(57)【要約】  応答様態対応テーブル（１４）には、音声対話の開始を指示するキーワードと応答の様態との対応関係が定義されている。応答様態選択部（１３）は、応答様態対応テーブル（１４）を用いて、音声認識部（１０）の認識結果に含まれるキーワードに対応する応答の様態を選択する。対話制御部（１５）は、音声認識部（１０）の認識結果にキーワードが含まれている場合に音声対話を開始し、その後の音声認識部（１０）からの認識結果に応じて応答を決定し、当該応答の様態を応答様態選択部（１３）が選択した様態に制御する。音声出力制御部（１７）は、対話制御部（１５）が制御する応答と様態に基づいて音声データを生成してスピーカ（４）へ出力する。
2017090115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発話音声を認識する音声認識部と、
音声対話の開始を指示するキーワードと応答の様態との対応関係が定義された応答様態対応テーブルを用いて、前記音声認識部の認識結果に含まれる前記キーワードに対応する応答の様態を選択する応答様態選択部と、
前記音声認識部の認識結果に前記キーワードが含まれている場合に音声対話を開始し、その後の前記音声認識部からの認識結果に応じて応答を決定し、当該応答の様態を前記応答様態選択部が選択した様態に制御する対話制御部と、
前記対話制御部が制御する応答と様態に基づいて音声データを生成してスピーカへ出力する音声出力制御部とを備える音声対話装置。
【請求項２】
音声対話の開始を指示するボタンを操作したユーザを識別する個人識別部を備え、
前記応答様態選択部は、ユーザと応答の様態との対応関係が定義されたユーザ応答様態対応テーブルを用いて、前記個人識別部が識別した前記ユーザに対応する応答の様態を選択し、
前記対話制御部は、前記ボタンが操作された場合に音声対話を開始し、その後の前記音声認識部からの認識結果に応じて応答を決定し、当該応答の様態を前記応答様態選択部が選択した様態に制御することを特徴とする請求項１記載の音声対話装置。
【請求項３】
前記応答様態選択部は、応答の様態として、応答の音声の速度、性別、年齢、音量、または音程を選択することを特徴とする請求項１記載の音声対話装置。
【請求項４】
前記応答様態選択部は、応答の様態として、応答の言語、または各言語内の方言を選択することを特徴とする請求項１記載の音声対話装置。
【請求項５】
前記音声認識部は、音声対話装置内のローカル音声認識辞書を用いて発話音声を認識するローカル認識部と、外部の音声認識サーバを利用して発話音声を認識させ認識結果を取得するサーバ認識部とを有し、
前記対話制御部は、前記ローカル認識部の認識結果または前記サーバ認識部の認識結果を用いて応答を決定することを特徴とする請求項１記載の音声対話装置。
【請求項６】
前記応答様態選択部は、応答の様態として、ユーザの音声対話の習熟度に応じた応答の情報量を選択することを特徴とする請求項１記載の音声対話装置。
【請求項７】
前記対話制御部が制御する応答に基づいて表示データを生成してディスプレイへ出力する表示出力制御部を備え、
前記応答様態選択部は、応答の様態として、前記スピーカによる音声応答もしくは前記ディスプレイによる表示応答のいずれか一方、または両方を選択することを特徴とする請求項１記載の音声対話装置。
【請求項８】
前記個人識別部は、音声対話の開始を指示するキーワードを発話したユーザを識別し、
前記応答態様選択部は、前記個人識別部が識別した前記ユーザと、前記ユーザが発話した前記キーワードに対応する応答の様態とを対応付けて、前記ユーザ応答様態対応テーブルに登録することを特徴とする請求項２記載の音声対話装置。
【請求項９】
音声認識部が、発話音声を認識するステップと、
応答様態選択部が、音声対話の開始を指示するキーワードと応答の様態との対応関係が定義された応答様態対応テーブルを用いて、前記音声認識部の認識結果に含まれる前記キーワードに対応する応答の様態を選択するステップと、
対話制御部が、前記音声認識部の認識結果に前記キーワードが含まれている場合に音声対話を開始し、その後の前記音声認識部からの認識結果に応じて応答を決定し、当該応答の様態を前記応答様態選択部が選択した様態に制御するステップと、
音声出力制御部が、前記対話制御部が制御する応答と様態に基づいて音声データを生成してスピーカへ出力するステップとを備える音声対話方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ユーザの発話を認識した結果に応じて対象機器を操作する音声対話装置および音声対話方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のカーナビゲーション装置等に搭載されている音声対話装置は、ユーザの発話以外の雑音等による誤認識を防ぐため、ユーザから音声認識開始の指示を受け付けていた。そのために、例えば、音声認識の開始を指示するボタン（以下、「音声認識開始指示ボタン」と呼ぶ。）がハンドル等に設けられていた。ユーザは、音声認識開始指示ボタンを押下した後に、操作対象である機器を操作するためのコマンド等（以下、「機器操作コマンド等」と呼ぶ。）を発話する。音声対話装置は、音声認識開始指示ボタンの押下が検出されると認識を開始し、発話された音声から機器操作コマンド等を認識する。【０００３】
また、音声対話装置を利用するユーザは、音声対話の慣れに関して初心者から上級者まで様々であるため、音声対話装置は様々な習熟度のユーザに対応する必要がある。そこで、特許文献１には、ユーザの音声対話の習熟度に応じて、ユーザが応答するべき内容に関するガイダンスを含むシステム応答を変更する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２５８２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の音声対話装置は、音声認識開始指示ボタンの押下によって機器操作コマンド等の音声認識を開始し、ガイダンスの出力回数が所定の閾値を超えた場合にシステム応答の様態を変更する等、対話を進めながら応答様態を変更していた。そのため、応答様態の変更に時間を要していた。特に、カーナビゲーション装置等の車載機器のように、音声対話の習熟度が異なる複数のユーザで共有して使用することがある場合、話者が変わったときに瞬時に応答様態を変更することができない。【０００６】
応答様態をすばやく変更するための、音声対話装置の構成として、応答様態が事前に定義されたボタン（以下、「プリセットボタン」と呼ぶ。）を画面に表示し、ユーザに押下されたプリセットボタンに応じた応答様態で音声対話を開始するものが考えられる。しかしながら、カーナビゲーション装置等の車載機器のように、音声対話の習熟度が異なる複数のユーザで共有して使用することがある場合、話者が変わるたびに、ユーザは複数のプリセットボタンの中から所望の応答様態が定義されたプリセットボタンを選択して押下する必要があり、手間がかかる。また、車載機器のような表示制限がある装置においては、プリセットボタンを複数表示するのは困難である。【０００７】
従来の音声対話装置は以上のような構成であるため、音声対話において応答の態様を瞬時に、かつ簡易に変更することができないという課題があった。【０００８】
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、音声対話において応答の様態を瞬時に、かつ簡易に変更することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る音声認識装置は、発話音声を認識する音声認識部と、音声対話の開始を指示するキーワードと応答の様態との対応関係が定義された応答様態対応テーブルを用いて、音声認識部の認識結果に含まれるキーワードに対応する応答の様態を選択する応答様態選択部と、音声認識部の認識結果にキーワードが含まれている場合に音声対話を開始し、その後の音声認識部からの認識結果に応じて応答を決定し、当該応答の様態を応答様態選択部が選択した様態に制御する対話制御部と、対話制御部が制御する応答から音声データを生成してスピーカへ出力する音声出力制御部とを備えるものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、音声対話の開始を指示するキーワードに対応した応答の様態に制御するようにしたので、ユーザが音声対話の開始を指示するキーワードを発話することによって、音声対話装置は、音声対話を開始すると共に応答の様態を切り替える。従って、音声対話において応答の様態を瞬時に、かつ簡易に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１に係る音声対話装置を適用した音声対話システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１に係る音声対話装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１に係る音声対話装置における応答様態対応テーブルの例を示す図である。
【図４】実施の形態１に係る音声対話装置における応答様態データベースの例を示す図である。
【図５Ａ】実施の形態１に係る音声対話装置において、音声対話を開始するための指示を待ち受けているときの動作を示すフローチャートである。
【図５Ｂ】実施の形態１に係る音声対話装置において、音声対話開始後の音声認識時の動作を示すフローチャートである。
【図６】実施の形態１に係る音声対話装置において、初心者向けの、情報量が多い応答表示例である。
【図７】実施の形態１に係る音声対話装置において、中級者向けの、情報量が普通の応答表示例である。
【図８】実施の形態１に係る音声対話装置において、上級者向けの、情報量が少ない応答表示例である。
【図９】この発明の実施の形態２に係る音声対話装置の構成例を示すブロック図である。
【図１０】実施の形態２に係る音声対話装置１において、ユーザＩＤを登録するときの動作を示すフローチャートである。
【図１１】実施の形態２に係る音声対話装置１において、ユーザＩＤと応答様態ＩＤとを対応付けて登録するときの動作を示すフローチャートである。
【図１２】実施の形態２に係る音声対話装置１において、音声対話開始を指示するボタンが押下された場合の動作を示すフローチャートである。
【図１３】この発明の各実施の形態に係る音声対話装置を適用した音声対話システムのハードウェア構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る音声対話装置１を適用した音声対話システムの全体構成を示すブロック図である。この音声対話システムは、音声対話装置１がユーザと音声対話を行い、ユーザの発話音声を認識した結果に応じて対象機器６を操作するものである。この音声対話装置１には、マイク２、音声入力部３、スピーカ４、ディスプレイ５および対象機器６が接続されている。以下では、音声対話システムを車両に搭載した場合を例に用いて、実施の形態１を説明する。
【００１３】
図１の例では、音声対話装置１と対象機器６とが独立した構成を示すが、対象機器６に音声対話装置１を組み込んだ構成にしてもよい。例えば、音声対話装置１は、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、タブレットＰＣ、またはスマートフォン等の携帯情報端末である。あるいは、音声対話装置１が、対象機器６であるカーナビゲーション装置またはカーオーディオ装置等に組み込まれていてもよい。あるいは、音声対話装置１の有する機能が、ネットワーク上のサーバ、スマートフォン等の携帯情報端末、およびカーナビゲーション装置等の車載機器に分散されていてもよい。
【００１４】
図２は、実施の形態１に係る音声対話装置１の構成例を示すブロック図である。音声対話装置１は、音声認識部１０、辞書選択部１１、ローカル音声認識辞書１２、応答様態選択部１３、応答様態対応テーブル１４、対話制御部１５、応答様態ＤＢ（Ｄａｔａｂａｓｅ）１６、音声出力制御部１７および表示出力制御部１８を備えている。
【００１５】
マイク２は、ユーザにより発話された音声を取り込み、音声入力部３へ出力する。音声入力部３は、マイク２からの音声を、例えばＰＣＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｃｏｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）によりＡ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換して、音声対話装置１へ入力する。
【００１６】
音声認識部１０は、ローカル認識部１０ａおよびサーバ認識部１０ｂを備えている。ただし、サーバ認識部１０ｂは必須の構成ではない。
音声認識部１０は、デジタル化された音声データを、音声入力部３から受け取る。音声認識部１０は、音声データから、ユーザが発話した内容に該当する音声区間（以下、「発話区間」と呼ぶ。）を検出し、ローカル認識部１０ａまたはサーバ認識部１０ｂへ出力する。
【００１７】
ローカル認識部１０ａは、入力された発話区間の音声データから、特徴量を抽出する。そして、ローカル認識部１０ａは、当該特徴量に基づいて、ローカル音声認識辞書１２の待ち受け用辞書１２ａまたは音声対話用辞書１２ｂを用いて認識処理を行い、認識結果を応答様態選択部１３または対話制御部１５へ出力する。ローカル認識部１０ａにおける認識処理の方法としては、例えば、ＨＭＭ（Ｈｉｄｄｅｎ  Ｍａｒｋｏｖ  Ｍｏｄｅｌ）法のような一般的な方法を用いて行えばよいため詳細な説明を省略する。
【００１８】
サーバ認識部１０ｂは、入力された発話区間の音声データを、ネットワーク上の音声認識サーバ７へ出力し、音声認識サーバ７からの認識結果を受け取る。音声認識サーバ７は、不図示の音声認識辞書を備えており、サーバ認識部１０ｂから受け付けた音声データの認識処理を行い、認識結果をサーバ認識部１０ｂへ出力する。音声対話装置１にはメモリ容量の制限があるが、音声認識サーバ７にはメモリ容量の制限がないため、音声認識サーバ７は、音声対話装置１に格納されているローカル音声認識辞書１２よりも大規模な音声認識辞書を用いて高性能な認識処理を行うことが可能である。
【００１９】
音声認識部１０は、後述する辞書選択部１１によって待ち受け用辞書１２ａが選択されている場合、予め設定された期間においては、ユーザによる音声対話開始の指示がなくても、音声入力部３から受け取った音声データに対して発話区間を検出し、上述した認識処理を行う。「予め設定された期間」には、例えば音声対話装置１が起動もしくは再開してから終了もしくは停止するまでの間、または音声認識部１０が起動している間等の期間が含まれるものとする。
また、音声認識部１０は、辞書選択部１１によって待ち受け用辞書１２ａが選択されている場合は、認識結果を応答様態選択部１３へ出力し、音声対話用辞書１２ｂが選択されている場合は認識結果を対話制御部１５へ出力する。
なお、音声認識部１０から出力される認識結果は、コマンド等の具体的な文字列として説明するが、例えば、数字で表されたＩＤ等、コマンド等同士を区別できるものあればよい。
【００２０】
また、ローカル認識部１０ａとサーバ認識部１０ｂのどちらにより認識処理を行ってもよいが、本実施の形態１では、辞書選択部１１によって待ち受け用辞書１２ａが選択されている場合は、ローカル認識部１０ａによる待ち受け用辞書１２ａを用いた認識処理を行い、音声対話用辞書１２ｂが選択されている場合は、ローカル認識部１０ａによる音声対話用辞書１２ｂを用いた認識処理、またはサーバ認識部１０ｂによる音声認識サーバ７を利用した認識処理を行うこととする。音声対話用辞書１２ｂが選択されている場合にローカル認識部１０ａまたはサーバ認識部１０ｂのどちらで認識処理を行うかの指示は、後述する対話制御部１５から通知される。
【００２１】
辞書選択部１１は、対話制御部１５の指示に従い、ローカル音声認識辞書１２の待ち受け用辞書１２ａまたは音声対話用辞書１２ｂを選択する。辞書選択部１１は、音声対話装置１が起動もしくは再開したとき、または音声認識部１０が起動したときは、待ち受け用辞書１２ａを選択する。そして、ユーザが音声対話開始を指示し対話制御部１５が辞書切り替えを指示すると、辞書選択部１１は辞書選択部１１ｂを選択する。
【００２２】
ローカル音声認識辞書１２は、音声対話装置１内に格納されており、待ち受け用辞書１２ａおよび音声対話用辞書１２ｂを備えている。
待ち受け用辞書１２ａには、ユーザが音声対話開始を指示するための「キーワード」が予め定義されている。キーワードとは、ユーザが、音声対話装置１に対して対象機器６を操作するためのコマンド等（以下、「機器操作コマンド等」と呼ぶ。）を発話するときに、音声対話の開始を明示するためのものである。そして、本実施の形態１においては、ユーザによるキーワードの発話が、音声対話開始の指示に相当する。
なお、キーワードは、ユーザが定義できるようにして、待ち受け用辞書１２ａを適宜変更可能にしてもよい。
【００２３】
音声対話用辞書１２ｂは、音声対話開始後に、音声認識部１０によって用いられる辞書である。音声対話用辞書１２ｂには機器操作コマンド等が予め定義されている。音声対話用辞書１２ｂの内容は対象機器６に依存するため詳細な説明は省略するが、例えば、対象機器６がカーナビゲーション装置である場合、音声対話用辞書１２ｂには、「地図拡大」等のコマンド、施設名、および住所等が認識語彙として定義されている。
【００２４】
応答様態選択部１３は、音声認識部１０から認識結果を受け取る。そして、応答様態選択部１３は、応答様態対応テーブル１４を参照し、この認識結果に含まれるキーワードに対応する応答様態ＩＤを選択し、応答様態ＩＤを対話制御部１５へ出力する。
【００２５】
ここで、図３に、応答様態対応テーブル１４の一例を示す。応答様態対応テーブル１４は、例えば図３に示すように、音声対話開始の指示となるキーワードに対して、応答様態ＩＤが対応付けられている。
なお、図３の例では、応答様態対応テーブル１４に定義されている応答様態ＩＤは、アルファベットであるが、文字列または数字で表されたＩＤ等、応答様態同士を区別できるものであればよい。
【００２６】
応答様態ＤＢ１６は、応答様態ＩＤごとの応答様態を記憶している。
ここで、図４に、応答様態ＤＢ１６の一例を示す。応答様態ＤＢ１６には、応答様態ＩＤに対して、音声種別、言語種別、認識種別、習熟度種別または出力種別のうちの少なくとも１つの種別が対応付けられている。
音声種別は、スピーカ４から出力する応答音声の速度、性別、年齢層、音量、または音程のうちの少なくとも１つを示す。
言語種別は、スピーカ４から出力する応答音声もしくはディスプレイ５に表示する応答表示の言語、または各言語内の方言のうちの少なくとも１つを示す。
認識種別は、認識結果として、ローカル認識部１０ａの認識結果またはサーバ認識部１０ｂの認識結果のどちらを使用するかを示す。
習熟度種別は、初心者向け、中級者向け、または上級者向け等の習熟度に応じた応答の情報量を示す。図４の例では、初心者向けの場合、応答の情報量を多くして丁寧な音声応答もしくは表示応答を行うこととし、中級者、上級者と音声対話の習熟度が上がるほど応答の情報量を少なくして簡易な音声応答もしくは表示応答を行うこととする。
出力種別は、応答の音声をスピーカ４から出力する出力形態もしくは応答の表示をディスプレイ５に表示する出力形態いずれか一方、または両方を示す。
なお、応答様態は、ユーザが定義できるようにして、応答様態ＤＢ１６を適宜変更可能にしてもよい。
【００２７】
対話制御部１５は、まず、音声対話装置１が起動もしくは再開した後、または音声認識部１０が起動した後、音声対話開始を指示するキーワードに対応した応答様態ＩＤを受け取る。そして、対話制御部１５は、応答様態ＤＢ１６を参照して応答様態ＩＤに対応する応答様態を取得し、当該応答様態に応じた音声対話のシナリオを設定する。
【００２８】
シナリオは、例えば、ユーザとの音声対話を開始してから対象機器６の操作が完了するまでの、ユーザの発話に対する音声対話装置１の応答の規則を示すものである。例えば、対象機器６であるカーナビゲーション装置に周辺施設検索を実行させるシナリオは、ユーザに対して住所等の検索範囲を発話させるための応答、施設名を発話させるための応答、施設名を用いた検索結果の一覧を提示してユーザに所望の施設名を選択させる応答等が含まれている。
対話制御部１５は、応答様態ＤＢ１６から取得した応答様態をもとに、シナリオを動的に生成するようにしてもよいし、応答様態ごとに予め定義されているシナリオを選択するようにしてもよい。例えば、応答様態が初心者向けの設定である場合、上述した周辺施設検索に必要な検索範囲および施設名等を１つずつユーザに発話させるようなシナリオを設定する一方、応答様態が上級者向けの設定である場合、周辺施設検索に必要な検索範囲および施設名等をユーザに自由に発話させるようなシナリオを設定する。
【００２９】
そして、対話制御部１５は、シナリオの設定が完了した後、待ち受け用辞書１２ａから音声対話用辞書１２ｂへの切り替えを、辞書選択部１１へ指示する。また、対話制御部１５は、機器操作コマンド等の音声認識を開始するよう音声認識部１０に指示する。なお、応答様態ＤＢ１６から取得した応答様態に認識種別が設定されている場合、対話制御部１５は、ローカル認識部１０ａとサーバ認識部１０ｂの切り替えを、音声認識部１０へ指示する。
音声認識部１０において音声対話用辞書１２ｂを用いた認識処理が開始された後、対話制御部１５は、音声認識部１０から認識結果を受け取り、シナリオに沿って認識結果に応じた応答を決定し、応答様態ＤＢ１６から取得した様態に制御して、音声出力制御部１７または表示出力制御部１８へ出力する。
また、対話制御部１５は、シナリオに沿った音声対話を行い、音声認識部１０から機器操作コマンド等の認識結果を受け取ると、この機器操作コマンド等を対象機器６へ通知する。例えば、機器操作コマンド等の認識結果が「地図拡大」である場合、対話制御部１５は地図画面を拡大するように対象機器６に指示する。
【００３０】
音声出力制御部１７は、対話制御部１５から受け取る応答と様態に基づいて合成音声を生成し、生成した合成音声データをスピーカ４へ出力する。音声合成については公知の技術を用いればよいため説明を省略する。スピーカ４は、音声出力制御部１７から合成音声データを受け取り、音声出力する。
【００３１】
表示出力制御部１８は、対話制御部１５から受け取る応答と態様に基づいて表示データを生成し、生成した表示データをディスプレイ５へ出力する。ディスプレイ５は、表示出力制御部１８から表示データを受け取り、表示する。ディスプレイ５は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ、またはヘッドアップディスプレイなどである。
【００３２】
なお、音声対話中のユーザからの入力は、音声認識を利用した音声入力に限定されるものではなく、タッチパネルまたはハードキー等の入力装置を利用した手動操作による入力でもよい。例えば、周辺施設検索の実行結果である施設一覧の情報がディスプレイ５に表示されている場合、ユーザは、施設一覧の中から所望の施設名を発話してもよいし、入力装置を操作して所望の施設を選択してもよい。対話制御部１５は、施設名の認識結果または入力装置からの入力を受け取る。
【００３３】
次に、図５Ａおよび図５Ｂに示すフローチャートと具体例を用いて、実施の形態１に係る音声対話装置１の動作例を説明する。図５Ａは、音声対話を開始するための指示を待ち受けているときの音声対話装置１の動作を示すフローチャートである。図５Ｂは、音声対話開始後の音声認識時の音声対話装置１の動作を示すフローチャートである。
【００３４】
まず、図５Ａの、音声対話を開始するための指示を待ち受けているときの音声対話装置１の動作を説明する。
ステップＳＴ００１において、辞書選択部１１は、待ち受け用辞書１２ａを選択する。
ステップＳＴ００２において、音声認識部１０は、マイク２および音声入力部３を介した音声データの取り込みを開始する。この状態で、例えば図３に示した「簡単音声操作開始」というキーワードをユーザが発話すると、この発話の音声データが音声認識部１０へ入力される。
【００３５】
ステップＳＴ００３において、音声認識部１０は、音声入力部３から受け取った音声データの発話区間を検出し、発話区間の音声データをローカル認識部１０ａへ出力する。
ステップＳＴ００４において、ローカル認識部１０ａは、発話区間の音声データから特徴量を抽出する。そして、ローカル認識部１０ａは、特徴量に基づいて、待ち受け用辞書１２ａを用いた認識処理を行い、音声対話開始の指示となるキーワードを検出する。
ステップＳＴ００５において、ローカル認識部１０ａは、音声対話開始の指示となるキーワードを検出した場合（ステップＳＴ００５“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ００６へ進み、当該キーワードを検出していない場合（ステップＳＴ００５“ＮＯ”）、ステップＳＴ００２へ戻る。
【００３６】
ステップＳＴ００６において、ローカル認識部１０ａは、検出したキーワードを応答様態選択部１３へ出力する。応答様態選択部１３は、ローカル認識部１０ａからのキーワードに対応する応答様態ＩＤを、応答様態対応テーブル１４から選択し、対話制御部１５へ出力する。この例では、図３に示したように、キーワードが「簡単音声操作開始」であるため、応答様態ＩＤ「Ａ」が選択される。
【００３７】
ステップＳＴ００７において、対話制御部１５は、応答様態選択部１３からの応答様態ＩＤに対応した音声種別等の応答様態を、応答様態ＤＢ１６から取得する。そして、対話制御部１５は、応答様態ＤＢ１６から取得した応答様態に応じたシナリオを設定する。この例では、応答様態ＩＤ「Ａ」が選択されているので、図４に示すように、応答様態は、遅めの速度であって若年層の女性話者の音声、日本語、ローカル音声認識、初心者向けの情報量、音声と表示による応答となる。
【００３８】
続いて、図５Ｂの、音声対話開始後の音声認識時の音声対話装置１の動作を説明する。
対話制御部１５は、図５ＡのステップＳＴ００７において音声対話のシナリオを設定した後、図５ＢのステップＳＴ００８へ進む。
ステップＳＴ００８において、対話制御部１５は、待ち受け用辞書１２ａから音声対話用辞書１２ｂへ切り替えるよう、辞書選択部１１へ指示する。辞書選択部１１は、対話制御部１５からの指示に従い、音声対話用辞書１２ｂを選択する。
また、対話制御部１５は、応答態様として認識種別が設定されている場合、その設定に従い、ローカル認識部１０ａまたはサーバ認識部１０ｂに切り替えるよう、音声認識部１０へ指示する。この例では、応答様態ＩＤ「Ａ」の応答様態としてローカル音声認識が設定されているので、対話制御部１５からの指示に従い、音声認識部１０はローカル認識部１０ａに切り替える。
【００３９】
ステップＳＴ００９において、音声認識部１０は、マイク２および音声入力部３を介した音声データの取り込みを開始する。この状態で、例えば、「周辺施設検索」とユーザが発話すると、この発話の音声データが音声認識部１０へ入力される。
【００４０】
ステップＳＴ０１０において、音声認識部１０は、音声入力部３から受け取った音声データの発話区間を検出し、発話区間の音声データをローカル認識部１０ａへ出力する。
ステップＳＴ０１１において、ローカル認識部１０ａは、発話区間の音声データから特徴量を抽出する。そして、ローカル認識部１０ａは、特徴量に基づいて、音声対話用辞書１２ｂを用いた認識処理を行い、機器操作コマンド等の認識結果を取得し、対話制御部１５へ出力する。
【００４１】
ステップＳＴ０１２において、対話制御部１５は、シナリオに沿って、ローカル認識部１０ａからの認識結果に応じた処理を行う。この例では、対話制御部１５は、認識結果「周辺施設検索」を受け取ると、「周辺施設検索を開始します。ピッとなったら施設名をはっきりとお話し下さい。」という情報量の多い日本語の応答を、遅い速度および若年層の女性の音声で音声出力するよう、音声出力制御部１７へ指示する。さらに、対話制御部１５は、例えば図６に示すような情報量の多い日本語の応答を表示するよう、表示出力制御部１８へ指示する。音声出力制御部１７は、対話制御部１５からの指示に応じて応答音声をスピーカ４に出力させる。表示出力制御部１８は、対話制御部１５からの指示に応じて応答表示をディスプレイ５に表示させる。
【００４２】
ステップＳＴ０１３において、対話制御部１５は、シナリオに沿った音声対話が完了した場合（ステップＳＴ０１３“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ００１へ戻り、完了していない場合（ステップＳＴ０１３“ＮＯ”）、ステップＳＴ００９へ戻る。なお、対話制御部１５は、シナリオに沿った音声対話が完了したか否かを判定する以外にも、例えば音声認識を利用した音声入力または入力装置を利用した手動操作による入力等により、ユーザから終了の指示を受け付けた場合も、音声対話の完了と判定してもよい。
【００４３】
ここで、図６、図７および図８に、認識結果「周辺施設検索」に応じた応答表示の例を示す。
図６は、初心者向けの、情報量が多い応答表示例である。ディスプレイ５には、「ピッとなったら施設名を“はっきり”とお話し下さい。」という丁寧な文章と発話例が表示されている。さらに、「周辺施設検索」を終了するための案内も表示されている。
また、初心者向けの、情報量が多い応答音声例として、例えば「周辺施設検索を開始します。ピッとなったら施設名をはっきりとお話し下さい。」という丁寧な内容の合成音声がスピーカ４から出力される。
【００４４】
図７は、中級者向けの、情報量が普通の応答表示例である。ディスプレイ５には、「施設名をお話し下さい。」という簡易な文章と発話例が表示されている。中級者向けの場合、「周辺施設検索」を終了するための案内の表示は省略されている。
また、中級者向けの、情報量が普通の応答音声例として、例えば「施設名をお話し下さい。」という簡易な内容の合成音声がスピーカ４から出力される。
【００４５】
図８は、上級者向けの、情報量が少ない応答表示例である。ディスプレイ５には、「施設名をお話し下さい。」という簡易な文章が、もともと表示されていた地図画面を隠さないよう小さく表示されている。上級者向けの場合、「周辺施設検索」の発話例と終了案内の表示は省略されている。
また、上級者向けの、情報量が少ない応答音声例として、例えばスピーカ４から合成音声の出力はなく、発話開始を知らせる音だけが出力される。
【００４６】
以上のとおり、実施の形態１に係る音声対話装置１は、発話音声を認識する音声認識部１０と、音声対話の開始を指示するキーワードと応答の様態との対応関係が定義された応答様態対応テーブル１４を用いて、音声認識部１０の認識結果に含まれるキーワードに対応する応答の様態を選択する応答様態選択部１３と、音声認識部１０の認識結果にキーワードが含まれている場合に音声対話を開始し、その後の音声認識部１０からの認識結果に応じて応答を決定し、当該応答の様態を応答様態選択部１３が選択した様態に制御する対話制御部１５と、対話制御部１５が制御する応答と様態に基づいて音声データを生成してスピーカ４へ出力する音声出力制御部１７とを備える構成である。この構成により、音声対話開始の指示をユーザの発話によって行うことができ、さらに、当該音声対話開始の指示の発話内容に応じて応答様態を変更することができる。そのため、音声対話において応答の様態を瞬時に、かつ簡易に変更することができる。特に、音声対話装置１が車両に搭載された場合、運転席のユーザと助手席のユーザ等、複数人で共有して音声対話装置１を利用し、かつ、ユーザごとに音声対話の習熟度および嗜好等が異なる場合、頻繁な応答様態の切り替えが起こり得るため、効果的である。
【００４７】
また、実施の形態１によれば、応答様態選択部１３は、応答の様態として、応答の音声の速度、性別、年齢、音量、または音程を選択する構成である。また、応答様態選択部１３は、応答の態様として、応答の言語、または各言語内の方言を選択する構成であってもよい。また、応答様態選択部１３は、応答の様態として、スピーカ４による音声応答もしくはディスプレイ５による表示応答のいずれか一方、または両方を選択する構成であってもよい。これにより、ユーザの嗜好に合わせた応答態様への切り替えが可能である。
【００４８】
また、実施の形態１によれば、音声認識部１０は、音声対話装置１内のローカル音声認識辞書１２を用いて発話音声を認識するローカル認識部１０ａと、外部の音声認識サーバ７を利用して発話音声を認識させ認識結果を取得するサーバ認識部１０ｂとを有する構成である。そして、対話制御部１５は、ローカル認識部１０ａの認識結果またはサーバ認識部１０ｂの認識結果を用いて応答を決定する構成である。これにより、ユーザは、音声認識サーバ７による高性能な音声認識を利用することが可能である。
【００４９】
また、実施の形態１によれば、応答様態選択部１３は、応答の様態として、ユーザの音声対話の習熟度に応じた応答の情報量を選択する構成である。これにより、ユーザの習熟度に合わせた応答様態への切り替えが可能である。
【００５０】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、音声対話開始の指示をユーザの発話によって行う構成にした。これに対し、本実施の形態２では、音声対話開始の指示をユーザのボタン押下によって行う構成にする。
【００５１】
図９は、この発明の実施の形態２に係る音声対話装置１の構成例を示すブロック図である。実施の形態２に係る音声対話装置１を適用した音声対話システムには、音声対話開始を指示するボタン２１と、カメラ２２と、画像情報入力部２３が追加されている。また、音声対話装置１には、音声対話開始を指示するボタン２１を操作したユーザを識別する個人識別部３１と、ユーザの識別に必要なデータを管理する個人識別データ管理部３２と、ユーザと応答の様態との対応関係が定義されたユーザ応答様態対応テーブル３３とが追加されている。
なお、図９において、図１および図２と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
【００５２】
以下では、音声対話システムを車両に搭載した場合を例に用いて、実施の形態２を説明する。
実施の形態２においては、マイク２は、マイクアレイである。音声入力部３は、マイクアレイの受音信号の位相差等により、発話の音源方向を特定し、運転席と助手席のどちら側から発話されたかを示す発話方向情報を生成して、個人識別部３１へ出力する。
【００５３】
音声対話開始を指示するボタン２１は、ユーザにより押下されると、音声対話の開始を対話制御部１５および個人識別部３１へ通知する。このボタン２１は、例えばタッチパネルまたはハードキー等の入力装置である。
【００５４】
カメラ２２は、車室内を撮像し、画像情報を画像情報入力部２３へ出力する。このカメラ２２は、例えば、運転席と助手席の各ユーザの上半身を撮像する。
画像情報入力部２３は、カメラ２２から画像情報を受け取り、個人識別部３１へ出力する。
【００５５】
図１０は、実施の形態２に係る音声対話装置１において、ユーザＩＤを登録するときの動作を示すフローチャートである。
ステップＳＴ１０１において、個人識別部３１は、音声入力により、または不図示の入力装置への入力により、ユーザからユーザＩＤ登録の指示を受け付けた場合、カメラ２２および画像情報入力部２３を介して画像情報を受け付け、当該画像情報から顔画像を取得する。
ステップＳＴ１０２において、個人識別部３１は、ユーザの顔画像と任意のＩＤとを対応付けて、個人識別データ管理部３２に登録する。例えば、運転席と助手席の両方にユーザが座っている場合、個人識別部３１は、運転席に座っているユーザの顔画像をユーザＩＤ「００１」、助手席に座っているユーザの顔画像をユーザＩＤ「００２」として登録する。
【００５６】
図１１は、実施の形態２に係る音声対話装置１において、ユーザＩＤと応答様態ＩＤとを対応付けて登録するときの動作を示すフローチャートである。本実施の形態２では、音声対話開始の指示となるキーワードが発話されたとき、上記実施の形態１と同様に当該キーワードに対応した応答様態に制御するだけでなく、キーワードを発話したユーザを識別して当該ユーザと応答様態とを対応付けて登録する処理も行う。
【００５７】
音声対話装置１が音声対話を開始するための指示を待ち受けているとき、ステップＳＴ２０１において、個人識別部３１は、画像情報入力部２３から画像情報を受け取る。
ステップＳＴ２０２において、個人識別部３１は、ステップＳＴ２０１と並行して、音声入力部３から発話方向情報を受け取る。
【００５８】
ステップＳＴ２０３において、個人識別部３１は、画像情報入力部２３から受け取った画像情報から運転席と助手席に座っている各ユーザの顔画像を検出し、個人識別データ管理部３２で管理されている顔画像とを照合して個人識別を実施し、ユーザＩＤを取得する。照合方法としては、例えば、フーリエスペクトルのＫＬ（Ｋａｒｈｕｎｅｎ−Ｌｏｅｖｅ）展開法のような一般的な方法を用いればよいため、説明を省略する。
そして、個人識別部３１は、音声入力部３から受け取った発話方向情報に基づき、運転席に座っているユーザと助手席に座っているユーザのどちらが発話しているか判定し、発話しているユーザのユーザＩＤを応答様態選択部１３へ出力する。個人識別部３１が応答様態選択部１３へ出力するユーザＩＤは、現在発話中のユーザを示すユーザＩＤである。
【００５９】
ステップＳＴ２０４〜ＳＴ２０８の処理は、上記実施の形態１において図５Ａで示したステップＳＴ００１〜ＳＴ００５の処理と同様であるため、説明を省略する。なお、ステップＳＴ２０４〜ＳＴ２０８の処理は、ステップＳＴ２０１〜ＳＴ２０３の処理と並行して行われる。
【００６０】
応答様態選択部１３は、音声対話開始の指示となるキーワードを音声認識部１０から受け取ると、ステップＳＴ２０９において、キーワードに対応する応答様態ＩＤを、応答様態対応テーブル１４から選択する。
ステップＳＴ２１０において、応答様態選択部１３は、音声認識部１０からキーワードを受け取ったタイミングで個人識別部３１から受け取ったユーザＩＤを、応答様態対応テーブル１４から選択した応答様態ＩＤに対応付けて、ユーザ応答様態対応テーブル３３に登録する。これにより、キーワードを発話したユーザのユーザＩＤと、このユーザがキーワードを発話することによって指示した応用様態ＩＤとが対応付けられる。
【００６１】
ステップＳＴ２１１において、応答様態選択部１３は、ステップＳＴ２０９で選択した応答様態ＩＤを対話制御部１５へ出力する。対話制御部１５は、応答様態選択部１３からの応答様態ＩＤに対応した音声種別等の応答様態を、応答様態ＤＢ１６から取得する。そして、対話制御部１５は、応答様態ＤＢ１６から取得した応答様態に応じたシナリオを設定した後、上記実施の形態１の図５Ｂに示したステップＳＴ００８〜ＳＴ０１３へ進む。
【００６２】
なお、ユーザ応答様態対応テーブル３３は、１つのユーザＩＤに対して最新の１つの応答様態ＩＤのみを対応付けて登録してもよいし、例えばあるユーザによってキーワードによる操作が複数回行われた場合に当該ユーザを示す１つのユーザＩＤに対して複数の応答様態ＩＤを対応付けて登録してもよい。応答様態選択部１３は、複数の応答様態ＩＤを登録する際に応答様態ＩＤごとの回数または登録順等が分かるようにしておけば、あるユーザＩＤに対応する応答様態ＩＤをユーザ応答様態対応テーブル３３から取得するときに、当該ユーザＩＤに対応付けられている最新の応答様態ＩＤを取得すること、あるいは当該ユーザＩＤに最も多く対応付けられている応答様態ＩＤを取得することができる。
【００６３】
図１２は、実施の形態２に係る音声対話装置１において、音声対話開始を指示するボタン２１が押下された場合の動作を示すフローチャートである。
音声対話装置１が音声対話を開始するための指示を待ち受けているとき、ステップＳＴ３０１において、個人識別部３１は、画像情報入力部２３から画像情報の受け取りを開始する。
ステップＳＴ３０２において、音声対話開始を指示するボタン２１が押下されると、ボタン２１から対話制御部１５および個人識別部３１へ、音声対話開始の指示が出力される。
【００６４】
ステップＳＴ３０３において、個人識別部３１は、ボタン２１から音声対話開始の指示を受け付けると、例えばＳＶＭ（Ｓｕｐｐｏｒｔ  Ｖｅｃｔｏｒ  Ｍａｃｈｉｎｅ）等のパターン認識方法を用いて、予め学習したボタン２１を押下するときの運動モデルと同様のユーザの動きを、画像情報から検出する。予め学習した運動モデルは、運転席に座っているユーザがボタン２１を押下する際の動作と、助手席に座っているユーザがボタン２１を押下する際の動作のモデルである。個人識別部３１は、運動モデルと同様の動きを検出した場合、運転席または助手席のどちら側のユーザがボタン２１を押下したかを識別し、ボタン押下方向情報を生成する。
【００６５】
ステップＳＴ３０４において、個人識別部３１は、運転席と助手席に座っている各ユーザの顔画像と個人識別データ管理部３２で管理されている顔画像とを照合して個人識別を実施し、各ユーザのユーザＩＤを取得する。そして、個人識別部３１は、運転席と助手席に座っている各ユーザの識別結果とボタン押下方向情報とを用いて、ボタン２１を押下したユーザを識別し、当該ユーザに対応付けられているユーザＩＤを応答様態選択部１３へ出力する。例えば、運転席に座っているユーザが音声対話開始を指示するボタン２１を押下した場合、当該ユーザに対応するユーザＩＤ「００１」が個人識別部３１から応答様態選択部１３へ出力される。
【００６６】
ステップＳＴ３０５において、応答様態選択部１３は、個人識別部３１からのユーザＩＤに対応する応答様態ＩＤを、ユーザ応答様態対応テーブル３３から選択し、対話制御部１５へ出力する。この例では、ユーザ応答様態対応テーブル３３において、ユーザＩＤ「００１」に応答様態ＩＤ「Ａ」が対応付けられて記憶されているため、応答様態ＩＤ「Ａ」が応答様態選択部１３から対話制御部１５へ出力される。
【００６７】
ステップＳＴ３０６〜ＳＴ３１１の処理は、上記実施の形態１において図５Ｂで示したステップＳＴ００８〜ＳＴ０１３の処理と同様であるため、説明を省略する。
ユーザＩＤと応答様態ＩＤとの対応付けが行われた後は、音声対話を開始するためのキーワードの発話だけではなく、音声対話開始を指示するボタン２１の押下でも、ユーザの嗜好または習熟度等に合わせた応答様態への切り替えが瞬時に可能であり、よりユーザへの負担が少なくなる。
【００６８】
なお、音声対話装置１は、図１１のフローチャートに示された動作と、図１２のフローチャートに示された動作とを並行して行うことにより、キーワードの発話およびボタン２１の押下のどちらが行われた場合にも音声対話を開始可能である。
【００６９】
以上のとおり、実施の形態２に係る音声対話装置１は、音声対話の開始を指示するボタン２１を操作したユーザを識別する個人識別部３１を備える構成である。そして、応答様態選択部１３は、ユーザと応答の様態との対応関係が定義されたユーザ応答様態対応テーブル３３を用いて、個人識別部３１が識別したユーザに対応する応答の様態を選択する。対話制御部１５は、ボタン２１が操作された場合に音声対話を開始し、その後の音声認識部１０からの認識結果に応じて応答を決定し、当該応答の様態を応答様態選択部１３が選択した様態に制御する。この構成により、音声対話開始の指示をボタンの操作によって行うことができ、さらに、当該ボタンを操作したユーザに応じて応答様態を変更することができる。そのため、音声対話において応答の様態を瞬時に、かつ簡易に変更することができる。また、従来は、応答様態が事前に定義された複数のプリセットボタンを画面に表示する必要があったが、本実施の形態２によればボタンは１つだけでよいため、車載機器のような表示制限がある装置に対して効果的である。
【００７０】
また、実施の形態２によれば、個人識別部３１は、音声対話の開始を指示するキーワードを発話したユーザを識別し、応答様態選択部１３は、個人識別部３１が識別したユーザとキーワードに対応する応答の様態とを対応付けて、ユーザ応答様態対応テーブル３３に登録する構成である。これにより、ユーザがキーワードを発話して音声対話を開始したときに、自動的にユーザＩＤと応答様態ＩＤとの対応付けを行うことができるため、対応付けが行われた後は、音声対話開始を指示するボタン２１の押下でも、ユーザの嗜好または習熟度等に合わせた応答様態への切り替えが瞬時に可能であり、よりユーザへの負担が少なくなる。
【００７１】
最後に、図１３を参照して、この発明の各実施の形態に係る音声対話システムのハードウェア構成例を説明する。
図１３において、音声対話システムは、プロセッサ１０１、メモリ１０２、通信装置１０３、入力装置１０４、出力装置１０５および対象機器６を備えている。
サーバ認識部１０ｂにおいて音声認識サーバ７と通信する機能は、通信装置１０３により実現される。
マイク２、音声入力部３、音声対話開始を指示するボタン２１、カメラ２２および画像情報入力部２３は、入力装置１０４である。スピーカ４およびディスプレイ５は、出力装置１０５である。
【００７２】
また、音声対話装置１における音声認識部１０、辞書選択部１１、応答様態選択部１３、対話制御部１５、音声出力制御部１７、表示出力制御部１８および個人識別部３１は、メモリ１０２に格納されているプログラムを実行するプロセッサ１０１である。プロセッサ１０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、またはＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等ともいう。
【００７３】
音声認識部１０、辞書選択部１１、応答様態選択部１３、対話制御部１５、音声出力制御部１７、表示出力制御部１８および個人識別部３１の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ１０２に格納される。プロセッサ１０１は、メモリ１０２に格納されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。即ち、音声対話装置１は、プロセッサ１０１により実行されるときに図５Ａ、図５Ｂ、図１０、図１１および図１２に示した各ステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ１０２を備える。また、このプログラムは、音声対話装置１の各部の手順または方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。
【００７４】
また、音声対話装置１におけるローカル音声認識辞書１２、応答様態対応テーブル１４、応答様態ＤＢ１６、個人識別データ管理部３２およびユーザ応答様態対応テーブル３３は、メモリ１０２である。メモリ１０２は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  ＥＰＲＯＭ）等の不揮発性または揮発性の半導体メモリであってもよいし、ハードディスク、フレキシブルディスク等の磁気ディスクであってもよいし、ミニディスク、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）等の光ディスクであってもよい。
【００７５】
なお、本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、各実施の形態の任意の構成要素の変形、または各実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
また、実施の形態１，２では、音声対話装置１を車両に搭載した用途を説明したが、車両以外の用途に用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
この発明に係る音声対話装置は、音声対話における応答の様態を瞬時に、かつ簡易に変更するようにしたので、カーナビゲーション装置等の車載機器のように、音声対話の習熟度が異なる複数のユーザで共有して使用する音声対話装置などに用いるのに適している。
【符号の説明】
【００７７】
１  音声対話装置、２  マイク、３  音声入力部、４  スピーカ、５  ディスプレイ、６  対象機器、７  音声認識サーバ、１０  音声認識部、１０ａ  ローカル認識部、１０ｂ  サーバ認識部、１１  辞書選択部、１２  ローカル音声認識辞書、１２ａ  待ち受け用辞書、１２ｂ  音声対話用辞書、１３  応答様態選択部、１４  応答様態対応テーブル、１５  対話制御部、１６  応答様態ＤＢ、１７  音声出力制御部、１８  表示出力制御部、２１  ボタン、２２  カメラ、２３  画像情報入力部、３１  個人識別部、３２  個人識別管理テーブル、３３  ユーザ応答様態対応テーブル、１０１  プロセッサ、１０２  メモリ、１０３  通信装置、１０４  入力装置、１０５  出力装置。
【図１】
2017090115.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2017090115.tif 000014
【図１２】
2017090115.tif 000015
【図１３】
2017090115.tif 000016
【国際調査報告】
2017090115.tif 000017
2017090115.tif 000018
2017090115.tif 000019
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