(57)【要約】【課題】車両の運転者との音声対話を行う技術を改善する。【解決手段】情報処理装置１０は、車両１の加速度を取得する取得部（１１；１３）と、車両１の運転者との音声対話を実行する制御部１６と、運転者による音声入力を受け付ける入力部１４と、運転者に対して音声出力を行う出力部１４と、を備え、制御部１６は、車両１の加速度に基づいて、運転者との音声対話における応答時間を動的に制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の加速度を取得する取得部と、
前記車両の運転者との音声対話を実行する制御部と、
前記運転者による音声入力を受け付ける入力部と、
前記運転者に対して音声出力を行う出力部と、
を備え、
前記制御部は、前記車両の加速度に基づいて、前記運転者との音声対話における応答時間を動的に制御する、情報処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の情報処理装置であって、
前記制御部は、前記車両の加速度に基づいて音声認識デコーダの認識速度に関するパラメータを調整することにより、前記応答時間を動的に制御する、情報処理装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の情報処理装置であって、
前記制御部は、
前記車両の加速度に基づいて、前記車両の加速度の変動性を示す指標値を算出し、
前記指標値が第１範囲内である場合よりも第２範囲内である場合のほうが、前記応答時間が長くなるように制御し、
前記第１範囲の上限値が前記第２範囲の下限値未満である、情報処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の情報処理装置であって、
前記制御部は、前記指標値が第３範囲内である場合、前記運転者との音声対話を停止し、
前記第２範囲の上限値が前記第３範囲の下限値未満であり、又は、前記第３範囲の上限値が前記第１範囲の下限値未満である、情報処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の情報処理装置であって、
前記制御部は、前記運転者との音声対話を停止すると、前記運転者に対する警報を行う、情報処理装置。
【請求項６】
請求項３から５のいずれか一項に記載の情報処理装置であって、
前記制御部は、前記車両の加速度に基づいて、所定の期間毎に、前記期間における前記車両の加速度の分散、標準偏差、又は最大値と最小値との差を、前記指標値として算出する、情報処理装置。
【請求項７】
情報処理装置に、
車両の加速度を取得するステップと、
車両の運転者との音声対話を開始するステップと、
前記運転者による音声入力を受け付けるステップと、
前記車両の加速度に基づいて、前記運転者との音声対話における応答時間を決定するステップと、
前記音声入力から前記応答時間が経過すると、前記運転者に対して音声出力を行うステップと、
を実行させる、プログラム。
【請求項８】
情報処理装置の制御方法であって、
車両の加速度を取得するステップと、
車両の運転者との音声対話を開始するステップと、
前記運転者による音声入力を受け付けるステップと、
前記車両の加速度に基づいて、前記運転者との音声対話における応答時間を決定するステップと、
前記音声入力から前記応答時間が経過すると、前記運転者に対して音声出力を行うステップと、
を含む、制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理装置、プログラム、及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の運転者と音声対話を行う技術が知られている。例えば、運転者は、音声操作システムとの音声対話を介して、車両に搭載された車載装置を操作することができる。一方、例えば車両の運転者が運転中に音声対話を実行することは、ドライバーディストラクションの観点から必ずしも好ましくない。例えば、特許文献１には、車両の走行状況により車両がおかれている危険度合いを判定し、危険度合いに応じて音声操作を制限する車両用音声操作装置が開示されている。また、特許文献２には、車両が一定速度以上になったことを検出すると、音声内容により行う車載装置の制御動作を禁止する車両用音声処理装置が開示されている。また、特許文献３には、障害物に対する接近危険性指標を検出し、車両状態及び接近危険性指標に基づいて障害物に対する接近危険度を検出する車両用接近危険度検出装置が開示されている。また、特許文献４には、運転者に注意力が要求される運転操作中には、運転者による操作音声の受け付け時間の計測を保留し、又は受け付け時間を延長する車両用音声操作装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２１７１０１号公報
【特許文献２】特開平８−２９７４９７号公報
【特許文献３】特開２００２−０４２３００号公報
【特許文献４】特開２００２−０５５６９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、認知科学分野における近年の研究によれば、音声対話を行う際、運転者には認知負荷が生じ得ることが明らかになってきている。しかしながら、上述した従来技術は、車両の運転者が運転操作に集中すべきと考えられる状況を予め想定しておき、当該状況の発生の検出に応じて音声操作を制限するものであって、音声対話による運転者の認知負荷を考慮したものではない。このため、従来技術では、音声対話による認知負荷が実際には十分に低くドライバーディストラクションが発生しない場合であっても、予め想定された状況の発生により音声操作が制限される場合がある。或いは、従来技術では、音声対話による認知負荷が実際には比較的高くドライバーディストラクションが発生し得る場合であっても、予め想定した状況が発生しない限り音声操作が制限されない。したがって、車両の運転者との音声対話を行う技術には、改善の余地があった。
【０００５】
かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、車両の運転者との音声対話を行う技術を改善することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態に係る情報処理装置は、
車両の加速度を取得する取得部と、
前記車両の運転者との音声対話を実行する制御部と、
前記運転者による音声入力を受け付ける入力部と、
前記運転者に対して音声出力を行う出力部と、
を備え、
前記制御部は、前記車両の加速度に基づいて、前記運転者との音声対話における応答時間を動的に制御する。
【０００７】
本発明の一実施形態に係るプログラムは、
情報処理装置に、
車両の加速度を取得するステップと、
車両の運転者との音声対話を開始するステップと、
前記運転者による音声入力を受け付けるステップと、
前記車両の加速度に基づいて、前記運転者との音声対話における応答時間を決定するステップと、
前記音声入力から前記応答時間が経過すると、前記運転者に対して音声出力を行うステップと、を実行させる。
【０００８】
本発明の一実施形態に係る制御方法は、
情報処理装置の制御方法であって、
車両の加速度を取得するステップと、
車両の運転者との音声対話を開始するステップと、
前記運転者による音声入力を受け付けるステップと、
前記車両の加速度に基づいて、前記運転者との音声対話における応答時間を決定するステップと、
前記音声入力から前記応答時間が経過すると、前記運転者に対して音声出力を行うステップと、を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一実施形態に係る情報処理装置、プログラム、及び制御方法によれば、車両の運転者との音声対話を行う技術が改善される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両に搭載された情報処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】車両の加速度に基づく指標値と認知負荷との関係の例を示す図である。
【図３】運転者に対する警報の例を示す図である。
【図４】情報処理装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１２】
（実施形態の概要）
図１を参照して、本発明の一実施形態に係る車両１の概要について説明する。車両１は、例えば自動車であるが、人間が搭乗可能な任意の車両である。車両１は、運転者の運転操作に応じて動作する。車両１は、例えばＳＡＥ（Society of Automotive Engineers）において定義されるレベル１乃至４等の一部自動運転が可能であってもよい。車両１には、情報処理装置１０が搭載される。情報処理装置１０は、車両１の運転者との音声対話を行う。情報処理装置１０は、運転者との音声対話を介して、例えば情報の検索、車両１に搭載された車載装置の操作、及び運転者との雑談等が可能であってもよい。例えば、ナビゲーション装置等の車載装置、又は運転者が所持するスマートフォン若しくはＰＣ（Personal Computer）等の汎用の装置が、情報処理装置１０として用いられてもよい。
【００１３】
本実施形態において、情報処理装置１０は、車両１の加速度に基づいて、運転者との音声対話における応答時間（例えば、運転者の発話が終了してから情報処理装置１０が発話するまでの時間）を動的に制御する。かかる構成は、本発明の発明者が音声対話システムによる運転者の運転行動への影響を調査するために実施した種々の実験から見出した２つの新規な知見に基づくものである。
【００１４】
第１の知見は、音声対話による運転者の認知負荷は車両１の加速度の変動性に顕著に表れ、認知負荷が大きくなると加速度の変動性も大きくなるという点である。ここで「加速度の変動性」は、例えば、所定周期毎の加速度の分散、標準偏差、又は最大値と最小値との差等で示されるが、これらに限られず、加速度のばらつきを示す任意の指標値で示されてもよい。かかる第１の知見は、運転者が車載装置を視認手操作する場合よりも音声操作する場合の方が加速度の変動性が大きくなるという実験結果、及び運転者が音声対話を介して比較的単純なタスクを実行する場合よりも複雑なタスクを実行する場合の方が車両１の加速度の変動性が大きくなるという実験結果等に基づくものである。第１の知見によれば、車両１の加速度を考慮することにより、音声対話による運転者の認知負荷の程度が推測可能である。
【００１５】
第２の知見は、音声対話における応答時間が短い場合よりも長い場合の方が、音声対話による運転者の認知負荷が小さいという点である。かかる第２の知見は、応答時間が短い場合よりも長い場合の方が、運転者による運転パフォーマンスへの影響が小さいという実験結果に基づくものである。第２の知見によれば、音声対話における応答時間を制御することにより、音声対話による運転者の認知負荷が調整可能となる。
【００１６】
上述したように、本実施形態に係る情報処理装置１０によれば、車両１の加速度に基づいて、音声対話における応答時間が動的に制御される。このため、例えば、車両１の加速度に基づいて運転者の認知負荷が大きいと推測される場合に、応答時間を長くすることで認知負荷を低減する等、運転者の認知負荷を考慮した音声対話制御が可能である。したがって、車両１の運転者との音声対話を行う技術が改善する。
【００１７】
（情報処理装置の構成）
次に、本実施形態に係る情報処理装置１０の構成について詳細に説明する。情報処理装置１０は、通信部１１と、記憶部１２と、センサ部１３と、出力部１４と、入力部１５と、制御部１６と、を備える。
【００１８】
通信部１１は、車両１と通信する任意の通信モジュールを含む。車両１と通信する通信モジュールは、例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の車載ネットワークに対応する通信モジュール、又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の近距離無線通信に対応する通信モジュール等であるが、これらに限られない。情報処理装置１０は、通信部１１を介して車両１と通信可能である。例えば、通信部１１は、車両１に搭載された加速度センサから車両１の加速度を取得する取得部として機能してもよい。また、通信部１１は、例えば４Ｇ（4th Generation）及び５Ｇ（5th Generation）等の移動体通信規格に対応する通信モジュールを含んでもよい。かかる場合、情報処理装置１０は、通信部１１を介して、例えばインターネット等の外部ネットワークに接続可能である。
【００１９】
記憶部１２は、１つ以上のメモリを含む。本実施形態において「メモリ」は、例えば半導体メモリ、磁気メモリ、又は光メモリ等であるが、これらに限られない。記憶部１２に含まれる各メモリは、例えば主記憶装置、補助記憶装置、又はキャッシュメモリとして機能してもよい。記憶部１２は、情報処理装置１０の動作に用いられる任意の情報を記憶する。例えば、記憶部１２は、システムプログラム及びアプリケーションプログラム等を記憶してもよい。記憶部１２に記憶された情報は、例えば通信部１１を介して外部ネットワークから取得される情報で更新可能であってもよい。
【００２０】
本実施形態において、記憶部１２は、音声対話ソフトウェアを記憶する。例えば、音声対話ソフトウェアは、音響モデル、言語モデル、及び音声認識デコーダを含むが、これらに限られず、音声対話に用いられる任意の情報を含んでもよい。音声認識デコーダは、音響モデル及び言語モデルを用いて、入力音声を単語列に変換して認識するプログラムである。音声認識デコーダは、入力音声の音声認識に関する多様なパラメータを有する。例えば、音声認識デコーダは、入力音声の認識速度に関するパラメータを有してもよい。当該パラメータが調整されることによって、入力音声の認識速度が変化する。
【００２１】
センサ部１３は、加速度センサを含む。センサ部１３は、車両１の加速度を取得する取得部として機能する。或いは、情報処理装置１０がセンサ部１３を備えず、車両１に搭載された加速度センサがセンサ部１３として用いられる構成も可能である。かかる場合、上述した通信部１１が、車両１から加速度を取得する取得部として機能する。
【００２２】
出力部１４は、ユーザに対して情報を出力する１つ以上の出力インタフェースを含む。例えば、出力部１４に含まれる各出力インタフェースは、情報を映像で出力するディスプレイ、情報を音声で出力するスピーカ、又は情報を振動で出力するバイブレータ等であるが、これらに限られない。例えば、ディスプレイは、パネルディスプレイ又はヘッドアップディスプレイ等であるが、これらに限られず、任意の出力インタフェースであってもよい。本実施形態において「映像」は、テキスト、静止画像、及び動画像を含んでもよい。車両１に搭載されたディスプレイ、スピーカ、及びバイブレータ等が、出力部１４として用いられてもよい。
【００２３】
入力部１５は、ユーザ入力を検出する１つ以上の入力インタフェースを含む。例えば、入力部１５に含まれる各入力インタフェースは、物理キー、静電容量キー、出力部１４のパネルディスプレイと一体的に設けられたタッチスクリーン、又は音声入力を受け付けるマイク等であるが、これらに限られず、任意の入力インタフェースであってもよい。
【００２４】
制御部１６は、１つ以上のプロセッサを備える。本実施形態において「プロセッサ」は、汎用のプロセッサ、又は特定の処理に特化した専用のプロセッサであるが、これらに限られない。制御部１６は、情報処理装置１０全体の動作を制御する。
【００２５】
例えば、制御部１６は、車両１の運転者との音声対話を実行する。具体的には、制御部１６は、入力部１５を介して所定の音声入力を受け付けると、記憶部１２に記憶された音声対話ソフトウェアを用いて音声対話を開始する。音声対話の実行中、制御部１６は、入力部１５を介して受け付けた運転者の音声入力に対して、応答音声を出力部１４から出力する。また、制御部１６は、運転者の音声入力に応じて、種々の処理を実行する。例えば、通信部１１及び外部ネットワークを介して情報を検索する処理、車両１に搭載された車載装置を制御する処理、及び出力部１４を介して情報を出力する処理等が実行され得るが、これらに限られず、任意の処理が音声入力に応じて実行されてもよい。ここで、上述した音声認識デコーダの認識速度に関するパラメータは、所定の基準値に定められている。当該基準値は、例えば、所望の認識率を達成可能な範囲内で応答時間を最短にする値である。以下、当該最短の応答時間を「標準時間」ともいう。
【００２６】
また、制御部１６は、音声対話の実行中、取得部（通信部１１又はセンサ部１３）を介して、車両１の加速度を取得する。制御部１６は、所定の期間毎に、当該期間における車両１の加速度の分散、標準偏差、又は最大値と最小値との差を、加速度の変動性を示す指標値αとして算出する。制御部１６は、算出した指標値αに応じて、認知負荷の程度を決定する。
【００２７】
ここで、図２を参照して、本実施形態における指標値αと認知負荷との関係について例示的に説明する。図２に示すグラフの横軸は指標値αを示し、縦軸は認知負荷の程度を示す。本実施形態において、認知負荷の程度は、指標値αが第１範囲内であるか否か、及び第２範囲内であるか否かに応じて、小さいものから順に「小」、「中」、及び「大」の３段階で示される。第１範囲の上限値は、第２範囲の下限値未満である。第１範囲及び第２範囲は、連続していてもよく、或いは離れていてもよい。図２に示す例では、第１範囲及び第２範囲は、それぞれαｔｈ０以上αｔｈ１未満の範囲及びαｔｈ１以上αｔｈ２未満の範囲であり、連続している。αｔｈ０、αｔｈ１、及びαｔｈ２は、それぞれ所定の定数であって、例えば実験又はシミュレーションに基づいて予め決定される。
【００２８】
指標値αが第１範囲内である場合よりも第２範囲内である場合の方が、車両１の加速度の変動性が大きく、認知負荷も大きいと推測される。このため、制御部１６は、指標値αが第１範囲内である場合（即ち、αｔｈ０≦α＜αｔｈ１である場合）、認知負荷を「小」と決定する。また、制御部１６は、指標値αが第２範囲内である場合（即ち、αｔｈ１≦α＜αｔｈ２である場合）、認知負荷を「中」と決定する。
【００２９】
また、指標値αが第２範囲内である場合よりも第２範囲の上限値を超える場合の方が、車両１の加速度の変動性が大きく、認知負荷も更に大きいと推測される。一方、指標値αが第１範囲内の下限値未満である場合、認知負荷が大きいために運転者が加速度の制御を放棄している状態と推測される。このため、制御部１６は、指標値αが第１範囲外且つ第２範囲外である場合（即ち、０≦α＜αｔｈ０又はαｔｈ２≦αである場合）、認知負荷を「大」と決定する。
【００３０】
認知負荷が決定された場合、制御部１６は、認知負荷の程度に応じて異なる処理を実行する。
【００３１】
具体的には、認知負荷が「小」と決定された場合、制御部１６は、音声対話を継続するとともに、音声対話の応答時間が「標準時間」となるように音声認識デコーダの認識速度に関するパラメータを調整する。一方、認知負荷が「中」と決定された場合、制御部１６は、音声対話を継続するとともに、音声対話の応答時間が「標準時間」よりも長くなるように音声認識デコーダの認識速度に関するパラメータを調整する。このように、制御部１６は、上述したように車両１の加速度に基づいて所定期間毎に算出される指標値αに応じて、音声認識デコーダの応答時間音声対話の応答時間を動的に制御する。
【００３２】
また、認知負荷が「大」と決定された場合、制御部１６は、音声対話を停止するとともに、出力部１４を介する振動出力、音声出力、及び／又は映像出力により、運転者に対する警報を行う。図３に示すように、当該警報は、例えばステアリングホイール、アクセルベダル、又は座席等を振動させること、音声対話の停止を通知する音声を出力すること、及び／又は音声対話の停止を通知する映像を出力することによって行われるが、これらに限られない。映像は、ドライバーディストラクションを発生させない程度に、例えば比較的短い時間に亘って比較的小さく表示されてもよい。なお、音声対話が停止された後、認知負荷が「小」又は「中」と決定された場合、音声対話の停止が解除されて、上述したように音声対話が継続する。
【００３３】
（情報処理装置の動作フロー）
図４を参照して、情報処理装置１０の上述した動作のフローについて説明する。
【００３４】
ステップＳ１００：制御部１６は、入力部１５を介して所定の音声入力を受け付けると、記憶部１２に記憶された音声対話ソフトウェアを用いて音声対話を開始する。
【００３５】
ステップＳ１０１：制御部１６は、取得部（通信部１１又はセンサ部１３）を介して、車両１の加速度を取得する。
【００３６】
ステップＳ１０２：制御部１６は、所定の期間毎に、当該期間における車両１の加速度の分散、標準偏差、又は最大値と最小値との差を、加速度の変動性を示す指標値αとして算出する。
【００３７】
ステップＳ１０３：制御部１６は、指標値αが第１範囲内であるか否か（即ち、αｔｈ０≦α＜αｔｈ１であるか否か）を判定する。指標値αが第１範囲内であると判定された場合（ステップＳ１０３−Ｙｅｓ）、プロセスはステップＳ１０４に進む。一方、指標値αが第１範囲外であると判定された場合（ステップＳ１０３−Ｎｏ）、プロセスはステップＳ１０５に進む。
【００３８】
ステップＳ１０４：ステップＳ１０３で指標値αが第１範囲内であると判定された場合（ステップＳ１０３―Ｙｅｓ）、制御部１６は、音声対話による運転者の認知負荷を「小」と決定して、音声対話を継続するとともに、音声対話の応答時間が「標準時間」となるように音声認識デコーダの認識速度に関するパラメータを調整する。その後、プロセスはステップＳ１０１に戻る。
【００３９】
ステップＳ１０５：ステップＳ１０３で指標値αが第１範囲外であると判定された場合（ステップＳ１０３−Ｎｏ）、制御部１６は、指標値αが第２範囲内であるか否か（即ち、αｔｈ１≦α＜αｔｈ２であるか否か）を判定する。指標値αが第２範囲内であると判定された場合（ステップＳ１０５−Ｙｅｓ）、プロセスはステップＳ１０６に進む。一方、指標値αが第２範囲外であると判定された場合（ステップＳ１０５−Ｎｏ）、プロセスはステップＳ１０７に進む。
【００４０】
ステップＳ１０６：ステップＳ１０５で指標値αが第２範囲内であると判定された場合（ステップＳ１０５―Ｙｅｓ）、制御部１６は、音声対話による運転者の認知負荷を「中」と決定して、音声対話を継続するとともに、音声対話の応答時間が「標準時間」よりも長くなるように音声認識デコーダの認識速度に関するパラメータを調整する。その後、プロセスはステップＳ１０１に戻る。
【００４１】
ステップＳ１０７：ステップＳ１０５で指標値αが第２範囲外であると判定された場合（ステップＳ１０５―Ｎｏ）、制御部１６は、音声対話による運転者の認知負荷を「大」と決定して、音声対話を停止する。
【００４２】
ステップＳ１０８：制御部１６は、出力部１４を介する振動出力、音声出力、及び／又は映像出力により、運転者に対する警告を行う。その後、プロセスはステップＳ１０１に戻る。
【００４３】
以上述べたように、本実施形態に係る情報処理装置１０は、車両１の加速度に基づいて、運転者との音声対話における応答時間を動的に制御する。このため、例えば、車両１の加速度に基づいて運転者の認知負荷が大きいと推測される場合に、応答時間を長くすることで認知負荷を低減する等、運転者の認知負荷を考慮した音声対話制御が可能である。したがって、車両１の運転者との音声対話を行う技術が改善する。
【００４４】
本発明を諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形及び修正を行うことが容易であることに注意されたい。したがって、これらの変形及び修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各手段又は各ステップ等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段又はステップ等を１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
【００４５】
例えば、上述した実施形態において、車両１に搭載される情報処理装置１０の構成及び機能の一部を任意の他の装置が有してもよい。例えば、情報処理装置１０の構成及び機能の一部を、車両１に搭載された他の車載装置が有してもよい。或いは、情報処理装置１０の構成及び機能の一部を、外部のサーバ装置が有してもよい。かかる場合、車両１は、車両１に搭載されたＤＣＭ（Data Communication Module）等の車載通信機を介してサーバ装置と通信してもよい。
【００４６】
また、上述した実施形態において、音声対話による運転者の認知負荷の程度が「小」、「中」、又は「大」の３段階で示される構成について説明した。しかしながら、認知負荷の程度は、２以上の任意の数の段階で示される構成も可能である。
【００４７】
また、上述した実施形態において、情報処理装置１０の制御部１６が、車両１の加速度に基づいて音声認識デコーダの認識速度に関するパラメータを調整することにより、音声対話の応答時間を動的に制御する構成について説明した。しかしながら、制御部１６は、当該パラメータを調整することなく、車両１の加速度に基づいて、例えば処理のウエイト時間を調整することにより、音声対話の応答時間を動的に制御してもよい。
【００４８】
また、例えば汎用の電子機器を、上述した実施形態に係る情報処理装置１０として機能させる構成も可能である。具体的には、実施形態に係る情報処理装置１０の各機能を実現する処理内容を記述したプログラムを、電子機器のメモリに格納し、電子機器のプロセッサによって当該プログラムを読み出して実行させる。したがって、本実施形態に係る発明は、プロセッサが実行可能なプログラムとしても実現可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１    車両
１０    情報処理装置
１１    通信部（取得部）
１２    記憶部
１３    センサ部（取得部）
１４    出力部
１５    入力部
１６    制御部
【図１】
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【図２】
2019204015.tif 000004
【図３】
2019204015.tif 000005
【図４】
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