(57)【要約】【課題】整備などを行う場所のように雑音が大きい場合であっても、短時間で音声認識を可能にするとともに、高い音声認識率を確保する。【解決手段】複数の入力対象語彙を属性毎にグループ化して格納する語彙格納部１６１と、装置側が提供した内容に対し、ユーザが音声により指示を入力するための音声入力部１６２と、該提供した内容に対応する入力対象語彙のグループを語彙格納部１６１から抽出するグループ抽出部１６３と、取得されたグループの入力対象語彙に基づいて、入力音声を認識する音声認識部１６４とを備える。【選択図】　図２
2004029200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
提供した内容に対する返答に応じて次の処理を実行する端末装置に用いられる音声認識装置であって、
複数の入力対象語彙を属性毎にグループ化して格納する記憶手段と、
装置側が提供した内容に対し、ユーザが音声により指示を入力するための音声入力手段と、
該提供した内容に対応する入力対象語彙のグループを前記記憶手段から抽出するグループ抽出手段と、
取得された前記グループの入力対象語彙に基づいて、入力音声を認識する音声認識手段と
を具備する音声認識装置。
【請求項２】
装置側がユーザに提供する内容と、前記入力対象語彙のグループとは予め対応付けられており、前記グループ取得手段は、その対応付けに基づいて、提供した内容に対応する入力対象語彙のグループを前記記憶手段から取得することを特徴とする請求項１に記載の音声認識装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の音声認識装置を備え、
前記音声認識装置によって認識された語彙に基づいて、次の処理を実行し、整備に関する情報を順次提供する整備情報提供装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音声認識装置及び音声認識装置を備えた整備情報提供装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、航空機の整備において、作業員は紙のマニュアルなどを参照し、マニュアルの手順に従って様々な整備をこなしていた。
しかし、紙のマニュアルは使用するにつれ劣化してしまうなどの欠点があり、最近では、紙に書かれたマニュアルを電子データ化した電子マニュアルなるものを作成し、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の端末装置のモニターにマニュアルを表示することにより、作業者に対して作業手順を提供している。
【０００３】
しかしながら、上記電子マニュアルの操作を行うには、マウスやキーボードなどの入力デバイスを使用しなければならないため、作業者は電子マニュアルを操作するために、一旦作業を中断しなければならず不便であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような入力操作の煩わしさを回避する手段として、音声入力が考えられる。このように音声によって入力することが可能となれば、わざわざ作業を中断することもなく、スムーズに整備を行うことができる。
しかしながら、音声入力を行うためには、入力される可能性がある語彙を登録しておく必要があり、よりスムーズに音声入力を行おうとするほど、その入力対象語彙数を多く登録する必要がある。
しかしながら、登録数が増えるほど音声認識に長時間要するようになり、入力に対する処理実行が遅延するという問題が生じる。
また、航空機などの整備にあっては、航空機のエンジン音などにより、誤認識や認識不可能なことが頻繁に発生するため、音声認識の精度が低く、実用性に欠けるなどの問題があった。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、整備などを行う場所のように雑音が大きい場合であっても、短時間で音声認識を可能にするとともに、高い音声認識率が確保される音声入力装置及び音声入力装置を備えた整備情報提供装置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】
上記目的を達成するために、本発明は、提供した内容に対する返答に応じて次の処理を実行する端末装置に用いられる音声認識装置であって、複数の入力対象語彙を属性毎にグループ化して格納する記憶手段と、装置側が提供した内容に対し、ユーザが音声により指示を入力するための音声入力手段と、該提供した内容に対応する入力対象語彙のグループを前記記憶手段から抽出するグループ抽出手段と、取得された前記グループの入力対象語彙に基づいて、入力音声を認識する音声認識手段とを具備する音声認識装置を提供する。
【０００７】
この発明によれば、予め入力対象語彙をグループ化し、音声認識の際には、複数あるグループの中から１つの対応するグループを抽出し、抽出されたグループに属する入力対象語彙を対象に入力音声との照合を行うため、語彙登録数が多い場合でも、照合する入力対象語彙を絞り込むことことで、照合に係る処理時間を大幅に短縮することが可能となる。
また、照合する入力対象語彙が減少することにより、類似する語彙などと誤って音声認識する確率が減るので、音声認識の誤り率をも低下させることができる。
【０００８】
また、上記記載の音声認識装置は、装置側がユーザに提供する内容と、前記入力対象語彙のグループとは予め対応付けられており、前記グループ取得手段は、その対応付けに基づいて、提供した内容に対応する入力対象語彙のグループを前記記憶手段から取得することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、請求項１又は請求項２に記載の音声認識装置を備え、前記音声認識装置によって認識された語彙に基づいて、次の処理を実行し、整備に関する情報を順次提供する整備情報提供装置を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態における整備情報提供装置の構成を示す図である。なお、本実施形態に係る整備情報提供装置１は、航空機の整備用電子マニュアル、例えば、作動点検手順や、故障探求や、整備手順などをユーザに対して音声で通知する。
【００１１】
図１に示すように、整備情報提供装置１は、制御部１０、記憶装置１４、音声合成装置１５、音声認識装置１６、表示装置、キー操作部１９を備えている。
制御部１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）１１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　ＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）１２およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）１３を備えている。
ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に記憶されているプログラムや、ＲＡＭ１３にロードされたプログラムなどに従って、各種の処理、計算、条件判断、ディスプレイなどの各種デバイスの制御などを行う。
【００１２】
ＲＯＭ１２は、整備情報提供装置１を機能させるための基本的なプログラムやパラメータなどが記憶された読み取り専用メモリである。
ＲＡＭ１３は、ＣＰＵ１１が各種の処理を行う上で必要なプログラムやデータを記憶するメモリであり、ＣＰＵ１１は記憶内容を変更することができる。
【００１３】
また、記憶装置１４は、高速にアクセスできるとともに大容量の記憶容量を有するハードディスクなどの記録媒体である。この記憶装置１４には、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）や、作業者がメンテナンスに使用するプログラムなどの各種プログラムやデータが記憶されている。
また、航空機の各種作業に係るファイルも記憶装置１４に格納されている。また、各ファイルには、各作業の整備用電子マニュアルやその動作用プログラム、表示装置１７に表示させる各種画像データなどが格納されている。
ＣＰＵ１１は、作業者によって指示された作業に係るファイルを記憶装置１４から読み出し、ファイルに格納されている動作用プログラムを整備用電子マニュアルを参照しながらＲＡＭ１３上で実行することにより、音声データを音声合成装置１５へ出力することにより、音声出力させたり、また、画像データを表示装置１７へ出力することにより、各種画像を表示させる。
【００１４】
また、音声合成装置１５は、種々の音声データを読み上げ、図示しないスピーカから音声として出力する。
音声認識装置１６は、マイクから入力された音声を認識し、認識結果をＣＰＵ１１へ出力する。なお、この音声認識装置１６の詳細については後述する。
表示装置１７は、例えば液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイなどで構成される。
【００１５】
キー操作部１８は、文字や数字を入力するテンキーなどにより構成されており、表示装置１７に表示された各種画面に文字を入力する際などに使用される。また、ユーザは、表示装置１７上に表示されたアイコンやボタンなどをクリックすることにより、データの入力を行うことができる。テンキーの他に、キー操作部１８としては、タブレット、タッチパネル、ジョイスティックなどを用いることもできる。
【００１６】
次に、図２に本実施形態に係る音声認識装置１６の構成を示す。
図２に示すように、音声認識装置１６は、複数の入力対象語彙を属性毎にグループ化して格納する語彙格納部１６１と、整備情報提供装置１側がユーザに提供した内容に対し、ユーザが音声により指示を入力するための音声入力部１６２と、該提供した内容に対応する入力対象語彙のグループを語彙格納部１６１から抽出するグループ抽出部１６３と、取得されたグループの入力対象語彙に基づいて、入力音声を認識する音声認識部１６４とを備える。
【００１７】
また、音声認識部１６４は、特徴量抽出部１６５と照合部１６４とからなる。上記特徴量抽出部１６５は、音声入力部１６２から取り込まれた音声をデジタル化し、所用の分析を施してその音声特徴量を抽出する。また、照合部１６６は、特徴量抽出部１６５から送られてくる音声特徴量と、グループ抽出部１６３によって抽出されたグループに属する語彙の音声特徴量とを順次照合し、最も合致度が高く、且つ、合致度が所定値以上である語彙を特定することにより、音声を認識する。
【００１８】
なお、語彙格納部１６１においてのグループは、ユーザに提供した内容に対して返答として入力されるであろう語彙の集合となっている。また、図２では、各グループ毎に登録されている語彙が示されているが、実際には、各語彙を発音した場合に、特徴量抽出部１６５によって抽出された音声特徴量が登録されている。また、上記語彙格納部１６１は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体であれば良く、例えば、半導体メモリや磁気ディスク等でもよく、また、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ／Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ等）、光磁気ディスク（ＭＯ，ＭＤ等）、磁気記憶媒体（ＨＤＤ、ＦＤ、磁気テープ等）、半導体メモリ（ＭＳ、ＳＤカード等のフラッシュメモリ、ＦｅＲＡＭ等）などの可搬型記録媒体であってもよい。
あるいはこれらの組み合わせによるコンピュータ読み取り、書き込み可能な記録媒体より構成されるものとする。
【００１９】
次に、整備情報提供装置１の動作について図３及び図４を参照して説明する。
なお、以下の処理は、整備情報提供装置１の制御部１０が、記憶装置１４に格納されているファイルの内、「脚コントロールユニットの取り外し」に関するファイルを実行することによって行われる処理である。また、図４は、プログラム中の所定のステップでユーザに提供した内容と、その内容に対する返答として、音声入力されるであろう語彙が属するグループとを対応付けた図である。
【００２０】
以下、航空機の「脚コントロールユニットの取り外し」に関する操作手順をユーザ（作業者）に対して提供する場合についての動作を説明する。
【００２１】
まず、整備情報提供装置１は、「脚コントロールユニット」の全体図を表示装置１７に表示させる（ステップＳ１）。
これにより、図５に示すような画面が表示装置１７に表示される。
【００２２】
続いて、ＣＰＵ１１は、「脚コントロールユニットの取り外し」作業の最初の手順にあたる「電気コンテクタを切り離す」という音声データを音声合成装置１５へ出力する（ステップＳ２）。これにより、「電気コネクタを切り離す」という音声が図示しないスピーカから報音される。
【００２３】
続いて、「拡大しますか？」という音声データを音声合成装置１５へ出力する（ステップＳ３）。これにより、「拡大しますか？」という音声が図示しないスピーカから報音される。
作業者は、この問いかけに対しての返答を音声入力する。ここでは、「はい」とユーザが返答した場合について述べる。
この場合、音声認識装置１６の音声入力部１６２（図２参照）から「はい」という音声が入力される。音声入力部１６２は、この音声を電気信号に変換して特徴量抽出部１６５へ出力する。特徴量抽出部１６５は、「はい」という語彙の特徴量を抽出し、照合部１６６へ出力する。
【００２４】
一方、グループ抽出部１６３は、図４の対応表を参照して、「拡大しますか？」という問いかけに対応するグループであるグループＡを語彙格納部１６１から抽出し、抽出したグループＡに属する語彙を照合部１６６へ出力する。
照合部１６６は、特徴量抽出部１６５から供給された「はい」の特徴量と、グループ抽出部１６３から供給されたグループＡに属する語彙「はい」及び「いいえ」とを順次照合し、最も合致度が高く、且つ、合致度が所定値以上である語彙を特定する。この場合、語彙「はい」が特定される。そして、この「はい」を認証語彙として出力する。
【００２５】
これにより、「はい」と音声入力された旨の信号が共通バス１９を介して制御部１０へ出力される。この結果、制御部１０は、ステップＳ３において「ＹＥＳ」と判断し、続く「場所を指定してください」という音声データを音声合成装置１５へ出力する（ステップＳ４）。これにより「場所を指定してください」という音声が図示しないスピーカから報音される。
また、このとき、制御部１０は、表示装置１７には、図６に示すような場所を指定するための画面を表示させる。
【００２６】
作業者は、この問いかけに対しての返答を音声入力する。ここでは、「にばん」とユーザが返答した場合について述べる。
この場合、音声認識装置１６の音声入力部１６２（図２参照）から「にばん」という音声が入力される。音声入力部１６２は、この音声を電気信号に変換して特徴量抽出部１６５へ出力する。特徴量抽出部１６５は、「にばん」という語彙の特徴量を抽出し、照合部１６６へ出力する。
【００２７】
一方、グループ抽出部１６３は、図４の対応表を参照して、「場所を指定してください」という問いかけに対応するグループであるグループＣを語彙格納部１６１から抽出し、抽出したグループＣに属する語彙を照合部１６６へ出力する。
照合部１６６は、特徴量抽出部１６５から供給された「にばん」の特徴量と、グループ抽出部１６３から供給されたグループＣに属する語彙「いちばん」、「にばん」、…とを順次照合し、最も合致度が高く、且つ、合致度が所定値以上である語彙を特定する。この場合、語彙「にばん」が特定される。そして、この「にばん」を認証語彙として出力する。
【００２８】
これにより、「にばん」と音声入力された旨の信号が共通バス１９を介して制御部１０へ出力される。この結果、制御部１０は、ステップＳ５において、指定された場所の拡大画面を記憶装置１４から読み出し、読み出した画像データを表示装置１７へ出力する。これにより、表示装置１７には、図７に示すように、２番の場所を拡大表示させた画面が表示される。
【００２９】
続いて、制御部１０は、ステップＳ６に進み、「手順終了しましたか？」という音声データを音声合成装置１５へ出力する。これにより、「手順終了しましたか」という音声が図示しないスピーカから報音される。
【００３０】
作業者は、この問いかけに対しての返答を音声入力する。ここでは、「はい」とユーザが返答した場合について述べる。この結果、上述した同様の処理を音声認識装置１６が行うことにより、「はい」と入力された旨の情報が制御部１０へ出力される。
制御部１０は係る入力情報を受け取ると、ステップＳ６において「ＹＥＳ」と判断し、続いて、整備終了か否かを判断する。この結果、まだ、最初の手順である「電気コネクタを切り離す」作業についてしか手順を紹介していないので、ステップＳ７において「ＮＯ」と判断し、ステップＳ８へ進む。
ステップＳ８では、次の手順である「スクリュを外す」という音声データを音声合成装置１５へ出力することにより、「スクリュを外す」という言葉がスピーカから報音される。
【００３１】
そして、上述したステップＳ３〜ステップＳ６までの処理を繰り返すことにより、「脚コントロールユニット取り外し」作業の最後の手順である「脚コントロールユニットを主計器板より外す」手順まで終了すると、ステップＳ７において整備終了と判断し、当該脚コントロールユニット取り外しに係るプログラムを終了する。また、終了する際には、当該操作手順が終了した旨をユーザに対して音声通知するようにしても良い。
【００３２】
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【００３３】
例えば、上述した実施形態においては、ユーザに対して提供した内容と、入力対象語彙のグループとを対応付けたテーブルを設けていたが、このようなテーブルを設けなくとも、提供した内容と語彙グループとの対応付けがなされていれば、その対応付けの手法については特に限定しない。例えば、上記整備用電子マニュアルに関するプログラムをＸＭＬで作成した場合には、問いかけ（ユーザに提供する内容）のタグに、属性情報として入力対象語彙のグループを登録することにより、対応付けを行うようにしてもよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の音声認識装置及び整備情報提供装置によれば、複数の入力対象語彙を属性毎にグループ化し、音声認識の際には、複数あるグループの中から対応するグループを抽出し、抽出されたグループに属する入力対象語彙を対象に入力音声との照合を行うため、語彙登録数が多い場合でも、照合する入力対象語彙を絞り込むことことで、照合に係る処理時間を大幅に短縮することが可能となる。
また、照合する入力対象語彙が減少することにより、類似する語彙などと誤って音声認識する確率が減るので、音声認識の誤り率をも低下させることができ、高い音声認識率を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る整備情報提供装置の構成を示す図である。
【図２】同実施形態に係る音声認識装置の構成を示す図である。
【図３】同実施形態に係る整備情報提供装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】整備情報提供装置がユーザに提供する情報と、提供した内容に対する返答として、音声入力されるであろう語彙が属するグループとを対応付けた対応表の一例を示す図である。
【図５】表示装置に表示される画像の一例を示す図である。
【図６】表示装置に表示される画像の一例を示す図である。
【図７】表示装置に表示される画像の一例を示す図である。
【符号の説明】
１　整備情報提供装置
１０　制御部
１１　ＣＰＵ
１２　ＲＯＭ
１３　ＲＡＭ
１４　記憶装置
１５　音声合成装置
１６　音声認識装置
１７　表示装置
１８　キー操作部
１９　共通バス
１６１　語彙格納部
１６２　音声入力部
１６３　グループ抽出部
１６４　音声認識部
１６５　特徴量抽出部
１６６　照合部
【図１】
2004029200.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004029200.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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