(57)【要約】【目的】音声認識および認識された音声に対する応答出力を行うために予め設定された記憶内容を記憶するＲＯＭの部分をカートリッジ式とすることで、年齢や性別などの違いによる音声の認識率の向上を図るとともに、性別や様々な年齢に適応した会話を可能とする。【構成】入力された音声を分析して音声特徴データを発生し、予め登録された標準音声特徴データと前記音声特徴データとを比較し、単語検出データを出力し、この単語検出データを受けて、入力音声の意味を理解し、それに対応した応答内容を決定して出力する音声認識対話装置において、音声認識を行うために予め設定された記憶内容および認識された音声に対する応答出力を行うために予め設定された記憶内容を記憶する記憶手段を、装置本体１に対して着脱自在に装着可能なカートリッジ２０側に設け、このカートリッジ２０が装置本体１側に装着されることにより、装置本体１側に設けられた音声認識応答処理部１０に接続され、そのカートリッジ２０内に記憶されたデータを基に、入力音声に対する応答内容を出力する。【選択図】　　図１
2004029804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された音声を分析して音声特徴データを発生し、この音声特徴データと予め登録された認識可能な単語の標準音声特徴データとを比較して単語検出データを出力し、この単語検出データを受けて、入力音声の意味を理解し、それに対応した応答内容を決定して出力する音声認識対話装置において、
音声認識を行うために予め設定されたデータ、認識された音声に対する応答出力を行うために予め設定されたデータなどを記憶する記憶手段を、装置本体に対して着脱自在に装着可能なカートリッジ側に設け、このカートリッジが装置本体に装着されることにより、装置本体側に設けられた音声認識応答処理部に接続され、カートリッジ内に記憶されたデータを基に、入力音声に対する応答内容を出力することを特徴とする音声認識対話装置。
【請求項２】
前記カートリッジ側に設けられる記憶手段は、予め登録された認識可能な単語に対する標準音声特徴データを記憶する標準音声特徴データ記憶手段であって、
前記装置本体側には、音声を入力する音声入力手段と、この音声入力手段により入力された音声を分析して音声特徴データを発生する音声分析手段と、この音声分析手段からの音声特徴データを入力し、前記カートリッジ側に設けれらた標準音声特徴データ記憶手段の記憶内容を基に、入力音声に対する単語検出データを出力する単語検出手段と、この単語検出手段からの単語検出データを受けて入力音声の意味を理解し、それに対応した応答内容を決定する音声理解会話制御手段と、この音声理解会話制御手段によって決定された応答内容に基づいた音声合成出力を発生させるための応答データ指示内容記憶手段と、前記音声理解会話制御手段により決定された応答内容に対し、前記応答データ指示内容記憶手段の内容に基づいた音声合成出力を発生する音声合成手段と、この音声合成手段からの音声合成出力を外部に出力する音声出力手段とを有したことを特徴とする請求項１記載の音声認識対話装置。
【請求項３】
前記カートリッジ側に設けられる記憶手段は、予め登録された認識可能な単語に対応する応答内容を記憶する会話内容記憶手段と、どのような音声合成出力を発生するかを指示するための指示内容を記憶する応答データ指示内容記憶手段であって、
前記装置本体側には、音声を入力する音声入力手段と、この音声入力手段により入力された音声を分析して音声特徴データを発生する音声分析手段と、予め登録された認識可能な単語の標準音声特徴データを記憶する標準音声特徴データ記憶手段と、この標準音声特徴データ記憶手段の記憶内容を基に、入力音声に対する単語検出データを出力する単語検出手段と、この単語検出手段からの単語検出データを受けて入力音声の意味を理解し、それに対応した応答内容を、前記カートリッジ側に設けられた会話内容記憶手段を参照して決定する音声理解会話制御手段と、この音声理解会話制御手段によって決定された応答内容に対し、前記カートリッジ側に設けられた応答データ指示内容記憶手段の内容に基づいた音声合成出力を発生する音声合成手段と、この音声合成手段からの音声合成出力を外部に出力する音声出力手段とを有したことを特徴とする請求項１記載の音声認識対話装置。
【請求項４】
前記カートリッジ側に設けられる記憶手段は、どのような音声合成出力を発生するかを指示するための指示内容を記憶する応答データ指示内容記憶手段であって、
前記装置本体側には、音声を入力する音声入力手段と、この音声入力手段により入力された音声を分析して音声特徴データを発生する音声分析手段と、予め登録された認識可能な単語の標準音声特徴データを記憶する標準音声特徴データ記憶手段と、この標準音声特徴データ記憶手段の記憶内容を基に、入力音声に対する単語検出データを出力する単語検出手段と、この単語検出手段からの単語検出データを受けて入力音声の意味を理解し、それに対応した応答内容を決定する音声理解会話制御手段と、この音声理解会話制御手段によって決定された応答内容に対し、前記カートリッジ側に設けられた応答データ指示内容記憶手段の内容に基づいた音声合成出力を発生する音声合成手段と、この音声合成手段からの音声合成出力を外部に出力する音声出力手段とを有したことを特徴とする請求項１記載の音声認識対話装置。
【請求項５】
前記カートリッジ側に設けられる記憶手段は、予め登録された認識可能な単語に対する標準音声特徴データを記憶する標準音声特徴データ記憶手段、前記登録された認識可能な単語に対応する応答内容を記憶する会話内容記憶手段、どのような音声合成出力を発生するかを指示するための応答データ指示内容記憶手段であって、
前記装置本体側には、音声を入力する音声入力手段と、この音声入力手段により入力された音声を分析して音声特徴データを発生する音声分析手段と、この音声分析手段からの音声特徴データを入力し、前記カートリッジ側に設けたれた標準音声特徴データ記憶手段の記憶内容を基に、入力音声に対する単語検出データを出力する単語検出手段と、この単語検出手段からの単語検出データを受けて入力音声の意味を理解し、それに対応した応答内容を、前記カートリッジ側に設けられた会話内容記憶部を参照して決定する音声理解会話制御手段と、この音声理解会話制御手段によって決定された応答内容に対し、前記カートリッジ側に設けられた応答データ指示内容記憶手段の内容に基づいた音声合成出力を発生する音声合成手段と、この音声合成手段からの音声合成出力を外部に出力する音声出力手段とを有したことを特徴とする請求項１記載の音声認識対話装置。
【請求項６】
入力された音声を分析して音声特徴データを発生し、この音声特徴データと予め登録された認識可能な単語の標準音声特徴データとを比較して単語検出データを出力し、この単語検出データを受けて、入力音声の意味を理解し、それに対応した応答内容を決定して出力する音声認識対話処理方法において、
音声認識を行うために予め設定されたデータ、認識された音声に対する応答出力を行うために予め設定されたデータなどを、装置本体に対して着脱自在に装着可能なカートリッジ側の記憶手段に書き込み、このカートリッジが前記装置本体に装着されることにより、そのカートリッジ内に記憶されたデータを基に、入力音声に対する応答内容を出力することを特徴とする音声認識対話処理方法。
【請求項７】
前記カートリッジ側に記憶される記憶内容は、予め登録された認識可能な単語に対する標準音声特徴データであって、
前記装置本体側には、音声入力手段により入力された音声を分析して音声特徴データを発生する音声分析工程と、この音声分析工程からの音声特徴データを入力し、前記カートリッジ側に記憶された標準音声特徴データを基に、入力音声に対する単語検出データを出力する単語検出工程と、この単語検出工程からの単語検出データを受けて入力音声の意味を理解し、それに対応した応答内容を決定する音声理解会話制御工程と、この音声理解会話制御工程によって決定された応答内容に対し、どのような音声合成出力とするかを指示する応答データ指示内容に基づいて音声合成する音声合成工程と、この音声合成工程からの音声合成出力を外部に出力する音声出力工程とを有したことを特徴とする請求項６記載の音声認識対話処理方法。
【請求項８】
前記カートリッジ側に記憶される記憶内容は、予め登録された認識可能な単語に対応する応答内容と、どのような音声合成出力を発生するかを指示する応答データ指示内容であって、
前記装置本体側には、音声入力手段により入力された音声を分析して音声特徴データを発生する音声分析工程と、予め登録された認識可能な単語の標準音声特徴データを基に、入力音声に対する単語検出データを出力する単語検出工程と、この単語検出工程からの単語検出データを受けて入力音声の意味を理解し、それに対応した応答内容を、前記カートリッジ側に記憶された会話内容を参照して決定する音声理解会話制御工程と、この音声理解会話制御工程によって決定された応答内容に対し、前記カートリッジ側に記憶された応答データ指示内容に基づいた音声合成出力を発生する音声合成工程と、この音声合成工程からの音声合成出力を外部に出力する音声出力工程とを有したことを特徴とする請求項６記載の音声認識対話処理方法。
【請求項９】
前記カートリッジ側に記憶される記憶内容は、どのような音声合成出力を発生するかを指示する指示内容であって、
前記装置本体側には、音声入力手段により入力された音声を分析して音声特徴データを発生する音声分析工程と、予め登録された認識可能な単語の標準音声特徴データを基に、入力音声に対する単語検出データを出力する単語検出工程と、この単語検出工程からの単語検出データを受けて入力音声の意味を理解し、それに対応した応答内容を決定する音声理解会話制御工程と、この音声理解会話制御工程によって決定された応答内容に対し、前記カートリッジ側に記憶された応答データ指示内容に基づいた音声合成出力を発生する音声合成工程と、この音声合成工程からの音声合成出力を外部に出力する音声出力工程とを有したことを特徴とする請求項６記載の音声認識対話処理方法。
【請求項１０】
前記カートリッジ側に記憶される記憶内容は、予め登録された認識可能な単語に対する標準音声特徴データ、前記登録された認識可能な単語に対応する応答内容、どのような音声合成出力を発生するかを指示する応答データ指示内容であって、
前記装置本体側には、音声入力手段により入力された音声を分析して音声特徴データを発生する音声分析工程と、この音声分析工程からの音声特徴データを入力し、前記カートリッジ側に記憶された標準音声特徴データを基に、入力音声に対する単語検出データを出力する単語検出工程と、この単語検出工程からの単語検出データを受けて入力音声の意味を理解し、それに対応した応答内容を、前記カートリッジ側に記憶された会話内容を参照して決定する音声理解会話制御工程と、この音声理解会話制御工程によって決定された応答内容に対し、前記カートリッジ側に記憶された応答データ指示内容に基づいた音声合成出力を発生する音声合成工程と、この音声合成工程からの音声合成出力を外部に出力する音声出力工程とを有したことを特徴とする請求項６記載の音声認識対話処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、音声を認識し、その認識結果に対応した応答や特定動作を行う音声認識対話装置および音声認識対話処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の音声認識装置においては、特定話者のみの音声を認識可能な特定話者音声認識装置と不特定話者の音声を認識可能な不特定話者音声認識装置がある。
【０００３】
特定話者音声認識装置は、或る特定の話者が認識可能な単語を一単語ずつ所定の手順に従って入力することによって、その特定話者の標準的な音声信号パターンを登録しておき、登録終了後、特定話者が登録した単語を話すと、その入力音声を分析した特徴パターンと登録された特徴パターンとを比較して音声認識を行うものである。この種の音声認識対話装置の一例として音声認識玩具がある。たとえば、音声指令となる複数の命令語として、「おはよう」、「おやすみ」、「こんにちわ」などの言葉を１０単語程度、その玩具を使用する子どもが予め登録しておき、話者がたとえば「おはよう」というと、その音声信号と、登録されている「おはよう」の音声信号を比較して、両音声信号が一致したとき、音声指令に対する定められた電気信号を出力し、これに基づいて玩具に特定動作を行わせるものである。
【０００４】
このような特定話者音声認識装置は、特定話者かあるいはそれに近い音声パターンを有する音声しか認識されず、また、初期設定として、認識させたい単語を一単語ずつすべて登録させる必要がありその手間は極めて面倒であった。
【０００５】
これに対して、不特定話者音声認識装置は、多数（たとえば、２００人程度）の話者が発話した音声を用いて、前記したような認識対象単語の標準音声特徴データを予め作成して記憶（登録）させておき、これら予め登録された認識可能な単語に対して、不特定な話者の発する音声を認識可能としたものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この不特定話者の音声を認識可能な不特定音声認識装置は、確かに、標準的な音声に対しては比較的高い認識率が確保されるが、殆どの全ての音声に対しても高い認識率が得られるとは限られない。たとえば、幼児の声、大人の声、女性の声、男性の声などのように、年齢や性別によって音声の特徴が大きく異なり、大人の問いかけに対してはきわめて高い認識率が得られても、幼児の問いかけに対しては殆ど認識されないという問題も生じてくる。
【０００７】
また、この種の音声認識装置を、ぬいぐるみなどの玩具に適用した場合、そのぬいぐるみで遊ぶ子どもの年代や性別などによって、対話内容も変化するのが普通である。たとえば、幼児と小学校の高学年、男子と女子では、求める対話内容はそれぞれ異なるのが一般的である。
【０００８】
しかしながら、この種の音声認識装置にあっては、認識可能な登録単語も限られており、それに対する応答内容も或る程度は限られた内容のものであるのが一般的である。したがって、この種の玩具は短期間のうちに飽きがくるのが通例であり、また、前記したように、年齢や性別などによる音声の特徴により、認識率の良し悪しにも問題があった。これは、玩具のみならず音声認識を利用する電子機器すべてについても同様である。
【０００９】
本発明はこれらの課題を解決するためになされたもので、標準音声特徴データを記憶する標準音声特徴データ記憶手段や応答内容を記憶する応答内容記憶手段などのＲＯＭの部分をカートリッジ式とし、そのカートリッジを適宜選択して装着可能とすることで、年齢や性別などの違いによる音声の特徴に対応した認識が可能となり、認識率の向上を図るとともに、様々な年齢や性別に対応した会話を可能とすることを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の音声認識対話装置は、入力された音声を分析して音声特徴データを発生し、この音声特徴データと予め登録された認識可能な単語の標準音声特徴データとを比較して単語検出データを出力し、この単語検出データを受けて、入力音声の意味を理解し、それに対応した応答内容を決定して出力する音声認識対話装置において、音声認識を行うために予め設定された記憶内容、認識された音声に対する応答出力を行うために予め設定された記憶内容などを記憶する記憶手段を、装置本体に対して着脱自在に装着可能なカートリッジ側に設け、このカートリッジが装置本体に装着されることにより、装置本体側に設けられた音声認識応答処理部に接続され、カートリッジ内に記憶されたデータを基に、この音声認識応答処理部が入力音声に対する応答内容を発生することを特徴としている。
【００１１】
そして、前記カートリッジ側に設けられる記憶手段は、予め登録された認識可能な単語に対する標準音声特徴データを記憶する標準音声特徴データ記憶手段であって、前記装置本体側には、音声を入力する音声入力手段と、この音声入力手段により入力された音声を分析して音声特徴データを発生する音声分析手段と、この音声分析手段からの音声特徴データを入力し、前記カートリッジ側に設けられた標準音声特徴データ記憶手段の記憶内容を基に、入力音声に対する単語検出データを出力する単語検出手段と、この単語検出手段からの単語検出データを受けて、入力音声の意味を理解し、それに対応した応答内容を決定する音声理解会話制御手段と、この音声理解会話制御手段によって決定された応答内容に基づいた音声合成出力を発生させるための応答データ指示内容記憶手段と、前記音声理解会話制御手段により決定された応答内容に対し、前記応答データ指示内容記憶手段の指示に基づいた音声合成出力を発生する音声合成手段と、この音声合成手段からの音声合成出力を外部に出力する音声出力手段とを有した構成とする。
【００１２】
また、前記カートリッジ側に設けられる記憶手段は、予め登録された認識可能な単語に対応する応答内容を記憶する会話内容記憶手段と、どのような音声合成出力を発生するかを指示するための指示内容を記憶する応答データ指示内容記憶手段であって、前記装置本体側には、音声を入力する音声入力手段と、この音声入力手段により入力された音声を分析して音声特徴データを発生する音声分析手段と、予め登録された認識可能な単語の標準音声特徴データを記憶する標準音声特徴データ記憶手段と、この標準音声特徴データ記憶手段の記憶内容を基に、入力音声に対する単語検出データを出力する単語検出手段と、この単語検出手段からの単語検出データを受けて入力音声の意味を理解し、それに対応した応答内容を、前記カートリッジ側に設けられた会話内容記憶手段を参照して決定する音声理解会話制御手段と、この音声理解会話制御手段によって決定された応答内容に対し、前記カートリッジ側に設けられた応答データ指示内容記憶手段の指示に基づいた音声合成出力を発生する音声合成手段と、この音声合成手段からの音声合成出力を外部に出力する音声出力手段とを有した構成とする。
【００１３】
また、前記カートリッジ側に設けられる記憶手段は、どのような音声合成出力を発生するかを指示するための指示内容を記憶する応答データ指示内容記憶手段であって、前記装置本体側には、音声を入力する音声入力手段と、この音声入力手段により入力された音声を分析して音声特徴データを発生する音声分析手段と、予め登録された認識可能な単語の標準音声特徴データを記憶する標準音声特徴データ記憶手段と、この標準音声特徴データ記憶手段の記憶内容を基に、入力音声に対する単語検出データを出力する単語検出手段と、この単語検出手段からの単語検出データを受けて入力音声の意味を理解し、それに対応した応答内容を決定する音声理解会話制御手段と、この音声理解会話制御手段によって決定された応答内容に対し、前記カートリッジ側に設けられた応答データ指示内容記手段の指示に基づいた音声合成出力を発生する音声合成手段と、この音声合成手段からの音声合成出力を外部に出力する音声出力手段とを有した構成とする。
【００１４】
また、前記カートリッジ側に設けられる記憶手段は、予め登録された認識可能な単語に対する標準音声特徴データを記憶する標準音声特徴データ記憶手段、前記登録された認識可能な単語に対応する応答内容を記憶する会話内容記憶手段、どのような音声合成出力を発生するかを指示する応答データ指示内容記憶手段であって、前記装置本体側には、音声を入力する音声入力手段と、この音声入力手段により入力された音声を分析して音声特徴データを発生する音声分析手段と、この音声分析手段からの音声特徴データを入力し、前記カートリッジ側に設けられた標準音声特徴データ記憶手段の記憶内容を基に、入力音声に対する単語検出データを出力する単語検出手段と、この単語検出手段からの単語検出データを受けて入力音声の意味を理解し、それに対応した応答内容を、前記カートリッジ側に設けられた会話内容記憶部を参照して決定する音声理解会話制御手段と、この音声理解会話制御手段によって決定された応答内容に対し、前記カートリッジ側に設けられた応答データ指示内容記憶手段の指示に基づいた音声合成出力を発生する音声合成手段と、この音声合成手段からの音声合成出力を外部に出力する音声出力手段とを有した構成とする。
【００１５】
また、本発明の音声認識対話処理方法は、入力された音声を分析して音声特徴データを発生し、この音声特徴データと予め登録された認識可能な単語の標準音声特徴データとを比較して単語検出データを出力し、この単語検出データを受けて、入力音声の意味を理解し、それに対応した応答内容を決定して出力する音声認識対話処理方法において、音声認識を行うために予め設定された記憶内容、認識された音声に対する応答出力を行うために予め設定された記憶内容などを、装置本体に対して着脱自在に装着可能なカートリッジ側の記憶手段に書き込み、このカートリッジが前記装置本体に装着されることにより、そのカートリッジ内に記憶されたデータを基に、入力音声に対する応答内容を発生することを特徴としている。
【００１６】
そして、前記カートリッジ側に記憶される記憶内容は、予め登録された認識可能な単語に対する標準音声特徴データであって、前記装置本体側には、音声入力手段により入力された音声を分析して音声特徴データを発生する音声分析工程と、この音声分析工程からの音声特徴データを入力し、前記カートリッジ側に記憶された標準音声特徴データを基に、入力音声に対する単語検出データを出力する単語検出工程と、この単語検出工程からの単語検出データを受けて入力音声の意味を理解し、それに対応した応答内容を決定する音声理解会話制御工程と、この音声理解会話制御工程によって決定された応答内容に対し、どのような音声合成出力とするかを指示する応答データ指示内容に基づいて音声合成出力を発生する音声合成工程と、この音声合成工程からの音声合成出力を外部に出力する音声出力工程とを有した構成とする。
【００１７】
また、前記カートリッジ側に記憶される記憶内容は、予め登録された認識可能な単語に対応する応答内容と、どのような音声合成出力を発生するかを指示する応答データ指示内容であって、前記装置本体側には、音声入力手段により入力された音声を分析して音声特徴データを発生する音声分析工程と、予め登録された認識可能な単語の標準音声特徴データを基に、入力音声に対する単語検出データを出力する単語検出工程と、この単語検出工程からの単語検出データを受けて入力音声の意味を理解し、それに対応した応答内容を、前記カートリッジ側に記憶された会話内容を参照して決定する音声理解会話制御工程と、この音声理解会話制御工程によって決定された応答内容に対し、前記カートリッジ側に記憶された応答データ指示内容に基づいた音声合成出力を発生する音声合成工程と、この音声合成工程からの音声合成出力を外部に出力する音声出力工程とを有した構成とする。
【００１８】
また、前記カートリッジ側に記憶される記憶内容は、どのような音声合成出力を発生するかを指示する指示内容であって、前記装置本体側には、音声入力手段により入力された音声を分析して音声特徴データを発生する音声分析工程と、予め登録された認識可能な単語の標準音声特徴データを基に、入力音声に対する単語検出データを出力する単語検出工程と、この単語検出工程からの単語検出データを受けて入力音声の意味を理解し、それに対応した応答内容を決定する音声理解会話制御工程と、この音声理解会話制御工程によって決定された応答内容に対し、前記カートリッジ側に記憶された応答データ指示内容に基づいた音声合成出力を発生する音声合成工程と、この音声合成工程からの音声合成出力を外部に出力する音声出力工程とを有した構成とする。
【００１９】
また、前記カートリッジ側に記憶される記憶内容は、予め登録された認識可能な単語に対する標準音声特徴データ、前記登録された認識可能な単語に対応する応答内容、どのような音声合成出力を発生するかを指示する応答データ指示内容であって、前記装置本体側には、音声入力手段により入力された音声を分析して音声特徴データを発生する音声分析工程と、この音声分析工程からの音声特徴データを入力し、前記カートリッジ側に記憶された標準音声特徴データを基に、入力音声に対する単語検出データを出力する単語検出工程と、この単語検出工程からの単語検出データを受けて入力音声の意味を理解し、それに対応した応答内容を、前記カートリッジ側に記憶された会話内容を参照して決定する音声理解会話制御工程と、この音声理解会話制御工程によって決定された応答内容に対し、前記カートリッジ側に記憶された応答データ指示内容に基づいた音声合成出力を発生する音声合成工程と、この音声合成工程からの音声合成出力を外部に出力する音声出力工程とを有した構成とする。
【００２０】
【作用】
本発明は、音声認識を行うために予め設定された記憶内容、認識された音声に対する応答出力を行うために予め設定された記憶内容などを、装置本体に対して着脱自在に装着可能なカートリッジ側に記憶させ、このカートリッジが装置本体に装着されることにより、そのカートリッジ内に記憶されたデータを基に、入力音声に対する応答内容を出力するようにしたので、装置本体は１台であっても、カートリッジを変えることにより、様々な年代あるいは性別などに応じた対話が可能となる。したがって、ユーザに応じたカートリッジを選択することができ、また、認識可能な単語、応答内容もカートリッジ単位で選択できることから、対話内容などに幅広いバリエーションを持たせることができ、それに対応して様々な動作をさせることが可能となる
【００２１】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。なお、この実施例では、本発明を玩具に適用した場合を例にとり、ここでは、犬などのぬいぐるみに適用した場合について説明する。また、不特定話者の音声を認識可能な不特定話者音声認識装置に本発明を適用した例について説明する。
【００２２】
（第１の実施例）
図１は本発明の全体的な概略構成を説明する図であり、概略的には、犬のぬいぐるみ（装置本体）１内に収納された音声認識応答処理部１０（詳細は後述する）と、犬のぬいぐるみ１の所定の部分に着脱自在に装着可能なカートリッジ部２０（詳細は後述する）から構成されている。
【００２３】
図２はこの第１の実施例による音声認識応答処理部１０およびカートリッジ部２０の構成を説明するブロック図である。この第１の実施例では、標準音声特徴データ記憶部２１、会話内容記憶部２２、応答データ指示内容記憶部２３の３つのＲＯＭをカートリッジ側に設けた例について説明する。
【００２４】
音声認識応答処理手段１０は、音声入力部１１、音声分析部２１、単語検出部１３、音声理解会話制御部１４、音声合成部１５、音声出力部１６などから構成されている。なお、これらの構成要素のうち、音声分析部１２、単語検出部１３、音声理解会話制御部１４、音声合成部１５などは、ぬいぐるみ１のたとえば腹部付近に収納され、音声入力部（マイクロホン）１１はぬいぐるみ１のたとえば耳の部分、音声出力部（スピーカ）１６はたとえば口の部分に設けられる。
【００２５】
一方、カートリッジ部２０は、標準音声特徴データ記憶部２１、会話内容記憶部２２、応答データ指示内容記憶部２３により構成され、ぬいぐるみ１のたとえば腹部付近に設けられたカートリッジ装着部（図示せず）に外部から容易に着脱可能となっている。そして、このカートリッジ部２０がカートリッジ装着部に正しく装着されると、前記音声認識応答処理部１０の各部に接続され、信号の授受が可能となる。具体的には、標準音声特徴データ記憶部２１は前記単語検出部１３に接続され、会話内容記憶部２２は前記音声理解会話制御部１４に接続され、応答データ指示内容記憶部２３は前記音声理解会話制御部１４および音声合成部１５に接続されるようになっている。
【００２６】
前記標準音声特徴データ記憶部２１は、１つ１つの単語に対し多数（たとえば、２００人程度）の話者が発話した音声を用いて予め作成した認識可能な単語（登録単語という）の標準パターンを記憶（登録）しているＲＯＭである。ここでは、ぬいぐるみを例にしているので、登録単語は１０単語程度とし、その単語としては、たとえば、「おはよう」、「おやすみ」、「こんにちは」、「明日」、「天気」など挨拶に用いる言葉が多いが、これに限定されるものではなく、色々な単語を登録することができ、登録単語数も１０単語に限られるものではない。また、前記会話内容記憶部２２は、どのような単語が登録単語となっているか、そして、それぞれの登録単語に対してどのような応答をするかというような内容を記憶している。この会話内容記憶部２２は、本来、音声理解会話制御部１４内に設けられているものであるが、登録単語などがカートリッジにより変わる可能性もあるためカートリッジ部２０側に設けられている。また、応答データ指示内容記憶部２３は、それぞれの登録単語に対応してどのような音声合成出力とするかを指示する内容が記憶されており、同じ応答内容であってもたとえば男の子の話し方による音声合成出力、あるいは女の子の話し方による音声合成出力とするというように、主に声の質を指示する内容が予め設定されている。
【００２７】
ところで、このカートリッジ部２０は、前記したように標準音声特徴データや、登録単語、さらには、それぞれの登録単語に対する応答内容、声の質などが様々の種類用意されているもので、ぬいぐるみ１を使用するユーザが任意に選べるようになっている。たとえば、幼児用のカートリッジには、幼児の音声を認識しやすいような標準音声特徴データによる複数の登録単語が標準音声特徴データ記憶部２１に記憶され、そして、どのような単語が登録単語であるか、それぞれの登録単語に対してどのような応答を行うかが会話内容記憶部２２に記憶され、さらに、それぞれの登録単語に対し、どのような音声合成出力とするかというような指示が応答データ指示内容記憶部２３に記憶されている。
【００２８】
次に、以上の各部におけるそれぞれの機能、さらには全体的な処理などについて以下に順次説明する。
【００２９】
音声認識応答処理部１０の音声入力部１１は図示されていないがマイクロホン、増幅器、ローパスフィルタ、Ａ／Ｄ変換器などから構成され、マイクロホンから入力された音声を、増幅器、ローパスフィルタを通して適当な音声波形としたのち、Ａ／Ｄ変換器によりディジタル信号（たとえば、１２ＫＨｚ．１６ｂｉｔ）に変換して出力し、その出力を音声分析部１２に送る。音声分析部１２では、音声入力部１１から送られてきた音声波形信号を、演算器（ＣＰＵ）を用いて短時間毎に周波数分析を行い、周波数の特徴を表す数次元の特徴ベクトルを抽出（ＬＰＣーＣＥＰＳＴＲＵＭ係数が一般的）し、この特徴ベクトルの時系列（以下、音声特徴ベクトル列という）を出力する。
【００３０】
単語検出部１３は図示されていないが主に演算器（ＣＰＵ）と処理プログラムを記憶しているＲＯＭから構成され、カートリッジ部２０に設けられた標準音声特徴データ記憶部２１に登録されている単語が、入力音声中のどの部分にどれくらいの確かさで存在するかを検出するものである。この単語検出部１３としては、隠れマルコフモデル（ＨＭＭ）方式やＤＰマッチング方式などを用いることも可能であるが、ここでは、ＤＲＮＮ（ダイナミック　リカレント　ニューラル　ネットワーク）方式によるキーワードスポッティング処理技術（この技術に関しては、本出願人が特開平６ー４０９７、特開平６ー１１９４７６により、すでに特許出願済みである。）を用いて、不特定話者による連続音声認識に近い音声認識を可能とするための単語検出データを出力するものであるとする。
【００３１】
この単語検出部１３の具体的な処理について、図３を参照しながら簡単に説明する。単語検出部１３は、標準音声特徴データ記憶部２１に登録されている単語が、入力音声中のどの部分にどれくらいの確かさで存在するかを検出するものである。今、話者から「明日の天気は、・・・」というような音声が入力され、図３（ａ）に示すような音声信号が出力されたとする。この「明日の天気は、・・・」の文節のうち、「明日」と「天気」がこの場合のキーワードとなり、これらは、予め登録されている１０単語程度の登録単語の１つとして、標準音声特徴データ記憶部２１にそのパターンが記憶されている。そして、これら登録単語をたとえば１０単語としたとき、これら１０単語（これを、単語１、単語２、単語３、・・・とする）に対応して各単語を検出するための信号が出力されていて、その検出信号の値などの情報から、入力音声中にどの程度の確かさで対応する単語が存在するかを検出する。つまり、「天気」という単語（単語１）が入力音声中に存在したときに、その「天気」という信号を待っている検出信号が、同図（ｂ）の如く、入力音声の「天気」の部分で立ち上がる。同様に、「明日」という単語（単語２）が入力音声中に存在したときに、その「明日」という信号を待っている検出信号が、同図（ｃ）の如く、入力音声の「明日」の部分で立ち上がる。同図（ｂ），（ｃ）において、０．９あるいは０．８といった数値は、確からしさ（近似度）を示す数値であり、０．９や０．８といった高い数値であれば、その高い確からしさを持った登録単語は、入力された音声に対する認識候補であるということができる。つまり、「明日」という登録単語は、同図（ｃ）に示すように、入力音声信号の時間軸上のｗ１の部分に０．８という確からしさで存在し、「天気」という登録単語は、同図（ｂ）に示すように、入力音声信号の時間軸上のｗ２の部分に０．９という確からしさで存在することがわかる。
【００３２】
また、この図３の例では、「天気」という入力に対して、同図（ｄ）に示すように、単語３（この単語３は「何時」という登録単語であるとする）を待つ信号も、時間軸上のｗ２の部分に、ある程度の確からしさ（その数値は０．６程度）を有して立ち上がっている。このように、入力音声信号に対して同一時刻上に、２つ以上の登録単語が認識候補として存在する場合には、最も近似度（確からしさを示す数値）の高い単語を認識単語として選定する方法、各単語間の相関規則を表した相関表を予め作成しておき、この相関表により、いずれか１つの単語を認識単語として選定する方法などを用いて、或る１つの認識候補単語を決定する。たとえば、前者の方法で認識候補を決定するとすれば、この場合は、時間軸上のｗ２の部分に対応する近似度は、「天気」を検出する検出信号の近似度が最も高いことから、その部分の入力音声に対する認識候補は「天気」であるとの判定を行う。なお、これらの近似度を基に入力音声の認識は音声理解会話制御部１４にて行う。
【００３３】
音声理解会話制御部１４は、主に演算器（ＣＰＵ）と処理プログラムを記憶しているＲＯＭから構成され、単語検出部１３からの単語検出データを入力して、その単語検出データを基に、音声を認識し（入力音声全体の意味を理解し）、カートリッジ部２０に設けられた会話内容記憶部２２を参照して、入力音声の意味に応じた応答内容を決定するとともに、応答データ指示内容記憶部２３を参照して、どのような音声合成出力とするかを示す信号を音声合成部（主にＣＰＵとＲＯＭで構成される）１５に送る。
【００３４】
たとえば、単語検出部１３からの図３（ｂ）〜（ｅ）に示すような検出データ（これをワードラティスという。このワードラティスは、登録単語名、近似度、単語の始点ｓと終点ｅを示す信号などが含まれる）が入力されると、まず、そのワードラティスを基に、入力音声の中のキーワードとしての単語を１つまたは複数個決定する。この例では、入力音声は「明日の天気は・・・」であるので、「明日」と「天気」が検出されることになり、この「明日」と「天気」のキーワードから「明日の天気は・・・」という連続的な入力音声の内容を理解し、それに対応した応答内容を選んで出力する。なお、この場合、応答内容としては、「明日の天気は晴れだよ」というような応答内容となるが、これは、ここでは図示されていない状態検出手段（温度検出部、気圧検出部、カレンダ部、計時部など）が設けられていて、たとえば、天気に関する情報であれば、気圧検出部からの気圧の変化の状況を基に天気の変化を判断し、気圧が上昇傾向であればそれに対応した応答内容を応答データ指示内容記憶部２３から読み出すようにする。同様に、気温、時間、日付などに関する応答も可能となる。
【００３５】
また、以上説明したキーワードスポッティング処理による連続音声認識に近い音声認識処理は、日本語だけでなく他の言語においても適用可能である。たとえば、使用する言語が英語であるとすれば、登録されている認識可能な単語は、たとえば、“ｇｏｏｄ　ｍｏｒｎｉｎｇ”、“ｔｉｍｅ”、“ｔｏｍｏｒｒｏｗ”、“ｇｏｏｄ　ｎｉｇｈｔ”などが一例として挙げられ、これら認識可能な登録単語の特徴データが、標準音声特徴データ記憶部２１に記憶されている。そして今、話者が「ｗｈａｔ　ｔｉｍｅ　ｉｓ　ｉｔ　ｎｏｗ」と問いかけた場合、この「ｗｈａｔ　ｔｉｍｅ　ｉｓ　ｉｔ　ｎｏｗ」の文節のうち、単語「ｔｉｍｅ」がこの場合のキーワードとなり、「ｔｉｍｅ」という単語が入力音声の中に存在したときに、その「ｔｉｍｅ」の音声信号を待っている検出信号が、入力音声の「ｔｉｍｅ」の部分で立ち上がる。そして、単語検出部１３からの検出データ（ワードラティス）が入力されると、まず、そのワードラティスを基に、入力音声の中のキーワードとしての単語を１つまたは複数個決定する。この例では、入力音声は、「ｗｈａｔ　ｔｉｍｅ　ｉｓ　ｉｔ　ｎｏｗ」であるので、「ｔｉｍｅ」がキーワードとして検出されることになり、このキーワードを基に、「ｗｈａｔ　ｔｉｍｅ　ｉｓ　ｉｔ　ｎｏｗ」という連続的な入力音声の内容を理解する。
【００３６】
なお、前記した音声分析、単語検出、音声理解会話制御、音声合成などの制御を行うＣＰＵはそれぞれに設けてもよいが、これら全ての処理を行う１台のメインのＣＰＵを設け、この１台のＣＰＵで本発明の全体の処理を行うようにしてもよい。
【００３７】
このような構成において、たとえば、装着されているカートリッジが、幼児を対象としたものであるとすれば、幼児が「おはよう」と問いかければ、その入力音声は音声分析部１２で分析されたのち、単語検出部１３に送られる。そして、単語検出部１３では、標準音声特徴データ記憶部２１に記憶されている特徴データをもとに、単語検出部１３により前記したような処理を行い、入力音声に対する単語検出データ（ワードラティス）を出力する。なお、このとき、カートリッジ部２０は幼児向けのものであるから、標準音声特徴データ記憶部２１の内容は、幼児の音声の特徴を基に得られた標準音声特徴データであるため、高い認識率での認識が可能となる。
【００３８】
そして、単語検出部１３からのワードラティスを受けた音声理解会話制御部１４では、そのワードラティスをもとにカートリッジ部２０の会話内容記憶部２２を参照して、入力音声が「おはよう」であることを理解するとともに、それに対する応答内容を得たのち、応答データ指示内容記憶部２３を参照する。これにより、音声合成部１５では、応答データ指示内容記憶部２３から得た情報を基に、音声合成出力を出し、音声出力部１６から応答内容として出力される。この場合の、応答内容としては、幼児に対する応答であるので、たとえば、幼児向けの話し方で「おはよう」と応答する。
【００３９】
このようにして、ユーザが任意に選択したカートリッジ部２０をぬいぐるみ１に装着することにより、カートリッジ部２０の内容に応じた対話が可能となる。たとえば、前記したような幼児向けのカートリッジを装着すれば幼児向けの対話が行え、小学生向けのカートリッジを装着すれば、それに応じた対話が可能となる。なお、このカートリッジは、様々な年齢、あるいは性別に応じて種々用意しておくことが可能である。具体的には、男子幼児用、女子幼児用、小学校の低学年の男子用、女子用などきめ細かい分類も可能である。
【００４０】
これにより、装置本体（この場合はぬいぐるみ）は１台であっても、カートリッジを変えることにより、様々な年代あるいは性別などに応じた対話が可能となる。また、この場合は、標準音声特徴データ記憶部２１、会話内容記憶部２２、応答データ指示内容記憶部２３がカートリッジ部２０に組み込まれているので、認識可能な単語やその標準音声特徴データをカートリッジ毎に異なったものとすることができ、また、その認識可能な単語に対する応答内容および音声の質をカートリッジ毎に異なったものとすることができる。したがって、カートリッジの種類のバリエーションを増やすことにより、様々な年代あるいは性別などに応じた対話が可能となる。
【００４１】
（第２の実施例）
以上説明した第１の実施例では、標準音声特徴データ記憶部２１、会話内容記憶部２２、応答データ指示内容記憶部２３をカートリッジ部２０に設けた例について説明したが、カートリッジ部２０としては、これら３つの要素を全て持たずに、たとえば、標準音声特徴データ記憶部２１のみをカートリッジ部２０に設けるようにしてもよく、また、応答データ指示内容記憶部２３のみをカートリッジ部２０に設けるようにしてもよく、その組み合わせは種々考えられる。
【００４２】
ここでは、カートリッジ部２０として、標準音声特徴データ記憶部２１のみをカートリッジ部２０内に設けた場合、会話内容記憶部２２と応答データ指示内容記憶部２３をカートリッジ部２０内に設けた場合、応答データ指示内容記憶部２３のみをカートリッジ部２０内に設けた場合についてそれぞれ説明する。
【００４３】
まず、標準音声特徴データ記憶部２１のみをカートリッジ部２０内に設けた場合について説明する。図４は、その構成を示すブロック図であり、図２と同一部分には同一符号が付されている。すなわち、この場合は、会話内容記憶部２２と応答データ指示内容記憶部２３は音声認識応答処理部１０側に設けられている。なお、応答内容記憶部２２は音声理解会話制御部１４内に設けてもよいが、ここでは、別個に設けた場合が示されている。
【００４４】
このように標準音声特徴データ記憶部２１のみをカートリッジ部２０側に設け、会話内容記憶部２２と応答データ指示内容記憶部２３が装置（ぬいぐるみ１）側にある場合は、それぞれの登録単語に対してどのような応答をするかなどは、装置側にて予め決められている。したがって、この場合は、登録単語は、装置側で予め決められた単語（たとえば、前記したように「おはよう」、「こんにちは」、「おやすみ」などというような１０単語程度）のみであるが、それぞれの登録単語における年代や性別に応じた標準音声特徴データをカートリッジ毎に様々用意することができる。たとえば、それぞれの登録単語に対して幼児の標準音声特徴データが記憶されたカートリッジ、それぞれの登録単語に対して小学生の標準音声特徴データが記憶されたカートリッジ、それぞれの登録単語に対して大人の女性の標準音声特徴データが記憶されたカートリッジ、それぞれの登録単語に対して大人の男性の標準音声特徴データが記憶されたカートリッジというように、それぞれの年代や性別ごとに、それぞれの登録単語に対する標準音声特徴データが記憶されたカートリッジを用意しておく。
【００４５】
このようにして、たとえば、幼児が使用する場合は、幼児用の音声特徴データが記憶されたカートリッジを選択して、それを装置本体に装着することにより、幼児の音声の特徴を基に得られた音声特徴データとの比較が行えることから高い認識率で認識することができる。そして、認識された単語に対して、予め決められた応答内容を音声合成して出力する。このように、年代や性別に応じて標準音声特徴データのカートリッジを選択することにより、認識率を大幅に向上させることができる。
【００４６】
次に、会話内容記憶部２２と応答データ指示内容記憶部２３をカートリッジ部２０内に設けた場合について説明する。図５は、その構成を示すブロック図であり、図２と同一部分には同一符号が付されている。すなわち、この場合は、標準音声特徴データ記憶部２１は音声認識応答処理部１０側に設けられ、会話内容記憶部２２と応答データ記憶部２３はカートリッジ部２０側に設けられている。
【００４７】
このように会話内容記憶部２２と応答データ指示内容記憶部２３のみをカートリッジ部２０側に設け、標準音声特徴データ記憶部２１を音声認識応答処理部１０側に設けた場合は、登録単語は装置側で予め決められた単語（たとえば、前記したように「おはよう」、「こんにちは」、「おやすみ」などというような１０単語程度）のみであるが、それぞれの登録単語に対する応答内容およびそれぞれの応答内容に対する音声合成出力（声の質など）をカートリッジ毎に様々用意することができる。たとえば、「おはよう」という単語に対してはどのような応答内容とするか、さらには、その応答内容をどのような音声合成出力とするかなどを予め何通りか決めておき、それらをカートリッジ毎に会話内容記憶部２２および応答データ指示内容記憶部２３に記憶させておく。具体的には、幼児向けのカートリッジは、「おはよう」、「おやすみ」などの登録単語に対しては、幼児向けの応答内容で、かつ、幼児向けの音質での応答を行い、小学生向けのカートリッジとしては、登録単語に対する応答を、たとえば、テレビアニメのキャラクタの話し方を真似て、しかも小学生向けの応答内容での応答を行うなどというように、それぞれの年齢や性別に合わせた応答内容と声の質による応答を行うカートリッジを種々用意しておく。
【００４８】
このようにして、たとえば、小学生が使用する場合に、前記したような小学生向けのカートリッジを選択して、それを装置に装着することにより、小学生が何らかの登録単語を話しかけると、前記したようなテレビアニメのキャラクタの話し方を真似た声の質で、かつ、そのカートリッジに設定された応答内容が返ってくるというようなことが可能となる。
【００４９】
次に、応答データ指示内容記憶部２３のみをカートリッジ部２０側に設けた場合について説明する。図６は、その構成を示すブロック図であり、図２と同一部分には同一符号が付されている。すなわち、この場合は、標準音声特徴データ記憶部２１および会話内容記憶部２２は装置本体の音声認識応答処理部１０側に設けられ、応答データ指示内容記憶部２３のみがカートリッジ部２０側に設けられている。
【００５０】
このように応答データ指示内容記憶部２３のみをカートリッジ部２０側に設け、会話内容記憶部２２と標準音声特徴データ記憶部２１を音声認識応答処理部１０側に設けた場合は、登録単語は装置側で予め決められた単語（たとえば、前記したように「おはよう」、「こんにちは」、「おやすみ」などというような１０単語程度）のみであり、また、これらの登録単語に対する応答内容は基本的には装置側で予め設定された内容となるが、その応答内容に対してどのような音声合成出力とするかをカートリッジ毎に様々設定することができる。たとえば、「おはよう」という単語に対する応答内容を、どのような声の質で出力とするかを予め何通りか決めておき、それらをカートリッジ毎に応答データ指示内容記憶部２３に記憶させておく。具体的には、幼児向けのカートリッジの場合は、「おはよう」、「おやすみ」などの種々の登録単語に対しては、それらの登録単語に対して、母親のような声での応答を行うような指示内容、あるいは幼児向けテレビアニメのキャラクタの声に似せた応答を行うような指示内容が記憶され、小学生向けのカートリッジとしては、登録単語に対する応答を小学生向けのテレビアニメのキャラクタの話し方を真似て応答を行うなどの指示内容が記憶されるというように、それぞれの年齢や性別に合わせて、登録単語毎に、どのような音声合成出力とするかを指示する内容が記憶されたカートリッジを種々用意しておく。なお、このとき、それぞれの登録単語に対するするそれぞれの応答内容は基本的には予め設定された内容である。
【００５１】
このようにして、たとえば、小学生が使用する場合は、前記したような小学生向けのカートリッジを選択して、それを装置に装着することにより、小学生が何らかの登録単語を話しかけると、応答内容は基本的には予め設定された内容であるが、前記したような小学生向けのテレビアニメのキャラクタの話し方を真似た声での応答が返ってくるというようなことが可能となる。
【００５２】
以上説明したように本発明では、標準音声特徴データ記憶部２１、会話内容記憶部２２、応答データ指示内容記憶部２３などのＲＯＭの部分をカートリッジ式とし、ユーザの年齢や性別などに応じた標準音声特徴データ、応答内容などを有するカートリッジを種々用意しておき、ユーザが任意に選択できるようにしている。したがって、認識応答装置そのものは１台であっても、カートリッジを取り替えることにより、幅広い人が利用でき、ユーザに応じた音声認識および対話が行える。
【００５３】
なお、以上の各実施例では、本発明を玩具としてぬいぐるみに適用した例を説明したが、ぬいぐるみに限られるものではなく。他の玩具にも適用できることは勿論であり、さらに、玩具だけではなく、ゲーム機や、日常使われる様々な電子機器などにも適用でき、その適用範囲は極めて広いものと考えられる。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の音声認識対話装置は、請求項１によれば、音声認識および認識された音声に対する応答を行うために予め設定された記憶内容を記憶する記憶手段を、装置本体に対して着脱自在に装着可能なカートリッジ側に設け、このカートリッジが装置本体側に装着されることにより、そのカートリッジ内に記憶されたデータを基に、入力音声に対する応答内容を出力するようにしたので、装置本体は１台であっても、カートリッジを変えることにより、様々な年代あるいは性別などに応じた対話が可能となる。したがって、本発明をたとえば、玩具などに適用した場合には、子どもの成長に合わせたカートリッジを選択することができ、また、認識可能な単語、応答内容もカートリッジを選択することにより色々選ぶことができるため、１台の玩具でも途中で飽きてしまうことが少なく、長い期間使用することができ、また、年代や性別にとらわれることなく幅広く使用可能となる。さらに、玩具だけでなく、電子機器などの適用した場合にも、ユーザに適応したカートリッジを選択することにより、対話内容などに幅広いバリエーションを持たせることができ、それに対応して様々な動作をさせることが可能となるなど、その効果はきわめて大きいものとなる。
【００５５】
また、請求項２によれば、予め登録された認識可能な単語の標準音声特徴データを記憶する標準音声特徴データ記憶手段をカートリッジ側に設けるようにしたので、それぞれの登録単語における年代や性別に応じた標準音声特徴データをカートリッジ毎に様々用意することができ、ユーザに適応したカートリッジを選択して使用することにより、認識率の大幅な向上を図ることができる。
【００５６】
また、請求項３によれば、予め登録された認識可能な単語に対応する応答内容を記憶する会話内容記憶手段と、どのような音声合成出力を発生するかを指示する指示内容を記憶する応答データ指示内容記憶手段をカートリッジ側に設けるようにしたので、それぞれの年齢や性別に合わせた応答内容を持ったカートリッジを種々用意することができ、たとえば、子供向けのカートリッジを選択すれば、何らかの登録単語を話しかけると、子供向けの応答内容で、かつ、子供向けの音声で応答するというようなことが可能となる。
【００５７】
また、請求項４によれば、どのような音声合成出力を発生するかを指示するための指示内容を記憶する応答データ指示内容記憶手段をカートリッジ側に設けるようにしたので、それぞれの年齢や性別に合わせて、登録単語毎に、どのような音声合成出力とするかを指示する内容が記憶されたカートリッジを種々用意することができ、たとえば、小学生向けのカートリッジを選択すれば、何らかの登録単語を話しかけると、応答内容は基本的には予め設定された内容であるが、前記したような小学生向けのテレビアニメのキャラクタの話し方を真似た声での応答が返ってくるというようなことが可能となる。
【００５８】
また、請求項５によれば、予め登録された認識可能な単語の標準音声特徴データを記憶する標準音声特徴データ記憶手段と、前記登録された認識可能な単語に対応する応答内容を記憶する会話内容記憶手段と、どのような音声合成出力を発生するかを指示する応答データ指示内容記憶手段を、カートリッジ側に設けるようにしたので、それぞれの登録単語における年代や性別に応じた標準音声特徴データをカートリッジ毎に様々用意することができ、ユーザに適応したカートリッジを選択して使用することにより、認識率の大幅な向上を図ることができ、また、認識可能な登録単語もカートリッジ単位で設定でき、会話のバリエーションを大幅に増やすことができる。さらに、それぞれの年齢や性別に合わせた応答内容および音声合成出力を持ったカートリッジを種々用意することができる。これにより、１台の装置本体であっても、カートリッジを変えることにより、様々な年代あるいは性別などに応じたバリエーションの豊富な対話が可能となる。
【００５９】
また、本発明の音声認識対話処理方法は、請求項６によれば、音声認識および認識された音声に対する応答を行うために予め設定された記憶内容を、装置本体に対して着脱自在に装着可能なカートリッジ側に設け、このカートリッジが装置本体側に装着されることにより、そのカートリッジ内に記憶されたデータを基に、入力音声に対する応答内容を発生するようにしたので、装置本体は１台であっても、カートリッジを変えることにより、様々な年代あるいは性別などに応じた対話が可能となる。したがって、本発明をたとえば、玩具などに適用した場合には、子どもの成長に合わせたカートリッジを選択することができ、また、認識可能な単語、応答内容もカートリッジを選択することにより色々選ぶことができるため、１台の玩具でも途中で飽きてしまうことが少なく、長い期間使用することができ、また、年代や性別にとらわれることなく幅広く使用可能となる。さらに、玩具だけでなく、電子機器などの適用した場合にも、ユーザに適応したカートリッジを選択することにより、対話内容などに幅広いバリエーションを持たせることができ、それに対応して様々な動作をさせることが可能となるなど、その適用範囲はきわめて広いものとなる。
【００６０】
また、請求項７によれば、予め登録された認識可能な単語の標準音声特徴データをカートリッジ側に記憶させるようにしたので、それぞれの登録単語における年代や性別に応じた標準音声特徴データをカートリッジ毎に様々用意することができ、ユーザに適応したカートリッジを選択して使用することにより、認識率の大幅な向上を図ることができる。
【００６１】
また、請求項８によれば、予め登録された認識可能な単語に対応する応答内容およびどのような音声合成出力を発生するかを指示する指示内容を、カートリッジ側に記憶させるようにしたので、それぞれの年齢や性別に合わせた応答内容を持ったカートリッジを種々用意することができ、たとえば、子供向けのカートリッジを選択すれば、何らかの登録単語を話しかけると、子供向けの応答内容で、かつ、子供向けの音声で応答するというようなことが可能となる。
【００６２】
また、請求項９によれば、どのような音声合成出力を発生するかを指示するための指示内容を、カートリッジ側に記憶させるようにようにしたので、それぞれの年齢や性別に合わせて、登録単語毎に、どのような音声合成出力とするかを指示する内容が記憶されたカートリッジを種々用意することができ、たとえば、小学生向けのカートリッジを選択すれば、何らかの登録単語を話しかけると、応答内容は基本的には予め設定された内容であるが、前記したような小学生向けのテレビアニメのキャラクタの話し方を真似た声での応答が返ってくるというようなことが可能となる。
【００６３】
また、請求項１０によれば、予め登録された認識可能な単語の標準音声特徴データ、前記登録された認識可能な単語に対応する応答内容、どのような音声合成出力を発生するかを指示する応答データ指示内容を、カートリッジ側に記憶させるようにしたので、それぞれの登録単語における年代や性別に応じた標準音声特徴データをカートリッジ毎に様々用意することができ、ユーザに適応したカートリッジを選択して使用することにより、認識率の大幅な向上を図ることができ、また、認識可能な登録単語もカートリッジ単位で設定でき、会話のバリエーションを大幅に増やすことができる。さらに、それぞれの年齢や性別に合わせた応答内容および音声合成出力を持ったカートリッジを種々用意することができる。これにより、１台の装置本体であっても、カートリッジを変えることにより、様々な年代あるいは性別などに応じたバリエーションの豊富な対話が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の概略を説明する図。
【図２】本発明の第１の実施例を説明するブロック図。
【図３】単語検出部による単語検出処理および音声理解会話制御部による音声認識処理を説明する図。
【図４】本発明の第２の実施例（その１）を説明するブロック図。
【図５】本発明の第２の実施例（その２）を説明するブロック図。
【図６】本発明の第２の実施例（その３）を説明するブロック図。
【符号の説明】
１・・・ぬいぐるみ（装置本体）　１０・・・音声認識応答処理部
１１・・・音声入力部　　　　　　１２・・・音声分析部
１３・・・単語検出部　　　　　　１４・・・音声理解会話制御部
１５・・・音声合成部　　　　　　１６・・・音声出力部
２０・・・カートリッジ部　　　　２１・・・標準音声特徴データ記憶部
２２・・・会話内容記憶部　　　　２３・・・応答データ指示内容記憶部
【図１】
2004029804.tif 000003
【図２】
2004029804.tif 000004
【図３】
2004029804.tif 000005
【図４】
2004029804.tif 000006
【図５】
2004029804.tif 000007
【図６】
2004029804.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成15年7月16日(2003.7.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された音声を認識し、前記入力された音声に対応した応答内容を決定して出力する音声認識対話装置であって、
音声認識応答処理部を有する装置本体と、認識された音声に対してどのような音声合成出力を出力するかを指示する指示内容を記憶する応答データ指示内容記憶手段を有し且つ前記装置本体に対して着脱可能なカートリッジと、を有し、
前記音声認識応答処理部は、音声を入力する音声入力手段と、当該音声入力手段により入力された音声を分析して音声特徴データを出力する音声分析手段と、予め登録された単語の標準音声特徴データを記憶した標準音声特徴データ記憶手段と、当該標準音声特徴データ記憶手段の記憶内容を基に、入力音声に対する単語検出データを出力する単語検出手段と、当該単語検出手段からの単語検出データを受けて入力音声を認識するとともに、前記入力音声に対応した応答内容を決定する音声理解会話制御手段と、前記音声理解会話制御手段により決定された応答内容に対し、前記応答データ指示内容記憶手段の指示内容に基づいた音声合成出力を出力する音声合成手段と、当該音声合成手段からの音声合成出力を外部に出力する音声出力手段と、を有してなることを特徴とする音声認識対話装置。
【請求項２】
前記応答データ指示内容記憶手段に記憶されている指示内容は、声の質を指示する内容であることを特徴とする請求項１に記載の音声認識対話装置。
【請求項３】
前記音声認識対話装置は、状態検出手段を備え、前記音声理解会話制御部は、前記状態検出手段で検出された状態に基づいて、前記入力音声に対応した応答内容を決定することを特徴とする請求項１に記載の音声認識対話装置。
【請求項４】
入力された音声を認識し、前記入力された音声に対応した応答内容を決定して出力する音声認識対話処理方法であって、
認識された音声に対してどのような音声合成出力を出力するかを指示する応答データ指示内容を記憶した記憶手段を有して装置本体に対して着脱可能なカートリッジを装置本体に装着する工程と、
音声入力手段に音声が入力される音声入力工程と、
前記音声入力手段に入力された前記音声を分析して音声特徴データを出力する音声分析工程と、
予め登録された認識可能な単語の標準音声特徴データを基に、入力音声に対する単語検出データを出力する単語検出工程と、
前記単語検出データを受けて入力音声を認識するとともに、認識した前記入力音声に対応した応答内容を決定する音声理解会話制御工程と、
当該音声理解会話制御工程によって決定された内容に対し、前記記憶手段に記憶された応答データ指示内容に基づいた音声合成出力を出力する音声合成工程と、
前記音声合成出力を外部に出力する音声出力工程と、を有したことを特徴とする音声認識対話処理方法。
【請求項５】
前記応答データ指示内容は、声の質を指示する内容である事を特徴とする請求項４に記載の音声認識対話処理方法。
【請求項６】
前記音声認識対話処理方法は、状態を検出する状態検出工程を備え、前記音声理解会話制御工程は、前期状態検出工程で検出された状態に基づいて、前記入力音声に対応した応答内容を決定することを特徴とする請求項４記載の音声認識対話処理方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の音声認識対話装置は、入力された音声を認識し、前記入力された音声に対応した応答内容を決定して出力する音声認識対話装置であって、
音声認識応答処理部を有する装置本体と、認識された音声に対してどのような音声合成出力を出力するかを指示する指示内容を記憶する応答データ指示内容記憶手段を有し且つ前記装置本体に対して着脱可能なカートリッジと、を有し、
前記音声認識応答処理部は、音声を入力する音声入力手段と、当該音声入力手段により入力された音声を分析して音声特徴データを出力する音声分析手段と、予め登録された単語の標準音声特徴データを記憶した標準音声特徴データ記憶手段と、当該標準音声特徴データ記憶手段の記憶内容を基に、入力音声に対する単語検出データを出力する単語検出手段と、当該単語検出手段からの単語検出データを受けて入力音声を認識するとともに、前記入力音声に対応した応答内容を決定する音声理解会話制御手段と、前記音声理解会話制御手段により決定された応答内容に対し、前記応答データ指示内容記憶手段の指示内容に基づいた音声合成出力を出力する音声合成手段と、当該音声合成手段からの音声合成出力を外部に出力する音声出力手段と、を有してなることを特徴とする。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、前記応答データ指示内容記憶手段に記憶されている指示内容は、声の質を指示する内容であることを特徴とする。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また、前記音声認識対話装置は、状態検出手段を備え、前記音声理解会話制御部は、前記状態検出手段で検出された状態に基づいて、前記入力音声に対応した応答内容を決定することを特徴とする。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
また、本発明の音声認識対話処理方法は、入力された音声を認識し、前記入力された音声に対応した応答内容を決定して出力する音声認識対話処理方法であって、
認識された音声に対してどのような音声合成出力を出力するかを指示する応答データ指示内容を記憶した記憶手段を有して装置本体に対して着脱可能なカートリッジを装置本体に装着する工程と、
音声入力手段に音声が入力される音声入力工程と、
前記音声入力手段に入力された前記音声を分析して音声特徴データを出力する音声分析工程と、
予め登録された認識可能な単語の標準音声特徴データを基に、入力音声に対する単語検出データを出力する単語検出工程と、
前記単語検出データを受けて入力音声を認識するとともに、認識した前記入力音声に対応した応答内容を決定する音声理解会話制御工程と、
当該音声理解会話制御工程によって決定された内容に対し、前記記憶手段に記憶された応答データ指示内容に基づいた音声合成出力を出力する音声合成工程と、
前記音声合成出力を外部に出力する音声出力工程と、を有したことを特徴とする。


【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、前記応答データ指示内容は、声の質を指示する内容である事を特徴とする。


【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
また、前記音声認識対話処理方法は、状態を検出する状態検出工程を備え、前記音声理解会話制御工程は、前期状態検出工程で検出された状態に基づいて、前記入力音声に対応した応答内容を決定することを特徴とする。


【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】削除
【補正の内容】