(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声を入力する音声入力装置と、
入力される音声に対する認識対象語を記憶する記憶装置と、
前記音声入力装置に入力された音声と、前記記憶装置に記憶されている認識対象語とが一致する度合いを示す一致度を演算するとともに、前記一致度の大きい順に所定の数の認識対象語を抽出して認識候補とする制御装置と、
少なくとも前記認識候補の中から所望の認識候補を選択する操作を操作者が行うことができる操作装置と、
操作者が前記操作装置を操作したときの操作感を前記認識候補の一致度の大きさに応じて変更する操作感変更装置とを備えることを特徴とする音声認識装置。
【請求項２】
請求項１に記載の音声認識装置において、
前記操作感変更装置は、操作者が前記操作装置を用いて前記認識候補を選択する操作をアシストする力を発生させるものであり、前記認識候補の一致度が大きいほど発生させる前記アシスト力を大きくすることを特徴とする音声認識装置。
【請求項３】
請求項２に記載の音声認識装置において、
前記操作装置はホイールを備えた回転式入力装置であって、操作者が前記ホイールを回転させることにより前記選択操作を行うことができるものであり、
前記操作感変更装置は、前記ホイールの回転力を前記認識候補の一致度の大きさに応じて変更することを特徴とする音声認識装置。
【請求項４】
請求項１に記載の音声認識装置において、
前記操作感変更装置は、操作者が前記操作装置を用いて前記認識候補を選択する操作力に抵抗する力を発生させるものであり、前記一致度が所定の値より小さい認識候補を操作者が選択する際に、前記操作装置の操作力に抵抗する力を加えることを特徴とする音声認識装置。
【請求項５】
請求項１に記載の音声認識装置において、
前記操作感変更装置は、操作者が前記操作装置を用いて前記認識候補を選択する操作を妨げる力を発生させるものであり、前記認識候補の一致度と次の認識候補の一致度との差が所定の値より大きい場合に、操作者が前記次の認識候補を選択する際に前記操作装置の操作力に抵抗する力を加えることを特徴とする音声認識装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載の音声認識装置において、
前記操作感変更装置から前記操作装置に加えられた抵抗力に反して操作者が前記操作装置の操作を継続したときは、音声入力処理を再度行うことを特徴とする音声認識装置。
【請求項７】
請求項４または５に記載の音声認識装置において、
前記操作感変更装置から前記操作装置に加えられた力に反して操作者が前記操作装置の操作を継続したときは、前記音声入力以外の入力機能が起動することを特徴とする音声認識装置。
【請求項８】
請求項７に記載の音声認識装置において、
前記音声入力以外の入力機能は、文字入力機能であることを特徴とする音声認識装置。
【請求項９】
請求項４〜８のいずれかに記載の音声認識装置において、
前記操作装置はホイールを備えた回転式入力装置であって、操作者が前記ホイールを回転させることにより前記選択操作を行うことができるものであり、
前記操作感変更装置は、前記ホイールの回転力に抵抗する力を発生させることを特徴とする音声認識装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の音声認識装置において、
前記操作装置はホイールを備えた回転式入力装置であって、操作者が前記ホイールを回転させることにより前記選択操作を行うことができるものであり、
前記操作感変更装置は、前記認識候補が選択された状態から次の認識候補を操作者が選択する操作をアシストする力を前記ホイールの回転力として発生させ、
前記一致度が所定の値より小さい認識候補を操作者が選択する際の前記ホイールの回転操作量を、前記一致度が所定の値より大きい認識候補を操作者が選択する際の前記ホイールの回転操作量よりも多くしたことを特徴とする音声認識装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力された音声を認識して、入力された実際の音声に対する認識候補を表示する音声認識装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の音声認識装置として、特開平１１−３５２９９１号公報に開示されたものがある。この音声認識装置では、単音節ごとに区切って発声された音声を認識して認識候補を表示し、表示した認識候補が音声入力者によって確定されるまで、順次認識候補を表示していくものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の音声認識装置では、所望の認識候補が得られない場合、次の認識候補を順次表示させていくが、例えば音声入力時に大きいレベルの騒音が混入した時には、認識候補を順次表示させていっても所望の認識候補が表示されないことがある。
【０００４】
本発明の目的は、認識候補を順次表示させても所望の認識結果が得られないと判断されるときには、その旨を操作者に伝えることにより、認識候補の無駄な選択操作を防ぐことができる音声認識装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
（１）請求項１の発明は、音声を入力する音声入力装置と、入力される音声に対する認識対象語を記憶する記憶装置と、音声入力装置に入力された音声と、記憶装置に記憶されている認識対象語とが一致する度合いを示す一致度を演算するとともに、一致度の大きい順に所定の数の認識対象語を抽出して認識候補とする制御装置と、少なくとも認識候補の中から所望の認識候補を選択する操作を操作者が行うことができる操作装置と、操作者が操作装置を操作したときの操作感を認識候補の一致度の大きさに応じて変更する操作感変更装置とを備えることにより、上記目的を達成する。
（２）請求項２の発明は、請求項１の音声認識装置において、操作感変更装置は、操作者が操作装置を用いて認識候補を選択する操作をアシストする力を発生させるものであり、認識候補の一致度が大きいほど発生させるアシスト力を大きくすることを特徴とする。
（３）請求項３の発明は、請求項２の音声認識装置において、操作装置はホイールを備えた回転式入力装置であって、操作者がホイールを回転させることにより選択操作を行うことができるものであり、操作感変更装置は、ホイールの回転力を認識候補の一致度の大きさに応じて変更することを特徴とする。
（４）請求項４の発明は、請求項１の音声認識装置において、操作感変更装置は、操作者が操作装置を用いて認識候補を選択する操作力に抵抗する力を発生させるものであり、一致度が所定の値より小さい認識候補を操作者が選択する際に、操作装置の操作力に抵抗する力を加えることを特徴とする。
（５）請求項５の発明は、請求項１の音声認識装置において、操作感変更装置は、操作者が操作装置を用いて認識候補を選択する操作を妨げる力を発生させるものであり、認識候補の一致度と次の認識候補の一致度との差が所定の値より大きい場合に、操作者が次の認識候補を選択する際に操作装置の操作力に抵抗する力を加えることを特徴とする。
（６）請求項６の発明は、請求項４または５の音声認識装置において、操作感変更装置から操作装置に加えられた抵抗力に反して操作者が操作装置の操作を継続したときは、音声入力処理を再度行うことを特徴とする。
（７）請求項７の発明は、請求項４または５の音声認識装置において、操作感変更装置から操作装置に加えられた力に反して操作者が操作装置の操作を継続したときは、音声入力以外の入力機能が起動することを特徴とする。
（８）請求項８の発明は、請求項７の音声認識装置において、音声入力以外の入力機能は、文字入力機能であることを特徴とする。
（９）請求項９の発明は、請求項４〜８のいずれかの音声認識装置において、操作装置はホイールを備えた回転式入力装置であって、操作者がホイールを回転させることにより選択操作を行うことができるものであり、操作感変更装置は、ホイールの回転力に抵抗する力を発生させることを特徴とする。
（１０）請求項１０の発明は、請求項１の音声認識装置において、操作装置はホイールを備えた回転式入力装置であって、操作者がホイールを回転させることにより選択操作を行うことができるものであり、操作感変更装置は、認識候補が選択された状態から次の認識候補を操作者が選択する操作をアシストする力をホイールの回転力として発生させ、一致度が所定の値より小さい認識候補を操作者が選択する際のホイールの回転操作量を、一致度が所定の値より大きい認識候補を操作者が選択する際のホイールの回転操作量よりも多くしたことを特徴とする。
【０００６】
【発明の効果】
本発明によれば、次のような効果を奏する。
（１）請求項１〜１０の発明によれば、入力された音声と認識対象語との一致度の大きさに応じて、認識候補を選択する際に用いられる操作装置の操作感を変更するようにしたので、認識候補の選択操作を継続して行っても所望の認識候補が得られないとの判断を操作者が行うことができる。
（２）請求項２の発明によれば、操作装置には、操作者が認識候補を選択する操作をアシストする力が加わり、認識候補の一致度が大きいほど加わる力を大きくするので、操作装置に加わる力の大きさに基づいて、所望の認識候補が得られる可能性の判断を操作者が行うことができる。
（３）請求項３の発明によれば、操作装置はホイールを備えた回転式入力装置であって、操作者がホイールを回転させることにより選択操作を行うことができるものであり、ホイールが回転する方向に力が加わるので、操作者はホイールの回転操作時の感覚により、所望の認識候補が得られる可能性の判断を行うことができる。
（４）請求項４の発明によれば、一致度が所定の値より小さい認識候補を操作者が選択する際に、操作者が認識候補を選択する操作力に抵抗する力が操作装置に加わるので、継続して認識候補の選択操作を行っても所望の認識候補が得られないとの判断を操作者が行うことができる。
（５）請求項５の発明によれば、認識候補の一致度と次の認識候補の一致度との差が所定の値より大きい場合に、操作者が次の認識候補を選択する際に、操作者が認識候補を選択する操作力に抵抗する力が操作装置に加わるので、継続して認識候補の選択操作を行っても所望の認識候補が得られないとの判断を操作者が行うことができる。
（６）請求項６の発明によれば、操作装置に加えられた力に反して認識候補を選択する操作が行われたときは、音声入力処理を再度行うので、所望の認識候補が得られる可能性が低いにも関わらず、認識候補の選択操作が継続されるのを防ぐことができる。
（７）請求項７の発明によれば、操作装置に加えられた力に反して認識候補を選択する操作が行われたときは、音声入力以外の入力機能が起動するので、所望の認識候補が得られる可能性が低いにも関わらず、認識候補の選択操作が継続されるのを防ぐことができる。
（８）請求項８の発明によれば、音声入力以外の入力機能は文字入力機能であるので、文字入力による確実な入力を行うことができる。
（９）請求項９の発明によれば、操作装置はホイールを備えた回転式入力装置であって、操作者がホイールを回転させることにより選択操作を行うことができるものであり、ホイールの回転力に抵抗する力が加わるので、操作者はホイールの回転操作時の感覚により、認識候補の選択操作を継続して行っても所望の認識候補が得られないとの判断を操作者が行うことができる。
（１０）請求項１０の発明によれば、操作装置はホイールを備えた回転式入力装置であって、操作者がホイールを回転させることにより選択操作を行うことができるものであり、一致度が所定の値より小さい認識候補を操作者が選択する際のホイールの回転操作量を、一致度が所定の値より大きい認識候補を操作者が選択する際の回転操作量よりも多くしたので、操作者はホイールの回転操作時の感覚により、認識候補の選択操作を継続して行っても所望の認識候補が得られないとの判断を操作者が行うことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明による音声認識装置の第１の実施の形態の構成を示す図である。本発明による音声認識装置は、マイク１０１と、スピーカ１０２と、信号処理ユニット１０３と、入力装置１０４と、ディスプレイ１０５とを備える。信号処理ユニット１０３は、Ａ／Ｄコンバータ１０３１と、Ｄ／Ａコンバータ１０３２と、出力アンプ１０３３と、信号処理装置１０３４とを有する。
【０００８】
マイク１０１を介して入力された音声は、音声信号として信号処理ユニット１０３のＡ／Ｄコンバータ１０３１に入力される。Ａ／Ｄコンバータ１０３１は、入力された音声信号をデジタル信号に変換して、信号処理装置１０３４に出力する。信号処理装置１０３４は、ＣＰＵ１０３４ａとメモリ１０３４ｂとを有し、外部記憶装置１０３５に記憶されている認識対象語のデジタル信号と、入力された音声のデジタル信号との一致度を演算する。
【０００９】
Ｄ／Ａコンバータ１０３２は、スピーカ１０２から音声等を出力するために、デジタル信号をアナログ信号に変換して、出力アンプ１０３３に出力する。Ｄ／Ａコンバータ１０３２から出力アンプ１０３３に入力されたアナログ信号は増幅されて、スピーカ１０２を介して音声として出力される。
【００１０】
ディスプレイ１０５は、入力された音声の認識候補等を表示するためのものである。入力装置１０４は、ホイール１０４ａと複数個のスイッチ１０４ｂとを有し、操作者の音声認識開始要求入力、入力の取り消し、認識候補選択操作等を検出して信号処理装置１０３４に出力する。ホイール１０４ａは、図１の矢印Ａの方向への押し込み操作と、矢印Ｂの方向への回転操作とが可能である。矢印Ａの方向への押し込み操作は、例えばディスプレイ１０５に表示された認識候補の確定操作時に行われ、矢印Ｂの方向への回転操作は、ディスプレイ１０５に表示された認識候補の選択操作時に行われる。
【００１１】
図２は、入力装置１０４の構成を示す詳細図である。入力装置１０４は、上述したホイール１０４ａとスイッチ１０４ｂの他に、ホイール駆動モータ１０４ｃとホイール制御ＣＰＵ１０４ｄとホイール位置センサ１０４ｅと通信デバイス１０４ｆとを備える。ホイール駆動モータ１０４ｃは、ホイール１０４ａの矢印Ｂの回転方向にトルクを発生することができる。操作者が回転する方向にトルクを発生すると、操作者がホイール１０４ａを回転させるのを助け、操作者が回転する方向と逆の方向にトルクを発生すると、操作者がホイール１０４ａを回転させるのを妨げることになる。このトルクの発生により、操作者はホイール１０４ａの回転操作が軽くなる感覚や重くなる感覚を感じる。従って、ホイール駆動モータ１０４ｃは、操作者のホイール１０４ａの操作感を変更させることができる。
【００１２】
ホイール位置センサ１０４ｅは、ホイール１０４ａの回転角および矢印Ａ方向の押し込み操作を検出する。ホイール位置センサ１０４ｅにより検出された信号は、ホイール制御ＣＰＵ１０４ｄに送られる。ホイール制御ＣＰＵ１０４ｄは、ホイール位置センサ１０４ｅから入力された信号をデジタル化してホイール位置情報に変換するとともに、信号処理装置１０３４から入力される、後述する発生トルクパターン情報とホイール位置情報とに基づいて、ホイール駆動モータ１０４ｃに発生させるトルク量を計算する。ホイール制御ＣＰＵ１０４ｄは、計算した発生トルク量に基づいたトルク制御信号をホイール駆動モータ１０４ｃに出力する。ホイール駆動モータ１０４ｃは、この制御信号に基づいて駆動し、ホイール１０４ａの矢印Ｂの回転方向にトルクを発生させる。
【００１３】
通信デバイス１０４ｆは、信号処理装置１０３４と接続されており、ホイール制御ＣＰＵ１０４ｄから入力されるホイール位置情報を信号処理装置１０３４に出力するとともに、信号処理装置１０３４から入力される発生トルクパターン情報をホイール制御ＣＰＵ１０４ｄに出力する。
【００１４】
図３は、本発明による音声認識装置により行われる一実施の形態の処理手順を示すフローチャートである。この制御は、信号処理ユニット１０３の信号処理装置１０３４により行われる。ステップＳ２０１から始まる処理は、操作者が入力装置１０４を操作して、音声入力を開始する旨の信号が信号処理装置１０３４に入力されることにより始まる。
【００１５】
ステップＳ２０１では、音声認識処理を開始する旨を操作者に知らせるための告知音信号を外部記憶装置１０３５から読み込んで、Ｄ／Ａコンバータ１０３２に出力する。Ｄ／Ａコンバータ１０３２でアナログ変換された告知音信号は、出力アンプ１０３３を介してスピーカ１０２から告知音として出力される。操作者は、スピーカ１０２から発せられる告知音を聞いて、マイク１０１に音声入力を開始する。ここでは、本発明による音声認識装置をカーナビゲーション装置に適用する例について取りあげる。すなわち、操作者が目的地を音声入力するものである。ここでは、目的地の都道府県の名称を音声入力するものとし、外部記憶装置１０３５には、都道府県の名称が認識対象語として記憶されているものとする。
【００１６】
次のステップＳ２０２では、入力された音声の取り込みを開始する。操作者がマイク１０１に向かって発した音声は、Ａ／Ｄコンバータ１０３１でデジタル信号に変換された後、信号処理装置１０３４に入力される。マイク１０１は、不図示の電源から電力が供給されると、ステップＳ２０１で操作者が入力装置１０４を操作する前から、周辺の音を拾ってＡ／Ｄコンバータ１０３１に出力し、Ａ／Ｄコンバータ１０３１で変換されたデジタル信号が信号処理装置１０３４に入力されている。信号処理装置１０３４は、ステップＳ２０１で操作者が入力装置１０４を操作するまでは、入力されるデジタル信号の平均パワーを演算している。ステップＳ２０１で入力装置１０４が操作されて音声が入力されると、演算していたデジタル信号の平均パワーより大きいパワーのデジタル信号が入力される。従って、信号処理装置１０３４は、演算していた平均パワーより所定値以上のパワーのデジタル信号が入力されたときに、操作者がマイク１０１に向かって音声入力を行ったと判断し、音声の取り込みを開始する。
【００１７】
音声の取り込みを開始するとステップＳ２０３に進む。ステップＳ２０３では、取り込んだ音声と、外部記憶装置１０３５に記憶されている認識対象語との一致度を演算する。信号処理装置１０３４は、取り込みを開始した音声のデジタル信号のうち、信号のパワーに基づいて、操作者が発した音声区間を識別しておく。この音声区間のデジタル信号と、外部記憶装置１０３５に記憶されている複数の認識対象語のデジタル信号とが、それぞれどれほど似ているかを数値化することにより、一致度を演算する。数値化された一致度の値が大きいほど、比較している両者が似ていることを意味する。なお、並列処理により、一致度の演算が行われている間も、音声の取り込みは継続して行われている。
【００１８】
取り込んでいる音声のデジタル信号のパワーが所定値以下となる時間が所定時間以上継続すると、操作者による音声入力が終了したと判断して、ステップＳ２０４にて音声の取り込みを終了する。次のステップＳ２０５では、一致度の演算処理が終了した後に、一致度の大きい順に所定の数の認識対象語を抽出して認識候補とする。図４は、ディスプレイ１０５に表示された認識候補の一例である。ディスプレイ１０５には、認識候補とともに一致度も表示される。抽出する認識対象語の所定の数は、予め定めることができ、例えば１０である。図４では、一致度が高い順に５つの認識候補が表示されており、所定の数を１０とした場合、一致度が８８０（「秋田県」）より小さい５つの認識候補がさらに存在する。
【００１９】
抽出された所定の数の認識候補をディスプレイ１０５に表示すると、ステップＳ２０６に進む。ステップＳ２０６では、操作者がディスプレイ１０５に表示された認識候補の中から、所望の認識候補を選択して確定したことを示す信号が入力されることにより、本制御を終了する。すなわち、操作者は、ディスプレイ１０５に表示された認識候補の中から、入力装置１０４のホイール１０４ａを回転操作して所望の認識候補を選択し、選択した所望の認識候補に対して、ホイール１０４ａの押し込み操作を行うことにより、所望の認識候補を確定させる。上述したように、ホイール１０４ａの回転操作や押し込み操作は、ホイール位置センサ１０４ｅにて検出されてホイール制御ＣＰＵ１０４ｄに送られ、通信デバイス１０４ｆを介して信号処理装置１０３４に入力される。信号処理装置１０３４は、この信号を受信すると本制御を終了する。
【００２０】
本発明による音声認識装置は、ステップＳ２０６で、操作者がディスプレイ１０５に表示された複数の認識候補の中から、ホイール１０４ａの回転操作により所望の候補を選択する際の入力装置１０４の制御に特徴がある。この制御について、図５を用いて説明する。
【００２１】
図５は、ホイール駆動モータ１０４ｃに対してホイール１０４ａの回転方向にトルクを発生させるための発生トルクポテンシャルと、ホイール１０４ａの回転角との関係を示す図である。この発生トルクポテンシャルは、ホイール１０４ａの回転角に対応する発生トルクを積分したグラフである。この発生トルクポテンシャルと回転角との関係を示すグラフには、いくつかの種類があり、これらを発生トルクパターンと呼ぶ。このグラフは、複数ある発生トルクパターンを視覚的に捉えやすいので、以下の説明のために用いるが、実際にホイール１０４ａの回転角ごとに発生させるトルクは、回転角に対応するグラフの傾きである。発生トルクポテンシャルのうち、図５に示す軸方向（正方向）のトルクが発生すると、操作者のホイール１０４ａの回転操作を妨げることになり、軸方向と反対方向（負方向）のトルクが発生すると、操作者のホイール１０４ａの回転操作をアシストすることになる。
【００２２】
図５に示すように、操作者がディスプレイ１０５に表示された認識候補の中から、所望の候補を選択するためにホイール１０４ａの回転操作を行うと、表示された認識候補、すなわち、「神奈川県」、「佐賀県」、「滋賀県」、「熊本県」、「秋田県」等が順次選択される。図５に示すように、各認識候補に対応する発生トルクポテンシャルを「発生トルクポテンシャルの谷」と呼ぶことにする。この谷の深さは、ステップＳ２０３で演算した一致度に比例させる。従って、図４に示される認識候補と対応する一致度とを参照すると、「神奈川県」に対応する発生トルクポテンシャルの谷が一番深く、「佐賀県」、「滋賀県」、「熊本県」、「秋田県」の順に、それぞれに対応する発生トルクポテンシャルの谷は浅くなっていく。
【００２３】
上述したように、発生トルクポテンシャルの軸方向と反対方向のトルク、すなわち、発生トルクポテンシャルの谷の部分に対応するトルクがホイール駆動モータ１０４ｃに発生すると、ホイール１０４ａの回転をアシストすることになる。従って、操作者がホイール１０４ａの回転操作により、第１の認識候補である「神奈川県」を選択する際には、強く引き寄せられるような感覚がホイール１０４ａに発生し、「神奈川県」を選択しやすいようになっている。
【００２４】
操作者が、「神奈川県」が選択された状態からさらに同じ方向にホイール１０４ａを回転操作すると、発生トルクポテンシャルは、谷の部分を通過して水平になる。この水平な部分は、ホイール１０４ａにトルクが発生しない状態である。操作者が、さらにホイール１０４ａを同じ方向に回転操作すると、発生トルクポテンシャルは、「佐賀県」に対応する谷の部分にさしかかる。この時も、強く引き寄せられるような感覚がホイール１０４ａに発生し、「佐賀県」を選択しやすくなっている。ただし、「佐賀県」に対応する谷の深さは、「神奈川県」に対応する谷の深さよりも浅いので、引き寄せられるような感覚は前回の操作時よりも小さくなっている。
【００２５】
操作者は、ホイール１０４ａの回転操作により、次の認識候補を順次選択することができる。選択された認識候補は、ディスプレイ１０５に拡大表示されると同時にスピーカ１０２により合成音声で操作者に知らされる。図６は、操作者が「神奈川県」を選択したときのディスプレイ１０５の表示４０１と、スピーカ１０２から発せられる合成音声４０２とを示したものである。これにより、操作者は選択した認識候補が何であるかを正確に知ることができる。また、ホイール１０４ａの回転操作時の引き寄せられるような感覚の大きさにより、認識候補の一致度の大きさを知ることができる。
【００２６】
操作者が音声入力した言葉が「神奈川県」である場合は、「神奈川県」を選択した状態でホイール１０４ａの押し込み操作を行うことにより、「神奈川県」を確定することができる。「神奈川県」以外の認識候補を選択したい場合には、ホイール１０４ａの回転操作により次の認識候補を順次選択していく。図４に示される第４の認識候補である「熊本県」や第５の認識候補である「秋田県」を選択する際には、ホイール１０４ａ回転操作時の引き寄せられる感覚により、認識候補の一致度がかなり小さいということを知ることができる。従って、第６の認識候補以降の認識候補を選択する操作を行っても、所望の認識候補を得ることが困難であるという判断を操作者がすることができる。
【００２７】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態の音声認識装置が第１の実施の形態の音声認識装置と異なるのは、信号処理装置１０３４で行われる処理である。すなわち、信号処理装置１０３４で行われる処理のうち、図３のフローチャートを用いて説明した処理は同じであるが、操作者がホイール１０４ａの回転操作により認識候補の選択を行う時に、ホイール駆動モータ１０４ｃに発生させるトルクパターンが異なる。従って、以下では、トルクパターンの説明を主に行う。
【００２８】
図７は、ホイール１０４ａの回転角と各回転角に対応する発生トルクポテンシャルとの関係を示す図である。第２の実施の形態の音声認識装置で用いられるトルクパターンは、図７に示すような丘型となっている。すなわち、トルクを発生させない領域がしばらく続いた後、ホイール１０４ａの回転操作を妨げる向きのトルクを発生させ（境界Ｃ）、トルクポテンシャルが所定値に達するとその状態を保つ。
【００２９】
境界Ｃの位置は、図３のフローチャートのステップＳ２０３で演算した一致度に基づいて定める。具体的には、認識候補ごとの一致度が、所定のしきい値Ｘを下回った所に境界Ｃを設ける。一致度がある値より小さくなると、操作者が所望の認識候補を得られる可能性が低くなるので、この点を考慮して所定のしきい値Ｘを予め実験等により求めておく。図４に示される一致度を用いた例について説明すると、しきい値Ｘを例えば１０００とする。この場合、境界Ｃは、一致度が５０００である「滋賀県」と、一致度が９００である「熊本県」との間に設けられる。
【００３０】
操作者がホイール１０４ａを回転操作して、「神奈川県」、「佐賀県」、「滋賀県」を選択するときには、ホイール駆動モータ１０４ｃを作動させていない（トルクを発生させていない）ので、通常通りスムーズにホイール１０４ａを操作することができる。しかし、操作者が、「滋賀県」を選択した状態から「熊本県」を選択するためにホイール１０４ａを回転操作する際は、ホイール１０４ａの回転操作を妨げる向きにホイール駆動モータ１０４ｃにトルクを発生させるので、ホイール１０４ａに丘を登るような感覚が発生する。従って、操作者は、ホイール１０４ａに発生する抗力により、認識候補の一致度がしきい値Ｘを下回ったことを知ることができ、それ以上認識候補の選択操作を行っても、所望の認識候補を得ることが難しいと判断することができる。
【００３１】
（第２の実施の形態の変形例）
第２の実施の形態の音声認識装置で用いられるトルクパターンは、認識候補の選択をさらに行っても所望の認識候補を得られない部分に、ホイール１０４ａの回転操作を妨げる向きにトルクを発生させるものである。従って、トルクパターンは、図８に示すような山型のものでもよい。この場合も、操作者がホイール１０４ａの回転操作を行って、認識候補の一致度がしきい値Ｘを下回る境界Ｃの部分にさしかかると、ホイール１０４ａに抗力が発生し、それ以上認識候補の選択操作を行っても、所望の認識候補を得ることが難しいと判断することができる。
【００３２】
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態の音声認識装置が第１，第２の実施の形態の音声認識装置と異なるのは、信号処理装置１０３４で行われる処理である。すなわち、信号処理装置１０３４で行われる処理のうち、図３のフローチャートを用いて説明した処理は同じであるが、ホイール１０４ａが回転操作される時に発生させるトルクパターンが異なる。従って、以下では、トルクパターンの説明を主に行う。
【００３３】
図９は、ホイール１０４ａの回転角と各回転角に対応する発生トルクポテンシャルとの関係を示す図である。第３の実施の形態の音声認識装置で用いられるトルクパターンは、第１の実施の形態の音声認識装置で用いられるトルクパターンのように、各認識候補に対してトルクポテンシャルの谷が割り当てられている。ただし、図９に示すように、各認識候補に対するトルクポテンシャルの谷の深さは同じであり、境界Ｃの位置の谷と谷との間隔が、他の谷と谷との間隔と比べて広く設定されている。
【００３４】
境界Ｃは、第２の実施の形態と同様に、認識候補ごとの一致度が所定のしきい値Ｘを下回った所に設ける。従って、図４に示される一致度を用いた例において、しきい値Ｘを例えば１０００とすると、境界Ｃは、一致度が５０００である「滋賀県」と、一致度が９００である「熊本県」との間に設けられる。この場合、操作者が「神奈川県」から「佐賀県」を選択する際のホイール１０４ａの回転操作量と、「佐賀県」から「滋賀県」を選択する際のホイール１０４ａの回転操作量とは同じであるが、「滋賀県」を選択した状態から「熊本県」を選択するために行うホイール１０４ａの回転操作量は、他の認識候補、例えば「佐賀県」を選択した状態から「滋賀県」を選択するために行うホイール１０４ａの回転操作量よりも多くなる。
【００３５】
操作者がホイール１０４ａの回転操作により認識候補を順次選択していく際、上述したように、「滋賀県」を選択した状態から「熊本県」を選択するためには、ホイール１０４ａをより多く回転操作する必要がある。従って、操作者は、「熊本県」を選択する際に、「熊本県」の一致度がしきい値Ｘより小さいことを知ることができ、それ以上認識候補の選択操作を行っても、所望の認識候補を得ることが難しいと判断することができる。
【００３６】
（第３の実施の形態の変形例）
第３の実施の形態の音声認識装置で用いられるトルクパターンは、認識候補の選択をさらに行っても所望の認識候補を得られない部分の谷と谷との間隔を、それまでの谷と谷との間隔よりも広くした。この谷と谷との間隔を認識候補の一致度に基づいて変化させたトルクパターンを、図１０に示す。図１０に示すトルクパターンは、原点Ｏから各認識候補を選択するまでの回転角を、各認識候補の一致度の逆数、または逆数に比例する値としている。認識候補の一致度が小さくなるほど、一致度の逆数は大きくなる。従って、実際に入力された音声と認識対象語とのずれが大きくなるにつれて、ホイール１０４ａの回転操作量が大きくなるようにしている。これにより、上述した境界Ｃの位置を特定しなくても、認識候補を選択する際のホイール１０４ａの回転操作量により、所望の認識候補を得ることができる可能性を知ることができる。すなわち、ある認識候補が選択された状態から次の認識候補を選択する際のホイール１０４ａの回転操作量が多くなったときに、所望の認識候補を得ることが難しいと判断することができる。
【００３７】
（第４の実施の形態）
第４の実施の形態の音声認識装置が第１，第２，第３の実施の形態の音声認識装置と異なるのは、信号処理装置１０３４で行われる処理である。すなわち、信号処理装置１０３４で行われる処理のうち、図３のフローチャートのステップＳ２０１〜ステップＳ２０５までの処理は同じであるが、ステップＳ２０６で所望の認識候補が得られる可能性が低い場合に、音声の再入力機能を起動させる。
【００３８】
図１１に示すトルクパターンは、図８に示すトルクパターンと同じであるので、その詳しい説明は省略する。図４を参照すると、第４の認識候補である「熊本県」以降の認識候補の一致度はかなり低い。従って、操作者が音声入力した言葉が「神奈川県」、「佐賀県」、「滋賀県」では無い場合、さらに認識候補の選択操作を行っても、所望の認識候補を得られる可能性は低い。第４の実施の形態の音声認識装置では、「滋賀県」以降の認識候補はディスプレイ１０５に表示せず、「滋賀県」の次に「戻る」というコマンドを表示する。この「滋賀県」と「戻る」のコマンドとの境界Ｃは、第２，第３の実施の形態の音声認識装置で境界Ｃを定めたように、一致度としきい値Ｘとの大きさを比較して定める。
【００３９】
操作者が、「滋賀県」を選択した状態からさらにホイール１０４ａの回転操作を行うと、ホイール１０４ａには抗力が働く（図１１の境界Ｃ）。この抗力に反して回転操作を続けると、「戻る」というコマンドが選択されて、音声の再入力機能が起動する。この制御を図１３に示すフローチャートを用いて説明する。図１３に示すフローチャートの各ステップにおける処理のうち、ステップＳ２０１〜ステップＳ２０５における処理は、図３に示すフローチャートで行われる処理と同じなので、説明を省略する。
【００４０】
ステップＳ２０５において、認識候補をディスプレイ１０５に表示するとステップＳ２１０に進む。ステップＳ２１０では、上述した「戻る」のコマンドが操作者により選択されたか否かを判定する。操作者が、ホイール１０４ａに発生する抗力に反して回転操作を行い、「戻る」を選択すると、ホイール位置センサ１０４ｅによりホイール１０４ａの回転操作が検出されてホイール制御ＣＰＵ１０４ｄに送られ、通信デバイス１０４ｆを介して信号処理装置１０３４に入力される。信号処理装置１０３４がこの信号を受信すると、ステップＳ２０１に戻り、再度操作者に音声入力を行ってもらうために告知音信号をＤ／Ａコンバータ１０３２に出力する。Ｄ／Ａコンバータ１０３２に入力された告知音信号は、出力アンプ１０３３を介して、スピーカ１０２から告知音として発せられる。この告知音を聞いた操作者は、再度音声入力を行う。一方、ステップＳ２１０で「戻る」のコマンドの選択・確定が行われなかった場合は、ステップＳ２０６にて認識候補の決定処理が行われ、制御を終了する。
【００４１】
第４の実施の形態の音声認識装置によれば、操作者がホイール１０４ａの回転操作により認識候補を選択する際に、認識候補の一致度の大きさから所望の認識候補が得られる可能性が低い場合に、一致度が所定値Ｘより小さい認識候補をディスプレイ１０５に表示せず、再度音声入力を行うための「戻る」というコマンドを設けた。これにより、速やかに音声の再入力を行うことを可能とし、無駄な認識候補の選択操作を省いて、より早く認識候補を確定させることができる。
【００４２】
なお、上述した実施の形態では、「戻る」のコマンドが選択されると、自動的に音声の再入力機能を起動するようにしたが、「戻る」のコマンドが選択されて、ホイール１０４ａの押し込み操作により確定された後に音声の再入力機能が起動するようにしてもよい。
【００４３】
（第５の実施の形態）
第４の実施の形態の音声認識装置では、所望の認識候補が得られる可能性が低い場合に、再度操作者に音声入力を行ってもらうようにしたが、第５の実施の形態の音声認識装置では、再度の音声入力の代わりにキー入力をしてもらう。
【００４４】
図１２に示すトルクパターンも図８に示すトルクパターンと同じである。第４の音声認識装置と同様に、操作者が音声入力した言葉が「神奈川県」、「佐賀県」、「滋賀県」では無い場合、さらに認識候補の選択操作を行っても、所望の認識候補を得られる可能性は低い。第５の実施の形態の音声認識装置では、「滋賀県」以降の認識候補はディスプレイ１０５に表示せず、「滋賀県」の次にキー入力、すなわち操作者にマニュアル入力を行ってもらうための「マニュアル」というコマンドを表示する。「滋賀県」と「マニュアル」のコマンドとの境界Ｃの定め方も、第２〜第４の実施の形態の音声認識装置と同じである。
【００４５】
以下で説明する制御および操作者による操作は、図３に示すフローチャートのステップＳ２０６で、操作者が所望の認識候補を得られないときに行われるものである。すなわち、ステップＳ２０１〜ステップＳ２０５までの処理は、第１の実施の形態の音声認識装置と同様に行われる。
【００４６】
所望の認識候補がディスプレイ１０５に表示されていないために、操作者がホイール１０４ａに発生する抗力（図１２の境界Ｃ）に反してさらに回転操作を行うと、「マニュアル」のコマンドが選択されて、図１４に示すようなキー入力画面がディスプレイ１０５に表示される。キー入力画面では、「あ」〜「ん」までの４６個のキーと、「ハーフ」等の文字に含まれる長音を入力するための「―」キーと、「検索」キー、「訂正」キー、入力した文字を表示するための表示ディスプレイ５００が示される。
【００４７】
「検索」キーは、キー入力により入力された文字列と一致する認識対象語を検索するためのものであり、入力途中でも認識対象語を検索することが可能である。例えば、「神奈川県」と入力する際に、「かなが」までの３文字を入力して「検索」キーを選択・確定すると、表示ディスプレイ５００に「神奈川県」が表示される。この場合、「検索」キーを入力する前に入力する文字数が多いほど、所望の認識対象語が得られる可能性が高くなる。「訂正」キーは、入力された文字列の末尾の一文字を取り消すためのものである。例えば、「かなざ」と入力されたときに「訂正」キーを選択・確定すると、末尾の一文字である「ざ」が消去される。
【００４８】
図１４に示す画面が表示された状態では、操作者によるホイール１０４ａの回転操作により、「あ」、「か」、「さ」、…、「わ」等の各行の先頭文字と、「検索」、「訂正」を選択することができる。図１４では、「な」が選択されている状態である。この状態で、ホイール１０４ａに予め定められている順方向の回転操作を行うと、「は」、「ま」、…、の順に選択され、逆方向の回転操作を行うと、「た」、「さ」、…、の順に選択される。「な」を選択した状態で、ホイール１０４ａの押し込み操作を行うと、図１５に示すように、「な」行の「な」、「に」、「ぬ」、「ね」、「の」のうちのいずれかを選択可能となる。この状態で、ホイール１０４ａの回転操作を行うことにより、「な」〜「の」うちの所望の文字を選択することができ、ホイール１０４ａの押し込み操作により選択した文字を確定することができる。
【００４９】
次の文字を入力するために、再度行の選択を行いたい時は、入力装置１０４に設けられているスイッチ１０４ｂのうち、図示しない「戻るスイッチ」を押すことにより、図１４に示す画面に戻ることができる。上述した方法により全ての文字を入力した後、または上述したように、文字入力の途中で「検索」キーを選択・確定することにより、認識対象語がディスプレイ５００に表示される。
【００５０】
第５の実施の形態の音声認識装置によれば、操作者がホイール１０４ａの回転操作により認識候補を選択する際に、認識候補の一致度の大きさから所望の認識候補が得られる可能性が低い場合に、一致度の低い認識候補をディスプレイ１０５に表示せず、マニュアル入力（キー入力）するための「マニュアル」というコマンドを設けた。ホイール１０４ａに発生する抗力に反して回転操作を続けると、「マニュアル」のコマンドが選択されてキー入力するための画面がディスプレイ５００に表示され、キー入力を行うことができる。キー入力は、音声入力に比べると、操作時間・手間ともにかかるが、確実に入力を行うことができる。従って、音声入力に対する認識候補の選択操作を行っても所望の認識候補が得られない場合に、無駄な認識候補の選択操作を省いて、迅速・確実に認識候補を確定させることができる。
【００５１】
なお、上述した第５の実施の形態では、「マニュアル」のコマンドが選択されると、自動的にキー入力画面を表示するようにしたが、「マニュアル」のコマンドが選択されて、ホイール１０４ａの押し込み操作により確定された後にキー入力画面を表示するようにしてもよい。
【００５２】
本発明は、上述した実施の形態に限定されることはない。例えば、第２〜第５の実施の形態の音声認識装置では、各認識候補の一致度が所定のしきい値Ｘを下回る箇所を境界Ｃに定めたが、ある認識候補と次の認識候補との一致度の差が、所定のしきい値Ｙを上回った箇所を境界Ｃに定めてもよい。図４に示す認識候補と対応する一致度とを例に取りあげると、所定のしきい値Ｙを例えば１５００とする。「神奈川県」と「佐賀県」との一致度の差は５００であり、「佐賀県」と「滋賀県」との一致度の差も５００であるので、いずれもしきい値Ｙより小さい。しかし、「滋賀県」と「熊本県」との一致度の差は４１００であるので、しきい値Ｙを上回る。従って、「滋賀県」と「熊本県」との間に境界Ｃを定めることができる。
【００５３】
また、第４，第５の実施の形態の音声認識装置では、トルクパターンを図８に示す山型のものを用いたが、図７に示されるトルクパターンを用いることもできる。
【００５４】
上述した各実施の形態では、入力装置１０４を用いて認識候補を選択するために、ホイール１０４ａの回転操作を行うものとしているが、入力装置１０４にジョイスティックを採用して、ジョイスティックにより認識候補の選択を行うこともできる。また、入力装置にキーボードやコントローラを採用して、十字キーにより認識候補の選択を行ってもよい。また、第５の実施の形態の音声認識装置で用いられるキー入力画面も、図１４に示すものに限定されることはない。
【００５５】
上述した実施の形態では、本発明による音声認識装置をカーナビゲーション装置に適用した例について説明したが、カーナビゲーション装置以外のものにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による音声認識装置の一実施の形態の構成を示す図
【図２】本発明による音声認識装置に用いられる入力装置の一実施の形態の構成を示す図
【図３】信号処理装置にて行われる一実施の形態の制御手順を示すフローチャート
【図４】ディスプレイに表示される認識候補の一例を示す図
【図５】第１の実施の形態の音声認識装置で用いられるトルクパターンを示す図
【図６】選択された認識候補をディスプレイに表示するとともに音声で知らせることを示す図
【図７】第２の実施の形態の音声認識装置で用いられるトルクパターンを示す図
【図８】第２の実施の形態の音声認識装置で用いられるトルクパターンの変形例を示す図
【図９】第３の実施の形態の音声認識装置で用いられるトルクパターンを示す図
【図１０】第３の実施の形態の音声認識装置で用いられるトルクパターンの変形例を示す図
【図１１】第４の実施の形態の音声認識装置で用いられるトルクパターンと音声を再入力させるコマンドとを示す図
【図１２】第５の実施の形態の音声認識装置で用いられるトルクパターンとマニュアル入力をさせるコマンドとを示す図
【図１３】第４の実施の形態による音声認識装置の信号処理装置にて行われる制御手順を示すフローチャート
【図１４】マニュアル入力を行うための画面を示す図
【図１５】マニュアル入力画面にて「な」行が選択されたときの図
【符号の説明】
１０１…マイク、１０２…スピーカ、１０３…信号処理ユニット、１０３１…Ａ／Ｄコンバータ、１０３２…Ｄ／Ａコンバータ、１０３３…出力アンプ、１０３４…信号処理装置、１０３４ａ…ＣＰＵ、１０３４ｂ…メモリ、１０３５…外部記憶装置、１０４…入力装置、１０４ａ…ホイール、１０４ｂ…スイッチ、１０４ｃ…ホイール駆動モータ、１０４ｄ…ホイール制御ＣＰＵ、１０４ｅ…ホイール位置センサ、１０４ｆ…通信デバイス、５００…表示ディスプレイ
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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