(57)【要約】【課題】  周囲の環境に応じて効率的かつ正確に音声を認識可能な車両用音声認識装置を提供する。【解決手段】  車内定常ノイズ判断部１が車室内の定常ノイズ量は所定値以上ではないと判断した場合、ノイズ加算要否判断部２が、音声入力部４により入力された音声に定常ノイズを加算する必要があるか否かを判断する。もし、入力された音声に定常ノイズを加算する必要があると判断された場合、定常ノイズ加算部５が、入力された音声に定常ノイズ発生部３の生成する性質の明らかな定常ノイズを加算する。次に、分析部１１が線形予測分析を行い、特徴パラメータ抽出部１２が入力された音声の特徴パラメータを抽出する。そして、照合部１４が、特徴パラメータの時系列データと標準パターン格納部１３の出力する音声の標準パターンとのパターンマッチングを行い、特徴パラメータとの類似度が最大になる標準パターンに対応する音声を音声認識結果として出力する。【選択図】  図１
2005352397.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声による入力が可能な音声入力手段と、
前記音声入力手段により入力された音声の音声認識を実行する音声認識手段と、
車室内の定常ノイズ量が所定値以上か否かを判定する定常ノイズ量判断手段と、
前記車室内の定常ノイズ量が所定値よりも小さいと前記定常ノイズ量判断手段が判断した場合に、前記音声入力手段により入力された音声に定常ノイズを加算する必要があるか否かを判断する定常ノイズ加算判断手段と、
前記音声入力手段により入力された音声に定常ノイズを加算する必要があると前記定常ノイズ加算判断手段が判断した場合に、前記音声入力手段により入力された音声に定常ノイズを加算する定常ノイズ加算手段と
を備えることを特徴とする車両用音声認識装置。
【請求項２】
前記定常ノイズ加算判断手段が、
前記車室内の乗員を検知する乗員検知手段を備え、
前記乗員検知手段により検知された前記車室内の乗員の数、もしくは前記車室内の乗員の位置に基づいて、前記音声入力手段により入力された音声に定常ノイズを加算する必要があるか否かを判断する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用音声認識装置。
【請求項３】
前記定常ノイズ加算判断手段が、前記音声入力手段に同時に入力される音声の話者の数に基づいて、前記音声入力手段により入力された音声に定常ノイズを加算する必要があるか否かを判断する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用音声認識装置。
【請求項４】
前記定常ノイズ加算判断手段が、前記車室内に備えられた音響機器の動作状態に基づいて、前記音声入力手段により入力された音声に定常ノイズを加算する必要があるか否かを判断する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用音声認識装置。
【請求項５】
前記音声認識手段が、
音声に関する複数の標準パターンを記憶する標準パターン記憶手段と、
前記標準パターン記憶手段から、音声認識に利用する標準パターンを選択する標準パターン選択手段と、
前記音声入力手段により入力された音声と前記標準パターン選択手段により選択された前記標準パターンとを照合して音声を認識する音声照合手段と
を備え、
前記標準パターン選択手段が、前記定常ノイズ量判断手段及び前記定常ノイズ加算判断手段の判断結果に基づいて、前記標準パターンを選択する
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の車両用音声認識装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力された音声を認識して機械が理解できる情報に変換する車両用音声認識装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、入力された音声を認識して機械が理解できる情報に変換する音声認識装置には、例えば音声の平均スペクトルに類似した、性質の明らかなノイズを入力音声に付加し、ノイズを付加した入力音声から得られる特徴パラメータと音声の標準パターンとの照合を行なうことによって音声を認識するようにしたものがある。具体的には、性質のよく分ったノイズ（人の声に近い性質のノイズ）を入力音声に積極的に加えることによって、マイクから混入する環境騒音や入力系に重畳する電気的ノイズ（白色雑音に近い）など、性質のよく分らないノイズの影響を軽減する。これにより、入力音声にマイクから種々の環境騒音が混入した場合や、入力回路の電気的ノイズが重畳した場合においても、安定した高い認識率の得られる音声認識装置を実現することが可能となる（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平６−４３８９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、従来の音声認識装置では、例えば音声認識装置を自動車等の車両に搭載した場合についての考慮がされていないという問題がある。具体的には、音声認識装置を自動車等の車両に搭載した場合には、車両が停止している時と車両が走行している時とでは車室内のノイズ量が異なり、特に車両が走行している場合には車室内に常に定常ノイズが存在しているため、従来の音声認識装置のように、入力音声に常にノイズを積極的に付加しても付加されたノイズの効果が少なく無駄が多いという問題がある。
一方、運手席と助手席の乗員が同時に音声を発することがあり、例えば運転席の乗員の音声を認識しようとする場合、助手席の乗員の音声は、運転席の乗員の音声の音声認識を妨害する非定常ノイズとなるため、特に車両が停止しているような場合には車室内が静かなので、積極的にこのような非定常ノイズを打ち消すために、従来の音声認識装置のように定常ノイズを付加したいという要求もある。
【０００４】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、周囲の環境に応じて効率的かつ正確に音声を認識可能な車両用音声認識装置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】
【０００５】
上記課題を解決するために、請求項１の発明に係る車両用音声認識装置は、音声による入力が可能な音声入力手段（例えば後述する実施例の音声入力部４）と、前記音声入力手段により入力された音声の音声認識を実行する音声認識手段（例えば後述する実施例の音声認識部６、または音声認識部７）と、車室内の定常ノイズ量が所定値以上か否かを判定する定常ノイズ量判断手段（例えば後述する実施例の車内定常ノイズ判断部１）と、前記車室内の定常ノイズ量が所定値よりも小さいと前記定常ノイズ量判断手段が判断した場合に、前記音声入力手段により入力された音声に定常ノイズを加算する必要があるか否かを判断する定常ノイズ加算判断手段（例えば後述する実施例のノイズ加算要否判断部２）と、前記音声入力手段により入力された音声に定常ノイズを加算する必要があると前記定常ノイズ加算判断手段が判断した場合に、前記音声入力手段により入力された音声に定常ノイズを加算する定常ノイズ加算手段（例えば後述する実施例の定常ノイズ発生部３及び定常ノイズ加算部５）とを備えることを特徴とする。
【０００６】
以上の構成を備えた車両用音声認識装置は、音声入力手段により入力された音声の音声認識を音声認識手段により実行する際に、車室内の定常ノイズ量が所定値よりも小さいと定常ノイズ量判断手段が判断した場合は、定常ノイズ加算判断手段が音声入力手段により入力された音声に定常ノイズを加算する必要があるか否かを判断する。そして、音声入力手段により入力された音声に定常ノイズを加算する必要があると定常ノイズ加算判断手段が判断した場合には、定常ノイズ加算手段が音声入力手段により入力された音声に定常ノイズを加算してから音声認識を実行することで、車室内の定常ノイズ量が所定値よりも小さく、かつ定常ノイズを加算する必要がある場合には、定常ノイズが加算された音声の音声認識を実行し、それ以外の場合には、音声入力手段により入力されたそのままの音声の音声認識を実行することができる。
【０００７】
請求項２の発明に係る車両用音声認識装置は、請求項１に記載の車両用音声認識装置において、前記定常ノイズ加算判断手段が、前記車室内の乗員を検知する乗員検知手段（例えば後述する実施例の着座センサ等）を備え、前記乗員検知手段により検知された前記車室内の乗員の数、もしくは前記車室内の乗員の位置に基づいて、前記音声入力手段により入力された音声に定常ノイズを加算する必要があるか否かを判断することを特徴とする。
【０００８】
以上の構成を備えた車両用音声認識装置は、定常ノイズ加算判断手段が、乗員検知手段により検知された車室内の乗員の数、もしくは車室内の乗員の位置に基づいて、入力された音声に定常ノイズを加算する必要があるか否かを判断することで、音声認識するべき話者以外の車室内の乗員が発話する音声、すなわち音声認識するべき話者の音声の音声認識を妨害する非定常ノイズの発生及びその影響を予測して、必要な時に入力された音声に定常ノイズを加算することができる。
【０００９】
請求項３の発明に係る車両用音声認識装置は、請求項１に記載の車両用音声認識装置において、前記定常ノイズ加算判断手段が、前記音声入力手段に同時に入力される音声の話者の数に基づいて、前記音声入力手段により入力された音声に定常ノイズを加算する必要があるか否かを判断することを特徴とする。
【００１０】
以上の構成を備えた車両用音声認識装置は、定常ノイズ加算判断手段が、音声入力手段に同時に入力される音声の話者の数に基づいて、入力された音声に定常ノイズを加算する必要があるか否かを判断することで、音声認識するべき話者以外の車室内の乗員が発話する音声、すなわち音声認識するべき話者の音声の音声認識を妨害する非定常ノイズの発生を検知して、必要な時に入力された音声に定常ノイズを加算することができる。
【００１１】
請求項４の発明に係る車両用音声認識装置は、請求項１に記載の車両用音声認識装置において、前記定常ノイズ加算判断手段が、前記車室内に備えられた音響機器の動作状態に基づいて、前記音声入力手段により入力された音声に定常ノイズを加算する必要があるか否かを判断することを特徴とする。
【００１２】
以上の構成を備えた車両用音声認識装置は、定常ノイズ加算判断手段が、車室内に備えられた音響機器の動作状態に基づいて、入力された音声に定常ノイズを加算する必要があるか否かを判断することで、車室内の音響機器が出力する音声、すなわち音声認識するべき話者の音声の音声認識を妨害する非定常ノイズの発生を予測して、必要な時に入力された音声に定常ノイズを加算することができる。
【００１３】
請求項５の発明に係る車両用音声認識装置は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の車両用音声認識装置において、前記音声認識手段が、音声に関する複数の標準パターンを記憶する標準パターン記憶手段（例えば後述する実施例の標準パターン格納部１５）と、前記標準パターン記憶手段から、音声認識に利用する標準パターンを選択する標準パターン選択手段（例えば後述する実施例の標準パターン選択部１６）と、前記音声入力手段により入力された音声と前記標準パターン選択手段により選択された前記標準パターンとを照合して音声を認識する音声照合手段（例えば後述する実施例の照合部１４）とを備え、前記標準パターン選択手段が、前記定常ノイズ量判断手段及び前記定常ノイズ加算判断手段の判断結果に基づいて、前記標準パターンを選択することを特徴とする。
【００１４】
以上の構成を備えた車両用音声認識装置は、音声認識手段に備えられた標準パターン選択手段が、定常ノイズ量判断手段及び定常ノイズ加算判断手段の判断結果に基づいて、音声に関する複数の標準パターンを記憶する標準パターン記憶手段から、音声認識に利用する標準パターンを選択し、音声照合手段が、音声入力手段により入力された音声と標準パターン選択手段により選択された標準パターンとを照合して音声を認識することで、定常ノイズ量判断手段及び定常ノイズ加算判断手段の判断結果に基づいて、音声に対する定常ノイズの付加の有無を判断し、音声認識に利用する標準パターンを適切なものに変更することができる。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の車両用音声認識装置によれば、車室内の定常ノイズ量が所定値よりも小さく、かつ定常ノイズを加算する必要がある場合には、定常ノイズが加算された音声の音声認識を実行し、それ以外の場合には、音声入力手段により入力されたそのままの音声の音声認識を実行することができる。
従って、車室内が静かで定常ノイズが少なく、音声認識するべき話者の音声の音声認識を妨害する非定常ノイズが目立つ場合にのみ定常ノイズを付加して音声認識を実行し、車室内が静かで更に非定常ノイズも発生していない場合や、車室内に十分な定常ノイズが発生している場合等、定常ノイズを付加する必要がない場合には不必要にノイズを付加することなく音声認識を実行するような、音声認識装置の周囲の環境に応じて効率的かつ正確に音声を認識可能な車両用音声認識装置を実現することができるという効果が得られる。
【００１６】
請求項２に記載の車両用音声認識装置によれば、車室内の乗員の数、もしくは車室内の乗員の位置に基づき、音声認識するべき話者の音声の音声認識を妨害する非定常ノイズの発生及びその影響を予測して、必要な時に入力された音声に定常ノイズを加算することができる。
従って、車室内の状態を適切に判断し、必要な時に入力された音声に定常ノイズを付加して、音声認識率を向上させることができるという効果が得られる。
【００１７】
請求項３に記載の車両用音声認識装置によれば、音声入力手段に同時に入力される音声の話者の数に基づき、音声認識するべき話者の音声の音声認識を妨害する非定常ノイズの発生を検知して、必要な時に入力された音声に定常ノイズを加算することができる。
従って、定常ノイズを付加するべき状態をより正確に判断し、入力された音声に定常ノイズを付加することで、音声認識率を更に向上させることができるという効果が得られる。
【００１８】
請求項４に記載の車両用音声認識装置によれば、車室内に備えられた音響機器の動作状態に基づき、音声認識するべき話者の音声の音声認識を妨害する非定常ノイズの発生を予測して、必要な時に入力された音声に定常ノイズを加算することができる。
従って、車室内の状態を適切に判断し、必要な時に入力された音声に定常ノイズを付加して、音声認識率を向上させることができるという効果が得られる。
【００１９】
請求項５に記載の車両用音声認識装置によれば、定常ノイズ量判断手段及び定常ノイズ加算判断手段の判断結果に基づいて、音声に対する定常ノイズの付加の有無を判断し、音声認識に利用する標準パターンを適切なものに変更することができる。
従って、例えば車室内が静かで、更に音声認識するべき話者の音声の音声認識を妨害する非定常ノイズが発生していない時は、音声認識に静かな場合に用いる標準パターンを利用し、音声に定常ノイズが付加されている場合には、音声認識に定常ノイズを加算して作成した標準パターンを利用するような、入力されてくる音声や音声認識装置の周囲の環境に応じた適切な標準パターンを利用して更に音声認識率を向上させ、効率的かつ正確に音声を認識可能な車両用音声認識装置を実現することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００２１】
（全体構成）
図１は、本発明の第１の実施例の車両用音声認識装置の構成を示すブロック図である。
図１において、本実施例の車両用音声認識装置は、該車両用音声認識装置が搭載された車両における車室内の定常ノイズの発生量を判断する車内定常ノイズ判断部１と、車内定常ノイズ判断部１の判断結果、及び同乗者の有無や人数等から推定した音声認識するべき話者以外の別人の音声等の音声認識の妨げとなる非定常ノイズの有無から、入力される音声に性質の明らかな定常ノイズを加算する必要があるか否かを判断するノイズ加算要否判断部２とを備えている。
【００２２】
また、本実施例の車両用音声認識装置は、入力される音声に加算するための性質の明らかな定常ノイズを生成する定常ノイズ発生部３と、音声を取得するためのマイクロフォン等を備えた音声入力部４と、ノイズ加算要否判断部２の判断結果に基づいて、定常ノイズ発生部３の生成する定常ノイズを音声入力部４により入力された音声に加算する定常ノイズ加算部５と、定常ノイズ加算部５の出力する音声を、予め記憶している標準パターンと比較して音声認識する音声認識部６とを備えている。
【００２３】
また、音声認識部６について更に詳細に説明すると、音声認識部６は、定常ノイズ加算部５の出力する音声を、例えば線形予測分析を利用して分析する分析部１１と、分析部１１の出力する分析結果から、例えばＬＰＣ（線形予測）ケプストラム係数を音声の特徴パラメータとして求める特徴パラメータ抽出部１２と、特徴パラメータ抽出部１２の出力する特徴パラメータと比較するための音声の標準パターンを予め記憶している標準パターン格納部１３とを備えている。
【００２４】
また、音声認識部６は、特徴パラメータ抽出部１２の出力する特徴パラメータの時系列データと標準パターン格納部１３の出力する音声の標準パターンとのパターンマッチングを行い、特徴パラメータとの類似度が最大になる標準パターンに対応する音声を音声認識結果として出力する照合部１４とを備えている。なお、標準パターン格納部１３に記憶する音声の標準パターンは、認識対象とする各音声に対して、標準パターン作成用データを用いて予め作成しておく。
【００２５】
（音声認識処理）
次に、図面を参照して、本実施例の車両用音声認識装置の音声認識処理について説明する。図２は、本実施例の車両用音声認識装置の音声認識処理動作を示すフローチャートである。
図２において、車内定常ノイズ判断部１は、本実施例の車両用音声認識装置の利用者が発話を行うためにトークスイッチを押下して音声を入力した際に（ステップＳ１）、車室内の定常ノイズ量を測定し、車室内の定常ノイズ量が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２）。具体的には、例えばトークスイッチが押下されて利用者の発話が開始された時の車室内の定常ノイズ量を測定すると共に、利用者の音声と車室内の定常ノイズとのＳ／Ｎ比がしきい値ＴＨ１以下であるか否かを判定し、利用者の音声と車室内の定常ノイズとのＳ／Ｎ比がしきい値ＴＨ１以下である場合には、車室内の定常ノイズ量が所定値以上であると判定する。なお、直接的に車両の走行速度Ｖｓが所定値ＴＨ２以上であるか否かを判定するようにしても良い。
【００２６】
そして、ステップＳ２において、車内定常ノイズ判断部１が車室内の定常ノイズ量は所定値以上ではないと判断した場合（ステップＳ２のＮＯ）、次にノイズ加算要否判断部２が、音声入力部４により入力された音声に性質の明らかな定常ノイズを加算する必要があるか否かを判断する（ステップＳ３）。具体的には、ノイズ加算要否判断部２は、例えば車両の座席に設置された着座センサ等の乗員検知手段を利用して、車室内の乗員の数を検知すると共に、音声認識するべき話者（車両用音声認識装置の利用者）以外の乗員（同乗者）の数や車室内の乗員の位置に基づいて、入力された音声に性質の明らかな定常ノイズを加算する必要があるか否かを判断する。
【００２７】
例えば、車両用音声認識装置の利用者以外の乗員が存在すれば、音声認識するべき話者以外の別人の音声が、音声認識するべき話者の音声の音声認識を妨害する非定常ノイズとして入力される可能性があるので、これを打ち消すために性質の明らかな定常ノイズを加算する必要があると判断する。
【００２８】
また、このような場合でも、例えば車両用音声認識装置のマイクロフォン（音声入力部４）が車室内前方のインストルメントパネルやセンタコンソールに設置され、音声認識するべき話者（車両用音声認識装置の利用者）以外の乗員が、車両用音声認識装置のマイクロフォン（音声入力部４）から遠い後部座席に存在する場合は、音声認識を妨害する非定常ノイズの影響は少ないと推定できるので、ノイズ加算要否判断部２は、入力された音声に定常ノイズを加算する必要はないと判断することができる。なお、車室内の乗員の位置に基づいて入力された音声に定常ノイズを加算する必要があるか否かを判断する場合は、実際の車両用音声認識装置のマイクロフォン（音声入力部４）の設置位置と乗員の位置とから判断する。
【００２９】
また、ノイズ加算要否判断部２は、入力された音声に定常ノイズを加算する必要があるか否かを、音声入力部４に同時に入力される音声の話者の数に基づいて判断しても良い。すなわち、音声認識するべき話者（車両用音声認識装置の利用者）以外の乗員が車室内に存在しても、この乗員が発話していなければ、音声認識するべき話者の音声の音声認識を妨害する非定常ノイズは存在しない。そこで、音声入力部４に同時に入力される音声の話者の数が一人と認識できる場合、ノイズ加算要否判断部２は、入力された音声に定常ノイズを加算する必要はないと判断する。また、音声入力部４に同時に入力される音声の話者の数が複数と認識できる場合、ノイズ加算要否判断部２は、入力された音声に定常ノイズを加算する必要があると判断する。
【００３０】
また、上述の説明では、音声認識を妨害する非定常ノイズの発生源は、音声認識するべき話者（車両用音声認識装置の利用者）以外の乗員として説明したが、テレビやラジオ、あるいはオーディオ等、車室内に備えられた音響機器の出力音声も音声認識を妨害する非定常ノイズの１つとして考えることができるので、ノイズ加算要否判断部２は、入力された音声に定常ノイズを加算する必要があるか否かを、車室内に備えられた音響機器の動作状態に基づいて判断しても良い。そこで、車室内に備えられた音響機器が作動していない場合、ノイズ加算要否判断部２は、入力された音声に定常ノイズを加算する必要はないと判断する。また、車室内に備えられた音響機器が作動している場合、ノイズ加算要否判断部２は、入力された音声に定常ノイズを加算する必要があると判断する。
【００３１】
なお、ノイズ加算要否判断部２は、入力された音声に定常ノイズを加算する必要があるか否かを、上述の音声認識するべき話者以外の乗員の数や位置、あるいは音声入力部４に同時に入力される音声の話者の数、あるいは車室内に備えられた音響機器の動作状態のいずれかの条件だけで判断しても良いし、これらの条件を組み合わせて判断しても良い。
【００３２】
一方、ステップＳ３において、ノイズ加算要否判断部２が音声入力部４により入力された音声に定常ノイズを加算する必要があると判断した場合（ステップＳ３のＹＥＳ）、定常ノイズ加算部５が、音声入力部４により入力された音声に、定常ノイズ発生部３の生成する性質の明らかな定常ノイズを加算する（ステップＳ４）。具体的には、入力された音声と加算する定常ノイズを示す図３のように、図３（ａ）に示す入力された音声の信号に、図３（ｂ）に示すような定常ノイズを加算して、図３（ａ）に示す信号のＡ部あるいはＢ部にある非定常ノイズが音声認識に与える影響を軽減する。
【００３３】
また、音声入力部４により入力された音声に、定常ノイズ加算部５により定常ノイズを加算することができたら、分析部１１が線形予測分析を行い、特徴パラメータ抽出部１２が入力された音声の特徴パラメータを抽出する（ステップＳ５）。
そして、音声の特徴パラメータを抽出することができたら、照合部１４が、特徴パラメータ抽出部１２の出力する特徴パラメータの時系列データと標準パターン格納部１３の出力する音声の標準パターンとのパターンマッチングを行い（ステップＳ６）、特徴パラメータとの類似度が最大になる標準パターンに対応する音声を音声認識結果として出力し（ステップＳ７）、音声認識処理を終了する。
【００３４】
また、ステップＳ２において、車内定常ノイズ判断部１が車室内の定常ノイズ量は所定値以上であると判断した場合は（ステップＳ２のＹＥＳ）、入力された音声に定常ノイズの加算は行わず、ステップＳ５において、そのまま分析部１１が音声入力部４により入力された音声の線形予測分析を行い、特徴パラメータ抽出部１２が入力された音声の特徴パラメータを抽出する（ステップＳ５）。
【００３５】
また、ステップＳ３において、ノイズ加算要否判断部２が音声入力部４により入力された音声に定常ノイズを加算する必要はないと判断した場合も（ステップＳ３のＮＯ）、入力された音声に定常ノイズの加算は行わず、ステップＳ５において、そのまま分析部１１が音声入力部４により入力された音声の線形予測分析を行い、特徴パラメータ抽出部１２が入力された音声の特徴パラメータを抽出する（ステップＳ５）。
【００３６】
以上説明したように、本実施例の車両用音声認識装置は、車内定常ノイズ判断部１が車室内の定常ノイズ量は所定値以上ではないと判断した場合、ノイズ加算要否判断部２が、音声認識するべき話者以外の乗員の数や位置、あるいは音声入力部４に同時に入力される音声の話者の数、あるいは車室内に備えられた音響機器の動作状態等から、音声入力部４により入力された音声に、性質の明らかな定常ノイズを加算する必要があるか否かを判断する。そして、もし入力された音声に定常ノイズを加算する必要があると判断された場合、定常ノイズ加算部５が、入力された音声に定常ノイズ発生部３の生成する性質の明らかな定常ノイズを加算する。次に、分析部１１が線形予測分析を行い、特徴パラメータ抽出部１２が入力された音声の特徴パラメータを抽出する。そして、照合部１４が、特徴パラメータ抽出部１２の出力する特徴パラメータの時系列データと標準パターン格納部１３の出力する音声の標準パターンとのパターンマッチングを行い、特徴パラメータとの類似度が最大になる標準パターンに対応する音声を音声認識結果として出力する。
【００３７】
これにより、車室内の定常ノイズ量が所定値よりも小さく、かつ定常ノイズを加算する必要がある場合には、定常ノイズが加算された音声の音声認識を実行し、それ以外の場合には、音声入力部４により入力されたそのままの音声の音声認識を実行することができる。
従って、例えば車両が停止している場合等、車室内が静かで定常ノイズが少なく、同乗者の音声等、音声認識するべき話者の音声の音声認識を妨害する非定常ノイズが目立つ場合にのみ定常ノイズを付加して音声を認識し、例えば車室内が静かで更に非定常ノイズも発生していない場合や、あるいは車両が走行しているために十分な定常ノイズが発生している場合等、定常ノイズを付加する必要がない場合には不必要にノイズを付加することなく音声を認識するような、音声認識装置の周囲の環境に応じて効率的かつ正確に音声を認識可能な車両用音声認識装置を実現することができるという効果が得られる。
【００３８】
また、ノイズ加算要否判断部２が、音声認識するべき話者以外の乗員の数や位置、あるいは音声入力部４に同時に入力される音声の話者の数、あるいは車室内に備えられた音響機器の動作状態等から、音声入力部４により入力された音声に、性質の明らかな定常ノイズを加算する必要があるか否かを判断することで、同乗者の音声や車室内の音響機器が出力する音声等、音声認識するべき話者の音声の音声認識を妨害する非定常ノイズの発生及びその影響を予測したり、非定常ノイズの発生を直接検知して、必要な時に入力された音声に定常ノイズを加算することができる。
従って、定常ノイズを付加するべき状態をより正確に判断し、入力された音声に定常ノイズを付加することで、音声認識率を向上させることができるという効果が得られる。
【実施例２】
【００３９】
次に、本発明の第２の実施例について説明する。
（全体構成）
図４は、本発明の第２の実施例の車両用音声認識装置の構成を示すブロック図である。
図４において、本実施例の車両用音声認識装置は、車内定常ノイズ判断部１と、ノイズ加算要否判断部２と、定常ノイズ発生部３と、音声入力部４と、定常ノイズ加算部５と、音声認識部７とを備えている。ここで、車内定常ノイズ判断部１と、ノイズ加算要否判断部２と、定常ノイズ発生部３と、音声入力部４と、定常ノイズ加算部５は、図１に示す本発明の第１の実施例の車両用音声認識装置を構成する構成要素と同一なので、説明は省略する。
【００４０】
一方、音声認識部７について更に詳細に説明すると、音声認識部７は、定常ノイズ加算部５の出力する音声を、例えば線形予測分析を利用して分析する分析部１１と、分析部１１の出力する分析結果から、例えばＬＰＣ（線形予測）ケプストラム係数を音声の特徴パラメータとして求める特徴パラメータ抽出部１２と、特徴パラメータ抽出部１２の出力する特徴パラメータと比較するための音声の標準パターンを予め記憶している標準パターン格納部１５とを備えている。
【００４１】
なお、標準パターン格納部１５に予め記憶しておく音声の標準パターンには、認識対象とする各音声に対して、何も手を加えない標準パターン作成用データを用いて予め作成しておくものと、認識対象とする各音声に対して、定常ノイズ発生部３で生成される定常ノイズと同質のものを一定の割合で加えた標準パターン作成用データを用いて予め作成しておくものと、複数種類の標準パターンを用意する。
【００４２】
また、音声認識部７は、車内定常ノイズ判断部１、及びノイズ加算要否判断部２の判断結果に基づいて、標準パターン格納部１５に、標準パターン格納部１５に記憶された複数種類の標準パターンの中のどの標準パターンを音声認識に利用するかを指示する標準パターン選択部１６と、特徴パラメータ抽出部１２の出力する特徴パラメータの時系列データと標準パターン選択部１６の選択に基づいて標準パターン格納部１５が出力する音声の標準パターンとのパターンマッチングを行い、特徴パラメータとの類似度が最大になる標準パターンに対応する音声を音声認識結果として出力する照合部１４とを備えている。
【００４３】
（音声認識処理）
次に、図面を参照して、本実施例の車両用音声認識装置の音声認識処理について説明する。図５は、本実施例の車両用音声認識装置の音声認識処理動作を示すフローチャートである。
図５において、車内定常ノイズ判断部１は、本実施例の車両用音声認識装置の利用者が発話を行うためにトークスイッチを押下して音声を入力した際に（ステップＳ１１）、車室内の定常ノイズ量を測定し、車室内の定常ノイズ量が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。なお、ステップＳ１２における車室内の定常ノイズ量の判断方法は、第１の実施例の車両用音声認識装置のステップＳ２の処理と同一とする。
【００４４】
そして、ステップＳ１２において、車内定常ノイズ判断部１が車室内の定常ノイズ量は所定値以上ではないと判断した場合（ステップＳ１２のＮＯ）、次にノイズ加算要否判断部２が、音声入力部４により入力された音声に性質の明らかな定常ノイズを加算する必要があるか否かを判断する（ステップＳ１３）。なお、ステップＳ１３における入力された音声に対する定常ノイズの加算の要否の判断方法は、第１の実施例の車両用音声認識装置のステップＳ３の処理と同一とする。
【００４５】
また、ステップＳ１３において、ノイズ加算要否判断部２が音声入力部４により入力された音声に定常ノイズを加算する必要があると判断した場合（ステップＳ１３のＹＥＳ）、第１の実施例において図３を参照して説明したように、定常ノイズ加算部５が、音声入力部４により入力された音声に、定常ノイズ発生部３の生成する性質の明らかな定常ノイズを加算する（ステップＳ１４）。
また、音声入力部４により入力された音声に、定常ノイズ加算部５により定常ノイズを加算することができたら、分析部１１が線形予測分析を行い、特徴パラメータ抽出部１２が入力された音声の特徴パラメータを抽出する（ステップＳ１５）。
【００４６】
また、ステップＳ１２において、車内定常ノイズ判断部１が車室内の定常ノイズ量は所定値以上であると判断した場合は（ステップＳ１２のＹＥＳ）、入力された音声に定常ノイズの加算は行わず、ステップＳ１５において、そのまま分析部１１が音声入力部４により入力された音声の線形予測分析を行い、特徴パラメータ抽出部１２が入力された音声の特徴パラメータを抽出する（ステップＳ１５）。
【００４７】
一方、ステップＳ１４において音声入力部４により入力された音声に定常ノイズが加算された場合、あるいはステップＳ１２において車室内の定常ノイズ量は所定値以上であると判断された場合は、定常ノイズが付加されている音声が音声認識の対象となるので、標準パターン選択部１６は、車内定常ノイズ判断部１、あるいはノイズ加算要否判断部２の判断結果に基づいて、標準パターン格納部１５に、標準パターン格納部１５に記憶された複数種類の標準パターンの中から、定常ノイズ発生部３で生成される定常ノイズと同質のものを一定の割合で加えた標準パターン作成用データから作成した標準パターン１を音声認識に利用するように指示する（ステップＳ１６）。
【００４８】
そして、音声の特徴パラメータを抽出し、音声認識に利用する音声の標準パターンを指定することができたら、照合部１４が、特徴パラメータ抽出部１２の出力する特徴パラメータの時系列データと標準パターン選択部１６の選択に基づいて標準パターン格納部１５が出力する音声の標準パターン１とのパターンマッチングを行い（ステップＳ１７）、特徴パラメータとの類似度が最大になる標準パターンに対応する音声を音声認識結果として出力し（ステップＳ１８）、音声認識処理を終了する。
【００４９】
また、ステップＳ１３において、ノイズ加算要否判断部２が音声入力部４により入力された音声に定常ノイズを加算する必要はないと判断した場合（ステップＳ１３のＮＯ）、入力された音声に定常ノイズの加算は行わず、そのまま分析部１１が音声入力部４により入力された音声の線形予測分析を行い、特徴パラメータ抽出部１２が入力された音声の特徴パラメータを抽出する（ステップＳ１９）。
【００５０】
なお、ステップＳ１３において音声入力部４により入力された音声に定常ノイズを加算する必要はないと判断された場合は、定常ノイズが加算されていない音声が音声認識の対象となるので、標準パターン選択部１６は、ノイズ加算要否判断部２の判断結果に基づいて、標準パターン格納部１５に、標準パターン格納部１５に記憶された複数種類の標準パターンの中から、何も手を加えない標準パターン作成用データから作成した標準パターン２を音声認識に利用するように指示する（ステップＳ２０）。
【００５１】
そして、音声の特徴パラメータを抽出し、音声認識に利用する音声の標準パターンを指定することができたら、照合部１４が、特徴パラメータ抽出部１２の出力する特徴パラメータの時系列データと標準パターン選択部１６の選択に基づいて標準パターン格納部１５が出力する音声の標準パターン２とのパターンマッチングを行い（ステップＳ２１）、ステップＳ１８において特徴パラメータとの類似度が最大になる標準パターンに対応する音声を音声認識結果として出力し（ステップＳ１８）、音声認識処理を終了する。
【００５２】
以上説明したように、本実施例の車両用音声認識装置は、第１の実施例の車両用音声認識装置と同様に、車内定常ノイズ判断部１が車室内の定常ノイズ量は所定値以上ではないと判断した場合、ノイズ加算要否判断部２が、音声入力部４により入力された音声に、性質の明らかな定常ノイズを加算する必要があるか否かを判断する。そして、もし入力された音声に定常ノイズを加算する必要があると判断された場合、定常ノイズ加算部５が、入力された音声に定常ノイズ発生部３の生成する性質の明らかな定常ノイズを加算する。次に、分析部１１が線形予測分析を行い、特徴パラメータ抽出部１２が入力された音声の特徴パラメータを抽出する。一方、もし入力された音声に定常ノイズを加算する必要がないと判断された場合、入力された音声に定常ノイズの加算は行わず、そのまま分析部１１が入力された音声の線形予測分析を行い、特徴パラメータ抽出部１２が入力された音声の特徴パラメータを抽出する。
【００５３】
また、本実施例の車両用音声認識装置では、入力された音声に定常ノイズを加算する必要があると判断された場合は、標準パターン選択部１６が標準パターン格納部１５に対して、定常ノイズ発生部３で生成される定常ノイズと同質のものを一定の割合で加えた標準パターン作成用データから作成した標準パターン１を音声認識に利用するように指示する。一方、入力された音声に定常ノイズを加算する必要がないと判断された場合には、何も手を加えない標準パターン作成用データから作成した標準パターン２を音声認識に利用するように指示する。そして、照合部１４が、特徴パラメータ抽出部１２の出力する特徴パラメータの時系列データと標準パターン格納部１５の出力する音声の標準パターン１とのパターンマッチングを行い、特徴パラメータとの類似度が最大になる標準パターンに対応する音声を音声認識結果として出力する。
【００５４】
これにより、車室内の定常ノイズ量が所定値よりも小さく、かつ定常ノイズを加算する必要がある場合には、定常ノイズが加算された音声の音声認識を実行し、それ以外の場合には、音声入力部４により入力されたそのままの音声の音声認識を実行すると共に、車内定常ノイズ判断部１及びノイズ加算要否判断部２の判断結果に基づいて、音声に対する定常ノイズの付加の有無を判断し、音声認識に利用する標準パターンを適切なものに変更することができる。
従って、第１の実施例と同様に、車室内が静かで、同乗者の音声等、音声認識するべき話者の音声の音声認識を妨害する非定常ノイズが目立つ場合には定常ノイズを付加して音声を認識し、非定常ノイズが発生していない時や車両が走行しているために十分な定常ノイズが発生している場合等、定常ノイズを付加する必要がない場合には不必要にノイズを付加することなく音声を認識すると共に、音声に定常ノイズが付加されていない場合には、音声認識に静かな場合に用いる標準パターンを利用し、音声に定常ノイズが付加されている場合には、音声認識に定常ノイズを加算して作成した標準パターンを利用するような、入力されてくる音声や音声認識装置の周囲の環境に応じた適切な標準パターンを利用して更に音声認識率を向上させて、効率的かつ正確に音声を認識可能な車両用音声認識装置を実現することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１の実施例の車両用音声認識装置の構成を示すブロック図である。
【図２】同実施例の車両用音声認識装置の音声認識処理動作を示すフローチャートである。
【図３】入力された音声と加算する定常ノイズを示す図である。
【図４】本発明の第２の実施例の車両用音声認識装置の構成を示すブロック図である。
【図５】同実施例の車両用音声認識装置の音声認識処理動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５６】
１    車内定常ノイズ判断部（定常ノイズ量判断手段）
２    ノイズ加算要否判断部（定常ノイズ加算判断手段）
３    定常ノイズ発生部（定常ノイズ加算手段）
４    音声入力部（音声入力手段）
５    定常ノイズ加算部（定常ノイズ加算手段）
６、７    音声認識部（音声認識手段）
１４    照合部（音声照合手段）
１５    標準パターン格納部（標準パターン記憶手段）
１６    標準パターン選択部（標準パターン選択手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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