(57)【要約】【課題】ユーザに発話を促す提示について正確性を向上させることが可能な音声認識システム及び音声認識装置を提供する。【解決手段】音声認識システム１は、テレビ２３と、音声データ取得部１５と、予想判断部１６と、発話可能区間判断部１７と、表示部１１ｃ及び映像出力部２３ｂとを備えている。テレビ２３は音声を音声出力部１１ａから出力する。音声データ取得部１５は、テレビ２３が音声出力部１１ａから出力しようとする音声データを出力前に予め取得する。予想判断部１６は、予め取得された音声のデータに基づいてエコーの状態を予測判断する。発話区間判断部１７は、予想判断されたエコーの状態と、ユーザの発話時間とから、ユーザが発話可能な発話可能区間を判断する。表示部１１ｃ及び映像出力部２３ｂは、判断された発話可能区間を提示する。【選択図】図１
2009080182.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザからの発話音声を音声入力部から入力し、入力した発話音声が所定語彙に該当すると認識した場合に、認識した語彙に応じて制御機器を制御する音声認識システムであって、
音声を音声出力部から出力する音声出力機器と、
前記音声出力機器が前記音声出力部から出力しようとする音声のデータを出力前に予め取得する音声データ取得手段と、
前記音声データ取得手段により予め取得された音声のデータに基づいて前記音声出力部から音声が出力されたときのエコーの状態を予測判断する予想判断手段と、
前記予想判断手段により予想判断されたエコーの状態と、ユーザが所定語彙を発話するのに要する発話時間とから、ユーザが発話可能な発話可能区間を判断する発話可能区間判断手段と、
前記発話可能区間判断手段により判断された発話可能区間を提示する発話可能区間提示手段と、
を備えることを特徴とする音声認識システム。
【請求項２】
前記音声データ取得手段は、前記音響出力機器が再生信号に基づいて音声を再生する前に、予め再生信号を音声のデータとして取得し、
前記音声出力機器は、再生信号に基づく再生音声を遅延させて音声出力部から出力し、
前記発話可能区間判断手段は、前記音声出力機器による遅延時間と、前記予想判断手段により予想判断されたエコーの状態と、ユーザが所定語彙を発話するのに要する発話時間とから、ユーザが発話可能な発話可能区間を判断する
ことを特徴とする請求項１に記載の音声認識システム。
【請求項３】
前記発話可能区間提示手段は、前記発話可能区間判断手段により判断された一定時間内の発話可能区間のうち、前記予想判断手段により予想判断されたエコーが全体的に最も小さい発話可能区間を提示する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の音声認識システム。
【請求項４】
前記発話可能区間提示手段は、前記発話可能区間判断手段により判断された発話可能区間を全て提示する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の音声認識システム。
【請求項５】
前記予想判断手段は、前記音声出力機器のボリュームレベルを示すボリューム信号を入力し、前記ボリューム信号に基づいて前記エコーの状態を判断する
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の音声認識システム。
【請求項６】
ユーザからの発話音声を音声入力部から入力し、入力した発話音声が所定語彙に該当すると認識した場合に、認識した語彙に応じて制御機器を制御する制御信号を出力する音声認識装置であって、
音声出力機器が音声出力部から出力しようとする音声のデータを出力前に予め取得する音声データ取得手段と、
前記音声データ取得手段により予め取得された音声のデータに基づいて前記音声出力部から音声が出力されたときのエコーの状態を予測判断する予想判断手段と、
前記予想判断手段により予想判断されたエコーの状態と、ユーザが所定語彙を発話するのに要する発話時間とから、ユーザが発話可能な発話可能区間を判断する発話可能区間判断手段と、
前記発話可能区間判断手段により判断された発話可能区間を提示する発話可能区間提示手段と、
を備えることを特徴とする音声認識装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音声認識システム及び音声認識装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ユーザからの発話音声を音声入力部から入力し、入力した発話音声が所定語彙に該当すると認識した場合に、認識した語彙に応じて制御機器を制御する音声認識システムが知られている。このような音声認識システムでは、専用の発話ボタン等を押下した後に、ユーザが発話をすることで、音声入力するようになっている。
【０００３】
しかし、このような音声認識システムでは、発話ボタン等の押下が必要であるため、音声入力が煩わしくなってしまう。そこで、常時音声入力を受け付ける音声認識システムが提案されている。
【０００４】
このような音声認識システムでは、周囲の雑音が大きい場合、ユーザからの発話が正確に認識できなくなる可能性がある。このため、雑音が大きい場合には音声入力不可である旨をユーザに提示し、雑音が小さい場合に音声入力可能である旨をユーザに提示している。これにより、音声認識システムは、音声認識に支障が少ない場合のみに、ユーザに発話を促すようにしている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−２８４４９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の音声認識システムでは、実際に周囲の雑音を入力したうえで音声入力可能か否かを判断し、判断結果を提示している。すなわち、従来の音声認識システムでは、現時点における雑音のみで音声入力可能か否かを判断しているため、現時点の雑音が小さく音声入力可能であっても、発話途中に雑音が大きくなって音声認識できなくなってしまう可能性がある。よって、従来の音声認識システムでは、ユーザに発話を促す提示について正確であるとは言い難いものである。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するために成されたものであり、その目的とするところは、ユーザに発話を促す提示について正確性を向上させることが可能な音声認識システム及び音声認識装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る音声認識システムは、ユーザからの発話音声を音声入力部から入力し、入力した発話音声が所定語彙に該当すると認識した場合に、認識した語彙に応じて制御機器を制御するものであって、音声を音声出力部から出力する音声出力機器と、音声出力機器が音声出力部から出力しようとする音声のデータを出力前に予め取得する音声データ取得手段と、音声データ取得手段により予め取得された音声のデータに基づいて音声出力部から音声が出力されたときのエコーの状態を予想判断する予想判断手段と、予想判断手段により予想判断されたエコーの状態と、ユーザが所定語彙を発話するのに要する発話時間とから、ユーザが発話可能な発話可能区間を判断する発話可能区間判断手段と、発話可能区間判断手段により判断された発話可能区間を提示する発話可能区間提示手段と、を備える。
【０００８】
この音声認識システムによれば、予め取得された音声のデータに基づいて音声が出力されたときのエコーの状態を予想判断するため、例えばエコーが小さく発話の邪魔になり難い状態であるのか、そうでないのかを予想判断できることとなる。また、予想判断されたエコーの状態と、ユーザが所定語彙を発話するのに要する発話時間とから、ユーザが発話可能な発話可能区間を判断する。このため、ユーザが発話を開始してから完了するまでの発話時間中においてエコーの小さい状態が継続するかを判断でき、エコーの小さい状態が継続する区間を発話可能区間として検出することができる。そして、発話可能区間を提示するため、ユーザは、エコーが小さい状態で継続する区間において発話することができる。従って、ユーザに発話を促す提示について正確性を向上させることができる。
【０００９】
また、本発明に係る音声認識システムにおいて、音声データ取得手段は、音響出力機器が再生信号に基づいて音声を再生する前に、予め再生信号を音声のデータとして取得し、音声出力機器は、再生信号に基づく再生音声を遅延させて音声出力部から出力し、発話可能区間判断手段は、音声出力機器による遅延時間と、予想判断手段により予想判断されたエコーの状態と、ユーザが所定語彙を発話するのに要する発話時間とから、ユーザが発話可能な発話可能区間を判断することが好ましい。
【００１０】
この音声認識システムによれば、音声出力機器の再生信号を予め取得し、再生信号に基づく再生音声を遅延させて音声出力部から出力する。このため、テレビやラジオ等のリアルタイム性がある音声の場合にあっても、遅延時間中に再生信号に基づくエコーの状態を予想判断し、そのうえで音声出力することができる。さらに、発話可能区間判断手段は、エコーの状態と発話時間とに加えて、音声出力機器による遅延時間からユーザが発話可能な発話可能区間を判断する。このため、遅延時間のズレを考慮に入れて的確な発話可能区間を判断することができる。
【００１１】
また、本発明に係る音声認識システムにおいて、発話可能区間提示手段は、発話可能区間判断手段により判断された一定時間内の発話可能区間のうち、予想判断手段により予想判断されたエコーが全体的に最も小さい発話可能区間を提示することが好ましい。
【００１２】
この音声認識システムによれば、一定時間内の発話可能区間のうち、予想判断されたエコーが全体的に最も小さい発話可能区間を提示するため、ユーザは、最も発話音声がシステムに認識されやすいときに発話が可能となり、一層システムにおける誤認識を回避することができる。
【００１３】
また、本発明に係る音声認識システムにおいて、発話可能区間提示手段は、発話可能区間判断手段により判断された発話可能区間を全て提示することが好ましい。
【００１４】
この音声認識システムによれば、判断された発話可能区間を全て提示するため、ユーザにとっては発話できる機会が多く与えられることとなり、発話できないことによる煩わしさを軽減することができる。
【００１５】
また、本発明に係る音声認識システムにおいて、予想判断手段は、音声出力機器のボリュームレベルを示すボリューム信号を入力し、ボリューム信号に基づいてエコーの状態を判断することが好ましい。
【００１６】
この音声認識システムによれば、音声出力機器のボリュームレベルを示すボリューム信号を入力し、ボリューム信号に基づいてエコーの状態を判断する。ここで、音声出力機器からの音声は、音声のデータ（再生信号）とボリュームレベルとによって決定される音量で出力される。このため、音声のデータ（再生信号）のみでエコーの状態を判断するよりも、さらにボリュームレベルを考慮してエコーの状態を判断した方が一層適切にエコーの状態を判断することができる。
【００１７】
また、本発明に係る音声認識装置は、ユーザからの発話音声を音声入力部から入力し、入力した発話音声が所定語彙に該当すると認識した場合に、認識した語彙に応じて制御機器を制御する制御信号を出力する音声認識装置であって、音声出力機器が音声出力部から出力しようとする音声のデータを出力前に予め取得する音声データ取得手段と、音声データ取得手段により予め取得された音声のデータに基づいて音声出力部から音声が出力されたときのエコーの状態を予想判断する予想判断手段と、予想判断手段により予想判断されたエコーの状態と、ユーザが所定語彙を発話するのに要する発話時間とから、ユーザが発話可能な発話可能区間を判断する発話可能区間判断手段と、発話可能区間判断手段により判断された発話可能区間を提示する発話可能区間提示手段と、を備える。
【００１８】
この音声認識装置によれば、予め取得された音声のデータに基づいて音声が出力されたときのエコーの状態を予想判断するため、例えばエコーが小さく発話の邪魔になり難い状態であるのか、そうでないのかを予想判断できることとなる。また、予想判断されたエコーの状態と、ユーザが所定語彙を発話するのに要する発話時間とから、ユーザが発話可能な発話可能区間を判断する。このため、ユーザが発話を開始してから完了するまでの発話時間中においてエコーの小さい状態が継続するかを判断でき、エコーの小さい状態が継続する区間を発話可能区間として検出することができる。そして、発話可能区間を提示するため、ユーザは、エコーが小さい状態で継続する区間において発話することができる。従って、ユーザに発話を促す提示について正確性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ユーザに発話を促す提示について正確性を向上させることができる。
【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、本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の実施形態に係る音声認識システムを示す構成図である。音声認識システム１は、ユーザからの発話音声によって制御機器２０を制御するものであって、音声認識装置１０と、制御機器２０とを備えている。
【００２１】
音声認識装置１０は、ユーザから音声及びスイッチ操作による入力を受け付け、受け付けた入力内容に応じて制御機器２０を制御するための制御信号を出力するものである。この音声認識装置１０は、音声により制御機器２０を制御できる音声入力モードと、スイッチ操作により制御機器２０を制御できるボタン操作入力モードとが選択可能となっている。音声入力モードにおいて、音声認識装置１０は、ユーザからの発話音声を入力して、入力した発話音声が所定語彙に該当すると認識した場合に、認識した語彙に応じて制御機器２０を制御する制御信号を出力する。また、ボタン操作入力モードにおいて、音声認識装置１０は、ユーザからのスイッチ操作を入力し、スイッチ操作に該当する内容で制御機器２０を制御する制御信号を出力する。
【００２２】
制御機器２０は、音声認識装置１０からの制御信号の内容に応じて動作する外部機器である。具体的に制御機器２０は、浴室装置２１、換気扇２２及びテレビ２３の３機器からなっており、音声認識装置１０からの制御信号に応じて運転したり、運転を停止したりなどする。一例を挙げると、制御機器２０の１つであるテレビ２３は、音声認識装置１０からの制御信号によって、電源がオンされたり、チャンネルが変えられたりする。
【００２３】
図２は、図１に示した音声認識装置１０の設置例を示す外観図である。図２に示すように、音声認識装置１０は、例えば浴室に設けられる。浴室には、浴室装置２１（図２において図示せず）、換気扇２２、及びテレビ（音声出力機器）２３が設けられている。さらに、浴室の浴槽３０付近には、音声認識装置１０の構成要素である後述のコントローラ１１が設置されている。
【００２４】
なお、図１及び図２では、浴室装置２１、換気扇２２及びテレビ２３を制御機器２０の一例として挙げたが、これに限らず、制御機器２０は、床暖房機器やパーソナルコンピュータなど他の機器であってもよい。また、音声認識装置１０は浴室に設けられていなくともよく、寝室、リビング、会社のデスク付近及び会議室など、他の箇所に設けられていてもよい。
【００２５】
再度、図１を参照する。図１に示すように、音声認識装置１０は、コントローラ１１と、音声認識部１２と、制御機器制御部１３と、装置制御部１４とを備えている。コントローラ１１は、ユーザから音声及びスイッチ操作による入力を受け付けるものである。図３は、図１に示したコントローラ１１の詳細を示す正面図である。図３に示すように、コントローラ１１は、音声入力部１１ａと、操作ボタン１１ｂと、表示部（発話可能区間提示手段）１１ｃと、ＬＥＤランプ１１ｄとを備えている。なお、ＬＥＤランプ１１ｄは他の要素１２〜１８，２０との接続関係がないため、図１におけるＬＥＤランプ１１ｄの図示は省略した。
【００２６】
図３に示す音声入力部１１ａは、マイク等によって構成され、ユーザからの音声入力を受け付けるものである。操作ボタン１１ｂは、ユーザによるスイッチ操作を受け付けるものである。表示部１１ｃは、ＬＣＤなどによって構成され、各種制御機器２０の動作状況等（例えばふろの温度や現在時刻など）を表示するものである。ＬＥＤランプ１１ｄは、現在音声入力モードであるか、ボタン操作入力モードであるかをユーザに提示するものである。このＬＥＤランプ１１ｄは、３つのＬＥＤによって構成され、例えば１つが点灯しているときには音声入力モードであり、他の１つが点灯しているときにはボタン操作入力モードであり、残り１つが点灯しているときには双方のモードの併用状態であることを示す構成となっている。
【００２７】
具体的に各種操作ボタン１１ｂを説明する。各種操作ボタン１１ｂは、優先ボタン１１ｂ１、追いだきボタン１１ｂ２、ふろ自動ボタン１１ｂ３、通話ボタン１１ｂ４、コントローラオンオフボタン１１ｂ５、メニューボタン１１ｂ６、確定ボタン１１ｂ７、戻るボタン１１ｂ８、及び十字キー１１ｂ９からなっている。
【００２８】
優先ボタン１１ｂ１は、浴室で給湯温度やシャワー温度を設定したいときに使用するボタンである。一般的に水や湯は、浴室以外にも台所等で用いられる。このため、浴室装置２１の給湯温度やシャワー温度を設定しても他の箇所で水や湯を使用されると、実際の給湯温度やシャワー温度にズレが生じる可能性がある。そこで、優先ボタン１１ｂ１を押下することにより、他の箇所よりも浴室を優先し、実際の給湯温度やシャワー温度にズレが生じ難いようにすることができる。また、優先ボタン１１ｂ１が押下されると、表示部１１ｃに優先マーク（不図示）が表示される。
【００２９】
追いだきボタン１１ｂ２は、浴槽３０内で冷たくなった湯水の温度を高くするときに使用されるボタンである。また、追いだきボタン１１ｂ２が押下されると、表示部１１ｃに追いだきマーク（不図示）が表示される。
【００３０】
ふろ自動ボタン１１ｂ３は、設定した湯量と温度とで浴槽３０内にお湯をはるときに使用されるボタンである。また、ふろ自動ボタン１１ｂ３が押下されると、表示部１１ｃに自動マーク（不図示）が表示される。
【００３１】
通話ボタン１１ｂ４は、浴室外、例えば台所などに設置される台所用リモコンと通話するときに使用されるボタンである。また、通話ボタン１１ｂ４が押下されると、表示部１１ｃに通話マーク（不図示）が表示される。
【００３２】
コントローラオンオフボタン１１ｂ５は、コントローラ１１自体の電源をオンオフするためのボタンである。コントローラオンオフボタン１１ｂ５により電源がオフされた場合、表示部１１ｃの表示は消去することとなる。
【００３３】
メニューボタン１１ｂ６は、手入力により制御機器２０の動作を設定するためのボタンである。このボタン１１ｂ６が押下されると、各制御機器２０の動作項目（例えば換気扇オフ、テレビ電源オン、テレビチャンネル＋１など）が表示部１１ｃに複数個表示される。ユーザは、これら複数の動作項目から十字キー１１ｂ９を操作して１つの動作項目を選択することとなる。
【００３４】
確定ボタン１１ｂ７は、十字キー１１ｂ９を操作して選択された動作項目の動作を制御機器２０に実行させる際に押下されるボタンである。戻るボタン１１ｂ８は、表示部１１ｃに表示される画面を１つ前の状態に戻すときなどに使用されるボタンである。例えば、表示部１１ｃ上に動作項目を３つ程度しか表示できない場合、十字キー１１ｂ９を操作することにより、表示画面を次の画面に移行させて新たな動作項目を表示させることができる。この状態において、戻るボタン１１ｂ８を押下すれば、移行した画面を元に戻して、前回画面の動作項目を表示部１１ｃに表示させることができる。
【００３５】
十字キー１１ｂ９は、給湯温度やシャワー温度の温度設定、及び湯量の設定などに用いられるボタンである。また、十字キー１１ｂ９は、表示部１１ｃにより表示される動作項目の選択にも用いられる。
【００３６】
さらに、本実施形態では、コントローラ１１の操作ボタン１１ｂを操作することにより、音声入力モードと、ボタン操作入力モードとを選択可能となっている。具体的にユーザは、メニューボタン１１ｂ６を操作し、表示部１１ｃに表示される入力モードを選択することによって、音声入力モードとボタン操作入力モードとを選択することができる。
【００３７】
再度、図１を参照する。音声認識部１２は、音声入力モード中に音声入力部１１ａを介して入力されたユーザからの発話音声を認識するものである。また音声認識部１２は、認識した発話音声が予め登録される所定語彙に該当するか否かを判断する構成となっている。
【００３８】
具体的に、音声認識部１２は、所定の閾値を有している。そして、音声認識部１２は、入力した音声の音圧が雑音によるものなど所定の閾値未満である場合、所定語彙に該当するか否かの判断を行わず、入力した音声の音圧が所定の閾値以上である場合、音圧に基づいて登録される所定語彙に該当するか否かを判断する。また、音声認識部１２は、ユーザの発話音声が所定語彙に該当すると判断した場合、その旨の信号を制御機器制御部１３に出力する。例えば、ユーザからの発話音声が「テレビ電源オン」であり、音声認識部１２はその発話が予め登録される「テレビ電源オン」の語彙に該当すると判断した場合、テレビ２３の電源をオンする旨の信号を制御機器制御部１３に出力する。
【００３９】
制御機器制御部１３は、制御機器２０の動作を制御するものである。制御機器制御部１３は、例えば音声認識部１２からテレビ２３の電源をオンする旨の信号を受信した場合、テレビ２３に対して電源をオンする制御信号を出力する。これにより、テレビ２３の電源はオンすることとなる。
【００４０】
装置制御部１４は、操作ボタン１１ｂによって入力された入力内容を認識して、その旨の信号を制御機器制御部１３に出力するものである。例えばふろ自動ボタン１１ｂ３が操作された場合、装置制御部１４は、自動に湯をはる旨の信号を制御機器制御部１３に出力する。これにより、制御機器制御部１３は、設定温度及び設定湯量で湯をはる旨の制御信号を浴室装置２１に出力する。そして、浴室装置２１は、設定温度及び設定湯量で湯をはることとなる。
【００４１】
さらに、本実施形態において、テレビ２３は、音声出力部２３ａと、映像出力部（発話可能区間提示手段）２３ｂと、遅延バッファ２３ｃとを備えている。音声出力部２３ａは、テレビ２３がテレビ局から受信した映像データ及び音声データのうち、音声データに基づく音声を出力するものである。映像出力部２３ｂは、テレビ２３がテレビ局から受信した映像データ及び音声データのうち、映像データに基づく映像を出力するものである。
【００４２】
遅延バッファ２３ｃは、受信したデータを遅延させて音声出力部２３ａ及び映像出力部２３ｂに出力するものである。この遅延バッファ２３ｃにより、音声出力部２３ａからは、音声データに基づく音声が一定時間遅延して出力されると共に、映像出力部２３ｂからは、一定時間遅延した映像が出力されることとなる。
【００４３】
さらに、音声認識装置１０は、音声データ取得部（音声データ取得手段）１５と、予想判断部（予想判断手段）１６と、発話可能区間判断部（発話可能区間判断手段）１７と、提示指示部１８とを備えている。音声データ取得部１５は、テレビ２３が音声出力部２３ａから出力しようとする音声のデータを、テレビ２３が出力する前に予め取得するものである。すなわち、音声データ取得部１５は、遅延バッファ２３ｂによる遅延時間中に音声のデータを取得することとなる。
【００４４】
予想判断部１６は、音声データ取得部１５により予め取得された音声データに基づいて音声出力部２３ａから音声が出力されたときのエコーの状態を予測判断するものである。ここで、エコーとは、音声出力部２３ａから音声が出力されたときに音声入力部１１ａによって入力される入力音、及び、音声出力部２３ａから音声が出力されるときの出力音の少なくとも一方を含む概念である。このため、予測判断部１６は、音声データに基づいて入力音及び出力音の少なくとも一方の状態を予測判断することとなる。
【００４５】
具体的に、予測判断部１６は、出力音の状態を判断する場合、音声データに基づく出力音声のパワーを予測することにより、出力音量を予測判断する。また、予測判断部１６は、入力音の状態を判断する場合、出力音声パワーに加えて、テレビ２３の音声出力部２３ａと、コントローラ１１の音声入力部１１ａとの距離、及び、浴室内での反響音を考慮に入れて、入力音量を予測判断する。この構成により、テレビ２３からの音声が大きく、音声入力部１１ａに大音量が入力されてしまうか否かなどを予測判断できることとなる。
【００４６】
発話可能区間判断部１７は、予測判断部１６により予測判断されたエコーの状態と、ユーザが所定語彙を発話するのに要する発話時間とから、ユーザが発話可能な発話可能区間を判断する。例えば、テレビ２３からの音声が大きく、音声入力部１１ａに大音量が入力されてしまう場合、ユーザの発話音声は音声認識部１２によって認識されにくくなってしまう。このため、発話可能区間判断部１７は、ユーザが発話を開始してから完了するまでの発話時間中においてエコーの小さい状態が継続するか否かを判断し、継続する場合には継続している期間を発話可能区間として検出することとなる。
【００４７】
なお、発話区間判断部１７は、エコーの状態及び発話時間のみならず、遅延バッファ２３ｃによる遅延時間も考慮に入れて発話可能区間を判断することとなる。
【００４８】
提示指示部１８は、発話可能区間判断部１７により判断された発話可能区間を、表示部１１ｃや映像出力部２３ｂに提示させるものである。この提示指示部１８の動作により、表示部１１ｃや映像出力部２３ｂには発話可能区間が提示されることとなり、ユーザは、エコーが小さいときに発話をすることが可能となる。発話可能区間の提示は、発話が可能な区間をユーザに伝えるものであれば特に提示方式に制限があるものではない。例えば、発話可能区間開始時に「今から１０秒間発話可能です」という表示を１秒だけ提示するものであってもよいし、発話可能区間中、常時ランプ点灯させるなどものであってもよい。さらには、音声出力部２３ａを介して発話可能区間を提示してもよい。
【００４９】
ここで、より詳細に音声データ取得部１５は、音声のデータのみならず、テレビ２３のボリュームレベルを示すボリューム信号を入力する構成となっている。さらに、予測判断部１６は、音声データ取得部１５により入力されたボリューム信号を入力し、音声のデータとボリューム信号とに基づいて、エコーの状態を判断する構成となっている。これにより、予測判断部１６は一層適切にエコーの状態を判断することとなる。すなわち、テレビ２３からの音声は、音声のデータとボリュームレベルとによって決定される音量で出力される。このため、音声のデータのみでエコーの状態を判断するよりも、さらにボリュームレベルを考慮してエコーの状態を判断した方が一層適切にエコーの状態を判断することができる。
【００５０】
次に、本実施形態に係る音声認識システム１の動作の概略を説明する。まず、ユーザが操作ボタン１１ｂを操作して音声認識装置１０をボタン操作入力モードから音声入力モードに移行させる。これにより、音声データ取得部１５、予想判断部１６、発話可能区間判断部１７及び提示指示部１８は動作を開始する。
【００５１】
そして、遅延バッファ２３ａはテレビ２３によってテレビ局から受信された音声データ及び映像データを一時記憶する。その後、音声出力部２３ａ及び映像出力部２３ｂは、遅延時間経過後に受信データに基づく音声及び映像を出力する。なお、テレビ２３によって受信されたデータは遅延バッファ２３ａに記憶され、テレビ２３は記憶されたデータを再生して出力する。このため、記憶媒体に記憶されて出力されるデータを、以下再生信号と称する。
【００５２】
一方、音声データ取得部１５は、テレビ２３が再生信号に基づいて再生音声を出力する前に、予め再生信号を取得する。そして、予想判断部１６は、再生信号に基づいてエコーの状態を判断する。次に、発話可能区間判断部１７は、予想判断部１６により判断したエコーの状態と、ユーザが所定語彙を発話するのに要する発話時間と、テレビ２３の遅延時間とから、発話可能区間を判断する。
【００５３】
なお、音声データ取得部１５、予想判断部１６及び発話可能区間判断部１７についての処理は、テレビ２３の遅延時間中に行われる。そして、提示指示部１８は、発話可能区間の開始時を待って、発話可能区間の開始時に表示部１１ｃ及び映像出力部２３ｂに対して情報送信する。これにより、表示部１１ｃ及び映像出力部２３ｂは、発話可能区間をユーザに対して提示することとなる。なお、提示指示部１８は、発話可能区間の開始を待たずに、例えば「今から何秒後に発話可能となります」など、発話可能区間の開始前に提示させてもよい。
【００５４】
また、提示指示部１８は、複数の発話可能区間が検出された場合、一定時間内の発話可能区間のうち、エコーが全体的に最も小さい発話可能区間のみを提示するように指示してもよいし、発話可能区間を全て提示するように指示してもよい。前者の場合、ユーザは、最も発話音声がシステムに認識されやすいときに発話が可能となり、一層システムによる誤認識を回避することができるからである。また、後者の場合、ユーザにとっては発話できる機会が多く与えられることとなり、発話できないことによる煩わしさを軽減することができるからである。
【００５５】
なお、前者に示すエコーが全体的に最も小さい発話可能区間とは、例えば発話時間中のエコーの平均値が最も小さい発話可能区間であってもよいし、発話時間中のエコーの最大値が最も小さい発話可能区間であってもよい。
【００５６】
次に、本実施形態に係る音声認識システム１の詳細動作を説明する。図４は、図１に示した音声認識システム１の動作の詳細を示すフローチャートである。まず音声データ取得部１５は、テレビ２３から再生信号を取得する。ここで再生信号は、テレビ２３の電源がオンされている限り常時取得され、音声認識システム１は常時取得される再生信号に基づいて、図４に示す処理を実行する。なお、図４に示す処理は音声認識装置１０の電源がオフされるまで繰り返される。
【００５７】
図４に示すように、再生信号が取得されると、まず、音声認識装置１０はカウンタをリセットする（Ｓ１）。このカウンタは、ユーザが発話に要する時間を計測するためのものである。次いで、予測判断部１６は、再生信号に基づいて、所定時刻における再生音声のパワーを予測する（Ｓ２）。これにより、予測判断部１６は、所定時刻におけるエコーの状態を予測判断することとなる。
【００５８】
その後、発話可能区間判断部１７は、再生音声のパワーが閾値以下であるか否かを判断する（Ｓ３）。再生音声のパワーが閾値以下でないと判断した場合（Ｓ３：ＮＯ）、音声認識装置１０は再生信号の音声フレームを次の時刻のフレームに進め（Ｓ４）、その後処理はステップＳ２に移行する。
【００５９】
一方、再生音声のパワーが閾値以下であると判断した場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、音声認識装置１０はカウンタをスタートさせる（Ｓ５）。次いで、音声認識装置１０は再生信号の音声フレームを次の時刻のフレームに進める（Ｓ６）。その後、予測判断部１６は、再生信号に基づいて、所定時刻（次の時刻）における再生音声のパワーを予測する（Ｓ７）。
【００６０】
そして、発話可能区間判断部１７は、再生音声のパワーが閾値以下であるか否かを判断する（Ｓ８）。再生音声のパワーが閾値以下でないと判断した場合（Ｓ８：ＮＯ）、音声認識装置１０は再生信号の音声フレームを次の時刻のフレームに進め（Ｓ９）、その後処理はステップＳ１に移行する。
【００６１】
一方、再生音声のパワーが閾値以下であると判断した場合（Ｓ８：ＹＥＳ）、音声認識装置１０はカウンタのカウント値をインクリメントさせる（Ｓ１０）。次いで、発話区間判断部１７は、カウンタのカウント値が所定値Ｔ以上であるか否かを判断する（Ｓ１１）。ここで、所定値Ｔは、ユーザが所定語彙を発話するのに要する時間に対応したものである。カウント値が所定値Ｔ以上でないと判断した場合（Ｓ１１：ＮＯ）、処理はステップＳ６に移行する。
【００６２】
カウント値が所定値Ｔ以上であると判断した場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、発話区間判断部１７は、カウンタによりインクリメントされた期間を発話可能区間として設定する（Ｓ１２）。その後、処理はステップＳ６に移行する。
【００６３】
発話可能区間が設定されると、発話区間判断部１７は、その情報を提示指示部１８に送信する。そして、提示指示部１８は、発話可能区間の情報を表示部１１ｃ及び映像出力部２３ｂに送信する。これにより、表示部１１ｃ及び映像出力部２３ｂは、発話可能区間をユーザに対して提示することとなる。
【００６４】
なお、図４に示すフローチャートでは、ボリューム信号を考慮に入れることなくエコーの状態を判断する例を説明したが、ボリューム信号を入力してエコーの状態を判断するようにしてもよい。この場合、予測判断部１６は、ステップＳ２及びステップＳ７において、再生信号のみならず、ボリューム信号に基づいて再生音声のパワーを予測する。そして、発話可能区間判断部１７は、ステップＳ３及びステップＳ８において、再生音声のパワーが閾値以下であるか否かを判断することとなる。これにより、より正確にエコーの状態を判断することができる。
【００６５】
ボリューム信号に基づくエコーの状態の判断について一例を説明すると、例えば予測判断部１６は、ボリューム信号が示すテレビ２３のボリュームレベルが「１１」〜「１５」である場合、再生信号に基づいて予測した再生音声のパワーに「１．０」を乗算して再生音声のパワーを予測算出する。また、予測判断部１６は、ボリューム信号が示すテレビ２３のボリュームレベルが「１６」〜「２０」である場合、再生信号に基づいて予測した再生音声のパワーに「１．１」を乗算して再生音声のパワーを予測算出する。さらに、予測判断部１６は、ボリューム信号が示すテレビ２３のボリュームレベルが「６」〜「１０」である場合、再生信号に基づいて予測した再生音声のパワーに「０．９」を乗算して再生音声のパワーを予測算出する。このように、予測判断部１６は、ボリューム信号が示すテレビ２３のボリュームレベルが大きくなるに従って、再生信号に基づいて予測したエコーの大きさを大きくするように補正することとなる。
【００６６】
次に、図５及び図６を参照して、本実施形態に係る発話可能区間の提示とユーザの発話との関係、及び、従来技術による提示とユーザの発話との関係を説明する。図５は、従来技術による提示とユーザの発話との関係を示すタイミングチャートであり、図６は、本実施形態に係る発話可能区間の提示とユーザの発話との関係を示すタイミングチャートである。
【００６７】
まず、図５に示すように、時刻ｔ１〜ｔ２、時刻ｔ３〜ｔ４、及び時刻ｔ５〜ｔ６においてテレビから大音量が流れたとする。ここで、従来装置であれば、実際にテレビから流れた音に基づいて発話可能か否かを提示する。このため、従来装置は、発話可能か否かの判断に僅かな遅れが生じ、時刻０から時刻ｔ１を少し過ぎた時刻（以下、少し過ぎた時刻をαで表す）まで発話可能と提示してしまう。同様に、時刻ｔ１＋αの時刻から時刻ｔ２＋αの時刻まで発話不可と提示してしまう。さらに、時刻ｔ２＋αの時刻から時刻ｔ３＋αの時刻において、発話可能と提示してしまう。時刻ｔ４以降についても同様に、従来装置は、僅かな遅れが生じた状態で提示をしてしまう。
【００６８】
このように、発話可能の提示が僅かに遅れることにより、実質的にユーザが発話できる区間は、時刻ｔ２＋αの時刻から時刻ｔ３までとなる。すなわち、ユーザが提示に注目していたとしても、発話可能が提示される時刻ｔ２＋αの時刻まで、ユーザは発話しないといえる。また、時刻ｔ３＋αの時刻まで発話可能と提示されていても、実際には時刻ｔ３においてテレビから大音量が流れてしまう。このため、時刻ｔ３において発話可能区間は終了してしまう。よって、実質的にユーザが発話できる区間は、時刻ｔ２を少し過ぎた時刻から時刻ｔ３となり、従来技術による提示では、ユーザが発話できる時間が短くなってしまう。
【００６９】
特に、ユーザが時刻ｔ２＋αの時刻の提示からさらに遅れて発話してしまった場合には、発話完了までにテレビ音声２が流れてしまう可能性もある（ユーザ発話２参照）。従って、従来技術では、図５に示すように、時刻ｔ２＋αの時刻の提示からユーザが偶然に発話できた場合しか（ユーザ発話１参照）、テレビ音声に邪魔されることなく発話することができない。このように、従来装置は、提示が不正確であり、ユーザにとっても発話し難い提示となってしまう。
【００７０】
さらに、時刻ｔ４〜ｔ５においては、ユーザが発話に要する発話時間が確保されていない。しかし、時刻ｔ４〜ｔ５においてテレビから音が流れていないことから、時刻ｔ４を少し過ぎた時刻から時刻ｔ５を少し過ぎた時刻において発話可能と提示されてしまう。このため、発話可能の提示に素早く反応したユーザは発話を開始してしまうが、実際には発話完了までにテレビ音声３が流れてしまう（ユーザ発話３参照）。よって、このような場合にも従来装置では提示が不正確となってしまう。
【００７１】
一方、図６に示すように、本実施形態では予め音声データを取得して発話可能区間を判断して提示するため、以下のようになる。例えば、図６に示すように、時刻ｔ１１〜ｔ１３、時刻ｔ１４〜ｔ１６、及び時刻ｔ１７〜ｔ２０においてテレビから大音量が流れるような音声データを受信したとする。この場合、本実施形態では遅延バッファ２３ｃを備えるため、時刻ｔ１２〜ｔ１４、時刻ｔ１５〜ｔ１８、及び時刻ｔ１９〜ｔ２１においてテレビ２３から大音量が流れることとなる。
【００７２】
ここで、本実施形態に係る音声認識システム１によれば、実際にテレビから流れた音声に基づいて発話可能か否かを提示するのではなく、予め再生信号を取得して発話可能区間を判断して提示する。このため、時刻０〜ｔ１２、時刻ｔ１４〜ｔ１５において遅れがなく発話可能である旨を提示できることとなる。これにより、従来のように、提示の遅れによって実質的に発話可能な区間が短くなることがなく、発話可能区間の開始時から少し遅れて発話を開始したとしても（ユーザ発話１参照）、発話完了までにテレビ音声２が流れてしまう可能性を軽減できる。
【００７３】
また、本実施形態では、時刻ｔ１８〜ｔ１９のように、発話に要する時間が確保されていない場合、発話可能である旨が提示されない。このため、発話可能の提示に素早く反応したユーザが発話を開始してしまう事態についても防止できることとなる。
【００７４】
このようにして、本実施形態に係る音声認識システム１及び音声認識装置１０によれば、予め取得された音声のデータに基づいて音声が出力されたときのエコーの状態を予想判断するため、例えばエコーが小さく発話の邪魔になり難い状態であるのか、そうでないのかを予想判断できることとなる。また、予想判断されたエコーの状態と、ユーザが所定語彙を発話するのに要する発話時間とから、ユーザが発話可能な発話可能区間を判断する。このため、ユーザが発話を開始してから完了するまでの発話時間中においてエコーの小さい状態が継続するかを判断でき、エコーの小さい状態が継続する区間を発話可能区間として検出することができる。そして、発話可能区間を提示するため、ユーザは、エコーが小さい状態で継続する区間において発話することができる。従って、ユーザに発話を促す提示について正確性を向上させることができる。
【００７５】
また、テレビ２３の再生信号を予め取得し、再生信号に基づく再生音声を遅延させて音声出力部２３ａから出力する。このため、テレビ２３などリアルタイム性がある音声の場合にあっても、遅延時間中に再生信号に基づくエコーの状態を予想判断し、そのうえで音声出力することができる。さらに、発話可能区間判断部１７は、エコーの状態と発話時間とに加えて、テレビ２３による遅延時間からユーザが発話可能な発話可能区間を判断する。このため、遅延時間のズレを考慮に入れて的確な発話可能区間を判断することができる。
【００７６】
また、表示部１１ｃ及び映像出力部２３ｂは、一定時間内の発話可能区間のうち、予想判断されたエコーが全体的に最も小さい発話可能区間を提示するため、ユーザは、最も発話音声がシステムに認識されやすいときに発話が可能となり、一層システムによる誤認識を回避することができる。
【００７７】
また、表示部１１ｃ及び映像出力部２３ｂは、発話可能区間を全て提示するため、ユーザにとっては発話できる機会が多く与えられることとなり、発話できないことによる煩わしさを軽減することができる。
【００７８】
以上、本発明に係る音声認識システム及び音声認識装置を実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。
【００７９】
例えば、本実施形態では、テレビ２３の再生信号を音声のデータとして例示しているが、音声のデータは、特に再生信号に限らず、音声を出力する機器の内部に記憶され、所定時刻の到達により音声出力される効果音やアラーム音などであってもよい。
【００８０】
また、本実施形態では、コントローラ１１の表示部１１ｃ及びテレビ２３の映像出力部２３ｂによって発話可能区間を表示する構成を説明したが、これに限らず、発話可能区間は表示できれば、他の表示装置により表示してもよく、また、表示に限らず音声等による提示であってもよい。
【００８１】
また、本実施形態では、テレビ２３からの音声を遅延させて出力し、遅延時間中に発話可能区間を判断しているが、これに限らず、ビデオやＤＶＤ再生を行う場合には、予めビデオやＤＶＤから再生信号を入力して発話可能区間を判断しておき、その後、ビデオやＤＶＤの音声を遅延させることなく出力して、発話可能区間を提示するようにしてもよい。
【００８２】
また、本実施形態では、操作ボタン１１ｂを操作することにより音声入力モードとボタン操作入力モードと切り替え可能となっているが、これに限らず、音声入力モード中には、発話によりボタン操作入力モードへ移行させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の実施形態に係る音声認識システムを示す構成図である。
【図２】図１に示した音声認識装置の設置例を示す外観図である。
【図３】図１に示したコントローラの詳細を示す正面図である。
【図４】図１に示した音声認識システムの動作の詳細を示すフローチャートである。
【図５】従来技術による提示とユーザの発話との関係を示すタイミングチャートである。
【図６】本実施形態に係る発話可能区間の提示とユーザの発話との関係を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００８４】
１  音声認識システム
１０  音声認識装置
１１  コントローラ
１１ａ  音声入力部
１１ｂ  操作ボタン
１１ｃ  表示部（発話可能区間提示手段）
１２  音声認識部
１３  制御機器制御部
１４  装置制御部
１５  音声データ取得部（音声データ取得手段）
１６  予想判断部（予想判断手段）
１７  発話可能区間判断部（発話区間判断手段）
１８  提示指示部
２０  制御機器
２１  浴室装置
２２  換気扇
２３  テレビ（音声出力機器）
２３ａ  音声出力部
２３ｂ  映像出力部（発話可能区間提示手段）
２３ｃ  遅延バッファ
【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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