(57)【要約】【課題】操作に対する負荷を軽減し、さらに、音声認識処理の精度を向上させることができる音声認識装置を提供する。【解決手段】音声認識装置は、語句を発声することによって生じる音声を入力して音声情報を出力する音声入力部と、前記音声情報に基づいて音声認識処理を行い、音声認識情報を出力する音声認識部と、前記語句の音節に基づいて行われた操作を入力して操作情報を出力する操作入力部と、複数の語句が格納された辞書を記憶する記憶部と、前記操作情報に基づいて前記辞書から候補語句を取得し、前記音声認識情報に基づいて前記候補語句から発声された前記語句を選択する選択部と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
語句を発声することによって生じる音声を入力して音声情報を出力する音声入力部と、
前記音声情報に基づいて音声認識処理を行い、音声認識情報を出力する音声認識部と、
前記語句の音節に基づいて行われた操作を入力して操作情報を出力する操作入力部と、
複数の語句が格納された辞書を記憶する記憶部と、
前記操作情報に基づいて前記辞書から候補語句を取得し、前記音声認識情報に基づいて前記候補語句から発声された前記語句を選択する選択部と、
を備えた音声認識装置。
【請求項２】
語句を発声することによって生じる音声を入力して音声情報を出力する音声入力部と、
前記音声情報に基づいて音声認識処理を行い、音声認識情報を出力する音声認識部と、
前記語句の音節に基づいて行われた操作を入力して操作情報を出力する操作入力部と、
複数の語句が格納された辞書を記憶する記憶部と、
前記音声認識情報に基づいて前記辞書から候補語句を取得し、前記操作情報に基づいて前記候補語句から発声された前記語句を選択する選択部と、
を備えた音声認識装置。
【請求項３】
語句を発声することによって生じる音声を入力して音声情報を出力する音声入力部と、
前記音声情報に基づいて音声認識処理を行い、音声認識情報を出力する音声認識部と、
前記語句の音節に基づいて行われた操作を入力して操作情報を出力する操作入力部と、
複数の語句が格納された辞書を記憶する記憶部と、
前記音声認識情報に基づいて前記辞書から第１の候補語句を取得し、前記操作情報に基づいて前記辞書から第２の候補語句を取得し、前記第１の候補語句および前記第２の候補語句に基づいて発声された前記語句を選択する選択部と、
を備えた音声認識装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音声認識装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術として、発話した音声を取得する音声取得手段と、音声以外の第２の方法で入力した内容を取得する第２入力取得手段と、前記音声取得手段で取得した音声を識別する音声識別手段と、階層毎に音声と命令とを対応づけて記憶している音声認識辞書記憶手段と、前記第２入力取得手段で取得した内容により前記音声認識辞書記憶手段に記憶されている階層を識別する階層識別手段と、前記音声識別手段で識別された音声の命令を前記階層識別手段で識別された階層から検索する命令内容検索手段と、から構成されることを特徴とした音声認識装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この音声認識装置によると、走行中でも運転者が表示部や操作部に視線をそらすことなく、タッチパッド操作により手指の感覚と動作のみで操作階層を指定し、辞書データ中で照合対象とする認識語彙の範囲限定を可能とすることにより、運転の安全性が改善し、複雑な操作も簡便化できて操作性が向上し、認識率を改善することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２４０６８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の音声認識装置は、認識語彙の範囲限定がなされるのは、指定された操作階層にある語彙のみであるため、他の階層にある語彙の認識率を改善するものではなく、不便であった。
【０００６】
本発明の目的は、操作に対する負荷を軽減し、さらに、音声認識処理の精度を向上させることができる音声認識装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、語句を発声することによって生じる音声を入力して音声情報を出力する音声入力部と、前記音声情報に基づいて音声認識処理を行い、音声認識情報を出力する音声認識部と、前記語句の音節に基づいて行われた操作を入力して操作情報を出力する操作入力部と、複数の語句が格納された辞書を記憶する記憶部と、前記操作情報に基づいて前記辞書から候補語句を取得し、前記音声認識情報に基づいて前記候補語句から発声された前記語句を選択する選択部と、を備えた音声認識装置を提供する。
【０００８】
本発明の他の一態様は、語句を発声することによって生じる音声を入力して音声情報を出力する音声入力部と、前記音声情報に基づいて音声認識処理を行い、音声認識情報を出力する音声認識部と、前記語句の音節に基づいて行われた操作を入力して操作情報を出力する操作入力部と、複数の語句が格納された辞書を記憶する記憶部と、前記音声認識情報に基づいて前記辞書から候補語句を取得し、前記操作情報に基づいて前記候補語句から発声された前記語句を選択する選択部と、を備えた音声認識装置を提供する。
【０００９】
本発明の他の一態様は、語句を発声することによって生じる音声を入力して音声情報を出力する音声入力部と、前記音声情報に基づいて音声認識処理を行い、音声認識情報を出力する音声認識部と、前記語句の音節に基づいて行われた操作を入力して操作情報を出力する操作入力部と、複数の語句が格納された辞書を記憶する記憶部と、前記音声認識情報に基づいて前記辞書から第１の候補語句を取得し、前記操作情報に基づいて前記辞書から第２の候補語句を取得し、前記第１の候補語句および前記第２の候補語句に基づいて発声された前記語句を選択する選択部と、を備えた音声認識装置を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、操作に対する負荷を軽減し、さらに、音声認識処理の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る車両内部の概略図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態に係る音声認識装置のブロック図である。
【図３】図３（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る「デパート」を示す音声波形であり、（ｂ）は、タッチ区間と非タッチ区間とを示した概略図であり、（ｃ）は、タッチ入力部から出力された信号レベル波形を示した概略図である。
【図４】図４（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る「ホテル」を示す音声波形であり、（ｂ）は、タッチ区間と非タッチ区間とを示した概略図であり、（ｃ）は、タッチ入力部から出力された信号レベル波形を示した概略図である。
【図５】図５（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態に係る語句に対するタッチ操作の一例である。
【図６】図６は、本発明の第１の実施の形態に係るフローチャートである。
【図７】図７は、本発明の第２の実施の形態に係るフローチャートである。
【図８】図８は、本発明の第３の実施の形態に係るフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
[第１の実施の形態]
（車両の構成）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る車両内部の概略図である。本発明の音声認識装置を車両に搭載し、被制御装置としてのカーナビゲーション装置の操作を音声によって行う場合について説明する。また、本実施の形態においては、主に、操作者として運転者の音声による操作について説明する。
【００１３】
車両１は、図１に示すように、車両１の図示しないステアリングシャフトの端部に回転可能に設けられたステアリング１０と、音声認識装置２と、カーナビゲーション装置３と、を備えて概略構成されている。
【００１４】
カーナビゲーション装置３は、図１に示すように、表示部３０を備えている。表示部３０には、一例として、車両１の現在位置周辺の地図や操作メニュー等が表示される。
【００１５】
（音声認識装置の構成）
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る音声認識装置のブロック図である。この音声認識装置２は、語句の音節に合わせてタッチ入力部２１にタッチ操作を行うことによって候補語句を限定し、音声認識処理の精度を向上させるものである。なお、語句とは、例えば、被制御装置に対して可能な操作を簡潔に示す文字列であり、単語であっても文章であっても良い。
【００１６】
音声認識装置２は、図１および図２に示すように、音声を取得するように操作者と対向するメータパネル上方に設けられた音声入力部２０と、操作者がステアリング１０を把握した状態で操作可能となる、ステアリング１０の左側に設けられた操作入力部としてのタッチ入力部２１と、後述する音声認識部２２と、後述するひな形を格納するひな形集２３０、および多数の語句を格納する辞書２３１を記憶する記憶部２３と、後述する選択部２４と、を備えて概略構成されている。
【００１７】
図３（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る「デパート」を示す音声波形であり、（ｂ）は、タッチ区間と非タッチ区間とを示した概略図であり、（ｃ）は、タッチ入力部から出力された信号レベル波形を示した概略図であり、図４（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る「ホテル」を示す音声波形であり、（ｂ）は、タッチ区間と非タッチ区間とを示した概略図であり、（ｃ）は、タッチ入力部から出力された信号レベル波形を示した概略図である。図３（ａ）および図４（ａ）は、横軸が時間、縦軸が振幅であり、図３（ｃ）および図４（ｃ）は、横軸が時間、縦軸が信号レベルである。なお、タッチ区間とは、タッチ入力部になされたタッチ操作が継続する時間を示し、非タッチ区間とは、タッチ区間とタッチ区間の間の時間、言い換えるなら、タッチ操作がなされていない時間を示している。また、図３（ｂ）および図４（ｂ）に示す「ｄｅ」や「ｈｏ」は、音節を示し、「ｐａｕ」は、無音区間を示している。
【００１８】
音声入力部２０は、一例として、発声された音声を取得するマイクロフォンを含んで構成され、図３（ａ）および図４（ａ）に示す音声波形を出力する。この音声波形が、音声情報として出力される。
【００１９】
タッチ入力部２１は、一例として、手指によるタッチ操作を検出するタッチセンサを含んで構成され、図３（ｃ）および図４（ｃ）に示すように、タッチ操作による静電容量の変化をＯＮとＯＦＦの信号レベル波形として出力する。この信号レベル波形が、操作情報として出力される。なお、タッチ入力部２１は、例えば、抵抗感圧方式、赤外方式等のタッチ操作を検出できるセンサでも良く、また、機械式スイッチ等のようにＯＮとＯＦＦが判別できるものでも良い。
【００２０】
音声認識部２２は、音声入力部２０から出力された音声情報に対して音声認識処理を行い、音声認識処理の結果である音声認識情報を選択部２４に出力する。音声認識情報とは、音声認識処理を行って得られた語句の情報である。
【００２１】
記憶部２３に記憶されるひな形集２３０とは、子音、母音、無声破裂音（ｐ、ｔ、ｋ）、無声摩擦音（ｓ）、鼻音（ｎ、ｍなど）等の音声波形をひな形として格納したものである。このひな形は、例えば、特徴量をＭＦＣＣ（Mel Frequency Cepstrum Coefficient）を用いて数値化したものである。
【００２２】
（音声認識装置の動作）
図５（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態に係る語句に対するタッチ操作の一例である。以下に、本発明の第１の実施の形態における音声認識装置の動作を、各図を参照しながら図６に示すフローチャートに従って詳細に説明する。以下に、操作者が現在地付近のデパートを検索する操作を音声によって行う場合について説明する。
【００２３】
まず、操作者は、現在地付近にあるデパートを検索するため、音声入力部２０に向けて語句として「デパート」と発声し、図３（ｂ）および（ｃ）に示すように、語句の発声、すなわち、語句の音節に合わせてタッチ入力部２１に対してタッチ操作を行う（Ｓ１）。
【００２４】
次に、選択部２４は、タッチ入力部２１を介して取得した操作情報を解析して、語句の音節の数から語句の文字数を決定し、この文字数に基づいて辞書２３１から語句の候補となる候補語句情報を取得する（Ｓ２）。候補語句情報とは、語句を構成する文字数が一致する語句の情報である。
【００２５】
具体的には、選択部２４は、所定の時間（例えば１秒）以上、ＯＦＦの区間、すなわち、図３（ｂ）に示す第１の非タッチ区間が続き、少なくとも１つのタッチ区間を経て、再び所定の時間以上、第２の非タッチ区間が続くとき、その第１および第２の非タッチ区間の間のＯＮの数を語句の音節の数とする。続いて、選択部２４は、タッチ区間におけるタッチ操作の長短によって促音や長音等を判断し、例えば、促音や長音を２文字として音節の数に加えて語句の文字数を算出する。選択部２４は、この文字数と一致する少なくとも１つの語句を辞書２３１から候補語句情報として取得する。
【００２６】
ここで、タッチ操作は、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、語句に含まれる長音や促音等よって幾つかの種類が考えられる。例えば、図５（ａ）に示す「プール」の場合、図５（ａ）に○で示すように、「プ」、「−」、「ル」と、３回に分けて短いタッチ操作を行う場合と、「プー」、「ル」と、長いタッチ操作と短いタッチ操作とを組み合わせて２回に分けてタッチ操作を行う場合等が考えられる。なお、選択部２４による長いタッチ操作と短いタッチ操作の判断は、例えば、予め設定されたタッチ区間の長さを基準にして判断されても良いし、非タッチ区間を基準にして判断されても良く、またこれらに限定されない。
【００２７】
また、例えば、図５（ｂ）に示す「とうきょう」の場合、図５（ｂ）に○で示すように、「と」、「う」、「きょ」、「う」と、４回に分けて短いタッチ操作を行う場合と、「とう」、「きょう」と、２回に分けて長いタッチ操作を行う場合等が考えられる。
【００２８】
さらに、例えば、図５（ｃ）に示す「あいちけん」の場合、図５（ｃ）で示すように、「あ」、「い」、「ち」、「け」、「ん」と、５回に分けて短いタッチ操作を行う場合と、「あ」、「い」、「ち」、「けん」と、短いタッチ操作と長いタッチ操作を組み合わせて４回に分けてタッチ操作を行う場合等が考えられる。この「けん」の「ん」は、鼻音とも撥音とも呼ばれる。
【００２９】
そこで、選択部２４は、例えば、短いタッチ操作は、１音節を１文字とし、長いタッチ操作は、長音、鼻音または促音を含むとして１音節を２文字として語句の文字数を算出する。つまり、選択部２４は、長いタッチ操作が１回と、短いタッチ操作が１回、続いて操作されたとき、辞書２３１から、先頭の音節が長音、鼻音または促音を含み、文字数が３である語句を抽出する。また、選択部２４は、音声波形を分割するための分割情報をタッチ区間および非タッチ区間から生成し、音声認識部２２に送信する。
【００３０】
なお、例えば、「デパート」の長音を示す「ｐａ」のタッチ区間の長さと、「ホテル」の何れかの音節のタッチ区間の長さがほぼ等しい場合が考えられる。このとき、選択部２４は、上記した方法に基づいてタッチ区間の長さを判断するので、正確に所定の語句におけるタッチ区間の長短を判断することができる。
【００３１】
次に、選択部２４は、音声認識部２２を介して音声認識情報を取得し、取得した音声認識情報に基づいて候補語句情報に含まれる候補語句から対応する語句を選択する（Ｓ３）。
【００３２】
具体的には、まず、音声認識部２２は、図３（ａ）に示すように、選択部２４から取得した分割情報に基づいて音声波形を分割する。続いて、音声認識部２２は、分割された区間をさらに母音、子音などの区間に分けた音声波形と、ひな形集２３０に含まれる音声波形のひな形とのパターンマッチングを行う。選択部２４は、例えば、ＨＭＭ（Hidden Markov Model；隠れマルコフモデル）を用いて分割された区間ごとの音声認識処理を行い、その結果に基づいて候補語句の中から音声情報に対応する語句を選択する。
【００３３】
次に、選択部２４は、選択した語句の語句情報を被制御装置としてのカーナビゲーション装置３に送信する（Ｓ４）。この語句情報には、カーナビゲーション装置３を制御する情報が含まれており、語句情報を受信したカーナビゲーション装置３は、語句情報に基づいて現在地付近のデパートを検索し、その結果を表示部３０に表示する。
【００３４】
（第１の実施の形態の効果）
本発明の第１の実施の形態における音声認識装置によれば、以下の効果が得られる。
（１）タッチ入力部に対するタッチ操作によって、音声波形を音節ごとに分割することができるので、音声波形をひな形を用いて分割する方法に比べて高速で、かつ、精度の良い音声認識処理を行うことができる。
（２）タッチ操作によって、認識対象の語句の文字数が決定されるので、候補語句の数を文字数から限定することができ、精度の良い音声認識処理を行うことができる。
（３）運転操作時に、音声によって被制御装置の操作を行うことができるので、操作者の視線移動を少なくし、操作者の負荷を軽減することができる。
【００３５】
[第２の実施の形態]
以下に本発明の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態は、音声認識処理に基づいて選択された候補語句からタッチ操作に基づいて算出される文字数に一致する語句を選択する点において異なっている。なお、以下の各実施の形態において、第１の実施の形態と同様の機能および構成を有する部分については、同じ符号を付し、説明は省略するものとする。
【００３６】
（音声認識装置の構成）
本実施の形態における音声認識装置２は、第１の実施の形態における音声認識装置と同じ構成を有する。
【００３７】
（音声認識装置の動作）
以下に、本実施の形態における音声認識装置の動作について、図７のフローチャートに従って説明する。
【００３８】
まず、操作者は、現在地付近にあるデパートを検索するため、音声入力部２０に向けて語句として「デパート」と発声し、図３（ｂ）および（ｃ）に示すように、語句の発声、すなわち、語句の音節に合わせてタッチ入力部２１に対してタッチ操作を行う（Ｓ２０）。
【００３９】
次に、音声認識部２２は、音声入力部２０を介して音声情報を取得して音声認識処理を行い、音声認識情報を生成する。音声認識部２２は、その音声認識情報に基づいて辞書２３１から語句の候補となる候補語句情報を取得する（Ｓ２１）。
【００４０】
具体的には、音声認識部２２は、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、第１および第２の非タッチ区間から語句を示す音声波形を決定する。続いて、音声認識部２２は、母音、子音などの区間に分けた音声波形と、音声波形のひな形とのパターンマッチングを行う。音声認識部２２は、例えば、ＨＭＭを用いて音声認識処置を行い、その結果に基づいて音声情報に対応する候補語句情報を辞書２３１から取得する。
【００４１】
次に、選択部２４は、タッチ入力部２１を介して取得した操作情報を解析して、語句を構成する文字数を決定し、この文字数に基づいて音声情報に対応する候補語句情報から語句を選択する（Ｓ２２）。
【００４２】
次に、選択部２４は、選択した語句の語句情報を被制御装置としてのカーナビゲーション装置３に送信し（Ｓ２３）、語句情報を受信したカーナビゲーション装置３は、語句情報に基づいて現在地付近のデパートを検索し、その結果を表示部３０に表示する。
【００４３】
（第２の実施の形態の効果）
本発明の第２の実施の形態における音声認識装置によれば、タッチ操作によって発声された語句の文字数を精度良く決定し、音声認識処理によって選択された候補語句からこの文字数に対応する語句を選択するので、精度の良い音声認識処理を行うことができる。
【００４４】
[第３の実施の形態]
以下に本発明の第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態は、音声情報に基づいて取得した第１の候補語句と、操作情報に基づいて取得した第２の候補語句と、をそれぞれ独立に辞書から取得し、第１および第２の候補語句の中で共通する語句を発声された語句とする点で、各実施の形態と異なっている。
【００４５】
（音声認識装置の構成）
本実施の形態における音声認識装置２は、第１の実施の形態における音声認識装置と同じ構成を有する。
【００４６】
（音声認識装置の動作）
以下に、本実施の形態における音声認識装置の動作について、図８のフローチャートに従って説明する。
【００４７】
まず、操作者は、現在地付近にあるデパートを検索するため、音声入力部２０に向けて語句として「デパート」と発声し、図３（ｂ）および（ｃ）に示すように、語句の発声、すなわち、語句の音節に合わせてタッチ入力部２１に対してタッチ操作を行う（Ｓ３０）。
【００４８】
次に、音声認識部２２は、音声入力部２０を介して音声情報を取得して音声認識処理を行い、音声認識情報を生成する。音声認識部２２は、その音声認識情報に基づいて辞書２３１から語句の候補となる第１の候補語句情報を取得する。選択部２４は、タッチ入力部２１を介して取得した操作情報を解析して、語句を構成する文字数を決定し、この文字数に基づいて辞書２３１から語句の候補となる第２の候補語句情報を取得する（Ｓ３１）。
【００４９】
次に、選択部２４は、第１および第２の候補語句を比較し、それぞれの候補語句に共通する語句を選択する（Ｓ３２）。
【００５０】
次に、選択部２４は、選択した語句の語句情報を被制御装置としてのカーナビゲーション装置３に送信し（Ｓ３３）、語句情報を受信したカーナビゲーション装置３は、語句情報に基づいて現在地付近のデパートを検索し、その結果を表示部３０に表示する。
【００５１】
（第３の実施の形態の効果）
本発明の第３の実施の形態における音声認識装置によれば、音声認識情報に基づいて取得した第１の候補語句と、操作情報に基づいて取得した第２の候補語句と、を比較することで、より精度の高い音声認識処理を行うことができる。
【００５２】
上記した各実施の形態の音声認識装置は、選択可能な語句が複数ある場合、また、選択可能な語句がない場合等において、例えば、音声認識処理によって得られた結果を優先しても良く、また、再度入力を促すように被制御装置等を介して報知するように構成されても良い。
【００５３】
なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されず、本発明の技術思想を逸脱あるいは変更しない範囲内で種々の変形および組み合わせが可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１…車両、２…音声認識装置、３…カーナビゲーション装置、１０…ステアリング、２０…音声入力部、２１…タッチ入力部、２２…音声認識部、２３…記憶部、２４…選択部、３０…表示部、２３０…ひな形集、２３１…辞書
【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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