(57)【要約】【課題】本発明は、音声合成部と音声認識部の設定およびセリフとなる文字列を自動的に適切に調整し、ユーザの作業を簡易化することができるロボットを提供する。【解決手段】出力音声を合成する音声合成部３と、入力音声の認識を行う音声認識部４と、前記音声合成部３および前記音声認識部４の設定を調整する調整部５とを備えたロボット１において、前記調整部５は、前記出力音声を前記音声認識部４の入力音声とした認識結果を基に調整するものである。【選択図】図２
2008281778.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力音声を合成する音声合成部と、入力音声の認識を行う音声認識部と、前記音声合成部および前記音声認識部の設定を調整する調整部とを備えたロボットにおいて、
前記調整部は、前記出力音声を前記音声認識部の入力音声とした認識結果を基に調整することを特徴とするロボット。
【請求項２】
前記調整部は、音声認識部の感度を調整することを特徴とする請求項１記載のロボット。
【請求項３】
前記調整部は、前記音声合成部のイントネーションに関する設定を調整することを特徴とする請求項１記載のロボット。
【請求項４】
前記調整部は、前記音声合成部および前記音声認識部のボリュームに関する設定を調整することを特徴とする請求項１記載のロボット。
【請求項５】
前記調整部は、ユーザの音声に対する音声認識を失敗する毎に前記音声合成部および前記音声認識部の設定を調整することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のロボット。
【請求項６】
前記音声認識部は、作業に関連付けられた文字列が格納されたデータベースを有する音声判断部を備えたことを特徴とする請求項１記載のロボット。
【請求項７】
前記音声認識部の前記入力音声が前記音声認識部の音声判断部のデータベースと一致しない時は、前記音声判断部に備えられた予め設定された音声を前記音声合成部から発話することを特徴とする請求項１記載のロボット。
【請求項８】
前記予め設定された音声が前記音声判断部のデータベースと一致した時は、再度発話するように前記音声合成部から発話することを特徴とする請求項７記載のロボット。
【請求項９】
前記予め設定された音声が前記音声判断部のデータベースと一致しない時は、前記音声認識部の感度設定値を調整して、前記予め設定された音声を前記音声合成部から発話することを特徴とする請求項７記載のロボット。
【請求項１０】
出力音声を合成する音声合成部と、入力音声の認識を行う音声認識部と、前記音声合成部および前記音声認識部の設定を調整する調整部とを備えたロボットにおいて、
前記調整部は、前記音声合成部が参照する文字列を変更することを特徴とするロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音声合成部および音声認識部を有するロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に示すような、産業用分野やサービス分野等で人間とコミュニケーションを取るロボット１には、人間を模した音声合成部および音声認識部が具備されている。音声合成部３が音声出力部６を駆動して音声を発生し、また音声認識部４が音声入力部７からの音声入力を認識する構成になっている。ロボット１を調整する際に、ユーザが調整部５を介して音声合成部３の音声合成部ボリューム８や音声認識部４の感度設定値１１といった設定を調整できるようになっている。
【０００３】
このような構成で、前記音声合成部ボリューム８や感度設定値１１といった設定を変更する場合、ロボットを停止させ、ユーザが調整部５のスイッチなどを操作して調整するといった作業が必要である。またロボット稼動中には設定を調整することができず、周囲の騒音などの環境が変化するとユーザとのコミュニケーションに支障をきたすという問題がある。また、前記音声合成部３がセリフとなる文字列を基に音声データを作成し、音声出力部６を駆動して音声を発生する構成である場合、セリフとなる文字列をユーザが作成、調整するという作業が発生し、この作業が煩雑であるという問題がある。
【０００４】
この問題に対して、音声合成部の出力レベル調整手段を調整した設定情報を用いて音声の取込条件を調整することで調整作業を簡易化する音声処理装置が開示されている（例えば特許文献１）。
【０００５】
従来のロボットの音声処理装置について説明する。図６は音声処理装置の構成を表す図である。図６において１０１は出力レベル調整手段であり、音声合成部が合成音を出力する際の出力レベルを調整することができる。
１０２は取込条件調整手段であり、音声認識部が認識用音声を取り込む際の取込条件を調整することができる。
以上説明した構成で、ユーザが出力レベル調整手段１０１を調整した設定値から求めた値を取込条件調整手段１０２の設定とする。このようにして調整作業を簡易化できるのである。
【特許文献１】特開平１１−６５５９１号（第７−１１頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、ユーザが出力レベル調整手段を調整する必要があるため、ロボット稼動中には設定を調整することができず、周囲の騒音などの環境が変化するとユーザとのコミュニケーションに支障をきたすという問題を完全には解決していない。また、ロボットが発話する音声のセリフとなる文字列をユーザが作成、調整するという作業は簡易化されていない。
【０００７】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、音声合成部と音声認識部の設定およびセリフとなる文字列を自動的に適切に調整し、ユーザの作業を簡易化することができるロボット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】
上記問題を解決するため、本発明は次のように構成したものである。
請求項１に記載の発明は、出力音声を合成する音声合成部と、入力音声の認識を行う音声認識部と、前記音声合成部および前記音声認識部の設定を調整する調整部とを備えたロボットにおいて、前記調整部は、前記出力音声を前記音声認識部の入力音声とした認識結果を基に調整するものである。
請求項２に記載の発明は、前記調整部は、音声認識部の感度を調整するものである。
請求項３に記載の発明は、前記調整部は、前記音声合成部のイントネーションに関する設定を調整するものである。
請求項４に記載の発明は、前記調整部は、前記音声合成部および前記音声認識部のボリュームに関する設定を調整するものである。
請求項５に記載の発明は、前記調整部は、ユーザの音声に対する音声認識を失敗する毎に前記音声合成部および前記音声認識部の設定を調整するものである。
請求項６に記載の発明は、前記音声認識部が、作業に関連付けられた文字列が格納されたデータベースを有する音声判断部を備えたものである。
請求項７に記載の発明は、前記音声認識部の前記入力音声が前記音声認識部の音声判断部のデータベースと一致しない時は、前記音声判断部に備えられた予め設定された音声を前記音声合成部から発話するものである。
請求項８に記載の発明は、前記予め設定された音声が前記音声判断部のデータベースと一致した時は、再度発話するように前記音声合成部から発話するものである。
請求項９に記載の発明は、前記予め設定された音声が前記音声判断部のデータベースと一致しない時は、前記音声認識部の感度設定値を調整して、前記予め設定された音声を前記音声合成部から発話するものである。
請求項１０に記載の発明は、出力音声を合成する音声合成部と、入力音声の認識を行う音声認識部と、前記音声合成部および前記音声認識部の設定を調整する調整部とを備えたロボットにおいて、前記調整部は、前記音声合成部が参照する文字列を変更するものである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１乃至請求項９に記載の発明によると、ロボットを停止させることなく、また周囲の騒音などの環境が変化しても自動的に適切な設定に調整できるので、調整作業を簡易化することができる。
請求項６に記載の発明によると、自動的に音声データの文字列を変更するので、ユーザが文字列を作成する作業を簡易化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は一般的なロボットの構成を表す図である。図２は本発明のロボットの構成を表す図である。図３は本発明の音声認識部の感度設定値を調整するフローチャートである。
図１において１はロボットであり、制御部２を内蔵している。前記制御部２は音声合成部３と音声認識部４と調整部５を備えている。前記音声合成部３は音声出力部６に接続されており、前記音声出力部６を駆動することで音声を発生することができる。前記音声認識部４は音声入力部７に接続されており、音声入力部から入力された音声を認識することができる。前記調整部５は図示しないスイッチやボリュームつまみを備えており、ユーザの操作により前記音声合成部３および前記音声認識部４の設定を変更することができる。
このような構成でユーザが前記調整部５を操作することで、出力音声の音声合成部ボリューム８や音声認識部の感度設定値１１などを周囲の騒音などの環境に合わせて適切に調整できるのである。
【００１２】
本発明が従来例と異なる点は、以上説明した構成で、前記調整部５が前記音声認識部４の認識結果を基に前記音声合成部３および前記音声認識部４の設定を自動的に調整する構成とした点である。
図２において３は音声合成部であり、音声データ１５および音声合成部ボリューム設定値８を基に音声出力部６を駆動することでロボット１の出力音声を発生する。４は音声認識部であり、前記出力音声またはユーザに音声を音声入力部７の入力音声として音声認識を行い、認識結果を正しい音声かを判断するために作業に関連づけられた文字列が格納された音声データベースを備えた音声判断部を通じて調整部５に出力する。前記調整部５は前記認識結果を基に音声認識部４の感度設定値１１の値を調整し、適切な認識結果が得られる値に変更する。
【００１３】
前記感度設定値１１の値を決定する手法としては、いくつかの感度設定値を仮に設定して入力音声のシグナルノイズ比を算出し、最も良い結果が得られた感度設定値を新しい感度設定値として決定する手法で行われる。この際、前記音声出力部６から発生される出力音声が常に同じ音声であるので、何度でも同じ音声を音声認識部４の入力とできることが特徴である。ここで、前記音声認識部の感度設定値に限らず、音声合成部のボリューム設定値や音声認識部のボリューム設定など、さまざまな設定値の調整に適用できる。
【００１４】
図３を用いて音声認識部の感度設定値を調整する処理を説明する。
ユーザが発話し、音声入力部７に入力される(START)。音声認識部４は入力された音声を音声認識する(Ｓ１)。認識結果が音声判断部に作業に関連づけられた文字列が格納されたデータベースと文字列を照合してマッチした場合はその認識結果に対応した作業を行い、次のユーザ発話に備える（エンド）。認識結果がデータベースとマッチしない場合は、音声合成部３から予め設定された音声、たとえば、音声判断部のデータベースに保存されているある決まった音声(「こんにちは」や「キャリブレーションしています」)を出力（Ｓ３）し、その出力音声を音声入力部７の入力として音声認識する（Ｓ４）。予め設定された音声の認識結果がデータベースとマッチした場合はユーザの発話が不明瞭であったり、データベースに無い言葉であったと判断し、ユーザに対して再度発話するように要求し、たとえば、「もう一度話してください」と問いかけ、（Ｓ６）次のユーザ発話に備える（エンド）。予め設定された音声の認識結果がデータベースとマッチしない場合は、周囲の騒音などの環境が変化したと判断し、音声認識部４の感度設定値１１の値を認識できるノイズレベルを設定して聞き取れるように調整し、適切な認識結果が得られる値に変更する。
このような処理を行うことで、周囲の騒音などの環境が変化した際に自動的に音声認識部の感度設定値を適切に調整するのである。
これにより、ロボットを停止させ、ユーザが調整部５のスイッチなどを操作して調整するといった作業を無くし、また周囲の騒音などの環境が変化してユーザの音声を認識できない場合にも自動的に適切な設定値に調整されるので、調整作業を簡易化することができる。
【実施例２】
【００１５】
図４は本発明のロボットの構成を表す図である。図５は本発明の文字列の変化を表す図である。
図４に示す構成において実施例１の説明と異なる点は、３は音声合成部であり、文字列１６および音声合成部ボリューム設定値８、イントネーション設定値１０を基に音声出力部６を駆動することでロボット１の出力音声を発生する点である。
本発明が従来例と異なる点は、前記調整部５が前記音声認識部４の認識結果を基に前記音声合成部３がセリフとして参照する文字列を自動的に変更する構成とした点である。
前記文字列を変更する手法としては、例えば制御部２が持つ辞書機能を用いてユーザが作成した文字列を少しずつ変更し、音声認識部が正確に認識できる文字列を新しい文字列として決定する手法が挙げられる。
図５を用いて文字列を変更する処理を説明する。
１７、１８、１９はそれぞれ原文字列、第１変換文字列、第２変換文字列であり、文字列１６の各段階でのデータを表す。始めに、ユーザが作成した原文字列１６（今日は良い天気ですね。）を基に音声合成部３が音声出力部を駆動して音声を出力する。前記音声認識部４はその出力音声（「コンニチハ  ヨイ  テンキ  デスネ。」）を入力として音声認識を行い、「こんにちは」、「よい」という非マッチ文字列２０の部分がデータベースにマッチせず、認識できなかったという結果を調整部５に出力する。前記調整部５は認識結果を基に原文字列１６の認識できなかった部分を制御部２の辞書機能を用いて異なる表記に変更し、第１変換文字列１８（キョウはいい天気ですね。）と変更する。続いて第１変換文字列１８（キョウはいい天気ですね。）を基に音声合成部３が音声出力部を駆動して音声を出力する。前記音声認識部４はその出力音声（「キョウ  ハイイ  テンキ  デスネ。」）を入力として音声認識を行い、「はいい」という非マッチ文字列２０の部分がデータベースにマッチせず、認識できなかったという結果を調整部５に出力する。前記調整部５は認識結果を基に第１変換文字列１８の認識できなかった部分を制御部２の辞書機能を用いてさらに異なる表記に変更し、第２変換文字列１９（キョウはイイ天気ですね。）と変更する。続いて第２変換文字列１８（キョウはイイ天気ですね。）を基に音声合成部３が音声出力部を駆動して音声を出力する。前記音声認識部４はその出力音声（「キョウハ  イイ  テンキ  デスネ。」）を入力として音声認識を行い、入力音声の全ての部分がデータベースにマッチし、認識できたという結果を調整部５に出力する。ここで前記調整部５は第２変換文字列１９を新しい文字列１６として決定、記憶するのである。
この際、前記音声認識部が認識しやすい出力音声はユーザにとっても聞き取りやすい音声であることが特徴である。ここで、文字列に限らず、音声合成部のイントネーション設定や音声合成部のボリューム設定値、音声認識部のボリューム設定など、さまざまな設定値の調整にも適用できる。
尚、本実施例では、具体的なロボットの形状について詳細に説明していないが、走行する台車や対人式の腕やハンドを用いて作業するようなロボットでも良く、音声入力を用いて作業を教示するような溶接や塗装または搬送に用いられる産業用ロボットであっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
本発明はロボットに限らず、工作機械や家電製品などにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一般的なロボットの構成を表す図
【図２】本発明の第1実施例のロボットの構成を表す図
【図３】本発明の第１実施例のロボットの処理を表すフローチャート
【図４】本発明の第２実施例のロボットの構成を表す図
【図５】本発明の第２実施例の文字列の変化を表す図
【図６】特許文献１の音声処理装置の構成を表す図
【符号の説明】
【００１８】
１  ロボット
２  制御部
３  音声合成部
４  音声認識部
５  調整部
６  音声出力部
７  音声入力部
８  音声合成部ボリューム
９  音声認識部ボリューム
１０  イントネーション
１５  音声データ
１６  文字列
１７  原文字列
１８  第１変換文字列
１９  第２変換文字列
２０  非マッチ文字列
１０１  出力レベル調整手段
１０２  取込条件調整手段
【図１】
2008281778.tif 000003
【図２】
2008281778.tif 000004
【図３】
2008281778.tif 000005
【図４】
2008281778.tif 000006
【図５】
2008281778.tif 000007
【図６】
2008281778.tif 000008