(57)【要約】  情報処理装置は単語、単語列、または文からなるトレーニング用のテキストを格納した格納部を有する。情報処理装置は、格納部に格納された複数のテキストのうちの一つのテキストを音声出力または文字列の表示により提示し、テキストが提示された後に入力された音声信号に基づいて、発話速度を算出する。情報処理装置は、算出された発話速度と予め設定された目標の発話速度とを比較し、比較結果を通知する。
2014002391.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単語、単語列、または文からなるトレーニング用のテキストを格納した格納手段と、
前記格納手段に格納された複数のテキストのうちの一つのテキストを提示する提示手段と、
前記提示手段によってテキストが提示された後に入力された音声信号に基づいて、発話速度を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された発話速度と予め設定された目標の発話速度とを比較する比較手段と、
前記比較手段による比較結果を通知する通知手段と、を備えることを特徴とする情報処理装置。
【請求項２】
前記提示手段は、前記一つのテキストを音声出力する、または、文字列として表示するための出力を行なうことを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記算出手段は、前記音声信号に基づいて発話の開始と終了を検出し、発話の開始から終了までの時間と、前記提示手段により提示されたテキストの長さとに基づいて発話速度を算出することを特徴とする請求項１または２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
訓練の対象者にとって発音が困難である苦手音を登録する登録手段を更に備え、
前記提示手段は、テキストが前記苦手音を含むか否かを前記複数のテキストからテキストを選択する際の条件として用いることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項５】
訓練の対象者にとって発音が困難である苦手音を登録する登録手段と、
提示された前記テキストの先頭と前記音声信号における発話の先頭の音が一致するか、または、前記テキストの末尾と前記音声信号における発話の末尾の音が一致するか否かを判定する判定手段とを更に備え、
前記提示手段は、前記複数のテキストから、前記苦手音を先頭または末尾に含むテキストを選択して提示することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記登録手段は、
提示された前記テキストの先頭と前記音声信号における発話の最初の音が一致するか、または、前記テキストの末尾と発話の末尾の音が一致するか否かを判定し、
前記判定に基づいて対象者が発音するのを苦手としている音を特定し、特定された音を該対象者の苦手音として登録することを特徴とする請求項４または５に記載の情報処理装置。
【請求項７】
発話トレーニングを補助する情報処理方法であって、
単語、単語列、または文からなるトレーニング用のテキストを格納した格納手段に格納された複数のテキストのうちの一つのテキストを提示する提示工程と、
前記提示工程でテキストが提示された後に入力された音声信号に基づいて、発話速度を算出する算出工程と、
前記算出工程で算出された発話速度と予め設定された目標の発話速度とを比較する比較工程と、
前記算出工程で算出された発話速度、または前記比較工程で得られた比較結果を通知する通知工程と、を備えることを特徴とする情報処理方法。
【請求項８】
請求項７に記載の情報処理方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理装置および情報処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
脳出血や脳梗塞などの脳血管障害によって言語野が損傷されることで発症する失語症や、構音に関与する器官が機能不全になることで生じる構音障害などを患っている患者、パーキンソン病によって発話に障害を受けている患者等の言語障害患者に対しては、言語聴覚士の指導／監視のもとで、言語リハビリが行われてきた。【０００３】
このような言語障害患者の発話の明瞭度を上げるための一つの方法として発話速度を落とす方法があり、患者にゆっくりと発話させるトレーニングも言語リハビリの一つの重要なメニューとなっている。【０００４】
人間の発話速度を測定する装置としては、特許文献１に示すように、アナウンサーなどの発話訓練を行う発話評価装置がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２６２１２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の発話評価装置は、アナウンサー等、健常者のための発話訓練を行なうものであり、言語障害患者の言語リハビリを対象としたものではなく、言語障害患者の発話トレーニングに適したものではない。一般に発話トレーニングでは、言語聴覚士が患者に文または単語を提示し、患者が提示された文や単語を読み上げる中で、もう少しゆっくり、もう少し速くなどの指示をする。すなわち、言語聴覚士の感覚で発話速度が表現されるため、患者に安定した評価を与えにくいという課題がある。また、言語障害患者は、言語聴覚士がいないとトレーニングができず、リハビリの効率が悪かった。【０００７】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、言語リハビリにおける発話トレーニングを行う情報処理装置および方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明に係る情報処理装置は以下のような構成を備える。即ち、
単語、単語列、または文からなるトレーニング用のテキストを格納した格納手段と、
前記格納手段に格納された複数のテキストのうちの一つのテキストを提示する提示手段と、
前記提示手段によってテキストが提示された後に入力された音声信号に基づいて、発話速度を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された発話速度と予め設定された目標の発話速度とを比較する比較手段と、
前記比較手段による比較結果を通知する通知手段と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、言語障害患者が適切な発話トレーニングを行えるようになる。【００１０】
本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
【図１】本発明の一実施形態にかかる情報処理装置を備えるリハビリ用ロボットの外観構成を示す図である。
【図２】リハビリ用ロボットの機能構成例を示すブロック図である。
【図３Ａ】テキストデータベースのデータ構成の例を示す図である。
【図３Ｂ】対象者情報テーブルのデータ構成の例を示す図である。
【図４】発話トレーニング処理を示すフローチャートである。
【図５】発話トレーニング処理における、訓練対象者との対話動作を説明する図である。
【図６Ａ】発話トレーニング処理におけるタブレット端末の表示を説明する図である。
【図６Ｂ】発話トレーニング処理におけるタブレット端末の表示を説明する図である。
【図６Ｃ】発話トレーニング処理におけるタブレット端末の表示を説明する図である。
【図６Ｄ】発話トレーニング処理におけるタブレット端末の表示を説明する図である。
【図７Ａ】発話速度の測定処理を説明する図である。
【図７Ｂ】発話速度の測定処理を説明する図である。
【図８Ａ】対象者情報テーブルの他のデータ構成例を示す図である。
【図８Ｂ】対象者情報テーブルの他のデータ構成例を示す図である。
【図９】苦手音の発音評価を説明するフローチャートである。
【図１０】苦手音の自動的な収集を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の各実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００１３】
［第１実施形態］
＜１．リハビリ用ロボットの外観構成＞
図１は、本実施形態に係る情報処理装置としてのリハビリ用ロボット１００の外観構成を示す図である。図１に示すように、言語障害患者などの訓練対象者の発話訓練を補助するリハビリ用ロボット１００は、頭部１１０と胴体部１２０と脚部（左脚部１３１、右脚部１３２）とを備える。
【００１４】
頭部１１０は、リハビリ用ロボット１００に対して、患者が種々の指示を与えるためのスイッチ１１１と、外部環境を撮像し、患者の位置や顔の向き等を把握するためのカメラ１１３と、患者の発声を取得するマイク１１２とを備える。また、スイッチ１１１による指示や、マイク１１２に入力された音声等に応じて点灯するランプ１１４を備える。
【００１５】
また、胴体部１２０は、言語障害患者のリハビリに必要なデータを表示したり、タッチ操作により、言語障害患者への指示を入力したりするためのタッチパネルディスプレイ１２１と、訓練対象者に向けて音声を出力するためのスピーカ１２２とを備える。タッチパネルディスプレイ１２１は、リハビリ用ロボット１００に内蔵されていてもよいし、外部出力により接続されていても構わない。
【００１６】
なお、胴体部１２０には、左脚部１３１と右脚部１３２が接続されており、リハビリ用ロボット１００全体を任意の方向に移動させることができる。また、頭部１１０は胴体部１２０に対して、矢印１４１方向に回動するよう（つまり、首振り動作するよう）構成されている。このため、リハビリ用ロボット１００は、胴体部１２０全体を訓練対象者の方向に向けることも、頭部１１０のみを向けることもできる。
【００１７】
また、胴体部１２０には、タブレット端末１５０等の外部装置を接続するためのケーブル１５１と接続可能なコネクタ部１２３が設けられている。なお、以下の実施形態において、タッチパネルディスプレイ１２１とタブレット端末１５０は同様の機能を実現するので、タッチパネルディスプレイ１２１は省略されてもよい。また、外部装置との接続は、コネクタ部１２３を介した有線接続に代えて、無線通信としてもよい。
【００１８】
＜２．リハビリ用ロボットの機能構成＞
次に、リハビリ用ロボット１００の機能構成について説明する。図２は、リハビリ用ロボット１００の機能構成を示す図である。
【００１９】
図２に示すように、リハビリ用ロボット１００は、制御部（コンピュータ）２０１と、メモリ部２０２と、格納手段の一例としての記憶部２０３を有する。記憶部２０３には、発話トレーニングプログラム２２１、テキストデータベース２２２、対象者情報テーブル２２３が記憶されている。制御部２０１は、発話トレーニングプログラム２２１を実行することにより、後述する発話トレーニング処理を実現する。なお、発話トレーニングプログラム２２１を実行する制御部２０１は、本願発明の各手段を実現する一構成例である。
【００２０】
テキストデータベース２２２には、発話トレーニングに用いる単語、単語列、文が登録されている。以下、本明細書では、発話トレーニングに用いる単語、単語列、文をトレーニングテキストと称する。図３Ａはテキストデータベース２２２のデータ構成例を示す図である。図３Ａに示すように、各トレーニングテキストには識別番号（ＩＤ）３０１が割り当てられている。トレーニングテキスト３０２には、単語や文を示すテキストデータが登録されている。長さ情報３０３には、トレーニングテキストが有するモーラ数および／または語数が登録されている。なお、日本語の場合には、トレーニングテキストをカナ表記した場合の文字数を長さ情報として用いてもよい。レベル３０４には、モーラ数または語数などにより定まるトレーニングレベルが保持されている。例えば、モーラ数や語数が多いほどトレーニングの難度が高く、高いレベル値が付されている。本例では、トレーニングレベルを１〜５の５段階としているものとする。読み情報３０５は、音声合成処理によりトレーニングテキストを読み上げる際に用いられる情報である。
【００２１】
対象者情報テーブル２２３には、発話トレーニングの訓練対象者に関する情報が登録されている。図３Ｂは対象者情報テーブル２２３のデータ構成例を示す図である。名前３２１は、対象者の名前が登録されている。顔認識情報３２２は、制御部２０１において対象者の顔を認識する際に用いられる情報が登録されている。認証情報３２３は、たとえばパスワード等、対象者の認証に用いられる情報である。訓練状況３２４には、訓練対象者が発話トレーニングを行なったトレーニングテキストの識別番号（テキストデータベース２２２内のトレーニングテキストの識別番号）、そのトレーニングテキストに関する発話速度の測定結果、評価結果等が記録されている。また、訓練状況３２４には、過去所定数分の発話を録音した録音データが記録されている。言語聴覚士は、この訓練状況３２４に記録されている内容を参照することで、訓練対象者の訓練の状況、訓練の達成度を知ることができる。
【００２２】
なお、記憶部２０３には、リハビリ用ロボット１００が有するその他の機能を実現するための各種プログラム及びデータが格納されているものとするが、ここでは、説明を省略する。
【００２３】
図２において、操作部２１１は、スイッチ１１１やタッチパネルディスプレイ１２１からの操作入力を受け付けて制御部２０１に信号を提供するとともに、制御部２０１の制御下でランプ１１４の点灯やタッチパネルディスプレイ１２１への表示を制御する。音声入力部２１２は、制御部２０１の制御下で、マイク１１２から入力された音声信号をデジタルデータとしてメモリ部２０２に格納する。音声出力部２１３は、制御部２０１の制御下で、スピーカ１２２を駆動し、合成音声の出力等を行なう。撮像部２１４は、制御部２０１の制御下で、カメラ１１３を制御し、カメラ１１３により得られた画像情報をメモリ部２０２に格納する。モータ駆動制御部２１５は、左脚部１３１、右脚部１３２に配された車輪を駆動するためのモータを制御したり、頭部１１０に配され、頭部１１０を首振り動作させるためのモータを制御したりする。
【００２４】
通信部２１６は、コネクタ部１２３を含み、制御部２０１とタブレット端末１５０を通信可能に接続する。図１ではタブレット端末１５０とリハビリ用ロボット１００とが有線により接続されているが、無線により接続される構成としてもよいことは言うまでもない。以上の各部はバス２３０を介して接続されている。なお、テキストデータベース２２２や対象者情報テーブル２２３の編集は、通信部２１６を介して接続されたタブレット端末１５０やパーソナルコンピュータ等によりなされる。
【００２５】
＜３．発話トレーニング処理の流れ＞
次に、制御部２０１が発話トレーニングプログラム２２１を実行することにより実施される本実施形態の発話トレーニング処理について図４のフローチャートを参照して説明する。リハビリ用ロボット１００のスイッチ１１１の押下、タッチパネルディスプレイ１２１へのタッチ操作、タブレット端末１５０からの操作など、所定操作の検出により発話トレーニングが開始される（ステップＳ４０１）。なお、タッチパネルディスプレイ１２１とタブレット端末１５０は同等のユーザインターフェースを実現するので、以下ではタブレット端末１５０を用いて説明する。但し、タッチパネルディスプレイ１２１におけるユーザインターフェースの提供は制御部２０１が行うことになるが、タブレット端末１５０のユーザインターフェースはタブレット端末１５０が有するＣＰＵと制御部２０１の協働により実現される。また、タブレット端末１５０のようなインテリジェントな端末ではなく、単なるタッチパネルディスプレイを接続可能としてもよい。そのような外付けのタッチパネルディスプレイが接続される場合、タッチパネルディスプレイ１２１と同様に、制御部２０１がその制御の全てを行う。
【００２６】
発話トレーニングが開始されると、ステップＳ４０２において、制御部２０１は、訓練対象者又は言語聴覚士に発話速度トレーニングの開始を通知し、名前を問い合わせる。例えば、制御部２０１は図５のＳ５０１に示すように、音声出力部２１３を介して音声合成出力を行なう。或いは、図６Ａに示されるように、タブレット端末１５０が、発話トレーニングの開始の通知６０１を表示するとともに、名前を入力するためのインターフェース（ソフトキーボード６０２、テキストボックス６０３）を提供する。そして、ステップＳ４０３において、制御部２０１は、マイク１１２を介して名前が音声入力されるのを、またはタブレット端末１５０から名前が入力されるのを待つ。
【００２７】
音声により名前が入力されると（Ｓ５０２）、あるいは、タブレット端末１５０から訓練対象者の名前が入力されると、ステップＳ４０４において、制御部２０１は入力された名前により訓練対象者が本人であるかを確認する。本実施形態では、このような本人確認を、たとえば、対象者情報テーブル２２３の顔認識情報３２２とカメラ１１３により撮影された画像を用いて、顔認識処理を行うことで実現する。なお、タブレット端末１５０からパスワードを入力させて認証情報３２３と比較することで本人確認を行なってもよいし、他の生体情報（静脈、指紋など）を用いた認証を実行してもよい。
【００２８】
本人であることが確認されると、制御部２０１は、ステップＳ４０５において、対象者情報テーブル２２３から対象者情報（名前や訓練状況）を取得する。そして、ステップＳ４０６において、制御部２０１は、その対象者の名前や訓練状況を提示し、トレーニングのレベルを問い合わせる。例えば、図５のＳ５０３に示すように、音声により対象者の名前を復唱するとともに、前回のトレーニングで実施したレベルや、どのレベルでトレーニングを行なうかの問い合わせを行なう。或いは、図６Ｂに示すように、タブレット端末１５０がタッチパネルディスプレイにより対象者の名前（表示６１１）、前回のトレーニングのレベル（表示６１２）、どのレベルでトレーニングを行なうかの問い合わせ（表示６１３）を行なう。なお、前回のトレーニングレベルは、たとえば、訓練状況３２４においてトレーニング済みとして登録されているトレーニングテキストのうち最高のレベルを提示することが考えられる。なお、本人確認に失敗した場合、制御部２０１は、名前と対象者が不一致であることを告げて処理をステップＳ４０１に戻すものとする。
【００２９】
Ｓ５０４のようにトレーニングのレベルが音声入力されるか、図６Ｂに示すようなタブレット端末１５０が提供するユーザインターフェースを介してトレーニングのレベルが指定されると、処理はステップＳ４０７からステップＳ４０８へ進む。なお、このトレーニングレベルのユーザインターフェースを介した入力は、言語聴覚士が行う作業としてタブレット端末１５０だけでなく、タッチパネルディスプレイ１２１から提示されても構わない。ステップＳ４０８を実行する制御部２０１は、記憶部２０３（テキストデータベース２２２）に格納された複数のテキストのうちの一つを提示する提示手段の一例である。すなわち、ステップＳ４０８において、制御部２０１は、テキストデータベース２２２から、指定されたレベルに対応するトレーニングテキストを取得する。このとき、制御部２０１が訓練状況３２４を参照してトレーニングテキストを選択するようにしてもよい。この場合、たとえば、制御部２０１は、発話トレーニングを実行済みとなっているトレーニングテキストを選択しないようにしたり、評価値の低いトレーニングテキストから選択してくようにしたりする。
【００３０】
ステップＳ４０９において、制御部２０１は、ステップＳ４０８で取得したトレーニングテキストを訓練対象者に提示する。トレーニングテキストの提示の仕方としては、トレーニングテキストを音声出力する方法と、タブレット端末１５０にテキスト表示する方法が挙げられる。音声出力の場合は、読み情報３０５を用いて音声合成によりトレーニングテキストを読み上げてスピーカ１２２から出力する（図５のＳ５０５）。また、文字列で表示する場合は、図６Ｃに示すようにタブレット端末１５０においてトレーニングテキストを表示する。
【００３１】
なお、トレーニングテキストの提示に際しては、訓練対象者が発話のペースを把握出来るような補助を行なってもよい。例えば、音声合成によりトレーニングテキストを読み上げる際に、文節ごとにタップ音を鳴らすようにして、トレーニングテキストの読み上げ後もこのタップ音を継続して出力する。訓練対象者は、タップ音を聞きながら発話できるため、発話のペースを把握することができる。また、タブレット端末１５０におけるトレーニングテキストの表示において、各文字の表示形態を、目標とする発話速度で先頭から順に変更していくようにしてもよい。訓練対象者は、この表示形態に追従するようにトレーニングテキストを読むことで、目標とする発話速度で発話することができる。
【００３２】
トレーニングテキストを提示すると、ステップＳ４１０において、制御部２０１は、マイク１１２を用いた録音を開始し、訓練対象者による発話（図５のＳ５０６）を録音する。録音されたデータはメモリ部２０２に保持される。ステップＳ４１１を実行する制御部２０１は、テキストの提示後に入力された音声信号に基づいて発話速度を算出する算出手段の一例である。すなわち、ステップＳ４１１において、制御部２０１は、録音されたデータを解析することにより、発話速度を算出する。以下、図７Ａのフローチャートと図７Ｂの音声入力信号の例を参照して、ステップS４１０，Ｓ４１１による発話の録音動作と発話速度の算出について説明する。
【００３３】
ステップＳ４０９においてトレーニングテキストが提示されると、ステップＳ７０１において、制御部２０１は音声入力部２１２を制御して、マイク１１２から入力された音声信号のメモリ部２０２への格納（録音）を開始する（図７Ｂのt1）。ステップＳ７０２において、制御部２０１は、発話終了と判定されるまで、ステップＳ７０１で開始した録音を継続する。本実施形態では、所定期間（例えば２秒）以上にわたって音声入力の無い区間（無音区間）が継続した場合に、発話が終了したと判定する。たとえば、図７Ｂの例の場合、t3〜t4に無音区間が有るが、その継続時間が所定時間より短いために、発話の終了とは判定されない。一方、t5以降は、所定期間にわたって無音の状態が継続したため、t6において発話の終了と判定される。
【００３４】
発話終了が検出されると、処理はステップＳ７０２からステップＳ７０３へ進む。ステップＳ７０３において、制御部２０１は録音を終了する。したがって、図７Ｂのように音声信号が入力された場合、t1〜t6の期間にわたり録音が行われることになる。
【００３５】
ステップＳ７０４において、制御部２０１はステップＳ７０１〜Ｓ７０３において記録された音声信号を解析して発話の開始位置と終了位置とを特定する。なお、本実施形態では、音声信号が最初に検出された位置を発話の開始位置、所定時間にわたり継続した無音区間の開始位置を発話の終了位置とする。たとえば、図７Ｂの例では、t2が発話の開始位置（開始時刻）、t5が発話の終了位置（終了時刻）として特定される。ステップＳ７０５において、制御部２０１は、発話に要した時間（開始時刻t2と終了時刻t5の差）と発話を行なったトレーニングテキストのモーラ数／語数に基づいて、発話速度を算出する。したがって、発話速度は、毎分何語、毎秒何モーラなどのように示される。なお、日本語の場合は、トレーニングテキストをカナ表記した場合の文字数を用いて、毎秒あたりの文字数を発話速度としてもよい。
【００３６】
以上のようにして発話速度が算出されると、処理はステップＳ４１２へ進む。ステップＳ４１２、Ｓ４１３を実行する制御部２０１は、算出された発話速度と予め設定された目標の発話速度とを比較する比較手段、および、比較結果を通知する通知手段の一例である。すなわち、制御部２０１は、ステップＳ４１１で算出された発話速度と目標としている発話速度との比較から今回の発話を評価し、ステップＳ４１３でその比較結果に対応した評価を提示する。評価の提示は、Ｓ５０７に示されるように、音声出力部２１３、スピーカ１２２を介して音声によりなされてもよいし、図６Ｄの６３１に示すように、タブレット端末１５０での表示によりなされてもよい。
【００３７】
評価文６３２として表示される、あるいは、音声通知（Ｓ５０７）される評価は、たとえば測定された発話速度が「Ｎ語／分」、目標の発話速度がＲ語／分」であった場合に、以下のようになる。但し、以下の評価は一例であり、これに限られるものではないことは言うまでもない。
・｜Ｎ−Ｒ｜≦５：『ちょうどいいスピードです』
・５＜Ｎ−Ｒ≦１５：『少し速いようです』
・Ｎ−Ｒ＞１５：『だいぶ速いようです。もっとゆっくり話しましょう。』
・Ｎ−Ｒ＜−５：『もう少し速く話してみましょう』。
【００３８】
また、ステップＳ４１４において、制御部２０１は、上記のようにして得られた録音データ（ステップＳ４１０）、発話速度（ステップＳ４１１）、評価結果（ステップＳ４１２）を、使用したトレーニングテキストのＩＤと関連付けて、訓練状況３２４として記録する。こうして、対象者情報テーブル２２３の該当する訓練状況３２４が更新される。なお、録音データの記録においては、図７Ｂのｔ２〜ｔ５の区間（実際に発話が録音されている期間）を抽出して記録するようにしてもよい。
【００３９】
続いて、ステップＳ４１５において、制御部２０１はタブレット端末１５０によりメニュー６３３（図６Ｄ）を提示する。メニュー６３３にはたとえば以下の項目が提示される。このメニュー６３３の提示は、言語聴覚士が行う作業としてタッチパネルディスプレイ１２１に提示されても構わない。
・［発話の再生］：録音された発話の内容をスピーカ１２２により再生させる。
・［もう一度］：直前に使用したトレーニングテキストでもう一度発話訓練する。
・［次のテキスト］：新たなトレーニングテキストで発話訓練する。
・［レベルの変更］：レベルを変更して、新たなトレーニングテキストで発話訓練する。
・［トレーニング終了］：発話トレーニングを終了する。
【００４０】
ステップＳ４１６で［発話の再生］が選択されると、処理はステップＳ４１７に進み、録音された発話が再生される。なお、訓練状況３２４は、過去の所定回数分の発話の録音が記録されており、対象者は所望の録音を選択して再生させることができるようになっている。例えば、図３Ｂでは、過去の２つの録音データ（＃１、＃２）が記録されている様子が示されている。この場合、［発話の再生］が選択されると、制御部２０１は、どの録音を再生させるか（たとえば、「一つ前」「二つ前」など）をユーザに指定させる。この指定は、音声により受け付けてもよいし、タブレット端末１５０からの操作入力により受けつてもよい。
【００４１】
ステップＳ４１６で［もう一度］が選択されると、処理はステップＳ４０９へ進み、制御部２０１は、現在選択中のトレーニングテキストを提示し、以降、上述した処理を繰り返す。ステップＳ４１６で［次のテキスト］が選択されると、処理はステップＳ４０８へ進み、制御部２０１は、現在選択中のレベルにおいて新たなトレーニングテキストをテキストデータベース２２２から取得し、新たなトレーニングテキストを用いてステップＳ４０９以降の処理を行う。
【００４２】
ステップＳ４１６で［レベルの変更］が選択されると、処理はステップＳ４０７へ進み、図５のＳ５０３に示した音声出力や図６Ｂに示した表示を行ない、新たなトレーニングレベルの入力を待つ。レベルが入力されると、ステップＳ４０８以降の処理が実行される。ステップＳ４１６で［トレーニングの終了］が選択されると、本処理を終了する。
【００４３】
以上のように、本実施形態によれば、訓練対象者はリハビリ用ロボット１００と対話を行ないながら、発話訓練を進めていくことができる。また、訓練対象者による発話の都度、発話速度や評価結果が通知されるので、訓練対象者は自分の発話の良し悪しを確認しながら訓練を進めることができる。
【００４４】
なお、上記実施形態では、トレーニング用テキストの取得は、指定されたレベルに応じて（対象者によらず）テキストデータベース２２２から選択するようにしたが、これに限られるものではない。たとえば、言語聴覚士が、訓練対象者の様子をみて、各レベルのトレーニングテキストを指定できるようにしてもよい。たとえば、言語聴覚士は、リハビリ用ロボット１００と接続された外部装置を使って、訓練対象者が使用すべきトレーニングテキストをテキストデータベース２２２から選択し、対象者情報テーブル２２３に登録する。より具体的には、図８Ａに示すように対象者情報テーブル２２３に、各対象者について、レベル毎に使用するトレーニングテキストのＩＤを登録するレベル欄８０１を設ける。言語聴覚士は、外部装置を用いて、テキストデータベース２２２の所望のトレーニングテキストを所望のレベルに登録することができる。こうして、対象者情報テーブル２２３の各レベルに応じたトレーニングテキストがＩＤにより登録される。ステップＳ４０８では、制御部２０１が、対象者情報テーブル２２３のレベル欄８０１を参照し、ステップＳ４０７で指定されたレベルに対応付けて登録されているＩＤの中から一つを選択することで、提示すべきトレーニングテキストが選択される。
【００４５】
以上のように、第１実施形態によれば、リハビリ用ロボット１００が発話トレーニングに適したテキストを訓練対象者に提示し、訓練対象者の発話状態を評価するので、訓練対象者のみでも正しく発話トレーニングを実施できる。
【００４６】
［第２実施形態］
構音障害を持つ言語障害患者は、「た」や「か行（子音がｋで始まる音）」など、特定の音を発音することが困難となる場合がある。第２実施形態では、トレーニングテキストの選択において、そのような訓練対象者にとって発音が困難な音（以下、苦手音）を含むか否かを考慮する。このように、発話トレーニングに苦手音を含むトレーニングテキストを意図的に選択することにより、発話速度と苦手音の克服の双方の発話トレーニングを行えるようにする。なお、第２実施形態の情報処理装置の構成は、第１実施形態と同様である。
【００４７】
訓練の対象者にとって発音が困難である苦手音を登録する登録手段の一例として苦手音８０２を登録することができる対象者情報テーブル２２３を、図８Ｂに示す。言語聴覚士は、訓練対象者にとって発音が困難な音を特定する作業を行ない、その結果を、図８Ｂに示す対象者情報テーブル２２３の苦手音８０２に登録する。発生が困難な音は訓練対象者によって異なるので、苦手音８０２の欄は対象者毎に設けられる。
【００４８】
第２実施形態による発話トレーニング処理は第１実施形態とほぼ同様であるが、トレーニングテキストの選択の際に、苦手音を選択条件の一つとして用いる点が異なる。すなわち、図４のステップＳ４０７において、制御部２０１は、テキストデータベース２２２から指定されたレベルのトレーニングテキストを選択するが、その際に、苦手音を含むトレーニングテキストが検索される。したがって、発話トレーニングに用いられるトレーニングテキストは訓練対象者が発音困難な苦手音を含むようになり、苦手音に対する発話トレーニングを並行して行えるようになる。
【００４９】
なお、トレーニングテキストの選択方法は上記に限られるものではない。たとえば、毎回苦手音を含むトレーニングテキストを用いるのではなく、所定回数につき１回だけ苦手音を含むトレーニングテキストを選択するようにしてもよい。或いは、１つのトレーニングテキストに含まれている苦手音の数をトレーニングレベルに対応させて、選択条件として用いてもよい。例えば、トレーニングレベル１では苦手音を１つ含むトレーニングテキストを、レベル２では、苦手音を２つ含むトレーニングテキストを選択するというように制御してもよい。また、トレーニングテキスト中に含まれる苦手音の数が所定数以上の場合には、テキストデータベース２２２で設定されているレベルよりも一つ上のレベルとして扱うようにしてもよい。
【００５０】
以上のように第２実施形態によれば、発話トレーニングにおいて言語障害患者が発音するのが困難な音を含むトレーニングテキストが積極的に選択されるので、発話速度のトレーニングと苦手音の発音トレーニングを並行して行うことが可能になる。また、苦手音を含むトレーニングテキストと苦手音を含まないトレーニングテキストとで発話速度を比較することで、苦手音が発話速度に及ぼす影響などを判断することも可能となり、言語聴覚士がリハビリ計画を作成するための補助的な情報を提供できる。
【００５１】
［第３実施形態］
第１実施形態では選択したトレーニングテキストを発話させ、その発話時間から発話速度を算出して評価する構成を、第２実施形態ではトレーニングテキストの選択において対象者の苦手音の存否を選択条件の一つとする構成を説明した。第３実施形態では、更に、苦手音を正しく発声するためのトレーニングを加味した構成を説明する。
【００５２】
一般に、音声信号中の先頭の１音、末尾の１音は、波形の切り出しが容易であり、高精度に音声認識を行なうことができる。すなわち、「あめがふる(a-me-ga-fu-ru)」と音声入力された場合に、先頭の音である「あ(a)」、末尾の音である「る(ru)」については、正しく発音されているかどうかを精度良く判定することができる。第３実施形態の発話トレーニング処理では、このような音声認識技術の特徴を利用して、苦手音に関するトレーニングを提供する。
【００５３】
図９は第３実施形態による発話トレーニング処理を説明するフローチャートであり、第１実施形態の発話トレーニング処理（図４）のステップＳ４０８〜Ｓ４１３を置き換えるものである。ステップＳ９０１において制御部２０１は、対象者情報テーブル２２３から対象者の苦手音を取得し、苦手音を先頭または末尾に有するトレーニングテキストをテキストデータベース２２２から取得する。ステップＳ９０２において制御部２０１は、ステップＳ９０１で取得したトレーニングテキストを音声出力、または、文字表示により提示する。テキストの提示は、ステップＳ４０９で説明したとおりである。
【００５４】
ステップＳ９０２においてトレーニングテキストを提示すると、制御部２０１は、ステップＳ９０３において、対象者による発話の録音を開始する。録音されたデータはメモリ部２０２に保持される。そして、ステップＳ９０４において、制御部２０１は、録音されたデータを解析することにより発話速度を算出し、算出した発話速度と予め定められた目標の発話速度との比較により、発話を評価する。以上のステップＳ９０２〜Ｓ９０４の処理は、ステップＳ４１０〜Ｓ４１２と同様である。
【００５５】
ステップＳ９０５を実行する制御部２０１は、提示されたテキストの先頭と音声信号における発話の先頭の音が一致するか、または、そのテキストの末尾と音声信号における発話の末尾の音が一致するか否かを判定する判定手段の一例である。すなわち、ステップＳ９０５において、制御部２０１は、ステップＳ９０２で提示したトレーニングテキストの先頭の１音あるいは末尾の１音が正しく発話できたかどうかを判断する。ここでは苦手音について正しく発音できたかどうかを判定するので、以下のように判定が行われる。すなわち、
・ステップＳ９０１、Ｓ９０２で苦手音を先頭に有するトレーニングテキストが提示された場合には先頭の１音について正しく発音できたかどうかを判定する。
・ステップＳ９０１、Ｓ９０２で苦手音を末尾に有するトレーニングテキストが提示された場合には末尾の１音について正しく発音できたかどうかを判定する。
・ステップＳ９０１、Ｓ９０２で苦手音を先頭と末尾の両方に有するトレーニングテキストが提示された場合には、先頭と末尾の１音ずつについて正しく発音できたかどうかを判定する。
【００５６】
ステップＳ９０６では、ステップＳ９０４の評価結果とステップＳ９０５の判定結果を提示する。ステップＳ９０４の評価結果の提示については第１実施形態で説明したとおりである。また、ステップＳ９０５の判定結果の提示は、苦手音を正しく判定できたかどうかを訓練対象者に通知する表示を行う。たとえば、正しい発音がなされたかどうかは、ステップＳ９０３録音された音声信号の波形と基準の音声波形とのマッチング処理により判断することができる。したがって、マッチング度を複数のレベルに分類し、マッチング処理で得られたマッチング度が属するレベルに応じて判定結果を提示するようにしてもよい。例えば、一致度の高い順に３つのレベルに分類し、レベルごとに以下のような表示を行う。
レベル３：苦手音「○」は、ほぼ正しく発音ができています。
レベル２：苦手音「○」は、どうにか聞き取ることができるレベルで発音できています。
レベル１：苦手音「○」の発音をもっと練習しましょう。
【００５７】
以上のように、第３実施形態によれば、苦手音を先頭または末尾に含むトレーニングテキストを用いて発話のトレーニングがなされ、苦手音を発音できたかどうかが通知される。したがって、対象者は、苦手音に対するトレーニングの効果を把握しながらトレーニングを行なうことができる。
【００５８】
なお、上記第３実施形態では、発話速度に関するトレーニングとともに苦手音の発音トレーニングを行うようにしているが、発音トレーニングのみを行うようにしてもよい。また上記実施形態では、苦手音が先頭、末尾のいずれか或いは両方に存在するトレーニングテキストを選択したが、苦手音が先頭、末尾、両方にあるトレーニングテキストを区別してトレーニングをしてもよい。このようにすれば、苦手音が先頭にあるとうまく発音できないが、末尾にあると発音できるといったような症状を検出することができる。
【００５９】
［第４実施形態］
第４実施形態では、登録手段の更なる一例を説明する。第２、第３実施形態では、訓練退所者の苦手音を言語聴覚士が登録したが、第４実施形態では、苦手音の登録を自動化する。図１０は第４実施形態による、苦手音登録処理を説明する図である。
【００６０】
ステップＳ１００１において、制御部２０１はトレーニングテキストをテキストデータベース２２２から取得する。ステップＳ１００２において、制御部２０１は、取得したトレーニングテキストを訓練対象者に提示し、ステップＳ１００３において発話の録音を行なう。これらの処理は、第１実施形態（図４）のステップＳ４０９〜Ｓ４１２の処理と同様である。
【００６１】
ステップＳ１００４において、制御部２０１は、録音された発話の音声信号の先頭と末尾の１音について、提示したトレーニングテキストの先頭と末尾において発音されるべき１音と一致するか否かを判定する。このマッチング処理は、第３実施形態（ステップＳ９０５）で説明した処理と同様である。この判定の結果、発音ができていると判定された場合は、処理はステップＳ１００７に進む。発音ができていないと判定された場合は、処理はステップＳ１００６へ進み、制御部２０１は、発音できていないと判定された音を苦手音として対象者情報テーブル２２３に登録する。ステップＳ１００７では、終了指示を受けるまで、登録処理を継続するべく処理をステップＳ１００１へ戻す。
【００６２】
以上のような第４実施形態の登録処理によれば、訓練対象者の苦手音が自動的に登録されるので、より強力に言語聴覚士を補助することができる。
【００６３】
なお、ステップＳ１００６においては、発音できていないと判定された音を直ちに登録するのではなく、所定レベル以下での発音が所定回数検出された音を登録するようにしてもよい。たとえば第４実施形態で説明したレベル判定で「レベル１」に判定された回数が所定回数を超えた音を登録するようにしてもよい。この場合、ステップＳ１００１においてトレーニングテキストを取得する際に、ステップＳ１００５で発音できていると判定された音を先頭あるいは末尾に含まないトレーニングテキストを選択するようにし、ステップＳ１００５で発音できていないと判定された音を先頭または末尾に含むトレーニングテキストを選択するようすれば、苦手音の取得をより効率よく行える。
【００６４】
なお、上記実施形態では、テキストデータベース２２２や対象者情報テーブル２２３を情報処理装置内に含む構成を示したが、これに限られるものではない。例えば、テキストデータベース２２２や対象者情報テーブル２２３を外部のサーバに保持しておき、無線通信、有線通信、インターネットなどを介して必要な情報を取得できるようにしてもよいことは明らかである。
【００６５】
本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。
【００６６】
本願は、２０１２年６月２９日提出の日本国特許出願特願２０１２−１４７５４８を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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