(57)【要約】【課題】雑音除去を的確に行なうことができ、音声認識を従来よりも正確に行なうことが可能な車両用音声認識装置を提供する。【解決手段】乗員の音声を集音するためのメインマイク３に加え、雑音を集音するためのサブマイクとして、集音方向が互いに相違するように設定された複数のサブマイク４ａ〜４ｃを備えているとともに、これら複数のサブマイク４ａ〜４ｃの中から所定の車両情報に対応したサブマイクを選択するマイク選択手段２４ａ，５０をさらに備えており、音声データ処理手段５２が雑音除去音声データを作成する際には、マイク選択手段によって選択されたサブマイクを利用して得られた雑音データが用いられる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗員の音声を集音するためのメインマイクと、
雑音を集音するためのサブマイクと、
前記メインマイクを利用して得られた音声データと前記サブマイクを利用して得られた雑音データとに基づいて雑音除去音声データを作成する音声データ処理手段と、
を備えている、車両用音声認識装置であって、
前記サブマイクとして、集音方向が互いに相違するように設定された複数のサブマイクを備えているとともに、
前記複数のサブマイクの中から所定の車両情報に対応したサブマイクを選択する処理を実行するマイク選択手段を、さらに備えており、
前記音声データ処理手段が前記雑音除去音声データを作成する際には、前記マイク選択手段によって選択されたサブマイクを利用して得られた雑音データが用いられるように構成されていることを特徴とする、車両用音声認識装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用音声認識装置であって、
前記サブマイクとして、車両の左右両側のそれぞれからの集音を行なうための第１および第２のサブマイクを備えており、
前記車両情報は、左右の車窓の開閉状態に関する情報であり、
前記左の車窓が所定以上開いている場合には、前記第１のサブマイクが前記マイク選択手段によって選択され、かつ前記右の車窓が所定以上開いている場合には、前記第２のサブマイクが前記マイク選択手段によって選択されるように構成されている、車両用音声認識装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両用音声認識装置であって、
前記サブマイクとして、車両前方側からの集音を行なうための第３のサブマイクを備えており、
前記車両情報は、ワイパが作動しているか否かの情報であり、
前記ワイパが作動している場合には、前記第３のサブマイクが前記マイク選択手段によって選択されるように構成されている、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、たとえばカーナビゲーション装置へのデータ入力を音声で行なわせるような用途に用いられる車両用音声認識装置音声に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用音声認識装置においては、マイクに音声入力を行なう際に、雑音が一緒に入力されることに起因して、音声が誤認識されることを極力防止することが要望される。そこで、従来においては、特許文献１，２に記載された車両用音声認識装置がある。
特許文献１に記載の装置においては、複数種類の音響モデルのデータが予め作成され、記憶装置に記憶されている。マイクに音声入力がなされた場合には、その際の車速やエアコン風量の多さなどの条件に基づき、前記複数種類の音響モデルの中から１つの音響モデルを選択し、音声認識を行なうようにしている。
一方、特許文献２に記載の装置においては、音声集音用のメインマイクと、雑音集音用のサブマイクとが用いられている。メインマイクを利用して得られた音声データから、サブマイクを利用して得られた雑音データを差し引くことにより、雑音除去音声データが生成される。
【０００３】
しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように、未だ改善すべき余地がある。
【０００４】
特許文献１においては、複数種類の音響モデルを予め作成して記憶装置に記憶させておく必要があるが、音声の誤認識を防止しようとすると、音響モデルは多数作成しておく必要がある。したがって、音響モデルのデータ量は膨大となり、記憶装置として大容量のものが必要となる不利がある。また、音響モデルを多数作成したとしても、車室内における雑音の発生要因、種類、大きさなどは様々であり、実際の雑音の発生状況に全て対応できるように音響モデルを作成することは事実上困難である。したがって、音声の誤認識の発生頻度を少なくすることは容易でない。
【０００５】
一方、特許文献２においては、サブマイクで集音した雑音のデータを利用して音声データを生成しているために、特許文献１とは異なり、音響モデルを用いる必要はない。ところが、特許文献２においては、１つのサブマイクを利用して雑音のデータを得ているに過ぎず、またサブマイクには指向性があるため、雑音が発生する位置によっては、この雑音がメインマイクには入力されるものの、サブマイクには入力されない状況が発生し得る。これとは反対に、メインマイクには雑音が殆ど入力されないにも拘わらず、その雑音がサブマイクにははっきりと入力する状況も発生し得る。このような状況が発生したのでは、雑音が適切に除去された音声データを得ることは困難となり、正確な音声認識も困難となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１７７０９号公報
【特許文献２】特開２００４−６９７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、雑音除去を的確に行なうことができ、音声認識を従来よりも正確に行なうことが可能な車両用音声認識装置を
提供することを、その課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００９】
本発明により提供される車両用音声認識装置は、乗員の音声を集音するためのメインマイクと、雑音を集音するためのサブマイクと、前記メインマイクを利用して得られた音声データと前記サブマイクを利用して得られた雑音データとに基づいて雑音除去音声データを作成する音声データ処理手段と、を備えている、車両用音声認識装置であって、前記サブマイクとして、集音方向が互いに相違するように設定された複数のサブマイクを備えているとともに、前記複数のサブマイクの中から所定の車両情報に対応したサブマイクを選択する処理を実行するマイク選択手段を、さらに備えており、前記音声データ処理手段が前記雑音除去音声データを作成する際には、前記マイク選択手段によって選択されたサブマイクを利用して得られた雑音データが用いられるように構成されていることを特徴としている。
【００１０】
本発明によれば、次のような効果が得られる。
メインマイクに音声を入力する際に雑音が発生している場合、この雑音については、複数のサブマイクの中のいずれか１以上のサブマイクを利用して適切に集音することが可能となる。これは、複数のサブマイクの集音方向は互いに相違していること、および複数のサブマイクから所定の車両情報（後述するように、車窓の開閉状態、ワイパの作動状態などの情報）に対応するサブマイクが選択されるようにされた構成に基づき実現される。このため、本発明によれば、特許文献２とは異なり、実際にはメインマイクに雑音が入力しているにも拘わらず、この雑音のデータを、サブマイクを利用して得ることができないといった不具合が発生することを無くし、または少なくし、サブマイクを利用して得られる音声データとサブマイクを利用して得られる雑音データとに基づいて、雑音が的確に除去された雑音除去音声データを得ることができる。その結果、入力された音声を正確に認識し、誤認識が発生する頻度を低くすることができる。
また、特許文献１とは異なり、複数種類の音響モデルを予め作成して記憶装置に記憶させておくといった必要はない。
【００１１】
本発明において、好ましくは、前記サブマイクとして、車両の左右両側のそれぞれからの集音を行なうための第１および第２のサブマイクを備えており、前記車両情報は、左右の車窓の開閉状態に関する情報であり、前記左の車窓が所定以上開いている場合には、前記第１のサブマイクが前記マイク選択手段によって選択され、かつ前記右の車窓が所定以上開いている場合には、前記第２のサブマイクが前記マイク選択手段によって選択されるように構成されている。
【００１２】
このような構成によれば、次のような効果が得られる。
左側の車窓が開いている場合には、この車窓を介して車外左側から車室内に大きな雑音が入る可能性が高く、またこれと同様に、右側の車窓が開いている場合には、この車窓を介して車外右側から車室内に大きな雑音が入る可能性が高い。これに対し、前記した構成によれば、前者の場合には、第１のサブマイクを利用し、かつ後者の場合には第２のサブマイクを利用して、左側または右側の車窓を介して車外から車室内に入ってくる雑音を的確に拾うことができる。その結果、車窓を介して車外から車室内に入る雑音を適切に除去した雑音除去音声データを得ることができる。
【００１３】
本発明において、好ましくは、前記サブマイクとして、車両前方側からの集音を行なうための第３のサブマイクを備えており、前記車両情報は、ワイパが作動しているか否かの情報であり、前記ワイパが作動している場合には、前記第３のサブマイクが前記マイク選
択手段によって選択されるように構成されている。
【００１４】
このような構成によれば、ワイパが作動している場合には、このワイパの作動音や、ウインドゥシールドへの雨音などの雑音を第３のサブマイクによって的確に拾うことができる。その結果、前記したワイパの作動音や雨音などの雑音を適切に除去した雑音除去音声データを得ることができる。
【００１５】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る車両用音声認識装置を構成するカーナビゲーション装置の一例を示す外観斜視図である。
【図２】本発明に係る車両用音声認識装置のハード構成の一例を示す概略ブロック図である。
【図３】図２に示す車両用音声認識装置において実行される動作制御の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００１８】
図２に示す車両用音声認識装置Ａは、カーナビゲーション装置ＮＶと、ＥＣＵなどの制御装置１とを組み合わせて構成されている。カーナビゲーション装置ＮＶは、通常のカーナビゲーション装置と同様に、ＧＰＳ通信部２０、ディスプレイ２１、スイッチ操作部２２、スピーカ２３などが制御部２４に接続された構成を有している。さらに、音声認識手段として、乗員の音声を集音するためのメインマイク３、雑音を集音するための第１ないし第３のサブマイク４ａ〜４ｃ、マイク選択用のスイッチ５０、マイク３，４ａ〜４ｃから出力される信号用のＡ／Ｄ変換回路５１、音声データ処理部５２、および音声認識部５３などを備えている。
【００１９】
カーナビゲーション装置ＮＶは、たとえば車室前部の車幅方向略中央部に設けられている（図１の矢印Ｆｒは車両前方、矢印Ｗは車幅方向、矢印Ｕｐは上方を示している）。図１に示すように、メインマイク３は、カーナビゲーション装置ＮＶの正面部に設けられており、比較的広い指向性である。これに対し、第１ないし第３のサブマイク４ａ〜４ｃは、メインマイク３よりも狭指向性であり、第１および第２のサブマイク４ａ，４ｂは、カーナビゲーション装置ＮＶの左右両側面部に設けられている。第１のサブマイク４ａは、カーナビゲーション装置ＮＶの左側からの雑音を集音するように設定されている。これとは反対に、第２のサブマイク４ｂは、カーナビゲーション装置ＮＶの右側からの雑音を集音するように設定されている。第３のサブマイク４ｃは、カーナビゲーション装置ＮＶの背面側に設けられ、車両前方からの雑音を集音するように設定されている。
【００２０】
図２において、制御装置１は、左右のパワーウインド装置６０ａ，６０ｂ、ワイパスイッチ６１、車速センサ６２などから、左右の車窓の開閉状態、ワイパの状態、および車速などの車両情報を取得することが可能とされている。このような車両情報は、制御装置１からカーナビゲーション装置ＮＶの制御部２４に送信される。制御部２４は、前記した車両情報に基づき、第１ないし第３のサブマイク４ａ〜４ｃの中から車両情報に対応したサブマイクを選択するマイク選択部２４ａを備えている。その詳細については、後述する。
【００２１】
図２においては、マイク選択部２４ａによって複数の機械的なスイッチ５０がオン・オフ切り替え可能とされた構成が模式的に示されているが、そのような機械的なスイッチ５
０は用いない構成とすることも可能である。たとえば、音声入力モード時においては、第１ないし第３のサブマイク４ａ〜４ｃの全てを常にオンにしておき、これらによって得られた音響データ(雑音データ)が音声データ処理部５２に入力された時点で、不必要なデータ(選択されていないサブマイクを利用して得られるデータ)を無効にするといった手段を採用することもできる。
音声データ処理部５２は、メインマイク３を利用して得られた音声データから、後述するように、雑音を除去した雑音除去音声データを作成する処理を実行する。音声認識部５３は、雑音除去音声データに基づいて音声を認識し、そのデータを制御部２４に入力させる。このことにより、音声にしたがったカーナビゲーション装置ＮＶの制御が実行される。
【００２２】
次に、前記した構成の車両用音声認識装置Ａの作用について説明する。また、車両用音声認識装置Ａにおいて実行される制御の一例について、図３のフローチャートを参照しつつ説明する。
【００２３】
まず、たとえばスイッチ操作部２２が操作されるなどして、音声入力モードが設定されると、メインマイク３がオンとされる（Ｓ１：ＹＥＳ，Ｓ２）。次いで、左側の車窓および右側の車窓が所定以上に開いているか否かが判断され、左側の車窓が開いていれば第１のサブマイク４ａが選択され（Ｓ３：ＹＥＳ，Ｓ４）、右側の車窓が開いていれば第２のサブマイク４ｂが選択される（Ｓ５：ＹＥＳ，Ｓ６）。この場合、左右双方の車窓が開いている場合には、第１および第２のサブマイク４ａ，４ｂの双方が選択される。車窓が開いていない場合、対応するサブマイクは選択されない。
【００２４】
さらに、ワイパが作動しているか否かも判断され、ワイパが作動していれば、第３のサブマイク４ｃが選択される（Ｓ７：ＹＥＳ，Ｓ８）。ワイパが作動していない場合であっても、車速が所定以上であれば、第３のサブマイクが選択される（Ｓ７：ＮＯ，Ｓ１０：ＹＥＳ，Ｓ８）。
【００２５】
音声データ処理部５２は、第１ないし第３のサブマイク４ａ〜４ｃのうち、選択されたサブマイクを利用して得られた音響データ(雑音データ)と、メインマイク３を利用して得られた音声データとに基づき、雑音除去音声データを作成する(Ｓ９)。雑音除去音声データの作成は、前記音声データから前記雑音データを差し引くことにより得ることが可能であるが、この処理に際して、前記音声データや雑音データを事前に補正したり、あるいは作成された雑音除去音声データを補正するといった処理を施してもよいことは勿論である。
【００２６】
前記した一連の制御によれば、左側あるいは右側の車窓が一定以上に開いた状態にあり、車外から車室内に大きな雑音が入る可能性が高い場合には、第１および第２のサブマイク４ａ，４ｂのうち、開いた車窓に対応する一方または双方のサブマイクが選択され、前記雑音のデータを的確に得ることが可能である。また、ワイパが作動し、ワイパの作動音や雨音が車室前方側から車室内に入る可能性が高い場合、あるいは車速が所定以上（たとえば、８０ｋｍ／ｈ以上）であって、ロードノイズが車両前方側から車室内に入る可能性が高い場合には、第３のサブマイク４ｃが選択され、前記したような雑音のデータを的確に得ることが可能である。このように、メインマイク３への音声入力時において、雑音のデータを的確に得ることができれば、その分だけ、雑音を適切に除去した雑音除去音声データを得ることができる。その結果、メインマイク３に入力された音声を正確に認識することが可能となる。
【００２７】
なお、第１ないし第３のサブマイク４ａ〜４ｃのいずれも選択されない場合には、メインマイク３を利用して得られた音声データのみに基づいて音声の認識処理を行なってもよ
い。この場合には、雑音が少ない可能性が高いと考えられるため、正確な音声認識が可能である。また、これに代えて、たとえば第１ないし第３のサブマイク４ａ〜４ｃのうち、たとえば第３のサブマイク４ｃを強制的に選択し、雑音のデータが得られるようにしてもよい。さらには、第１ないし第３のサブマイク４ａ〜４ｃとは別に、通常時用の第４のサブマイク（不図示）を設けておき、第１ないし第３のサブマイク４ａ〜４ｃのいずれも選択されない場合には、第４のサブマイクが選択されて雑音のデータが得られるように構成することもできる。
【００２８】
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る車両用音声認識装置の各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。
【００２９】
複数のサブマイクの配置や向き、およびサブマイクを選択するための車両条件などは、上述した内容に限らない。たとえばエアコン吹き出し口からの送風音を感知するためのサブマイクをさらに設け、エアコン作動時にこのサブマイクが選択されるようにすることもできる。
本発明に係る車両用音声認識装置は、カーナビゲーション装置を利用することなく構成することが可能であり、メインマイクや複数のサブマイクをカーナビゲーション装置以外の箇所に配設してもよい。
【符号の説明】
【００３０】
Ａ  車両用音声認識装置
３  メインマイク
４ａ〜４ｃ  第１ないし第３のサブマイク（サブマイク）
２４ａ  マイク選択部（マイク選択手段）
５０  マイク選択用のスイッチ（マイク選択手段）
５２  音声データ処理部（音声データ処理手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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