(57)【要約】【課題】端末装置から基地局への情報送信時の通信負荷を低減することができ、端末装置から通信により与えられた特徴パラメータに対する音声認識の認識結果を、端末装置に応じた情報形式として通信により端末装置に返送することができるとともに、認識結果の返送の際の情報形式の変更が可能な音声認識システムを提供する。【解決手段】この音声認識システムでは、車両に搭載された端末装置１側において、音声入力に対する特徴パラメータ抽出を行った後、その抽出結果を通信により処理センタ３側に送信し、処理センタ３側で音声認識処理を行い、その認識結果を通信により対応する端末装置１に返送するようになっている。また、認識結果は、処理センタ３側で端末装置１に対応して設定された情報形式に変換された状態で端末装置１に返送される。変換時の情報形式は、変更可能となっている。【選択図】　　　　図１
2004029299.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された端末装置と、
基地局と、
を備え、
前記端末装置は、
音声入力を受け付けて電気的な音声信号に変換する音声受付手段と、
前記音声信号に基づき、その音声信号の音声の特徴を示す特徴パラメータを抽出して出力する信号処理手段と、
前記特徴パラメータを通信により前記基地局に送信する端末側送信手段と、
前記通信により前記基地局から送信されてきた認識情報を受信する端末側受信手段と、
を備え、
前記基地局は、
前記通信により前記特徴パラメータを受信する基地側受信手段と、
前記基地側受信手段によって受信された前記特徴パラメータに基づいて音声認識を行う音声認識手段と、
前記音声認識手段の音声認識により得られた認識情報を、前記特徴パラメータを送信してきた前記端末装置に対応する情報形式に変換するとともに、前記情報形式を変更可能な情報変換手段と、
前記情報変換手段によって変換された前記認識情報を、前記通信により前記特徴パラメータを送信してきた前記端末装置に送信する基地側送信手段と、
を備えることを特徴とする音声認識システム。
【請求項２】
前記端末装置は、
前記端末側受信手段が受信した前記認識情報に基づいて、他の車載機器の制御を行う制御処理手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の音声認識システム。
【請求項３】
前記端末装置は、
スピーカと、
前記端末側受信手段が受信した前記認識情報に基づいて、音声合成を行い前記スピーカを介して音声出力を行う音声合成手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の音声認識システム。
【請求項４】
前記端末装置は、
表示手段と、
前記端末側受信手段が受信した前記認識情報が示す内容を、前記表示手段を介して文字表示する表示処理手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の音声認識システム。
【請求項５】
前記基地局は、
前記基地側受信手段が受信した前記特徴パラメータに基づいてその特徴パラメータが対応する前記音声入力の母音区間を検出し、その母音区間から前記特徴パラメータの音韻空間における話者固有の特徴を抽出する第１の特徴抽出手段と、
前記第１の特徴抽出手段によって抽出された前記特徴に基づいて前記特徴パラメータの発話者の違いを認識し、前記特徴を前記発話者ごとに分類して特徴情報として管理する第１の情報管理手段と、
前記第１の特徴抽出手段によって与えられる前記特徴に基づいて基本的な音韻モデルを修正し、その結果得られた第１の修正音韻モデルを前記発話者ごとに分類して管理する第２の情報管理手段と、
前記音声認識手段が音声認識に用いる語彙辞書情報を、前記発話者ごと、あるいは前記特徴パラメータを送信してきた前記端末装置ごとに分類して管理する第３の情報管理手段と、
を備え、
前記音声認識手段は、
前記基地側受信手段が受信した前記特徴パラメータに対し、前記第１の特徴抽出手段によって与えられる前記特徴と、前記第１の情報管理手段に保管されている前記特徴情報とに基づいて前記特徴パラメータの発話者を識別し、その識別した発話者に対応する前記第２の情報管理手段に保管されている前記第１の修正音韻モデル、およびその発話者あるいは前記特徴パラメータを送信してきた前記端末装置に対応する前記第３の情報管理手段に保管されている前記語彙辞書情報を用いて音声認識を行うことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の音声認識システム。
【請求項６】
前記基地局は、
前記基地側受信手段が受信した前記特徴パラメータに基づいて、その特徴パラメータが対応する発話者による発話が行われていない区間を検出し、その区間の特徴パラメータを雑音信号として抽出し、抽出した前記雑音信号に基づき、基本的な音韻モデルをその雑音信号の影響を考慮して修正して第２の修正音韻モデルを作成する雑音影響補正手段と、
を備え、
前記音声認識手段は、
前記基地側受信手段が受信した前記特徴パラメータに対し、前記第２の修正音韻モデルを用いて音声認識を行うことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の音声認識システム。
【請求項７】
前記基地局は、
前記基地側受信手段が受信した前記特徴パラメータに基づいてその特徴パラメータが対応する前記音声入力の母音区間を検出し、その母音区間に含まれる音素の話者固有の特徴を抽出する第２の特徴抽出手段と、
前記第２の特徴抽出手段によって与えられる前記特徴に基づいて基本的な音韻モデルを修正し、その結果得られた第３の修正音韻モデルを、前記特徴パラメータを送信してきた前記端末装置ごとに分類して管理する第４の情報管理手段と、を備え、
前記音声認識手段は、
前記基地側受信手段が受信した前記特徴パラメータに対し、その特徴パラメータを送信してきた前記端末装置に対応する前記第４の情報管理手段に保管されている前記第３の修正音韻モデルを用いて音声認識を行うことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の音声認識システム。
【請求項８】
前記各情報管理手段は、
保存している情報内容を修正および追加する機能をさらに備えることを特徴とする請求項５または７に記載の音声認識システム。
【請求項９】
前記音声受付手段は、
複数のマイクロフォンと、
前記各マイクロフォンから与えられるマイクロフォン信号に対して信号処理を行うことにより前記複数のマイクロフォンが集音を行う際の指向性を形成するとともにその指向性を変化させる信号処理部と、
を備えることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の音声認識システム。
【請求項１０】
前記音声認識手段は、
識別した前記発話者を前記端末装置側で特定するための話者識別情報を作成する機能をさらに備え、
前記基地側送信手段は、
前記話者識別情報を、前記通信により前記特徴パラメータを送信してきた前記端末装置に送信する機能をさらに備え、
前記端末側受信手段は、
前記基地局から送信されてきた前記話者識別情報を受信する機能をさらに備え、
前記端末装置は、
前記車両に搭載された他の車載機器の設定に関する機器設定情報を、前記車両の予め登録されたユーザごとに分類して管理する第５の情報管理手段と、
前記端末側受信手段が受信した前記話者識別情報に基づいて、前記特徴パラメータの発話者が前記第５の情報管理手段に登録されているいずれの前記ユーザであるかを識別し、その発話者に対応する前記第５の情報管理手段に保管されている前記機器設定情報に基づいて前記他の車載機器の設定を変更する設定変更手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の音声認識システム。
【請求項１１】
前記端末側送信手段および前記基地側送信手段は、
前記通信により相手側に送信する伝送情報に、その伝送情報の内容保証用の付加情報を演算して付加して送信する機能と、
前記通信により相手側から前記伝送情報の再送信要求が送信されてきた場合には、前記付加情報を付加した前記伝送情報を前記通信により相手側に再度送信する機能と、
をさらに備え、
前記基地側受信手段および前記端末側受信手段は、
前記通信により相手側から送信されてきた前記伝送情報に対し、その伝送情報に付加されている前記付加情報に基づいて伝送情報の内容が正常であるか否かを判定する機能と、
前記伝送情報の内容が正常でない場合において、前記伝送情報の内容が復旧可能な場合にその内容を復旧処理する機能と、
前記伝送情報の内容が正常でない場合において、前記伝送情報の内容が復旧不可能な場合に前記通信により相手側に前記再送信要求を送信する機能と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の音声認識システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、端末装置と基地局の間で通信を行って音声認識を行う音声認識システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来の音声認識システムとしては、端末装置の入力部から入力された音声信号が通信により基地局に送られ、基地局にて音声認識され、その認識結果がテキスト情報として通信により端末装置に返されて、端末装置の表示部に文字表示されるようになっているものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来技術では、基地局から端末装置に送らせる認識結果が専らテキスト情報として与えられるのみで、返送される認識結果の情報形式としてテキスト情報以外の情報形式を選択することができないという問題がある。例えば、端末装置側において、音声認識の認識結果である認識情報を用いて他の機器を制御しようとした場合に、認識情報の情報形式を他の機器に適応した形式に変更する必要がある。
【０００４】
また、従来技術では、音声信号そのものを端末装置から基地局に送信するため、端末装置から基地局に送信する情報量が多く、通信にかかる負荷が大きいという問題もあある。
【０００５】
そこで、本発明は前記問題点に鑑み、端末装置から基地局への情報送信時の通信負荷を低減することができ、端末装置から通信により与えられた特徴パラメータに対する音声認識の認識結果を、端末装置に応じた情報形式として通信により端末装置に返送することができるとともに、認識結果の返送の際の情報形式の変更が可能な音声認識システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための技術的手段は、車両に搭載された端末装置と、基地局と、を備え、前記端末装置は、音声入力を受け付けて電気的な音声信号に変換する音声受付手段と、前記音声信号に基づき、その音声信号の音声の特徴を示す特徴パラメータを抽出して出力する信号処理手段と、前記特徴パラメータを通信により前記基地局に送信する端末側送信手段と、前記通信により前記基地局から送信されてきた認識情報を受信する端末側受信手段と、を備え、前記基地局は、前記通信により前記特徴パラメータを受信する基地側受信手段と、前記基地側受信手段によって受信された前記特徴パラメータに基づいて音声認識を行う音声認識手段と、前記音声認識手段の音声認識により得られた認識情報を、前記特徴パラメータを送信してきた前記端末装置に対応する情報形式に変換するとともに、前記情報形式を変更可能な情報変換手段と、前記情報変換手段によって変換された前記認識情報を、前記通信により前記特徴パラメータを送信してきた前記端末装置に送信する基地側送信手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
好ましくは、前記端末装置は、前記端末側受信手段が受信した前記認識情報に基づいて、他の車載機器の制御を行う制御処理手段をさらに備えるのがよい。
【０００８】
また、好ましくは、前記端末装置は、スピーカと、前記端末側受信手段が受信した前記認識情報に基づいて、音声合成を行い前記スピーカを介して音声出力を行う音声合成手段と、をさらに備えるのがよい。
【０００９】
さらに、好ましくは、前記端末装置は、表示手段と、前記端末側受信手段が受信した前記認識情報が示す内容を、前記表示手段を介して文字表示する表示処理手段と、をさらに備えるのがよい。
【００１０】
また、好ましくは、前記基地局は、前記基地側受信手段が受信した前記特徴パラメータに基づいてその特徴パラメータが対応する前記音声入力の母音区間を検出し、その母音区間から前記特徴パラメータの音韻空間における話者固有の特徴を抽出する第１の特徴抽出手段と、前記第１の特徴抽出手段によって抽出された前記特徴に基づいて前記特徴パラメータの発話者の違いを認識し、前記特徴を前記発話者ごとに分類して特徴情報として管理する第１の情報管理手段と、前記第１の特徴抽出手段によって与えられる前記特徴に基づいて基本的な音韻モデルを修正し、その結果得られた第１の修正音韻モデルを前記発話者ごとに分類して管理する第２の情報管理手段と、前記音声認識手段が音声認識に用いる語彙辞書情報を、前記発話者ごと、あるいは前記特徴パラメータを送信してきた前記端末装置ごとに分類して管理する第３の情報管理手段と、を備え、前記音声認識手段は、前記基地側受信手段が受信した前記特徴パラメータに対し、前記第１の特徴抽出手段によって与えられる前記特徴と、前記第１の情報管理手段に保管されている前記特徴情報とに基づいて前記特徴パラメータの発話者を識別し、その識別した発話者に対応する前記第２の情報管理手段に保管されている前記第１の修正音韻モデル、およびその発話者あるいは前記特徴パラメータを送信してきた前記端末装置に対応する前記第３の情報管理手段に保管されている前記語彙辞書情報を用いて音声認識を行うのがよい。
【００１１】
さらに、好ましくは、前記基地局は、前記基地側受信手段が受信した前記特徴パラメータに基づいて、その特徴パラメータが対応する発話者による発話が行われていない区間を検出し、その区間の特徴パラメータを雑音信号として抽出し、抽出した前記雑音信号に基づき、基本的な音韻モデルをその雑音信号の影響を考慮して修正して第２の修正音韻モデルを作成する雑音影響補正手段と、を備え、前記音声認識手段は、前記基地側受信手段が受信した前記特徴パラメータに対し、前記第２の修正音韻モデルを用いて音声認識を行うのがよい。
【００１２】
また、好ましくは、前記基地局は、前記基地側受信手段が受信した前記特徴パラメータに基づいてその特徴パラメータが対応する前記音声入力の母音区間を検出し、その母音区間に含まれる音素の話者固有の特徴を抽出する第２の特徴抽出手段と、前記第２の特徴抽出手段によって与えられる前記特徴に基づいて基本的な音韻モデルを修正し、その結果得られた第３の修正音韻モデルを、前記特徴パラメータを送信してきた前記端末装置ごとに分類して管理する第４の情報管理手段と、を備え、前記音声認識手段は、前記基地側受信手段が受信した前記特徴パラメータに対し、その特徴パラメータを送信してきた前記端末装置に対応する前記第４の情報管理手段に保管されている前記第３の修正音韻モデルを用いて音声認識を行うのがよい。
【００１３】
さらに、好ましくは、前記各情報管理手段は、保存している情報内容を修正および追加する機能をさらに備えるのがよい。
【００１４】
また、好ましくは、前記音声受付手段は、複数のマイクロフォンと、前記各マイクロフォンから与えられるマイクロフォン信号に対して信号処理を行うことにより前記複数のマイクロフォンが集音を行う際の指向性を形成するとともにその指向性を変化させる信号処理部と、を備えるのがよい。
【００１５】
さらに、好ましくは、前記音声認識手段は、識別した前記発話者を前記端末装置側で特定するための話者識別情報を作成する機能をさらに備え、前記基地側送信手段は、前記話者識別情報を、前記通信により前記特徴パラメータを送信してきた前記端末装置に送信する機能をさらに備え、前記端末側受信手段は、前記基地局から送信されてきた前記話者識別情報を受信する機能をさらに備え、前記端末装置は、前記車両に搭載された他の車載機器の設定に関する機器設定情報を、前記車両の予め登録されたユーザごとに分類して管理する第５の情報管理手段と、前記端末側受信手段が受信した前記話者識別情報に基づいて、前記特徴パラメータの発話者が前記第５の情報管理手段に登録されているいずれの前記ユーザであるかを識別し、その発話者に対応する前記第５の情報管理手段に保管されている前記機器設定情報に基づいて前記他の車載機器の設定を変更する設定変更手段と、をさらに備えるのがよい。
【００１６】
また、好ましくは、前記端末側送信手段および前記基地側送信手段は、前記通信により相手側に送信する伝送情報に、その伝送情報の内容保証用の付加情報を演算して付加して送信する機能と、前記通信により相手側から前記伝送情報の再送信要求が送信されてきた場合には、前記付加情報を付加した前記伝送情報を前記通信により相手側に再度送信する機能と、をさらに備え、前記基地側受信手段および前記端末側受信手段は、前記通信により相手側から送信されてきた前記伝送情報に対し、その伝送情報に付加されている前記付加情報に基づいて伝送情報の内容が正常であるか否かを判定する機能と、前記伝送情報の内容が正常でない場合において、前記伝送情報の内容が復旧可能な場合にその内容を復旧処理する機能と、前記伝送情報の内容が正常でない場合において、前記伝送情報の内容が復旧不可能な場合に前記通信により相手側に前記再送信要求を送信する機能と、をさらに備えるのがよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態に係る音声認識システムのブロック図であり、図２は処理センタのブロック図である。この音声認識システムは、図１に示すように、車両に搭載される少なくとも１つの端末装置１と、基地局である処理センタ３とを備えており、各端末装置１と処理センタ３との間で中継局５を介して無線または有線による通信を行い、音声認識を行う。端末装置１が複数存在する場合における処理センタ３と各端末装置１との情報送受の際の各端末装置１の特定は、各端末装置１と処理センタ３との間の通信を個別の通信回線により行うことによって、あるいは、送受される情報に各端末装置１を識別するための識別情報を付与することによって行われる。
【００１８】
端末装置１は、図１に示すように、マイクロフォンアレー１１と、アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器１３と、処理部１５と、記憶部（第５の情報管理手段）１７と、通信装置１９と、表示部２１と、スピーカ２３とを備えている。このうち、マイクロフォンアレー１１とＡ／Ｄ変換器１３とが、本発明の音声受付手段に対応しており、処理部１５の後述する通信処理部１５ｂと通信装置１９とが、本発明の端末側送信手段および端末側受信手段に対応しており、処理部１５の後述する信号処理部１５ａが信号処理手段に対応しており、処理部１５の後述する制御処理部１５ｃが制御処理手段、音声合成手段、表示処理手段および設定変更手段に対応している。
【００１９】
また、端末装置１には、この端末装置１によって制御が可能な車載機器２５がＬＡＮ等により接続されている。車載機器２５としては、例えばシートおよびハンドル位置を調節するシート・ハンドルアジャスタ２５ａ、エアコン２５ｂおよびオーディオ機器２５ｃ等が備えられている。
【００２０】
マイクロフォンアレー１１は、列をなして配置された複数のマイクロフォン１１ａを備えており、音声入力を受け付ける。Ａ／Ｄ変換器１３は、各マイクロフォン１１ａから出力される音声信号をアナログ信号からディジタル信号に変換して処理部１５に与える。通信装置１９は、携帯電話機またはＰＨＳ等により構成されており、処理部１５の後述する通信処理部１５ｂの制御により、無線通信（あるいは有線通信）により処理センタ３との間で情報の送受を行う。
【００２１】
記憶部１７には、処理部１５が処理を行うのに必要な情報が記憶されている。記憶部１７の記憶情報としては、例えば機器設定情報および音声合成用データベース等がある。機器設定情報とは、車載機器２５の設定に関する情報であり、端末装置１が搭載された車両の予め登録されたユーザごとに分類して登録されている。記憶部１７の記憶内容は、処理部１５の制御により修正および追加が可能となっている。
【００２２】
処理部１５は、プログラムにより動作する１または複数の演算素子を備えて構成されており、機能要素として信号処理部１５ａと、通信処理部１５ｂと、制御処理部１５ｃとを備えている。
【００２３】
信号処理部１５ａは、▲１▼マイクロフォンアレー１１の集音時の指向性を設定する指向性設定機能と、▲２▼背景雑音抑制機能と、▲３▼特徴パラメータ抽出機能とを備えている。
【００２４】
指向性設定機能では、Ａ／Ｄ変換器１３を介して各マイクロフォン１１ａから与えられるマイクロフォン信号（音声信号）に対して信号処理（遅延処理等）が行われて合成されることによりマイクロフォンアレー１１が集音を行う際の指向性が形成されるとともに、信号処理の設定変更によりその指向性が変化される。これによって、指向性を発話者の方向に向けておくことにより、背景雑音を抑制することができる。
【００２５】
背景雑音抑制機能では、前記指向性設定機能により合成された音声信号に対して、公知技術であるスペクトル差分法による背景雑音抑制処理が施される。特徴パラメータ抽出機能では、背景雑音抑制処理が施された音声信号に基づき、その音声信号の音声（音声信号に含まれる各音素）の特徴を示す特徴パラメータ（例えば、ピッチ成分（高さ）、強さ、スペクトル包絡成分）が抽出される。
【００２６】
通信処理部１５ｂは、▲１▼圧縮処理機能と、▲２▼伸張処理機能と、▲３▼送受信機能とを備えている。圧縮処理機能は、処理センタ３に送信される伝送情報を可逆的に圧縮処理する機能である。伸張処理機能は、処理センタ３から送信されてきた伝送情報に対して伸張処理を行う機能である。送受信機能は、通信装置１９を介して処理センタ３との間で情報送受を行う機能であり、この送受信機能には、情報保証機能が付与されている。
【００２７】
情報保証機能は、送信時の機能と受信時の機能とに分けられる。その送信時の機能としては、処理センタ３に送信する圧縮処理された伝送情報に対し、その伝送情報の内容保証用の付加情報を演算（パリティ演算、ＣＲＣ演算等）して伝送情報のヘッダ（あるいはフッダ、あるいはヘッダおよびフッダ）に付加して送信する機能と、通信により処理センタ３から伝送情報の再送信要求が送信されきた場合には、前記付加情報を付加した前記伝送情報を通信により処理センタ３に再度送信する機能とが備えられている。また、受信時の機能としては、通信により処理センタ３から送信されてきた伝送情報に対し、その伝送情報に付加されている内容保証用の付加情報に基づいて伝送情報の内容が正常であるか否かを判定する機能と、伝送情報の内容が正常でない場合において、伝送情報の内容が復旧可能な場合にその内容を復旧処理する機能と、伝送情報の内容が正常でない場合において、伝送情報の内容が復旧不可能な場合に通信により相手側に再送信要求を送信する機能とが備えられている。
【００２８】
制御処理部１５ｃは、▲１▼車載機器制御機能と、▲２▼表示処理機能と、▲３▼音声合成機能とを備えている。車載機器制御機能では、送信した特徴パラメータに基づく音声認識結果として処理センタ３から返送されてくる認識情報が、車載機器２５の制御用に予め設定した制御用コマンドである場合には、その認識情報に基づいて対応する車載機器２５の制御が行われる。その制御の際、受信した認識情報が車載機器２５の予め設定した制御用の情報形式の情報（例えば、制御用の符号形式の符号情報）である場合には、その認識情報が対応する車載機器２５に直接送り出されて車載機器２５の制御が行われる。また、送信されてくる認識情報が、テキスト情報（あるいはテキスト情報と等価な符号情報）の場合には、その認識情報が、車載機器２５の予め設定した制御用の情報形式の情報に必要に応じて変換されて対応する車載機器２５に送り出されて車載機器２５の制御が行われる。
【００２９】
また、車載機器制御機能では、処理センタ３から送信されてきた後述する話者識別情報に基づいて、音声入力の発話者が記憶部１７に登録されているユーザのうちのいずれのユーザであるかが識別され、その識別された発話者に対応する記憶部１７に保管されている機器設定情報に基づいて車載機器２５の設定が変更される。これによって、例えば、シート・ハンドルアジャスタ２５ａにより設定されるシート・ハンドル位置、エアコン２５ｂの設定温度、オーディオ機器２５ｃの設定（音量、バランス、音域調整、ＦＭ／ＡＭの好みの局、ＣＤチェンジャー中の好みのＣＤ等）、あるいはナビゲーション装置の設定（画面の配色、表示地図のスケール、表示地図を２次元形式で表示するか３次元形式で表示するか等）などが、ユーザに応じて自動的に変更される。
【００３０】
表示処理機能では、送信した特徴パラメータに基づく音声認識結果として処理センタ３から返送されてくる認識情報がテキスト情報である場合には、その認識情報の内容が表示部２１を介して文字表示される。
【００３１】
音声合成機能では、処理センタ３から送信されてくる認識情報に音声合成用パラメータが付与されている場合に、その音声合成用パラメータと記憶部１７内の音声合成用データベースに基づいて音声合成が行われ、合成された音声がスピーカ２３を介して出力される。
【００３２】
処理センタ３は、図２に示すように、通信装置３１と、処理部３３と、記憶装置（第１ないし第４の情報管理手段）３５とを備えている。このうち、処理部３３の後述する通信処理部３３ａと通信装置３１とが、本発明の基地側送信手段および基地側受信手段に対応しており、処理部３３の後述する認識処理部３３ｂが本発明の音声認識手段、情報変換手段、第１および第２の特徴抽出手段および雑音影響補正手段に対応している。
【００３３】
通信装置３１は、処理部３３の後述する通信処理部３３ａの制御により、携帯電話回線またはＰＨＳ電話回線等の無線通信（あるいは有線通信）を介して各端末装置１との間で情報送受を行う。
【００３４】
記憶装置３５には、処理部３３が処理を行うのに必要な情報（音声認識用データベース等）が記憶されている。記憶装置３５の記憶内容は、処理部３３の制御により修正および追加が可能となっている。
【００３５】
処理部３３は、プログラムにより動作する１または複数の演算素子を備えて構成されており、機能要素として通信処理部３３ａと、認識処理部３３ｂとを備えている。
【００３６】
通信処理部３３ａは、▲１▼圧縮処理機能と、▲２▼伸張処理機能と、▲３▼送受信機能とを備えている。圧縮処理機能は、端末装置１に送信される伝送情報を可逆的に圧縮処理する機能である。伸張処理機能は、端末装置１から送信されてきた伝送情報に対して伸張処理を行う機能である。送受信機能は、通信装置３１を介して端末装置１との間で情報送受を行う機能であり、この送受信機能には、情報保証機能が付与されている。
【００３７】
情報保証機能は、送信時の機能と受信時の機能とに分けられる。その送信時の機能としては、端末装置１に送信する圧縮処理された伝送情報に対し、その伝送情報の内容保証用の付加情報を演算（パリティ演算、ＣＲＣ演算等）して伝送情報のヘッダ（あるいはフッダ、あるいはヘッダおよびフッダ）に付加して送信する機能と、通信により端末装置１から伝送情報の再送信要求が送信されきた場合には、前記付加情報を付加した前記伝送情報を通信により端末装置１に再度送信する機能とが備えられている。また、受信時の機能としては、通信により端末装置１から送信されてきた伝送情報に対し、その伝送情報に付加されている内容保証用の付加情報に基づいて伝送情報の内容が正常であるか否かを判定する機能と、伝送情報の内容が正常でない場合において、伝送情報の内容が復旧可能な場合にその内容を復旧処理する機能と、伝送情報の内容が正常でない場合において、伝送情報の内容が復旧不可能な場合に通信により相手側に再送信要求を送信する機能とが備えられている。
【００３８】
認識処理部３３ｂは、▲１▼特徴抽出機能と、▲２▼雑音抽出機能と、▲３▼情報管理機能と、▲４▼音声認識機能と、▲５▼情報変換機能とを備えている。特徴抽出機能では、端末装置１から送信されてきた特徴パラメータに基づいてその特徴パラメータが対応する音声入力の母音区間が検出され、その母音区間に含まれる音素の音韻空間における話者固有の特徴（音韻空間特徴分布）が抽出され、その特徴が多次元ガウス分布の形式で記述される。
【００３９】
雑音抽出機能では、端末装置１から送信されてきた特徴パラメータに基づいて、その特徴パラメータが対応する発話者による発話が行われていない無発話区間が検出され、その無発話区間の特徴パラメータが雑音信号として抽出される。
【００４０】
情報管理機能では、特徴抽出機能によって抽出された特徴に基づいてその特徴が対応する特徴パラメータの発話者の違いが認識され、その発話者が新たな発話者であると認識された場合には、その特徴が発話者ごとに分類されて特徴情報として記憶装置３５に記憶されるとともに、その特徴に基づいて記憶装置３５に予め記憶されている基本的な（標準的な）音韻モデルが修正され、その結果得られた修正音韻モデルが発話者ごとに分類されて記憶装置３５の音声認識用データベース内に記憶される。なお、この保存された特徴および修正音韻モデルは、同一人物の特徴パラメータが取得された際に適宜修正され、話者の識別率の向上が図られる。また、記憶装置３５の音声認識用データベースでは、音声認識に用いられる語彙辞書情報が、発話者ごと（あるいは端末装置１ごと）に分類されて記憶されている。
【００４１】
音声認識機能では、端末装置１から送信されてきた特徴パラメータに基づく音声認識処理が行われる。具体的には、まず特徴抽出機能によって抽出された特徴パラメータの特徴と、記憶装置３５に保管されている前記特徴情報とに基づいて特徴パラメータに対応する発話者が識別される。続いて、その識別された発話者に対応する記憶装置３５に保管されている修正音韻モデル、およびその発話者（あるいは特徴パラメータを送信してきた端末装置１）に対応する記憶装置３５に保管されている語彙辞書情報を用いて、特徴パラメータに基づく音声認識が行われる。
【００４２】
この認識処理の際、雑音抽出機能により抽出された雑音信号に基づいて、認識に用いる修正音韻モデルが、その雑音信号（雑音）の影響が考慮されてさらに修正されて認識処理に用いられるようになっている。雑音信号に基づいてさらに修正された修正音韻モデルを、対応する各端末装置１（車両）ごとに分類して記憶装置３５に保存しておき、以後、その端末装置１から音声認識要求があった場合にはその修正音韻モデルを用いて音声認識を行うようにしてもよい。
【００４３】
音声認識の認識結果（認識情報）は、後述する情報変換機能により情報形式が変換された後、通信処理部３３ａおよび通信装置３１を介して対応する端末装置１に送信される。
【００４４】
また、音声認識機能では、その音声認識機能により識別した発話者を端末装置１側で特定するための話者識別情報が作成される。作成された話者識別情報は、認識情報に付与され、通信処理部３３ａおよび通信装置３１を介して対応する端末装置１に送信される。
【００４５】
情報変換機能では、音声認識機能の音声認識により得られた認識情報が、特徴パラメータを送信してきた前記装置１に対応する情報形式に変換される。この変換により、認識情報は、例えばテキスト情報や、端末装置１に接続された各車載機器２５の制御用に設定された情報形式（制御用符号）に変換される。また、変換の際の情報形式は、変更可能となっている。さらに、この情報変換機能では、端末装置１側での音声合成を行うための音声合成用パラメータが必要に応じて生成されて、変換後の認識情報に付与される。
【００４６】
このような構成により、端末装置１側にて音声入力が行われると、端末装置１側においてその音声信号に対する特徴パラメータの抽出処理が行われ、抽出された特徴パラメータが端末装置１から処理センタ３に送信される。
【００４７】
これに応答して、処理センタ３側では、受信した特徴パラメータに基づく音声認識処理等が行われ、その結果得られる認識情報等が、特徴パラメータを送信してきた端末装置１に送信される。
【００４８】
この端末装置１と処理センタ３との間の情報伝送は、伝送情報が圧縮された状態で行われるとともに、伝送情報に内容保証用の付加情報が付与されるようになっている。このため、伝送情報の受信側で、伝送による伝送情報の異常が検出された場合には、可能な範囲で情報の修復が行われるとともに、修復が不可能な場合には送信元に情報の再送信要求が行われるようになっている。
【００４９】
また、処理センタ３側の処理では、送信されてきた特徴パラメータに基づき、その特徴パラメータが対応する音声入力の母音区間の音素の特徴が抽出され、抽出された特徴と記憶装置３５に保管されている特徴情報とに基づいて、その特徴パラメータの発話者の識別が行われる。そして、その発話者が認識履歴のない新たな発話者である場合には、その特徴に基づいて基本的な音韻モデルが修正されて修正音韻モデルが作成されて発話者ごとに分類されて記憶装置３５に保存されるとともに、その修正音韻モデルおよびその発話者（あるいは端末装置１）に対応する語彙辞書を用いて音声認識が行われる。一方、その発話者が認識履歴のある発話者である場合には、その発話者に対応して既に作成されて保存されている修正音韻モデルおよび語彙辞書（あるいは端末装置１に対応する語彙辞書）に基づいて音声認識が行われる。
【００５０】
さらに、その音声認識処理においては、送信されてきた特徴パラメータに基づいて雑音信号が抽出され、その雑音信号に基づいて前記修正音韻モデルがさらに修正されて音声認識に用いられるようになっている。その際、雑音信号に基づいてさらに修正された修正音韻モデルを、対応する端末装置１ごとに分類して記憶装置３５に保存しておき、以後の音声処理において使用するようにしてもよい。
【００５１】
音声認識の結果（認識情報）は、各端末装置１に対応する情報形式に変換されて対応する端末装置１に送信される。その際、音声入力の発話者を特定するための話者識別情報も認識情報に付与されて端末装置１に送信される。
【００５２】
これに応答して、端末装置１側では、認識結果の画像表示、認識結果に基づく各車載機器２５の制御（各車載機器２５の設定変更を含む）等の各種処理が前述のようにして行われる。
【００５３】
以上のように、本実施形態にれば、端末装置１側で音声信号に対する特徴抽出を行い、その抽出結果を通信により処理センタ３に送り、処理センタ３側でその抽出結果に基づいて音声認識処理を行う構成であり、音声認識処理のうちの処理負担の大きい部分を処理センタ３にて行う構成である。このため、音声信号そのものを端末装置１から処理センタ３に送信する場合に比して、端末装置１から処理センタ３に送信される情報量を抑制して、通信にかかる負荷を低減することができるとともに、車両に搭載される端末装置１の構成を簡易かつ安価な構成とすることができる。
【００５４】
また、端末装置１から通信により与えられた特徴パラメータに対する音声認識の認識結果である認識情報を、端末装置１に応じた情報形式として通信により端末装置１に返送することができるとともに、認識情報の返送の際の情報形式の変更が可能である。
【００５５】
さらに、処理センタ３側で得た認識結果に基づいて端末装置１側において他の車載機器２５の制御を行うことができる。
【００５６】
また、処理センタ３側で得た認識結果に基づいて端末装置１側において他の車載機器２５の制御を行う場合の制御内容を、音声によりユーザに通知することができる。
【００５７】
さらに、処理センタ３側で得た認識結果の内容を端末装置１側において表示部２１により文字表示することができ、これによって、表示部２１による表示内容（認識された文書内容）を確認しながら、音声入力を行うことができる。その結果、車内において端末装置１を介して電子メール等の口述筆記（ディクテーション）が行える。
【００５８】
また、処理センタ３側の音声認識において、送信されてきた特徴パラメータに基づいて発話者が識別され、その発話者の音声における話者固有の特徴を反映して修正された修正音韻モデル、およびその発話者（あるいは特徴パラメータを送信してきた端末装置１）に対応する語彙辞書情報を用いて音声認識が行われるため、音声認識の精度を向上させることができる。
【００５９】
さらに、処理センタ３側の音声認識において、端末装置１が搭載された各車両の雑音環境を考慮して修正された修正音韻モデルを用いて音声認識が行われるため、車内の雑音が音声入力に混入した場合に特徴パラメータに対する音声認識の精度を向上させることができる。
【００６０】
また、端末装置１の記憶部１７の記憶内容および処理センタ３の記憶装置３５の記憶内容が、保存している情報内容を修正および追加する機能を有しているため、情報の管理を容易に行うことができる。
【００６１】
さらに、端末装置１側での集音の際、マイクロフォンアレー１１の指向性を調節して指向性を発話者に対応する方向等に向けることができ、集音の際の背景雑音を効果的に抑制して音声認識の精度を向上させることができる。
【００６２】
また、発話者の音声信号により発話者が識別され、車載機器２５の設定状態（例えば、シート・ハンドル位置等）を発話者である車両ユーザに応じて自動的に設定変更することができ便利である。
【００６３】
さらに、端末装置１側および処理センタ３側で情報を送信する際に情報の内容保証用の付加情報を付加するようになっているため、情報送受の途中で情報の一部が欠落または変化して異常が生じた場合には、受信側でその異常を検知可能である。また、異常が生じた場合において、その異常が受信側で復旧可能な範囲である場合には復旧が可能であり、異常が復旧不可能な場合には送信元に再送信要求を行うことができる。
【００６４】
なお、上述の実施形態の変形例（請求項７記載の発明に対応）として、処理センタ３側での認識処理において、新たな端末装置１から特徴パラメータが最初に送信されてきた場合には、その特徴パラメータが対応する音声入力の母音区間における母音の話者固有の特徴が前述の場合と同様に抽出されて、その特徴に基づいて基本的な音韻モデルが修正されて修正音韻モデルが作成され、その修正音韻モデルが端末装置１ごとに分類されて記憶装置３５に保存されるとともに、その修正音韻モデルを用いて特徴パラメータに対する音声認識が行われるようにしてもよい。この場合、次の認識処理からは、その特徴パラメータを送信してきた端末装置１に対応する修正音韻モデルが記憶装置３５から読み出されて認識処理に用いられる。
【００６５】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、端末装置側で音声信号に対する特徴抽出を行い、その抽出結果を通信により基地局に送り、基地局側でその抽出結果に基づいて音声認識処理を行う構成であり、音声認識処理のうちの処理負担の大きい部分を基地局にて行う構成である。このため、音声信号そのものを端末装置から基地局に送信する場合に比して、端末装置から基地局に送信される情報量を抑制して、通信にかかる負荷を低減することができるとともに、車両に搭載される端末装置の構成を簡易かつ安価な構成とすることができる。
【００６６】
また、端末装置から通信により与えられた特徴パラメータに対する音声認識の認識結果である認識情報を、端末装置に応じた情報形式として通信により端末装置に返送することができるとともに、認識情報の返送の際の情報形式の変更が可能である。
【００６７】
請求項２に記載の発明によれば、基地局側で得た認識結果に基づいて端末装置側において他の車載機器の制御を行うことができる。
【００６８】
請求項３に記載の発明によれば、例えば基地局側で得た認識結果に基づいて端末装置側において他の車載機器の制御を行う場合の制御内容を、音声によりユーザに通知することができる。
【００６９】
請求項４に記載の発明によれば、基地側で得た認識結果の内容を端末装置側において表示手段により文字表示することができ、これによって、表示手段による表示内容（認識された文書内容）を確認しながら、音声入力を行うことができる。その結果、車内において端末装置を介して電子メール等の口述筆記（ディクテーション）が行える。
【００７０】
請求項５に記載の発明によれば、基地局側の音声認識において、送信されてきた特徴パラメータに基づいて発話者が識別され、その発話者固有の音声の特徴を反映して修正された第１の修正音韻モデル、およびその発話者あるいは特徴パラメータを送信してきた端末装置に対応する語彙辞書情報を用いて音声認識が行われるため、音声認識の精度を向上させることができる。
【００７１】
請求項６に記載の発明によれば、基地局側の音声認識において、端末装置が搭載された各車両の雑音環境を考慮して修正された第２の修正音韻モデルを用いて音声認識が行われるため、車内の雑音が音声入力に混入した場合の特徴パラメータに対する音声認識の精度を向上させることができる。
【００７２】
請求項７に記載の発明によれば、基地局側の音声認識において、発話者固有の音韻の特徴を考慮して修正された第３の修正音韻モデルを用いて音声認識が行われるため、特徴パラメータに対する音声認識の精度を向上させることができる。
【００７３】
請求項８に記載の発明によれば、基地局の各情報管理手段が、保存している情報内容を修正および追加する機能を有しているため、情報の管理を容易に行うことができる。
【００７４】
請求項９に記載の発明によれば、複数のマイクロフォンの集音の指向性を調節して指向性を発話者に対応する方向等に向けることができ、集音の際の背景雑音を効果的に抑制して音声認識の精度を向上させることができる。
【００７５】
請求項１０に記載の発明によれば、発話者の音声信号により発話者が識別され、車載機器の設定状態（例えば、シート・ハンドル位置、オーディオ機器の設定（音量、バランス、音域調整、ＦＭ／ＡＭの好みの局、ＣＤチェンジャー中の好みのＣＤ等）、ナビゲーション装置の設定（画面の配色、表示地図のスケール、表示地図を２次元形式で表示するか３次元形式で表示するか等）など）を、発話者である車両ユーザに応じて自動的に設定変更することができ便利である。
【００７６】
請求項１１に記載の発明によれば、端末装置側および基地局側で情報を送信する際に情報の内容保証用の付加情報を付加するようになっているため、情報送受の途中で情報の一部が欠落または変化して異常が生じた場合には、受信側でその異常を検知可能である。また、異常が生じた場合において、その異常が受信側で復旧可能な範囲である場合には復旧が可能であり、異常が復旧不可能な場合には送信元に再送信要求を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る音声認識システムのブロック図である。
【図２】処理センタのブロック図である。
【符号の説明】
１　端末装置
３　処理センタ
１１　マイクロフォンアレー
１５　処理部
１５ａ　信号処理部
１５ｂ　通信処理部
１５ｃ　制御処理部
１７　記憶部
１９　通信装置
２１　表示部
２３　スピーカ
２５　車載機器
３１　通信装置
３３　処理部
３３ａ　通信処理部
３３ｂ　認識処理部
３５　記憶装置
【図１】
2004029299.tif 000003
【図２】
2004029299.tif 000004