(57)【要約】      （修正有）【課題】ユーザーが使用したい音声認識システムが複数存在する場合においても、ユーザーが音響モデルを何度も作成する必要がなく、かつ、各システムにて高精度の音声認識が可能となる音声認識システムを提供する。【解決手段】音声認識システム１は、以下のような構成要素からなる。音響モデル作成装置５０はユーザーを特定話者とした音声認識用の音響モデル５１を作成する。携帯端末装置２は音響モデル作成装置５０から取得した該音響モデル５１を記憶し、該音響モデル５１を、特定話者の音声認識を行なう音声認識装置１００に向け出力する。音声認識装置１００は携帯端末装置２から音響モデル５１を取得する認識装置側音響モデル取得手段６と、取得した該音響モデル５１を登録する音響モデル登録手段５Ｆと、入力された音声波に含まれる認識対象情報を、該音声波と音響モデル５１との情報比較に基づいて認識・特定する音声認識手段とを備える。【選択図】図１
2007034198.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定のユーザーが発する音声波の入力情報に基づき、当該ユーザーを特定話者とした音声認識用の音響モデルを作成する音響モデル作成装置と、
作成された前記音響モデルを、前記音響モデル作成装置から取得する端末側音響モデル取得手段と、取得した該音響モデルを記憶する音響モデル記憶手段と、音響モデル記憶手段から前記音響モデルを読み出して、該音響モデルを、当該音響モデルを用いて前記特定話者の音声認識を行なう音声認識装置に向け出力する端末側音響モデル出力手段とを有した携帯端末装置と、
前記携帯端末装置から前記音響モデルを取得する認識装置側音響モデル取得手段と、取得した該音響モデルを登録する音響モデル登録手段と、話者の発する音声波の入力手段と、入力された前記音声波に含まれる認識対象情報を、該音声波と前記音響モデルとの情報比較に基づいて認識・特定する音声認識手段とを備えた前記音声認識装置と、
を有することを特徴とする音声認識システム。
【請求項２】
前記端末側音響モデル出力手段は、前記音声認識装置に向けて前記音響モデルを無線送信する音響モデル無線送信部を有するものであり、前記認識装置側音響モデル取得手段は、該音響モデルを前記携帯端末装置から無線受信する音響モデル無線受信部を有する請求項１記載の音声認識システム。
【請求項３】
前記端末側音響モデル出力手段は、前記音声認識装置に向けて前記音響モデルを有線送信するためのケーブルが接続される端末側コネクタを有し、前記認識装置側音響モデル取得手段は、該音響モデルを前記携帯端末装置から有線受信するための前記ケーブルが接続される認識装置側コネクタを有する請求項１記載の音声認識システム。
【請求項４】
前記音声認識装置は、入力された前記音声波から認識対象情報を抽出する認識対象情報抽出手段と、抽出された該認識対象情報を認証用マスター情報と照合することにより、前記話者が前記特定話者であるか否かを認証する認証手段を有する請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の音声認識システム。
【請求項５】
前記音声認識装置には、前記認証用マスター情報を前記携帯端末装置から受信して前記認証に使用する請求項４記載の音声認識システム。
【請求項６】
前記音声認識装置が自動車に設けられ、かつ、前記認証手段による認証結果に基づいて、前記自動車の予め定められた搭載機能の動作を制限する機能動作制限手段を備える請求項３ないし請求項５のいずれか１項に記載の音声認識システム。
【請求項７】
前記搭載機能は前記自動車のエンジン始動機能である請求項６に記載の音声認識システム。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の音声認識システムに使用され、特定のユーザーが発する音声波の入力情報に基づき、当該ユーザーを特定話者とする形で作成された音声認識用の音響モデルを外部から取得する端末側音響モデル取得手段と、取得した該音響モデルを記憶する音響モデル記憶手段と、音響モデル記憶手段から前記音響モデルを読み出して、該音響モデルを、当該音響モデルを用いて前記特定話者の音声認識を行なう音声認識装置に向け出力する端末側音響モデル出力手段とを有したことを特徴とする携帯端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、携帯端末装置を用いた音声認識システムと、これに使用する携帯端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開２００３−００５７８２号公報
【０００３】
近年、音声入力やセキュリティー用話者特定等を目的として、音声認識技術が急速に普及しつつある。このうち、音声入力に関しては、不特定話者向け音響モデルを用いた音声認識装置が汎用性に優れているので、パソコンやカーナビゲーションシステムなどを中心に普及しつつある。不特定話者向け音響モデルは、多数の話者による音声入力を繰り返しながら音素や単語に対応する特徴情報を抽出し、周知のＨＭＭ（Hidden Markov Model）等により学習処理して、不特定話者にも対応できるよう一般化したものである。例えば、１台の自動車を家族で使いまわすような場合は、複数話者の音声を共通の音響モデルにより認識できるので便利である。特許文献１には、このような不特定話者向け音響モデルを、ネットワークを用いて配信する方法が開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、学習処理による音響モデルの認識精度向上には限界があり、上記のような不特定話者向け音響モデルを音声認識装置にプレインストールしておく方法では、話者の声質の違い等により誤認識を生じやすい問題がある。他方、話者毎に固有の音響モデルを使用すれば解決が可能であるが、ユーザーが使用したい音声認識装置が複数存在する場合、その全てに音響モデル作成のための音声入力が必要となり、非常に面倒である。
【０００５】
本発明の課題は、ユーザーが使用したい音声認識システムが複数存在する場合においても、ユーザーが音響モデルを何度も作成する必要がなく、かつ、各システムにて高精度の音声認識が可能となる音声認識システムと、それに使用する携帯端末装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の音声認識システムは、
特定のユーザーが発する音声波の入力情報に基づき、当該ユーザーを特定話者とした音声認識用の音響モデルを作成する音響モデル作成装置と、
作成された音響モデルを、音響モデル作成装置から取得する端末側音響モデル取得手段と、取得した該音響モデルを記憶する音響モデル記憶手段と、音響モデル記憶手段から音響モデルを読み出して、該音響モデルを、当該音響モデルを用いて特定話者の音声認識を行なう音声認識装置に向け出力する端末側音響モデル出力手段とを有した携帯端末装置と、
携帯端末装置から音響モデルを取得する認識装置側音響モデル取得手段と、取得した該音響モデルを登録する音響モデル登録手段と、話者の発する音声波の入力手段と、入力された音声波に含まれる認識対象情報を、該音声波と音響モデルとの情報比較に基づいて認識・特定する音声認識手段とを備えた音声認識装置と、を有することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の携帯端末装置は、上記本発明の音声認識システムに使用され、特定のユーザーが発する音声波の入力情報に基づき、当該ユーザーを特定話者とする形で作成された音声認識用の音響モデルを外部から取得する端末側音響モデル取得手段と、取得した該音響モデルを記憶する音響モデル記憶手段と、音響モデル記憶手段から音響モデルを読み出して、該音響モデルを、当該音響モデルを用いて特定話者の音声認識を行なう音声認識装置に向け出力する端末側音響モデル出力手段とを有したことを特徴とする。
【０００８】
上記本発明によると、ユーザーに固有の音響モデルを携帯端末装置に搭載して持ち歩くことができ、ユーザーが使用したい音声認識装置には、該携帯端末装置からいつでも該固有の音響モデルをインストールすることができる。従って、ユーザーは、使用したい音声認識システムが複数存在する場合においても、音響モデルを何度も作成する必要がなく、かつ、ユーザーに固有の音響モデルを用いるので、高精度の音声認識が可能となる。
【０００９】
端末側音響モデル出力手段は、音声認識装置に向けて音響モデルを無線送信する音響モデル無線送信部を有するものであり、認識装置側音響モデル取得手段は、該音響モデルを携帯端末装置から無線受信する音響モデル無線受信部を有するものとして構成できる。音声認識装置側に音響モデル無線受信部を含む受信環境が整っていさえすれば、ユーザーは、携帯端末装置に記憶された音声認識用の音響モデルを無線送信することにより、これを音声認識装置側に容易にインストールすることができる。一方、端末側音響モデル出力手段は、音声認識装置に向けて音響モデルを有線送信するためのケーブルが接続される端末側コネクタを有するものとして構成することもでき、認識装置側音響モデル取得手段は、該音響モデルを携帯端末装置から有線受信するためのケーブルが接続される認識装置側コネクタを有するものとして構成できる。この構成では、携帯端末装置から音声認識装置に音響モデルを有線転送してインストールする構成なので、送受信系統の構成をより簡便化できる利点がある。
【００１０】
本発明において、音声認識装置は、入力された音声波から認識対象情報を抽出し、その認識対象情報を、インストールされた音響モデルと照合することによって、音声入力内容を特定する音声入力機能を有するものとして構成することができる。この場合、音響モデルは音声入力エンジンの中枢部分を構成し、ユーザーが使用を欲する音声認識装置に対し、該ユーザーの携帯端末装置から音響モデルをインストールすれば、いつでも高精度の音声入力機能を利用できる。例えば、同じ自動車のカーナビゲーションシステムの音声入力機能部分に、複数ユーザーが自分の音響モデルを登録（インストール）しておけば、いずれのユーザーも自分固有の音響モデルを使用して高精度の音声入力が可能となる。
【００１１】
一方、音声認識装置は、入力された音声波から認識対象情報を抽出する認識対象情報抽出手段と、抽出された該認識対象情報を認証用マスター情報と照合することにより、話者が特定話者であるか否かを認証する認証手段を有するものとして構成することができる。この機能は、音声認識装置と結び付けられた自動車等の乗り物、建物あるいは電子機器などの使用者を特定ユーザーに限定するために、その音声認識対象となる話者を上記特定ユーザーとして認証するなど、セキュリティー関連機能への適用に有益である。例えば、音声認識装置を自動車に設ける場合、認証手段による認証結果に基づいて、自動車の予め定められた搭載機能の動作を制限する機能動作制限手段を設けることができる。これにより、自動車の特定の搭載機能に関しては、認証受理されたユーザーのみ使用が可能となり、セキュリティー性が向上する。該搭載機能は、例えば自動車のエンジン始動機能とすることができるが、この他、ドアロック機構やトランクの施錠機構にも同様に適用できる。なお、音声認識装置は、認証用マスター情報を携帯端末装置から受信して上記認証に使用することができる。携帯端末装置から音響モデルとともに認証用マスター情報も受信することで、ユーザーは認証に必要な情報である認証用マスター情報を、いちいち音声認識装置側に個別に入力する必要がなくなるので、一層便利になる。
【００１２】
この場合、認証の方式としては、音声入力機能を経由して上記認識対象情報を文字や数字等の符号情報として抽出し、認証用マスター情報を上記符号情報によるマスターＩＤとして、入力・認識された符号情報をそのマスターＩＤと照合して話者認識を行なう方法も可能であるし、ユーザー固有の音響モデルを用いた音声認識となることを利用し、入力された音声波に含まれる話者固有の情報を認識対象情報として抽出して、これを認証用マスター情報と比較・照合して話者認識する方法も可能である。また、この両者を併用した方法ももちろん可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を添付の図面を用いて詳しく説明する。
図１は、本発明の音声認識システム１の概念を示すブロック図である。音声認識システム１は、以下のような構成要素から成り立っている。
・音響モデル作成装置５０：特定のユーザーが発する音声波の入力情報に基づき、当該ユーザーを特定話者とした音声認識用の音響モデル５１を作成する。
・携帯端末装置２：作成された音響モデル５１を音響モデル作成装置５０から取得する端末側音響モデル取得手段３５１と、取得した該音響モデル５１を記憶する音響モデル記憶手段２２３と、音響モデル記憶手段２２３から音響モデル５１を読み出して、該音響モデル５１を、当該音響モデル５１を用いて特定話者の音声認識を行なう音声認識装置１００に向け出力する端末側音響モデル出力手段３２３とを有する。
・音声認識装置１００：携帯端末装置２から音響モデル５１を取得する認識装置側音響モデル取得手段６と、取得した該音響モデル５１を登録する音響モデル登録手段５Ｆと、話者の発する音声波の入力手段５８と、入力された音声波に含まれる認識対象情報を、該音声波と音響モデル５１との情報比較に基づいて認識・特定する音声認識手段とを備える。
【００１４】
同じユーザーが複数の音声認識装置１００を使用したい場合、図１２に示す従来の方式では、各音声認識装置１００のすべてについて、音響モデル５１作成のための音声入力がいちいち必要となり、非常に面倒であった。しかし、図１の本発明の構成では、ユーザーは、専用の音響モデル作成５０を用いて一度だけ自身に固有の音響モデル５１を作成すれば、これを携帯端末装置２に搭載して持ち歩くことができる。そして、ユーザーが使用したい音声認識装置１００に、携帯端末装置２から音響モデル５１を取得する認識装置側音響モデル取得手段６が設けられていさえすれば、該携帯端末装置２からいつでも該固有の音響モデル５１をインストールすることができる。従って、ユーザーは、使用したい音声認識システムが複数存在する場合においても、音響モデル５１を何度も作成する必要がなく、かつ、ユーザーに固有の音響モデル５１を用いるので、高精度の音声認識が可能となる。例えば、後述のごとく、音声認識装置が該ユーザーの所有する自動車の認証システムや、カーナビゲーション装置に組み込まれている場合、音響モデル作成５０は自動車ディーラーのショップあるいはサービスステーションなどに設置しておくと便利である。
【００１５】
図２は、本発明の音声認識システムに使用する携帯端末装置の一例を示す外観斜視図である。携帯端末装置２は、ここでは携帯電話機として構成されており、本体の上寄りに受話器３０３が、同じく下寄りに送話器３０４が配置されており、両者の間には、液晶表示装置（例えば、カラー液晶表示装置）にて構成された液晶モニタ３０８、入力部３０５、及び携帯端末装置２をオンフック状態とオフフック状態との間で切り換えるオンフック／オフフック切換スイッチ３０６が設けられている。本実施形態において携帯端末装置２は、無線電話通信網だけでなく、インターネット等の情報通信網へのアクセスも可能なものとされている。送話器３０４はマイクにて構成される。また、受話器３０３はスピーカで構成されている。
【００１６】
図３は、携帯端末装置２の電気的構成の一例を示すブロック図である。回路の要部は、ＣＰＵ３１２、ＲＡＭ３１３、ＲＯＭ３１４及び入出力部３１１等がバス接続されたマイクロプロセッサを主体とする制御部３１０を含む。また、該バスにはインターフェース３５２を介して、有線による端末側音響モデル取得手段あるいは端末側音響モデル出力手段として機能するコネクタ（端末側音響モデル取得手段）３５１が接続されている。入出力部３１１には、前述の入力部３０５、オンフック／オフフック切換スイッチ３０６が接続される。また、受話器３０３はアンプ３１５とＤ／Ａ変換器３１６を介して、送話器３０４はアンプ３１７とＡ／Ｄ変換器３１８を介して、それぞれ入出力部３１１に接続されている。また、入出力部３１１には、通信回路（端末側音響モデル出力手段）３２３が接続されている。通信回路３２３は、制御部３１０と接続するための接続インターフェース３３１と、これに接続された変調器３３２、送信機３３３、周波数シンセサイザ３３４、受信機３３５、復調器３３６及び共用器３３７等により構成されている。制御部３１０からのデータ信号は変調器３３２により変調され、さらに送信機３３３により共用器３３７を介してアンテナ３３９から送信される。一方、受信電波はアンテナ３３９及び共用器３３７を介して受信器３３５により受信され、復調器３３６で復調された後、制御部３１０のＩ／Оポート３１１に入力される。なお、通信を行なう場合は、例えば送話器３０４から入力された音声信号がアンプ３１７で増幅され、さらにＡ／Ｄ変換器３１８によりデジタル変換されて制御部３１０に入力される。該信号は、必要に応じて制御部３１０にて加工された後、Ｄ／Ａ変換器３１６及びアンプ３１５を介して受話器３０３から出力される。
【００１７】
一方、接続インターフェース３３１には、制御用電波を発信する制御用電波発信器３３８がつながれている。制御用電波は共用器３３７を介してアンテナ３３９から発信される。そして、携帯端末装置２が別の通信ゾーンに移動した場合、網側の無線回線制御局が制御用電波の受信状況に基づいて、周知のハンドオーバ処理を行なう。
【００１８】
次に、ＲＯＭ３１４内には、無線電話通信の基本制御プログラムである通信プログラム、液晶モニタ３０８の画面表示を司る表示プログラム及び音声認識プログラムなどが搭載されている。これらのプログラム群は、いずれもＲＡＭ３１３の対応するメモリ領域３１３ａ〜３１３ｃを用いてＣＰＵ３１２により実行されるものである。そして、音声認識プログラムが使用する音響モデル５１は、不揮発性メモリとしてのフラッシュメモリ（音響モデル記憶手段）２２３に格納されている。
【００１９】
図４は、音響モデル作成装置５０の構成例を示すもので、要部はＣＰＵ５２、ＲＯＭ５３、ＲＡＭ５４及び入出力部５５等がバス接続されたコンピュータを主体に構成されている。入出力部５５には、ユーザーが音声入力するためのマイク５８がアンプ５９及びＡ／Ｄ変換器６０を介して接続されている。また、モニタ音声等を出力するためのスピーカ６１がＤ／Ａ変換器６３及びアンプ６２を介して同様に接続されている。さらに、入出力部５５には、表示用のモニタ５７やキーボードあるいはマウス等からなる入力部５６も接続されている。
【００２０】
また、コンピュータ７０には、インターフェース６４を介してハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等からなる記憶装置６５も接続され、ＯＳの他、音響モデル作成ソフトウェア６５ａもインストールされている。さらに、記憶装置６５には、その音響モデル作成ソフトウェア６５ａにより作成された複数ユーザーの音響モデルを、ユーザーＩＤと対応付けて記憶する音響モデルライブラリ６５ｂが形成されている。さらに、コンピュータ７０には、音響モデルライブラリ６５ｂに格納された作成済みの音響モデルを外部に出力するためのコネクタ３５０が、インターフェース６６を介して接続されている。
【００２１】
音響モデル作成ソフトウェア６５ａは、ユーザーの入力音声をサンプリングしてデジタル波形データとしてキャプチャする音声キャプチャプログラム、得られたデジタル波形データをスペクトラム変換するためのフーリエ変換プログラム、得られたスペクトラムを解析して音響モデル作成用の特徴情報を抽出する特徴抽出プログラム等を含む。これらのプログラム群は、いずれもＲＡＭ５４の対応するメモリ領域５４ａ〜５４ｃを用いてＣＰＵ５２により実行されるものである。
【００２２】
音響モデルとしては、次のいずれを用いてもよい。
（１）言語の音声認識に必要な音節（例えば、日本語の場合は５０音）を全て１音ずつユーザーに発音させ、その特徴情報を個別に抽出して音節（例えば「あ」「い」「う」「え」「お」‥）単位で音響モデルを作成する。認識に必要な音節数が限られているので、音響モデル作成に必要な入力音声パターンが少なくてすむが、その音響モデルを用いて音声認識する際には、音節が明瞭に分離できるよう、ゆっくり明瞭に発音しつつ入力しなければ、認識精度が低下する難点はある。
（２）隣接音同士の連なりやイントネーション、あるいはリズムなども含めて包括的な言語認識を行なうために、個々の言語に特有の音列（あるいは単語）の出現頻度を統計分析し、頻度の高い一定数の音列をユーザーに発音させて、音列単位で音響モデルを作成する。（１）型の音響モデルを補足的に組み合せてもよい。ユーザーがある程度普通にしゃべっても、一定レベル以上の音声認識精度が期待できるが、音響モデル作成に必要な入力音声パターンが多量に必要である。
【００２３】
なお、いずれの方法においても、同じ音節ないし音列を、入力音声パターンを変更しながら繰り返し入力し、正しい認識結果と照合しつつ、その結果を周知の学習アルゴリズム（例えばＨＭＭ法など）によりフィードバックして音響モデルを学習補正して用いることができる。これにより、音声認識精度は一層高められる。
【００２４】
図７は、音響モデル作成ソフトによる処理の流れを示すものである。Ｓ１では、音響モデル作成用に予め定められた上述の音声入力パターンを、モニタ５７（図４）への表示あるいはスピーカ６１（図４）からの出力によりユーザに指示する。指示された音声パターンのユーザーによる発音をマイク５８（図４）で検出し、一定のサンプリングレートで量子化してデジタル音声波形を取得し、音声キャプチャメモリ５４ａ（図４）に格納する。Ｓ３では、そのデジタル音声波形に必要に応じてフィルタリングを施し、その後、フーリエ変換ワークエリア５４ｂ（図４）を用いてフーリエ変換演算処理を行ない、音声スペクトラムを得る。
【００２５】
なお、図８の上に示すような微細構造を含んだスペクトル波形よりも、下に示すようなスペクトル概形（主に、声の質を反映した情報である）の方が測定の再現性に優れ、かつ個人識別情報としても十分に有効であり、照合処理も容易であることが知られている。このスペクトル概形はスペクトル包絡とも称され、周知の種々の音声分析アルゴリズム（例えば、ノンパラメトリック分析法による場合は、短時間自己相関分析法、短時間スペクトル分析法、ケプストラム分析法、帯域フィルタバンク分析法あるいは零交差数分積法など、パラメトリック分析法による場合は、線形予測分析法、最尤スペクトル推定法、共分散法、ＰＡＲＣＯＲ分析法、ＬＳＰ分析法など）により抽出・演算が可能である。
【００２６】
図７に戻り、Ｓ３でスペクトラム波形が得られればＳ４に進み、該スペクトラム波形から特徴情報を抽出する。例えば、上記スペクトル包絡には、音声に応じて固有のピーク位置を生ずるので、例えば図９に示すごとく、このピークの出現個数、ピーク位置あるいはピーク高さを、認識するべき音声パターン（音節、音列）と対応付けて記憶したものを音響モデルデータ５１として作成することができる。同じ音声パターンに対するピークの出現個数については、話者が相違しても概ね同一であり、話者の違いによりピーク位置及びピーク高さ（あるいは、ピーク間の強度比）が相違する。不特定話者認識の場合は、個々の音声パターンに設定するピーク位置やピーク高さの許容範囲を、多数話者間での個人差が吸収できる程度に、複数話者入力に基づく学習処理により広めに決定すればよい。しかし、ここでは、ユーザー固有の音声認識に有用な音響モデル作成を目的としているので、多数話者による学習処理は行なわない。
【００２７】
図７に戻り、Ｓ４で抽出された特徴情報は、元の入力音声パターンが示す音節や音列（音声認識結果として得るべき情報の観点から表現すれば、上記音節や音列に対応する文字あるいは文字列である）の特定情報と対応付けて記憶される。そして、全ての入力音声パターンについての上記の処理が完了すれば、Ｓ７にて、最終的に得られた音響モデルデータを、ユーザー特定情報（ユーザーＩＤ）と対応付けてライブラリ６５ｂ（図４）に登録する。
【００２８】
次に、上記のようにして作成された音響モデルは、音響モデル作成装置５０から作成された図３の携帯端末装置２にインストールされる。この場合、音響モデル作成装置５０側のコネクタ３５０と携帯端末装置２側のコネクタ３５１とをデータケーブルで接続し、音響モデル５１を転送する。携帯端末装置２では、転送されてくる音響モデル５１をフラッシュメモリ２２３に格納し、インストールが完了する。
【００２９】
音響モデル５１がインストールされた携帯端末装置２は、ユーザが所望の場所へどこへでも持ち運びが可能である。そして、ユーザーが使用を希望する音声認識装置に、該携帯端末装置２からの音響モデル５１を取得するためのインターフェース機能が備わっていれば、ユーザーは該音声認識装置に自身に固有の音響モデル５１を転送することができ、音声認識装置に音声入力して音響モデルをいちいち作成する手間が省かれる。
【００３０】
以下、その音声認識装置を自動車に設ける場合を例にとり説明する。図５は、音声認識によるユーザー認証機能及びイモビライザーを具備したエンジン始動制御システムの電気的構成の一例を示すブロック図であり、無線キーの役割を果たす上記の携帯端末装置２と、自動車３に搭載されたイモビ制御部５及び通信回路６を備え、イモビ制御部５は通信回路６からリクエスト信号を間欠的に車内に出力させる。そして、携帯端末装置２は車内の所定の領域に入り込んでリクエスト信号を受け取ると、携帯端末装置２が持つ認証ＩＤを自動車３側に自動で無線送信する。
【００３１】
また、イモビ制御部５とともにエンジン始動制御部をなす電源制御部１３、エンジン１６の燃料噴射やエンジン点火を制御するエンジン制御部１４、及びエンジン停止時にステアリング軸（操舵部）の回転をロックするステアリングロック装置９が設けられている。ステアリングロック装置９は、ステアリングロック制御部１０、アクチュエータとしてのステアリングロック用モータ１１及びステアリングロック１２を備えている。
【００３２】
図５に示すように、ロックとアンロックとの識別信号は、例えばアンロックをアクティブに、ロックを非アクティブに対応させたレベル信号の形でロック制御部に入力される。本実施形態では、アンロック検出スイッチ３４及びロック検出スイッチ３３のスイッチ出力が、いずれもオンの時アクティブ（例えばハイレベル）、オフのときに非アクティブ（例えばローレベル（接地））であり、リセットにより識別信号がロックとなるよう、ラッチ回路３２のセット端子にアンロック検出スイッチ３４の出力を、リセット端子にロック検出スイッチ３３の出力をそれぞれ入力するとともに、該ラッチ回路３２の出力をロックとアンロックとの識別信号として用いている。
【００３３】
次に、自動車３はプッシュスイッチとして構成されたエンジン始動スイッチ２１を操作することにより、エンジン１６の始動・停止が行なえるワンプッシュ式エンジン作動システムを備えている。エンジン始動スイッチ２１は車内のコックピットパネル脇など、自動車内にて運転車の手の届くところに配設され、ブレーキペダルを踏みながら押圧操作することで、エンジン始動が可能となる。ブレーキペダルの踏下はブレーキスイッチ（ブレーキセンサ）１０１が検出する。エンジン始動スイッチ２１とブレーキスイッチ１０１は、いずれも電源制御部１３に接続されている。
【００３４】
イモビ制御部５は、携帯器２からのユーザー認証ＩＤを、通信回路６を介して受信し、その認証ＩＤと自動車３に予め登録されたマスターＩＤ（認証用マスター情報）とを照合する。そして、イモビ制御部５は２つのＩＤが一致すればドアロック用モータを駆動してドアロック８を解錠する。一方、イモビ制御部５はドアロック８が解錠された状態で携帯端末装置２からの認証ＩＤを受信しなくなると、ドアロック用モータを駆動してドアロック８を施錠する。このため、ユーザーが自動車３に近づけば自動でドアロック８が解錠され、自動車３から離れれば自動でドアロック８が施錠される。
【００３５】
図５では、信号伝達系統の理解の容易性に重点をおいて各制御部の接続形態を図示しているが、実際には図６に示すように、イモビ制御部５、ステアリングロック制御部１０、電源制御部１３及びエンジン制御部１４が、それぞれＣＰＵ、ＲＯＭ（個々の機能実現を司る制御プログラムが搭載されている）、ＲＡＭ及び入出力部（Ｉ／Ｏポート）がバス接続された周知のコンピュータハードウェアからなるＥＣＵとして構成され、互いにシリアル通信バス３５を介してネットワーク接続されたものである。図６では、イモビ制御部５にて代表させる形で、ＥＣＵの内部構造を図示している（ＣＰＵ５Ａ、ＲＯＭ５Ｂ、ＲＡＭ５Ｃ及び入出力部５Ｄがバス接続されている）。なお、イモビ制御部５には不揮発性メモリとしてのＥＥＰＲＯＭ５Ｆが設けられ、前述のマスターＩＤを記憶し、かつ携帯器２から送られてくるユーザー認証ＩＤとこれを照合するためのユーザーＩＤ照合メモリ５ｍ１が形成されている。また、前述の通信回路６はイモビ制御部の入出力部５Ｄに図示しないインターフェースを介して接続されている。
【００３６】
上記のＩＤ認証に音声認識処理を組み込む方法は、下記のごとく複数種類存在し、そのいずれを採用してもよい。
（１）携帯端末装置２に事前に組み込まれた上記のユーザー認証ＩＤを、音声認識とは無関係に自動車側に無線送信し、自動車側でこれを上記マスターＩＤと照合する第一の認証処理を行なう一方、自動車側でユーザーが認証のための音声入力を行ない、その音声入力内容を音声認識処理により特定し、上記のマスターＩＤとは別に記憶された音声認証用マスターＩＤ（認証用マスター情報：記憶場所は、例えば図６のＥＥＰＲＯＭ５Ｆ内のメモリ５ｍ２である）と、特定された音声入力内容とを照合して第二の認証処理（音声認証処理）を行なう。この場合、第一の認証処理と第二の認証処理との双方が照合一致（つまり、受理認証）されたときに、自動車のドアロック解除やエンジン始動などを許可するように構成することで、セキュリティー性をより高めることができる。なお、音声認証用マスターＩＤを携帯端末装置２側で作成し、これを自動車側（音声認識装置側）に無線送信して使用するようにしてもよい。自動車側では、その受信した音声認証用マスターＩＤをＥＥＰＲＯＭ５Ｆ内のメモリ５ｍ２内に記憶することができる。
【００３７】
（２）（１）に類似した方法であり、携帯端末装置２に事前に組み込まれたユーザー認証ＩＤを、音声認識とは無関係に自動車側に無線送信し、自動車側でこれをマスターＩＤと照合する第一の認証処理を行なう一方、携帯端末装置２側でユーザが認証のための音声入力を行ない、携帯端末装置２側ではその音声波形サンプリングとスペクトラム変換までの処理を行なう。そして、そのスペクトラムデータを自動車側に転送し、該自動車側にて、受信したスペクトラムデータを用いた音声認識処理によりユーザーによる音声入力内容を特定し、上記のマスターＩＤとは別に記憶された音声認証用マスターＩＤと、特定された音声入力内容とを照合して第二の認証処理を行なう。携帯端末装置２における音声入力内容の認識結果は自動車側に無線送信され、自動車側ではその受信内容と音声認証用マスターＩＤとの照合処理を行なう。音声認証用マスターＩＤは、携帯端末装置２から受信したものを使用することもできる。
【００３８】
（３）上記（１）（２）の処理で、第一の照合処理を省略した構成。
【００３９】
（４）上記（１）〜（３）で、携帯端末装置２側でユーザが認証のための音声入力を行ない、その音声入力内容を音声認識処理により特定し、携帯端末装置側に格納された音声認証用マスターＩＤと照合して予備認証処理を行なう方法。予備認証が受理された場合のみ、上記の第一の認証処理あるいは第二の認証処理に移行する。この方法は、携帯端末装置２が盗難等にあった場合のセキュリティー向上に寄与する。
【００４０】
上記各方式において携帯端末装置２側での音声認識処理を行なう場合は、携帯端末装置２にインストールされた音響モデル５１をそのまま用いて実行することができる。他方、自動車側での音声認識処理のために、携帯端末装置２に格納された音響モデル５１を自動車側（イモビ制御部５）に転送し、インストールしておく必要がある。音響モデル５１は、イモビ制御部５においては、ＥＥＰＲＯＭ５Ｆの音響モデルデータメモリ５ｍ３（音響モデル登録手段）に登録される。また、携帯端末装置２からイモビ制御部５（音声認識装置）への音響モデル５１（あるいは前述の音声認証用マスターＩＤ（認証用マスター情報）の転送は、無線で行なっても有線で行なってもいずれでもよい。前者の場合、携帯端末装置２は無線送信部（音響モデル無線送信部）３２３（図１）から音響モデル５１を送信し、イモビ制御部５は通信回路６を介して音響モデル５１を受信する（従って、無線送信部３２３が端末側音響モデル出力手段を構成し、通信回路６が認識装置側音響モデル取得手段を構成する）。また、後者の場合は、イモビ制御部５にインターフェース３を介してバスに接続されたデータ送受信用のコネクタ４が設けられており、携帯端末装置２とイモビ制御部５とは、図３のコネクタ３５１と上記コネクタ４とを介してケーブル接続され、音響モデル５１の送信処理がなされる（従って、コネクタ３５１が端末側音響モデル出力手段を構成し、コネクタ４が認識装置側音響モデル取得手段を構成する）。
【００４１】
図１０は、音響モデルのインストール処理の流れを示すもので、Ｓ５１で携帯端末装置２とイモビ制御部５（音声認識装置）との無線ないし有線による接続確認を行ない、Ｓ５２で正常接続が確認されればＳ５３に進み、携帯端末装置２側からユーザー特定情報（ユーザーＩＤ及びパスワードなど）を入力する。Ｓ５４で、入力されたユーザー特定情報を携帯端末装置２側に登録されているユーザー特定情報と照合し、Ｓ５５で受理認証されれば、Ｓ５６で、該ユーザー特定情報に対応する音響モデルを、イモビ制御部５（音声認識装置）に転送する。イモビ制御部５では、転送されてくる音響モデル５１を音響モデルデータメモリ５ｍ３に格納し、インストールが完了する。
【００４２】
イモビ制御部５は、音声認識装置としても機能させるために、音声入力用のマイク８が、アンプ８ａ及びＡ／Ｄ変換器８ｂを介して入出力部５Ｄに接続されている。なお、本実施形態では、イモビ制御部５のＣＰＵ５Ａへの処理負担を軽減するために、Ａ／Ｄ変換器８ｂと入出力部５Ｄにとの間に、サンプリング／デジタル化された音声波形データを、スペクトラム化のための高速フーリエ変換処理するＤＳＰ（Digital Signal Processor）８ｃが設けられており、入力音声のスペクトラム波形データが入出力部５Ｄからイモビ制御部５（音声認識装置）に入力されるようになっている。
【００４３】
図１１は、音響モデル５１を用いた上記音声認証処理の流れの一例を示すもので、Ｓ１５１で入力音声の波形データをキャプチャし、Ｓ１５２でこれを音節（あるいは音列）に分解し、個々にフーリエ変換処理してスペクトラムを得る。そして、Ｓ１５３で各スペクトラムから特徴情報を抽出し（認識対象情報抽出手段）、これを音響モデル５１上で照合・検索することにより、入力音声の内容を特定する。しかし、話者が音響モデル５１に対応するユーザーとは別人であった場合には、Ｓ１５４で抽出された特徴情報が音響モデル５１と一致せず、入力音声の内容が特定不能となる。この場合はＳ１５５からＳ１６１に進み、棄却認証とする。
【００４４】
他方、Ｓ１５５で入力音声の内容が特定可能であった場合はＳ１５７に進み、特定された内容（音声入力文字列）を音声認証用ＩＤと照合する。照合一致であればＳ１６０に進んで受理認証となり、照合不一致であればＳ１６１に進んで棄却認証となる。なお、携帯端末装置２に事前に組み込まれたユーザー認証ＩＤを、音声認識とは無関係に自動車側に無線送信し、自動車側でこれを上記マスターＩＤと照合する第一の認証処理を行なう場合は、図１１のＳ１５９において第一の認証処理が受理認証であったか否かを確認し、受理されていればＳ１６０に進んで受理認証となり、受理されていなければＳ１６１に進んで棄却認証となる。
【００４５】
なお、音声認識の適用対象は上記のごとき認証処理に限られるものではなく、カーナビゲーション装置等における音声入力処理などにももちろん適用可能である。図６の構成では、シリアル通信バス３５を介してカーナビゲーション制御部７が接続されており、これに音声認識エンジン（音声認識プログラム）７ｓが搭載されるとともに、音響モデルデータメモリ７ｍが前述のイモビ制御部５と同様に設けられており、携帯端末装置２からの音響モデル５１のインストールが可能である。カーナビゲーション制御部７には地図データ記憶部７ｇ、ＧＰＳ７ｈ及び表示部７ｄが接続され、図示しない制御プログラムにより周知のカーナビゲーション機能が実現される。ここでは、目的地設定などに必要な情報がマイク８から音声入力されるようになっており、アンプ８ａ及びＡ／Ｄ変換器８ｂを介してデジタル波形サンプリングされ、さらにＤＳＰ８ｃにてスペクトラムにリアルタイム変換される。音声認識エンジン７ｓでは、図１１と同様の処理にて音声入力内容を特定し、その特定内容に従って必要な処理が実行される。
【００４６】
また、上記の適用対象は自動車関連電子機器に限定されるものでもなく、建物の出入り口に設けられたドアロック機構や、銀行ＡＴＭ、自動販売機などの電子機器にて、使用者を認証したり、あるいは機器機能を利用するための入力を音声にて行なうために、同様に本発明の適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の音声認識システムの概念説明図。
【図２】本発明の音声認識システムに使用する携帯端末装置の一例を示す外観斜視図。
【図３】携帯端末装置の電気的構成の一例を示すブロック図。
【図４】音響モデル作成装置の電気的構成の一例を示すブロック図。
【図５】本発明を適用可能な自動車のエンジン始動システムの概略構成を示すブロック図。
【図６】図５の制御系の構成をより詳細に示すブロック図。
【図７】音響モデル作成処理の流れを示すフローチャート。
【図８】音声スペクトラムからの特徴抽出の概念を示す説明図。
【図９】音響モデルの一例を示す説明図。
【図１０】音声認識装置に対する音響モデルのインストール処理の流れを示すフローチャート。
【図１１】音声認証処理の流れを示すフローチャート。
【図１２】従来の音声認識システムを示す図。
【符号の説明】
【００４８】
２  携帯端末装置
４  認識装置側コネクタ（認識装置側音響モデル取得手段）
５Ｆ  ＥＥＰＲＯＭ（音響モデル登録手段）
６  通信回路（認識装置側音響モデル取得手段）
５０  音響モデル作成装置
５１  音響モデル
５８  マイク（入力手段）
１００  音声認識装置
２２３  フラッシュメモリ（音響モデル記憶手段）
３５１  端末側コネクタ（端末側音響モデル取得手段、端末側音響モデル出力手段）
３２３  無線送信部（音響モデル無線送信部：端末側音響モデル出力手段）
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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