(57)【要約】【課題】いくつかの構成要素の高い可能性および高度な統合を示す音声対話システムを提供する。【解決手段】本発明による音声対話システムは、音声対話システムを制御するためのスピーチアプリケーションマネージャー（１０）と、音声対話システムの少なくとも２つのサービス構成要素（１２）、特に、スピーチを認識するために構成されるスピーチ認識手段と、少なくとも２つ構成要素と、少なくとも２つのサービス構成要素の互いの間において、および少なくとも２つのサービス構成要素とスピーチアプリケーションマネージャーとの間において、データ交換を提供するためのメッセージルータ（１４）と、任意のハードウェアプラットフォームおよび／または任意のオペレーティングシステムおよび／または少なくとも１つの任意のデバイスドライバに、音声対話システムを接続するプラットフォームアブストラククション層とを備える。【選択図】図１
2007041585.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声対話システムを制御するためのスピーチアプリケーションマネージャーと、
該音声対話システムの少なくとも２つのサービス構成要素であって、特に、スピーチを認識するために構成されるスピーチ認識手段である、少なくとも２つ構成要素と、
該少なくとも２つのサービス構成要素の互いの間において、および該少なくとも２つのサービス構成要素と該スピーチアプリケーションマネージャーとの間において、データ交換を提供するためのメッセージルータと、
任意のハードウェアプラットフォームおよび／または任意のオペレーティングシステムおよび／または少なくとも１つの任意のデバイスドライバに、該音声対話システムを接続するプラットフォームアブストラククション層と
を備える、音声対話システム。
【請求項２】
前記データ交換を提供するために、前記メッセージルータが、１つのシングルジェネリック通信フォーマットを使用する、請求項１に記載の音声対話システム。
【請求項３】
前記少なくとも２つのサービス構成要素が、カスタマプログラマのインターフェースおよび／またはボイス検出手段および／またはボイスプロンプト手段および／またはテキスト合成手段および／またはボイスレコーダおよび／またはスペルマッチャーおよび／または設定データベースおよびデバッグ手段および／またはダイアログマネージャーを備える、請求項１または２に記載の音声対話システム。
【請求項４】
開発環境であって、特に、音声対話を開発させるための開発環境をさらに備える、請求項１〜請求項３のうちのいずれか一項に記載の音声対話システム。
【請求項５】
前記開発環境が、グラフィカルユーザインターフェースを備える、請求項４に記載の音声対話システム。
【請求項６】
前記音声対話システムによって実際にランまたは制御され、および／またはランまたは制御されるように計画されるアプリケーションおよび／またはデバイスをシミュレートするためのシミュレーション環境をさらに備える、請求項１〜請求項５のうちのいずれか一項に記載の音声対話システム。
【請求項７】
少なくとも１つのアプリケーション手段をさらに備える、請求項１〜請求項６のうちのいずれか一項に記載の音声対話システム。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のうちのいずれか一項に記載の音声対話システムの車両における使用。
【請求項９】
サービス構成要素を備える音声対話システムをランするための方法であって、該方法は、
スピーチアプリケーションマネージャーによって、該音声対話システムを制御するステップと、
メッセージルータによって、該サービス構成要素間および該サービス構成要素と該スピーチアプリケーションマネージャーとの間においてデータを交換するステップと、
プラットフォームアブストラククション層によって、該音声対話システムを、任意のハードウェアプラットフォームおよび／または任意のオペレーティングシステムおよび／または少なくとも１つの任意のデバイスドライバに接続するステップと
を包含する、方法。
【請求項１０】
前記メッセージルータによって交換された前記データが、１つのシングルジェネリック通信フォーマットにおいてフォーマットされる、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
スピーチ信号を検出および処理するステップと、
該処理されたスピーチ信号の分析に基づいて出力データを生成するステップと、
アプリケーションを実行するために、該出力データをアプリケーション手段にルートするステップであって、該ルートするステップが、前記プラットフォームアブストラククション層によって仲介される、ステップと
をさらに包含する、請求項９または１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記スピーチ信号を処理するステップが、前記スピーチ信号を、特徴ベクトルおよび／またはスピーチ認識および／またはスペルマッチングおよび／またはスピーチレコーディングに変換するステップを包含する、請求項９〜請求項１１のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記出力データが、前記音声対話システムによって出力された少なくとも１つの合成されたスピーチ信号を含む、請求項９〜請求項１２のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記サービス構成要素の１つを表す開発環境を使用する音声対話を開発するステップをさらに包含する、請求項９〜請求項１３のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記サービス構成要素の１つを表すシミュレーション環境を使用する、前記音声対話システムによって、実際にランまたは制御され、および／またはランまたは制御されるように計画されるアプリケーションおよび／またはデバイスをシミュレートするステップをさらに包含する、請求項９〜請求項１４のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
請求項９〜請求項１５のうちのいずれか一項に記載の方法のステップを実行するためのコンピュータ実行可能命令を有する１つ以上のコンピュータ読取可能媒体を含む、コンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人間スピーカーとコンピュータシステムとの間の相互作用を実現するための音声対話（ｓｐｅｅｃｈ  ｄｉａｌｏｇ）システムに関する。より詳細には、本発明は、実際のプラットフォームから大きく独立する、音声対話システムの複数の構成要素の高度な統合に関する。
【背景技術】
【０００２】
人間の声は、最も自然で快適な人−コンピュータインターフェースとして考慮され得る。音声入力は、ハンズフリー動作の利点を提供し、それによって、例えば、物理的にチャレンジするユーザのためのアクセスを提供し、アブストラクト計算構文を学習する課題をも回避する。したがって、コンピュータユーザは、言葉の発生によって動作され得るソフトウェアアプリケーションを長期所望した。
【０００３】
特に、コンピュータ容量の最近の改良によって、例えば、コンピュータパワーおよびメモリに関する一方、もう一方では、理論的スピーチ分析に関しては、音声対話システムの開発は、かなり進歩した。音声対話システムは、スピーチ、音、特徴、数字、グラフィック、イメージ等を入力、出力および処理するマルチメディアシステムに組み入れられる。
【０００４】
コンピュータ動作のためのスポークン言語の基本の要素は、スピーチ認識であり、すなわち、単語のセットによる、スピーチ信号の対応するつづり字の（ｏｒｔｈｏｇｒａｐｈｉｃ）表示への変換である。認識された単語および文章は、コマンドおよびデータエントリのようなアプリケーションのために最終結果になり得、または更なる言語的処理のための入力として役立つ。開発は、分離された（ｉｓｏｌａｔｅｄ）単語認識から、統計的言語モデルを使用する連続的単語認識へと行われた。
【０００５】
音声対話システムの出力タスクとしては、一部の開発は、直送式テキスト−音声対話システムから、個別のイントネーションをも考慮する複雑な（ｅｌａｂｏｒａｔｅｄ）スピーチ合成手段へと行われた。
【０００６】
従来の音声対話システムは、スピーチ認識およびスピーチ合成としての別々に改良された構成要素の平易な組み合わせとして設計されていた。追加的に、およびいくつかの構成要素の低度な統合の結果として部分的に、既存の音声対話システムは、特定のプラットフォームに拘束され（ｂｏｕｎｄ  ｔｏ）、異なるインターフェースの所望されない多様性を示す。
【０００７】
例えば、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ，  Ｉｎｃ．によって提供されるＳｐｅｅｃｈ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｇｒａｍ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ（ＳＡＰＩ）は、マイクロソフトオペレーティングシステムに拘束される。代替の開発ＪＡＶＡ（登録商標）  ＳＡＰＩは、プログラマがオーディオレコーディングスピーチとともにレコグナイザ特定のようなプラットフォーム依存問題を無視し、複数のプラットフォームにおいてスピーチ認識を提供することを可能にする。この全てが行われるのは、背景にランされている特定のスピーチサーバが提供される場合のみである。一部のパラメトリック依存性によって動作を制御するための構成要素は、含まれない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、従来技術の欠点を克服し、特に、いくつかの構成要素の高い可能性および高度な統合を示す、音声対話システムを提供することは、本発明の根本的な課題である。更に、所望されるシステムは、高度な機能的拡張性およびターゲットシステムへの容易な接続を示すべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の課題は、請求項１に記載の音声対話システムおよび請求項９に記載の音声対話システムをランするための方法によって解決される。提供される請求項１に記載の音声対話システムは、
音声対話システムを制御するためのスピーチアプリケーションマネージャーと、
該音声対話システムの少なくとも２つのサービス構成要素であって、特に、スピーチを認識するために構成されるスピーチ認識手段である、少なくとも２つ構成要素と、
該少なくとも２つのサービス構成要素の互いの間において、および該少なくとも２つのサービス構成要素と該スピーチアプリケーションマネージャーとの間において、データ交換を提供するためのメッセージルータと、
任意のハードウェアプラットフォームおよび／または任意のオペレーティングシステムおよび／または少なくとも１つの任意のデバイスドライバに、該音声対話システムを接続するプラットフォームアブストラククション層と
を備える。
【００１０】
スピーチアプリケーションマネージャー（ＳＡＭ）は、音声対話システムの主制御ユニットであって、使用されるサービスの動作についての情報を含むサービスレジストリを備える。特に、ＳＡＭは、全ての登録されたサービスの統合された（ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ）スタートアップおよびシャットダウン動作を制御する。
【００１１】
音声対話システムのサービスは、いくつかのユニットまたは構成要素に分割される。スピーチまたはボイス認識手段は、ユーザの言葉の発生によって、音声対話システムを介していくつかのアプリケーションデバイスを制御するために必要な、本質的な構成要素を表す。サービス構成要素によって表されるいくつかの他のサービスは、下記される。
【００１２】
サービス構成要素間とともにサービス構成要素とＳＡＭとの間におけるデータ交換は、メッセージルータによって提供される。サービス構成要素は、望ましくは、標準化された一様で、オープンなインターフェースおよび通信プロトコルを使用する。音声対話システムは、従って、更なる構成要素によって直ちに拡張され得る。
【００１３】
メッセージルータは、例えば、１つのシステム構成要素からメッセージまたはデータを受信し、それを条件のセットによって異なるメッセージチャネルに再配布する。
【００１４】
メッセージルータは、複数の出力チャネルに接続することにおいて、パイプおよびフィルタの最も基本の概念から異なる。メッセージルータの基本特性（ｋｅｙ  ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ）は、メッセージコンテンツを修正しないが、メッセージルータ自体は、メッセージの宛先に対して関係することである。
【００１５】
プラットフォームアブストラククション層（ＰＡＬ）は、本発明の音声対話システムのキーシステム構成要素を表す。ＰＡＬは、音声対話システムのカーネル、すなわち、サービス構成要素としての内部のオペレーティングユニットと、例えば、一部のハードウェアプラットフォームにおいて使用される一部のオペレーティングシステムおよびデバイスドライバとの間において通信する。
【００１６】
すなわち、ＰＡＬは、音声対話システムの、任意のターゲットシステムへの便利およびシンプルな適応を可能にする。音声対話システムの、ターゲットシステム等のソフトウェアへの適応は、ＰＡＬの適切な修正によって排他的に得られる。
【００１７】
ＰＡＬは、音声対話システムを、例えば、ＣＡＮ，ＭＯＳＴ，ＩｂｕｓおよびＤ２ＢならびにＴＣＰ／ＩＰ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ，ＧＳＭを含む通信プロトコルの実施のためとして、任意のバスアーキテクチャに接続することを可能にする。
【００１８】
デバイスの異なるクラスは、例えば、メモリ、データポート、オーディオおよびビデオ出力、一般には、スイッチおよびボタンである、ＰＡＬを用いて、音声対話システムからコールされ得る。
【００１９】
本発明の音声対話システムは、全てのサービス構成要素を、例えば、スピーチ認識、スピーチ入力／出力および音声対話の制御のために、多重送信する。特に、ＰＡＬは、アブストラクト単独な（ａｂｓｔｒａｃｔ  ｓｉｎｇｕｌａｒ）インターフェースおよび任意のターゲットシステムに適応可能なインターフェースを表す。
【００２０】
ＰＡＬは、いくつかの構成要素の高い可能性および高度な統合とともに、高度な機能的拡張性およびターゲットシステムへの容易な接続性を保証する。ＰＡＬのおかけで、音声対話システムの任意の実施が、ターゲットシステムのオペレーティングシステムまたはハードウェアアーキテクチャのどちらにも従属しない。
【００２１】
好ましくは、メッセージルータは、ジェネリック通信フォーマットにおいて、異なるシステム構成要素との間のデータをルートし得る。ジェネリック通信フォーマット（ＧＣＦ）という用語は、ターゲットシステムのデータフォーマットから完全に独立したフォーマットに関する。いくつかのシステム構成要素間において通信されるメッセージのための１つのシングルデータフォーマットの使用は、音声対話システムが効率的および強固に作用するようにし、異なるサービスの多重送信にかなり貢献する。メッセージルータのデータフォーマットは、望ましくは、拡張性のあるものにもなり得る。
【００２２】
音声対話システムは、カスタマプログラマのインターフェースおよび／またはボイス検出手段および／またはボイスプロンプト手段および／またはテキスト合成手段および／またはボイスレコーダおよび／またはスペルマッチャー（ｓｐｅｌｌ  ｍａｔｃｈｅｒ）および／または全てのサービス構成要素の構成ファイルを含む設定データベースおよび／または任意的スピーチ開発構成要素のコンテキストにおいて重要であるデバッグ手段（以下参照）および／またはダイアログマネージャーを含み得る。カスタマプログラマのインターフェースは、カスタマサービスを音声対話システムのメッセージルータに単に接続することを可能にする。接続は、メッセージルータフォーマットによって使用されるデータフォーマット、すなわち、ＧＣＦインターフェースを、カスタマシステムアプリケーションにマッピングすることによって確立され得る。
【００２３】
音声対話システムは、開発環境、特に、音声対話を開発するための開発環境をも提供できる。スピーチ開発環境は、音声対話設計の規定、コンパイル、実施および管理を可能にする。ホスト開発ツールへおよびからのデータ移動チャネルとして、例えば、ＴＣＰ／ＩＰが選ばれ得る。別々に提供されるデバッグ手段は、カスタマ開発環境に適応され得る。開発環境は、新しい音声対話の効果的な開発を容易にするために、グラフィカルインターフェースを含み得る。
【００２４】
音声対話システムは、例えば、チューナまたはＣＤプレーヤのようなオーディオデバイスとして、音声対話システムによって実際にランまたは制御され、および／またはランまたは制御されるように計画されるアプリケーションおよび／またはデバイスをシミュレートするためのシミュレーション環境をも提供できる。将来追加される構成要素を制御するために新しい音声対話を開発しているとき、これらの構成要素をシミュレートすることは、開発者を効果的に支援できる。データおよび／または制御コンフリクトは、例えば、考察された（ｅｎｖｉｓａｇｅｄ）アプリケーションが物理的に認識される前に識別および解決され得る。
【００２５】
グラフィカル開発環境は、このシステム（シングルソース原理）の修正を全くなしに、音声対話システムを統合するように構成され得る。したがって、開発環境だけではなくシミュレーション環境をも含む、音声対話システムの実施形態は、新しく設計された音声対話をシミュレートするために直ちに使用され得る。
【００２６】
音声対話システムに組み入れられる新しいサービスのシミュレーションが所望される結果を示した後、それぞれの新しいサービス構成要素は、シミュレートされた仮想の１つのものを置き換えて統合され得る。
【００２７】
新しい音声対話の開発の間、例えば、スピーチ入力によって新しいデバイスを制御するために、音声対話システムは、完全に機能的であり、開発処理は、連続的に実行され得る。したがって、カスタマのシステムの急速なプロトタイピングおよび後のシームレスな移動（ｍｉｇｒａｔｉｏｎ）が可能になる。
【００２８】
異なる種類のアプリケーションは、音声対話システムに含まれ得る。一般的なアプリケーション手段は、電話ダイヤラおよび、例えば、航空路または電車のための時刻表情報を提供するためのシステムの一部になり得る、テーブル、本等において情報を調べるための手段になり得る。更に、スピーチ入力によって音声対話システムを介して制御される機械的デバイスは、可能なアプリケーションを表す。
【００２９】
上述された音声対話システムの１つの車両における使用、特に、自動車における使用も提供される。任意の自動車データバスは、ＰＡＬを介して音声対話システムに接続され得る。
【００３０】
車両における音声対話システムの実施形態の使用は、ドライバが単に話すことによって車両のいくつかのデバイスを動作することを可能にする。更に、電話機能は、格納された番号を掛け直しおよびダイアルすることのように、音声対話システムを介してアクセスされ得る。車両にナビゲーションシステムが装備されている場合、上述の音声対話システムの実施形態の１つは、ナビゲーションシステムに統合され得る。
【００３１】
サービス構成要素を備える音声対話システムをランするための方法も提供され、その方法は、
スピーチアプリケーションマネージャーによって、該音声対話システムを制御するステップと、
メッセージルータによって、該サービス構成要素間および該サービス構成要素と該スピーチアプリケーションマネージャーとの間においてデータを交換するステップと、
プラットフォームアブストラククション層によって、該音声対話システムを任意のハードウェアプラットフォームおよび／または任意のオペレーティングシステムおよび／または少なくとも１つの任意のデバイスドライバに接続するステップと
を包含する。
【００３２】
メッセージルータによって交換されたデータは、１つのシングルジェネリック通信フォーマットにおいてフォーマットされ得る。
【００３３】
方法は、スピーチ信号を検出および処理するステップと、処理されたスピーチ信号の分析に基づいて出力データを生成するステップと、プラットフォームアブストラククション層によって仲介される、ルートすることを用いてアプリケーションを実行するために、出力データをアプリケーション手段にルートするステップを更に包含する。
【００３４】
スピーチ信号を処理することが、スピーチ信号を、特徴ベクトルおよび／またはスピーチ認識および／またはスペルマッチングおよび／またはスピーチレコーディングに変換するステップを包含し得る。特徴ベクトルは、スピーチ分析および合成に対して適切なパラメータを含み、ケプストラム（ｃｅｐｓｔｒａｌ）係数または予測係数から成り立ち得る。
【００３５】
出力データは、音声対話システムによって出力された少なくとも１つの合成されたスピーチ信号を含み得る。
【００３６】
本明細書において開示された方法は、サービス構成要素の１つを表す開発環境を使用する音声対話を開発するとともに、サービス構成要素の１つを表すシミュレーション環境を使用する、音声対話システムによって、実際にランまたは制御され、および／またはランまたは制御されるように計画されるアプリケーションおよび／またはデバイスをシミュレートするステップを更に包含し得る。
【００３７】
更に、音声対話システムをランするために開示された方法の、上記の実施形態の１つのステップを実行するためのコンピュータ実行可能命令を有する１つ以上のコンピュータ読取可能媒体を含む、コンピュータプログラム製品も提供される。
【００３８】
本発明は、さらに以下の手段を提供する。
【００３９】
（項目１）
音声対話システムを制御するためのスピーチアプリケーションマネージャーと、
該音声対話システムの少なくとも２つのサービス構成要素であって、特に、スピーチを認識するために構成されるスピーチ認識手段である、少なくとも２つ構成要素と、
該少なくとも２つのサービス構成要素の互いの間において、および該少なくとも２つのサービス構成要素と該スピーチアプリケーションマネージャーとの間において、データ交換を提供するためのメッセージルータと、
任意のハードウェアプラットフォームおよび／または任意のオペレーティングシステムおよび／または少なくとも１つの任意のデバイスドライバに、該音声対話システムを接続するプラットフォームアブストラククション層と
を備える、音声対話システム。
（項目２）
上記データ交換を提供するために、上記メッセージルータが、１つのシングルジェネリック通信フォーマット（ｓｉｎｇｌｅ  Ｇｅｎｅｒｉｃ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｆｏｒｍａｔ）を使用する、項目１に記載の音声対話システム。
（項目３）
上記少なくとも２つのサービス構成要素が、カスタマプログラマのインターフェースおよび／またはボイス検出手段および／またはボイスプロンプト手段および／またはテキスト合成手段および／またはボイスレコーダおよび／またはスペルマッチャーおよび／または設定データベースおよびデバッグ手段および／またはダイアログマネージャーを備える、項目１または２に記載の音声対話システム。
（項目４）
開発環境であって、特に、音声対話を開発させるための開発環境をさらに備える、項目１〜項目３のうちのいずれか一項に記載の音声対話システム。
（項目５）
上記開発環境が、グラフィカルユーザインターフェースを備える、項目４に記載の音声対話システム。
（項目６）
上記音声対話システムによって実際にランまたは制御され、および／またはランまたは制御されるように計画されるアプリケーションおよび／またはデバイスをシミュレートするためのシミュレーション環境をさらに備える、項目１〜項目５のうちのいずれか一項に記載の音声対話システム。
（項目７）
少なくとも１つのアプリケーション手段をさらに備える、項目１〜項目６のうちのいずれか一項に記載の音声対話システム。
（項目８）
項目１〜項目７のうちのいずれか一項に記載の音声対話システムの車両における使用。
【００４０】
（項目９）
サービス構成要素を備える音声対話システムをランするための方法であって、該方法は、
スピーチアプリケーションマネージャーによって、該音声対話システムを制御するステップと、
メッセージルータによって、該サービス構成要素間および該サービス構成要素と該スピーチアプリケーションマネージャーとの間においてデータを交換するステップと、
プラットフォームアブストラククション層によって、該音声対話システムを、任意のハードウェアプラットフォームおよび／または任意のオペレーティングシステムおよび／または少なくとも１つの任意のデバイスドライバに接続するステップと
を包含する、方法。
（項目１０）
上記メッセージルータによって交換された上記データが、１つのシングルジェネリック通信フォーマットにおいてフォーマットされる、項目９に記載の方法。
（項目１１）
スピーチ信号を検出および処理するステップと、
該処理されたスピーチ信号の分析に基づいて出力データを生成するステップと、
アプリケーションを実行するために、該出力データをアプリケーション手段にルートするステップであって、該ルートするステップが、上記プラットフォームアブストラククション層によって仲介される、ステップと
をさらに包含する、項目９または１０に記載の方法。
（項目１２）
上記スピーチ信号を処理するステップが、上記スピーチ信号を、特徴ベクトルおよび／またはスピーチ認識および／またはスペルマッチングおよび／またはスピーチレコーディングに変換するステップを包含する、項目９〜項目１１のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目１３）
上記出力データが、上記音声対話システムによって出力された少なくとも１つの合成されたスピーチ信号を含む、項目９〜項目１２のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目１４）
上記サービス構成要素の１つを表す開発環境を使用する音声対話を開発するステップをさらに包含する、項目９〜項目１３のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目１５）
上記サービス構成要素の１つを表すシミュレーション環境を使用する、上記音声対話システムによって、実際にランまたは制御され、および／またはランまたは制御されるように計画されるアプリケーションおよび／またはデバイスをシミュレートするステップをさらに包含する、項目９〜項目１４のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目１６）
項目９〜項目１５のうちのいずれか一項に記載の方法のステップを実行するためのコンピュータ実行可能命令を有する１つ以上のコンピュータ読取可能媒体を含む、コンピュータプログラム製品。
【００４１】
(摘要）
音声対話システムおよびその使用方法を提供することにおいて、音声対話システムを制御するためのスピーチアプリケーションマネージャーと、音声対話システムの少なくとも２つのサービス構成要素、特に、スピーチを認識するために構成されるスピーチ認識手段と、少なくとも２つ構成要素と、少なくとも２つのサービス構成要素の互いの間において、および少なくとも２つのサービス構成要素とスピーチアプリケーションマネージャーとの間において、データ交換を提供するためのメッセージルータと、任意のハードウェアプラットフォームおよび／または任意のオペレーティングシステムおよび／または少なくとも１つの任意のデバイスドライバに、音声対話システムを接続するプラットフォームアブストラククション層とを音声対話システムに備える。
【００４２】
本発明のさらなる特徴および利点は、図面との参照と共に記載される。その記載において、本発明の好ましい実施形態を示す目的のための添付の図面への参照が為される。そのような実施形態が、添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の全範囲を示さないことは、理解される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
図１は、本発明の音声対話システムの拡張性のあるアーキテクチャを示す。そのシステムは、他の構成要素の中でも特に、メッセージルータ１４に加え、スピーチアプリケーションマネージャー（ＳＡＭ）１０、および、例えば１からＭの数字が付けられるサービス構成要素１２を備える。ここにおいて、メッセージルータ１４は、サービス構成要素とＳＡＭとの間におけるデータ交換を提供する中央メッセージ通信ユニットとして作動する。複数のサービス構成要素１２とＳＡＭとの間の通信は、メッセージプロトコルとして、単一のメッセージフォーマットのみを利用して行われるターゲットシステムまたはカスタマシステムとは独立する一般的な、および拡張性のあるＧｅｎｅｒａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｆｏｒｍａｔ（ＧＣＦ）の利用は、単純で経済的な修正およびカスタマの必要性に対する適応性の面において重要である。
【００４４】
サービス構成要素１２は、例えば、カスタマインターフェースに加え、スピーチ検出手段、スピーチ記録手段、スピーチ認識手段、スピーチ合成手段、診断手段を備える。本発明の下にある拡張性のあるサーバ基本理念に従い、さらなるサービス構成要素が、本発明の核心となるものの修正の必要性を有さずに容易に追加され得る。カスタマインターフェースは、音声対話システムにおいて統合される追加的なサービス構成要素として、単にみなされ、また、上記のメッセージフォーマットを用いる。このフォーマットは、本発明のシステムのソフトウェアカーネルの外部に居るカスタマによって利用されるフォーマットへのみ変換されなければならない。
【００４５】
音声対話システムは、ＳＡＭ１０によるユーザの意志に従うように構成される。従って、ＳＡＭ１０は、オペレーション制御に必要な情報を含むサービスレジストリを含む。ここにおいて、その情報は、例えば、関連するデータベースを伴う適切なサービス構成要素１２のアドレス指定等である。さらに、ＳＡＭ１０は、登録された全てのサービス構成要素１２の調整されたスタートアップおよびシャットダウンに対する要因を有する。
【００４６】
図２は、本発明に従う音声対話システムの実施例を詳細に示す。音声対話システムの物理的な基礎は、ハードウェアプラットフォーム２０によって提供され、そのハードウェアプラットフォーム２０は、好ましくは、例えば、３２ビットＲＩＳＣのような、３２ビットプラットフォームを表す。３２ビットオペレーティングシステム（ＯＳ）およびドライバ２２は、ハードウェアプラットフォーム２０を利用する。
【００４７】
本発明のシステムは、様々なターゲットシステムを高い軽便性を備え設計される。この目的のために、プラットフォームアブストラクション層（ＰＡＬ）２４は、音声対話システムにおいて重要な役目を果たす。例えば、構想されるターゲットシステムのようなカスタマデバイスおよびカスタマニーズに対する、音声対話システムのソフトウェア構成要素の全依存物は、ＰＡＬ２４によって扱われ、それによって、本発明のシステムの核心に由来する。ターゲットシステムの適応性は、実際の環境にＰＡＬ２４の機能を適応させることのみにより達成される。
【００４８】
単一の一般的なメッセージフォーマットに加えて、実際に利用されるプラットフォームに対する任意の依存物からのアブストラクションは、第三者のソフトウェアの単純な実施を可能にする。第三者のソフトウェアの統合は、第三者のインターフェースおよびそのインターフェースへの第三者の設計のマッピング、の特定の実現からの、ならびに、本発明の音声対話システムによって内部的に用いられるメッセージフォーマットからの、アブストラクションによって達成される。
【００４９】
図１にも示されるように、音声対話システムのソフトウェアカーネルは、ＳＡＭ２６、およびサービス構成要素間の通信を提供するメッセージルータ２８を備える。図２によると、サーバ構成要素は、一般的ダイアログマネージャー（ＧＤＭ：Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｄｉａｌｏｇ  Ｍａｎａｇｅｒ）３０およびスペルマッチャー３２を備える。
【００５０】
例えば、ＳｔａｒＲｅｃ（著作権）ＧＤＭのようなＧＤＭ３０は、ダイアログの流れを実行するランタイム構成要素である。ＧＤＭダイアログマネージャーによって処理されるスピーチアプリケーションは、ＸＭＬベースの一般的ダイアログモデリング言語（ＧＤＭＬ）に符号化される。ＧＤＭＬソースファイルは、コンパクトなバイナリ−表記へ、ＧＤＣ文法コンパイラを用いてコンパイルされなければならない。ここにおいて、コンパクトなバイナリ−表記は、ランタイムの間にＧＤＭダイアログ管理によって解釈される。
【００５１】
ＳｔａｒＲｅｃ（登録商標）ＧＤＭダイアログマネージャーは、コンパイルされたＧＤＭＬアプリケーションを解釈するバーチャルマシーンである。それは、一般的なリアルータイムオペレーティングシステム上の様々な３２ビットＲＩＳＣ（整数および／または浮動小数点）プロセッサに対して利用可能である。サポートされるオペレーティングシステムは、ＶｘＷｏｒｋｓ、ＱＮＸ、ＷｉｎＣＥ、およびＬＩＮＵＸを含む。ＳｔａｒＲｅｃ（登録商標）ＧＤＭソフトウェアのプラットフォーム独立型の実施により、他のターゲットプラットフォームへの移動は、容易に実現され得る。
【００５２】
さらに、サービス構成要素は、ボイス認識手段３６、ボイスプロンプター３８、テキスト合成手段４０、およびボイスレコーダ４２のような、人とコンピュータとのスピーチインターラクションの基本的な要素を管理するオーディオ入力／出力マネージャーおよびコデック３４を備える。サービス構成要素は、適切なデータベースを含む。
【００５３】
図２のメッセージルータ２８の上に示される行は、本発明に従うスピーチアプリケーションプログラミングインターフェースの機能性を示し、サービス設定手段４４、カスタマプログラマーのインターフェース４６、デバッグとトレースサービス４８、およびホストエージェント５０を示す。設定手段４４は、各サービスの設定に基づくファイルを提供し、ＳＡＭ２６によって開始される。
【００５４】
カスタマインターフェース４６は、ユーザのアプリケーションへの接続を提供する。その接続は、カスタマシステムアプリケーションにＧＣＦストリングインターフェースをマッピングすることによって達成される。カーネルの外にある任意の他の通信プロトコルへのマッピングは、例えば、ＴＣＰ／ＩＰ、ＭＯＳＴ、Ｉ２Ｃ、および、Ｍｅｓｓａｇｅ  Ｑｕｅｕｅ等の移動チャネル（ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  ｃｈａｎｎｅｌ）を介する移動によって容易に為され得る。従って、カスタマアプリケーションは、メッセージルータ２８に単に接続される。
【００５５】
デバッグとトレースサービス４８およびホストエージェント５０は、音声対話システムをさらに改善するために、および／または、ターゲットシステムを統合するために、効果的な開発とデバッグＧＣＦインターフェースを提供する。ＳｔａｒＲｅｃ（著作権）Ｄｉａｌｏｇ  Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  Ｓｔｕｄｉｏは、例えば、ホストエージェント５０を介して接続され得、音声対話を開発し、デバッグするために利用され得る。例えば、ＳｔａｒＲｅｃ（著作権）Ｄｉａｌｏｇ  Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  Ｓｔｕｄｉｏの使用は、グラフィックユーザインターフェースの手段による、音声対話開発の定義、編集、実施、および管理を可能にする。
【００５６】
開発された音声対話は、上手く行われる場合、何も形式的な修正をせずに音声対話システムにおいて統合され得る。つまり、音声対話システムは、カスタマアプリケーションにおいて用いられるように開発される音声対話をシミュレーションするために使用され得、次に、音声対話の構成要素は、ターゲットシステムにおいて組み入れられ得る。通常、本発明の音声対話システムは、急速なプロトタイプ化、およびシームレスなホスト−ターゲット統合を伴うクロス開発性能を示す。
【００５７】
図３は、グラフィックユーザインターフェース（ＧＵＩ）６６を用いて音声対話を開発するための統合された開発ツールチェーンを示す。実施例として、ＳｔａｒＲｅｃ（著作権）Ｄｉａｌｏｇ  Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  Ｓｔｕｄｉｏ（ＤＤＳ）６６が、この目的のために利用され得る。ＤＤＳ６６は、クロスプラットフォーム開発環境において、コンパイルされたＧＤＭＬダイアログを相互的にテストし、およびデバッグすることを可能にする。
【００５８】
ターゲットプラットフォームへのシームレスな移動は、モジュールのソフトウェアアーキテクチャを介して達成され、メインＤＤＳプログラムは、単一の構成要素（スピーチ認識、スピーチ出力、ダイアログ管理）間のメッセージおよびデータの交換のために、ＴＣＰ／ＩＰベースのプロセス間通信を用いる。これらの構成要素は、ハードウェア−ＯＳ依存型の様式において実施され、従って、任意のタイプのプラットフォームへポートされる。
【００５９】
図３に示される本発明のシステムの実施形態に従い、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）２０００／ＮＴオペレーションシステム６２は、Ｘ８６ハードウェアプラットフォーム６０上において実施される。ブロック６４は、図２の例示的な実施例と類似する、音声対話システムの基本的な構成要素を含む。
【００６０】
ＤＤＳ／ＧＵＩ６６は、ＴＣＰ／ＩＰ接続によって、ホストエージェントおよびターゲットエージェント７２を利用してダイアログ音声対話システムに接続される。ターゲットエージェント７２を除いて、ＤＳＳ６６は、デバッグユニット６８、プロジェクト設定ユニット７０、ＧＤＣコンパイラ７４、ＧＤＳコンパイラ７６、ロギングおよびテストのためのユニット８０を備える。ここにおいて、ＧＤＳコンパイラ７６は、規格化された、オブジェクト指向の言語ＡＤＡに対するコンパイラである。ＤＤＳ６６は、文法のためのデータベース、すなわちＪａｖａ（登録商標）スピーチ文法フォーマット（ＪＳＧＦ）データベース８２、ダイアログ開発のためのデータベース、すなわちＧＤＭＬデータベース８４、ロギングのためのデータベース８６を備える。
【００６１】
ＪＳＧＦは、スピーチ認識における一般的な使用のための、文法のプラットフォーム独立型、ベンダー独立型のテキストの表記であり、従来の文法表記の使用に加え、Ｊａｖａ（登録商標）プログラミング言語のスタイルおよびきまりを採用する。
【００６２】
ＤＤＳ６６の手段として、実際の音声対話システムにおいて未だ実施されていない構想されているサービスは、シミュレートされ得る（８８）。情報の交換は、ＧＣＦメッセージルータによって再び提供される。例えば、チューナー９２およびＣＤプレーヤー９４の統合がシミュレートされ得る。それぞれのダイアログが上手く開発された後、実際の物理的デバイスが、音声対話システムに接続され得、それによって制御され得る。
【００６３】
図４は、カスタマ特定パルスコード修正（ＰＣＭ）ドライバインターフェース１１０への、本発明に従う音声対話システムの適応を示す。ＰＣＭは、デジタルビットストリームを有するアナログ波形を表すことによって、アナログ情報をデジタル情報へ変換する（逆も、また同様）ための一般的な方法を示す。ＰＡＬ１０４は、カスタマバージョンのＰＣＭの特定の詳述（ビット表記の単語として）への適応を可能にする。
【００６４】
カスタマデバイスおよびオーディオデバイスに対する、音声対話システムのソフトウェア構成要素の全依存物は、ＰＡＬ１０４によって扱われるターゲットシステムへの適応は、実際の環境への、特にハードウェアプラットフォーム１００上において実施されるＯＳおよびドライバ１０２へのＰＡＬ１０４の機能の適応によってのみ達成される。
【００６５】
オーディオＩＯマネージャー１１２は、メッセージルータ１１４を介して他のサービス構成要素（図１を参照）へ接続される本発明の音声対話システムの核心の構成を示す。特定カスタマオーディオドライバ１１０への適応は、ＰＡＬ１０４内においてのみ行われる。ここにおいて、ＰＡＬ１０４は、Ｃプログラミング言語１０６の全範囲を提供するＡＮＳＩライブラリ機能に加え、ＯＳ機能、およびファイルシステム管理１０８をも備える。
【００６６】
通信の面において、カスタマオーディオデバイスドライバは、一部のＰＣＭを利用し得、ＰＡＬは、ＰＡＬと音声対話システムの核心のオーディオＩＯマネージャー１１２との間のデータ接続に用いられる内在するＰＣＭへ、この種のＰＣＭを適応する。
【００６７】
上において論議された全実施形態は、限定として意図されるものではなく、本発明の特徴および利点を示す実施例として提供される。前述の一部または全特徴が、異なった様式において組み合わされ得ることは、理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明に従う、ＳＡＭ、メッセージルータ、およびサービス構成要素を含む音声対話システムの拡張性のあるアーキテクチャを示す。
【図２】ＳＡＭ，メッセージルータ、サービス構成要素、およびＰＡＬを含む本発明の音声対話システムの一実施例のブロック図を示す。
【図３】ＳｔａｒＲｅｃ（著作権）Ｄｉａｌｏｇ  Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  Ｓｔｕｄｉｏに接続された本発明の音声対話システムの有利な実施形態を示す。
【図４】カスタマオーディオドライバ特定へのプラットフォームアブストラクション層の適応を示す。
【符号の説明】
【００６９】
１０，２６  スピーチアプリケーションマネージャー（ＳＡＭ）
１２  サービス構成要素
１４，２８  メッセージルータ
２４  プラットフォームアブスラクション層
２０  ハードウェアプラットフォーム
２２  ドライバ
３０  ジェネラルダイアログマネージャー（ＧＤＭ）
３２  スペルマッチャー
４２  ボイスレコーダ
４６  カスタマプログラマのインターフェース
６６  グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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