムの複数の実施形態を提示した。本発明の他の実施形態および利点は当業者には明らかであり、それらは本発明の範囲および趣旨に含まれる。さらに、本発明は、添付の特許請求の範囲によって規定される。
【符号の説明】
【００２６】
202  TTS制御エンジン
204  懸架装置センサ
206  車両速度センサ
208  車内ノイズセンサ
210  フロントガラスワイパーオン/オフセンサ
212  窓引上げ/引下げセンサ
214  ヘッドライトセンサ
216  乗員センサ
310  TTSスピーチシンセサイザ
312  車両センサ
320  センサインターフェース
322  TTS調整モジュール
324  TTS調整モジュール
326  TTSパラメータモジュール
820  基準テーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【外国語明細書】
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