(57)【要約】 【構成】    話者からの音声をマイクロホンでピックアップした音声信号から、音声認識部によりキーワードを音声認識する。キーワード中の一部のキーワードから成る特定のキーワードに対して、音声認識装置により、複数回音声認識したことを確認して出力する。【効果】  装置の非常停止などのキーワードを誤って出力することがない。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
話者からの音声をマイクロホンでピックアップした音声信号から、音声認識部によりキーワードを音声認識し出力する装置であって、
前記キーワード中の一部のキーワードから成る特定のキーワードに対し、複数回、音声認識したことを条件に、前記特定のキーワードを出力するようにしたことを特徴とする、音声認識装置。  
【請求項２】
前記特定のキーワードを音声認識すると、前記特定のキーワードを再度発話するように話者に通知するための確認部を設けたことを特徴とする、請求項１の音声認識装置。
【請求項３】
前記音声認識部は、前記特定のキーワードの類似語を不要語として記憶し、記憶した不要語を音声認識すると不要語として処理するように構成されていることを特徴とする、請求項１または２の音声認識装置。
【請求項４】
前記特定のキーワードは、少なくとも音声認識装置を組み込んだ装置あるいはシステムの停止を指示するキーワードであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかの音声認識装置。
【請求項５】
話者からの音声をマイクロホンでピックアップした音声信号から、音声認識部によりキーワードを音声認識し出力する方法であって、
前記キーワード中の一部のキーワードから成る特定のキーワードに対して、音声認識装置により、複数回、音声認識したことを確認して、前記特定のキーワードを出力するようにしたことを特徴とする、音声認識方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は音声認識に関し、特に「リセット」、「非常停止」などの危険語が発話されたと、誤認識することを防止することに関する。
【背景技術】
【０００２】
発明者は音声認識を用いたピッキングシステムを開発している。このシステムでは作業者は音声認識装置を装着し、スピーカからピッキングの指令を受け、ピッキング結果を音声で報告し、音声認識によりサーバへ通知する。このようなシステムは、ピッキングに限らず、両手が塞がっているためキーボードなどを使えない環境で、人とコンピュータとが対話するのに有効である。
【０００３】
ここで、「リセット」、「非常停止」など、ピッキングなどのシステムあるいは装置を停止させ、また「作業中止」、「消去」など今までの作業を無効にし、あるいは（システムの）「検査」など通常の作業の流れから以降の作業を逸脱させるキーワードが有る。このようなキーワードが発話されたものと誤って認識すると、ピッキングシステムなどに悪影響を及ぼす。
【０００４】
関連する先行技術を示す。特許文献１（特開2000-322085）は前置不要語と後置不要語の辞書を設け、不要語を音声認識の対象から除き、キーワードの切り出しを容易にすることを開示している。前置不要語は「あの」、「エー」などの言葉で、後置不要語は「クン」、「部長」などの言葉である。しかしながら特許文献１は、「リセット」などの言葉を誤って認識しないようにすることは検討していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2000-322085
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明の課題は、「リセット」,「非常停止」などのクリティカルなキーワード（危険語）が発話されたものと、誤って認識しないようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、話者からの音声をマイクロホンでピックアップした音声信号から、音声認識部によりキーワードを音声認識し出力する装置であって、
前記キーワード中の一部のキーワードから成る特定のキーワードに対し、複数回、例えば連続して２回、音声認識したことを条件に、前記特定のキーワードを出力するようにしたことを特徴とする。
【０００８】
またこの発明は、話者からの音声をマイクロホンでピックアップした音声信号から、音声認識部によりキーワードを音声認識し出力する方法であって、
前記キーワード中の一部のキーワードから成る特定のキーワードに対して、音声認識装置により、複数回、例えば連続して２回、音声認識したことを確認して、前記特定のキーワードを出力するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
この発明では、危険語を音声認識して出力するには、複数回の音声認識が必要である。ノイズを複数回同じ危険語と誤認する確率は極めて小さく、また危険語に類似した語が複数回発話されることも少ないので、危険語が発話されたものと誤認識することを防止できる。
【００１０】
好ましくは、前記特定のキーワードを音声認識すると、前記特定のキーワードを再度発話するように話者に通知するための確認部を設ける。このようにすると、話者がその危険語を発話しようと意図している場合以外は、危険語が複数回入力されることはない。従って危険語が発話されたと誤認識することを確実に防止できる。
また好ましくは、前記音声認識部は、前記特定のキーワードの類似語を不要語として記憶し、記憶した不要語を音声認識すると、不要語として処理するように構成されている。このようにすると、不要語よりも危険語に近い信号が入力されない限り、危険語が発話されたと誤認識されることはない。従って確実に危険語が発話された場合以外は、危険語が発話されたものと誤認識することがない。
【００１１】
好ましくは、前記特定のキーワードは、少なくとも音声認識装置を組み込んだ装置あるいはシステムの停止を指示するキーワードである。このようにすると、音声認識により装置あるいはシステムを操作している際に、誤って装置あるいはシステムを停止させることがない。  
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例の音声認識装置のブロック図
【図２】実施例での音声認識アルゴリズムを示すフローチャート
【図３】実施例での、危険語と周囲の誤認識防止語との認識エリアを模式的に示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。
【実施例】
【００１４】
図１〜図３に、実施例の音声認識装置２と音声認識方法とを示す。図１において、２は音声認識装置で、例えばピッキングシステムに組み込まれており、倉庫内で指示された物品を指示された個数だけ作業者がピッキングするシステムである。音声認識装置２は他の機械装置などに組み込んでも良い。４はマイクロホンアレイで、無指向性のマイクロホンm１〜m4を正４面体の４頂点に配置したもので、増幅器A1〜A4によりマイクロホンm1〜m4の信号を増幅する。遅延部６は増幅器A1〜A4からの信号をΔtだけ遅延させ、８は差分部で、遅延部６で遅延させた信号と遅延させていない信号との差分を得ることにより、特定の方向からの音響信号を求めて、差分部８のメモリに蓄積する。
【００１５】
図１の左下に、マイクロホンmi，mjから差分器３２までの処理を示し、マイクロホンmiの信号とマイクロホンmjの信号を増幅器Ai，Ajで増幅し、マイクロホンmiの信号を適宜のメモリから成る遅延器３０で時間Δtだけ遅延させ、差分器３２で信号の差分を求める。出力信号はmj(t)−mi(t-Δt)となり、マイクロホンmi，mj間の距離を、音波が進行するのに必要な時間をΔtとすると、マイクロホンmiに先に到達する音波に対しては信号を打ち消しあい、マイクロホンmjに先に到達する音波に対しては、信号の打ち消し合いは生じない。この結果、マイクロホンmj側に先に到達する音波に対して指向した仮想的なマイクロホンが得られる。なおマイクロホンアレイ４から差分部８までは、話者からの音声を選択的に抽出し、周囲のノイズを抽出しないようにして、音声認識を容易にするための構成である。従って通常の指向性もしくは無指向性のマイクロホンを用い、これを単に増幅しても良い。
【００１６】
９は発話検出部で、差分部８の信号に対し、所定レベル以上の強い信号があり、かつ音声に対応する周波数の信号であることを検出して、発話を検出する。１０は短時間ＦＦＴ(フーリエ変換器)で、差分部８のメモリに蓄積した信号を、例えば10m秒程度の区間毎に短時間フーリエ変換する。特徴抽出部１２は短時間フーリエ変換信号からケプストラムあるいはΔケプストラムなどを求め、15次元程度の特徴ベクトルの列として出力する。１４は音声認識部で、音声中のキーワードの認識を目的とするが、キーワードの認識のみでなく、連続した単語列の認識もできるようにしても良い。音声認識部１４では、特徴抽出部１２で抽出した特徴ベクトルに最も良く対応する隠れマルコフモデル(HMM)を求め、この隠れマルコフモデルに対応するキーワードを出力する。
【００１７】
キーワードと隠れマルコフモデルとの組み合わせを、３種類の辞書１６〜１８に記憶し、通常語辞書１６は通常のキーワードと対応する隠れマルコフモデルを記憶している。通常語辞書１６に記憶するキーワードは、１個，２個，３個，上，下，右，左，スタート，完了、などの通常の作業報告に必要な語彙である。危険語辞書１７は、リセット，非常停止，停止などの、ピッキングシステムを停止させるキーワードと対応する隠れマルコフモデルとを記憶している。危険語辞書１７はこれ以外に、これまでの作業を無効にすることを意味するキーワード、作用の方向を通常とは異なる方向へ分岐させるキーワードと、それらの隠れマルコフモデルなどを記憶してもよい。
【００１８】
誤認識防止語辞書１８は、危険語の類似語とそれに対応する隠れマルコフモデルとを記憶し、誤認識防止語を認識した際の出力はnull（有効な出力無し）である。誤認識防止語辞書１８は、ノイズあるいは言い間違いなどにより、危険語と誤って認識されかねない信号が入力された際に、危険語として認識されることを防止するための辞書である。誤認識防止語辞書１８は設けなくても良い。
【００１９】
通常語を音声認識部１４で入力した際には、認識結果を通信部２０へ出力し、危険語を認識した際には、確認部２４からスピーカ２６などを介して、「もう一度発話して下さい」などのメッセージを作業者に通知する。通知は音声による通知に限らず、LEDもしくはLCDなどで通知しても良い。また確認のためのメッセージは「リセットしますか？」などのように、「はい」，「いいえ」などで答えることが可能なものよりも、危険語を再度発話させるものが好ましい。「リセット」を例にすると、作業者がリセットを明確に意識している場合でなければ、リセットが２回続けて発話されることは基本的にない。これに対して、「はい」，「いいえ」などで答えることができる場合、作業者が状況を意識せずに、「はい」と答えることが有り得る。また「はい」，「いいえ」などの短い単語は、誤認識が起こりやすい単語である。確認部２４は危険語を２回連続して認識したことから、危険語が入力されたものと認識する。話者が複数のキーワードを次々と入力した場合、危険語の認識と認識の間に、他の通常語が認識されることもある。連続して２回とは、最初の認識と、再発話の要求への応答時間が経過するまでの間に１回の認識とが行われることである。
【００２０】
確認部２４ではスピーカ２６を通じて再度発話することを明示的に要求する。しかし例えば危険語を認識すると、確認部２４でその旨を記憶し、単に再度同じ単語が発話されるのを所定時間の間待ち、その間に同じ危険語を再度音声認識すると、危険語が発話されたと確認するようにしても良い。即ち、明確にリセットする意思があれば、「リセット」と音声入力してもシステムが応答しない場合、作業者は同じ言葉を所定時間内に再度入力するはずである。仮に言い間違いあるいはノイズなどにより「リセット」と認識したのであれば、実際にリセットがされなくても、作業者は何らの入力も行わないはずである。所定時間内に危険語が再度発話されないと、例えば前回の危険語の認識を無効にする。
【００２１】
２０は通信部で、音声認識結果をシステムの外部サーバ２２などへ出力し、外部サーバ２２から指令を受信して、スピーカ２６により作業者に通知する。既に述べたように、通常語を認識した場合、１回認識すると通信部２０から出力され、危険語の場合は例えば２回以上連続して認識されたことを条件に、通信部２０から出力される。誤認識防止語の場合、認識しても結果は出力されない。
【００２２】
図２に実施例の全体的アルゴリズムを示す。発話検出部９で発話を検出すると、短時間ＦＦＴ１０及び特徴抽出部１２で音声信号を特徴ベクトルに変換する。音声認識部１４では３種類の辞書１６〜１８を用い、通常語と危険語並びに誤認識防止語の３種類のキーワードを抽出する。通常語を抽出した場合、認識結果をそのまま出力し、危険語を認識した場合、再発話を要求して、同じキーワードが再度入力されたことを条件に、認識結果を出力する。誤認識防止語は、誤って危険語を認識しないようにするためのもので、認識したとしても出力がない。
【００２３】
図３に危険語「リセット」の周囲の誤認識防止語の配置の例を示し、「イセット」，「リセッタ」，「リセト」等を誤認識防止語とする。このようにすると、誤認識防止語よりも危険語に近い信号のみが危険語として認識されるので、危険語と認識されるエリアは狭くなる。従ってノイズあるいは言い間違い、その他により、危険語が誤って認識される可能性を小さくできる。
【００２４】
実施例はピッキングシステムへの応用を例に説明した。しかし例えば自動車、航空機などの乗物の運転、機械設備の操作、カルテの作成など、両手が塞がっていたり、キーボードを使用しにくい環境で、コンピュータと人とが対話するために、音声認識装置２を任意の用途に用いることができる。危険語の意味は、音声認識装置を組み込んだシステムあるいは装置を停止させるもの、その他誤って認識すると大きな悪影響が生じるもので、特に音声認識装置を組み込んだシステムあるいは装置を停止させるものである。
【００２５】
実施例では以下の効果が得られる。
(1)  危険語を音声認識する際に、同じ危険語が繰り返して入力されることを要求するので、誤認識の可能性を減らすことができる。
(2)  特に明示的に再度発話することを要求すると、作業者にとって分かりやすい。
(3)  再発話の要求では、「はい」，「いいえ」などの回答の要求ではなく、同じキーワードを再度発をすることを要求するようにすると、誤認識の可能性を特に小さくできる。
(4)  危険語の周囲に不要語を登録して、不要語を認識すると出力しないようにすると、ノイズあるいは言い間違いなどによる誤認識を防止できる。
【符号の説明】
【００２６】
２      音声認識装置
４      マイクロホンアレイ
６      遅延部
８      差分部
９      発話検出部
１０    短時間ＦＦＴ
１２    特徴抽出部
１４    音声認識部
１６    通常語辞書
１７    危険語辞書
１８    誤認識防止語辞書
２０    通信部
２２    外部サーバ
２４    確認部
２６    スピーカ
３０    遅延器
３２    差分器
m1〜m4  マイクロホン
A1〜A4  増幅器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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