(57)【要約】【課題】音素列の並びが類似する語彙が生じても、誤認識が繰り返し発生する可能性を低減できる音声対話装置を提供することにある。【解決手段】  本発明の音声対話装置は、利用者の発話と認識辞書１０３の語彙とを比較し、少なくとも１つ以上の認識候補の組合せを認識結果として取得する音声認識部１０２と、上記認識結果に基づき、システムの理解状態を生成し、利用者の意図する制御タスクを上記理解状態から決定する理解部１０４と、上記制御タスクに基づき、利用者に対して応答を返す応答生成部１０６とを備える。更に、一連の制御タスク達成に至る対話を監視し、上記認識結果に関する組合せを認識パターンとして抽出するとともに、上記認識パターンに関する制御タスクを抽出する認識特性抽出部１０９と、上記認識パターンと上記認識パターンに関する制御タスクに基づいて、上記制御タスクを優先させる辞書制御部１１１とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
利用者の発話と認識辞書の語彙とを比較し、少なくとも１つ以上の認識候補の組合せを認識結果として取得する音声認識手段と、
前記認識結果に基づき、システムの理解状態を生成し、前記利用者の意図するタスクを前記理解状態から決定する理解手段と、
前記タスクに基づき、前記利用者に対して応答を返す応答手段と、
一連のタスク達成に至る対話を監視し、前記認識結果に関する組合せを認識パターンとして抽出するとともに、該認識パターンに関するタスクを抽出する認識特性抽出手段と、
前記認識パターンと該認識パターンに関する前記タスクに基づいて、該タスクを優先させる辞書制御手段とを備える音声対話装置。
【請求項２】
前記理解手段は、前記認識候補毎の認識スコアを算出し、前記認識スコアのうち最大の認識スコアを持つ認識候補から前記理解状態を生成し、
前記認識特性抽出手段は、抽出した前記認識パターンおよび該認識パターンに関する前記タスクを、認識パターンテーブルに記憶することを特徴とする請求項１に記載の音声対話装置。
【請求項３】
前記認識特性抽出手段は、初期発話の認識結果に基づく前記応答手段による応答に対して否定および訂正が存在せず、最終的に一連の前記タスクが達成した場合に、記憶することを特徴とする請求項２に記載の音声対話装置。
【請求項４】
前記認識パターンは、前記初期発話の前記認識候補の組合せであり、
前記認識パターンに関する前記タスクは、最終的に達成した前記タスクであり、
前記辞書制御手段は、前記利用者の新規発話に対する新規認識候補群が前記認識パターンと同じ場合に、前記認識パターンのうち最大の前記認識スコアを持つ前記認識候補と同じ新規認識候補を優先させることを特徴とする請求項３に記載の音声対話装置。
【請求項５】
前記認識特性抽出手段は、最終的に達成した前記タスク毎の、前記新規認識候補群が前記認識パターンと同じになる頻度を、前記認識パターンテーブルに記憶し、
前記辞書制御手段は、前記頻度が所定値を上回る場合のみ、優先させることを特徴とする請求項４に記載の音声対話装置。
【請求項６】
前記認識特性抽出手段は、前記認識パターンの最大の前記認識スコアと所定の閾値との差から算出された補正値と、最大の前記認識スコアを持つ前記認識候補とを対応させて、前記認識パターンテーブルに記憶し、
前記辞書制御手段は、最大の前記認識スコアを持つ前記認識候補と同じ前記新規認識候補の認識スコアに前記補正値を加算させることを特徴とする請求項４または５に記載の音声対話装置。
【請求項７】
前記認識特性抽出手段は、前記認識パターンおよび最終的に達成した前記タスクに対応させて、前記認識パターンテーブルに利用者識別情報を記憶し、
前記辞書制御手段は、前記新規発話に基づく利用者識別情報と、記憶された前記利用者識別情報が同じ場合、最大の前記認識スコアを持つ前記認識候補と同じ前記新規認識候補の前記認識スコアに、更に、前記利用者に応じて設定した所定値を加算させることを特徴とする請求項６に記載の音声対話装置。
【請求項８】
前記認識特性抽出手段は、前記認識パターンおよび最終的に達成した前記タスクに対応させて、前記認識パターンテーブルに雑音環境情報を記憶し、
前記辞書制御手段は、前記新規発話に基づく雑音環境情報と、記憶された前記雑音環境情報が同じ場合、最大の前記認識スコアを持つ前記認識候補と同じ前記新規認識候補の前記認識スコアに、更に、雑音環境に応じて設定した所定値を加算させることを特徴とする請求項６または７に記載の音声対話装置。
【請求項９】
前記認識辞書は、一のタスクに対して、認識対象とする語彙を複数登録し、
前記認識パターンは、前記初期発話の前記認識候補の組合せであり、
前記認識パターンに関する前記タスクは、最終的に達成した前記タスクであり、
前記認識特性抽出手段は、最終的に達成した前記タスク毎の、前記利用者の新規発話に対する新規認識結果のうち最大の認識スコアを持つ認識候補が前記認識パターンのうち最大の認識スコアを持つ認識候補と同じになる頻度に基づいて、前記タスクにおける前記語彙毎の認識採用頻度を分析し、
前記辞書制御手段は、該認識採用頻度が閾値を下回る語彙について、前記音声認識手段に該語彙を認識対象から除外させることを特徴とする請求項３に記載の音声対話装置。
【請求項１０】
前記辞書制御手段は、前記利用者の前記新規発話に対する前記新規認識結果に基づく応答に対して否定または訂正が存在した場合に、認識対象から除外した前記語彙を認識対象に戻させて、否定または訂正が存在した前記応答の直前の前記新規発話ついて、再度音声認識させることを特徴とする請求項９に記載の音声対話装置。
【請求項１１】
前記認識辞書は、認識対象とする語彙の分類毎に分割した複数の辞書を備え、
前記辞書は、一のタスクに対して、前記語彙を複数登録し、
前記音声認識手段は、前記辞書を並列に認識し、
前記認識パターンは、前記初期発話の前記認識結果のうち最大の前記認識スコアを持つ認識候補が登録された辞書であり、
前記認識パターンに関する前記タスクは、最終的に達成した前記タスクであり、
前記認識特性抽出手段は、最終的に達成した前記タスク毎の、前記利用者の新規発話に対する新規認識結果のうち最大の前記認識スコアを持つ認識候補が登録された辞書が前記認識パターンと同じになる頻度に基づいて、該辞書毎の認識採用頻度を分析し、
前記辞書制御手段は、該認識採用頻度が多い辞書に登録された認識候補を、前記認識採用頻度が少ない辞書に登録された認識候補よりも優先させることを特徴とする請求項３に記載の音声対話装置。
【請求項１２】
前記辞書制御手段は、該認識採用頻度が閾値を下回る前記辞書について、前記音声認識手段に前記辞書を認識対象から除外させることを特徴とする請求項１１に記載の音声対話装置。
【請求項１３】
前記辞書制御手段は、前記利用者の前記新規発話に対する前記新規認識結果に基づく応答に対して否定または訂正が存在した場合に、認識対象から除外した前記辞書を認識対象に戻させて、否定または訂正が存在した前記応答の直前の前記新規発話ついて、再度音声認識させることを特徴とする請求項１２に記載の音声対話装置。
【請求項１４】
前記認識特性抽出手段は、ｎ回目の発話の認識結果に基づく応答に対して、否定または訂正が存在し、（ｎ＋１）回目以降の発話の認識結果に基づく応答に対して、否定および訂正が存在せず、最終的に一連のタスクが達成した場合に、記憶することを特徴とする請求項２に記載の音声対話装置。
【請求項１５】
前記認識パターンは、前記ｎ回目の前記発話の前記認識結果であり、
前記認識パターンに関する前記タスクは、否定および訂正が存在しなかったタスクのうち、該認識パターンに含まれる認識候補に関するタスクであり、
前記辞書制御手段は、前記利用者の新規発話に対する新規認識候補群が前記認識パターンと同じ場合に、該認識候補と同じ新規認識候補を優先させることを特徴とする請求項１４に記載の音声対話装置。
【請求項１６】
前記認識特性抽出手段は、前記認識パターンに関する前記タスク毎の、前記新規認識候補群が前記認識パターンと同じになる頻度を前記認識パターンテーブルに記憶し、
前記辞書制御手段は、前記頻度が所定値を上回る場合のみ、優先させることを特徴とする請求項１５に記載の音声対話装置。
【請求項１７】
前記認識特性抽出手段は、前記認識パターンに関する前記タスクに関する前記認識候補の認識スコアと前記認識パターンの最大の前記認識スコアとの差に基づいて算出された補正値と該認識候補とを対応させて、前記認識パターンテーブルに記憶し、
前記辞書制御手段は、前記認識パターンに関する前記タスクに関する前記認識候補と同じ前記新規認識候補の認識スコアに前記補正値を加算させることを特徴とする請求項１５または１６に記載の音声対話装置。
【請求項１８】
前記認識特性抽出手段は、前記認識パターンの最大の前記認識スコアと所定の閾値との差から算出された補正値と、最大の前記認識スコアを持つ前記認識候補とを対応させて、前記認識パターンテーブルに記憶し、
前記辞書制御手段は、最大の前記認識スコアを持つ前記認識候補と同じ前記新規認識候補から前記補正値を減算させることを特徴とする請求項１５または１６に記載の音声対話装置。
【請求項１９】
前記認識辞書は、認識対象とする語彙の分類毎に分割した複数の辞書を備え、
前記辞書は、一のタスクに対して、前記語彙を複数登録し、
前記音声認識手段は、前記辞書を並列に認識し、
前記認識パターンは、前記ｎ回目の前記発話の前記認識候補群が登録された辞書と該辞書毎の最大の認識スコアとの組合せであり、
前記認識パターンに関する前記タスクは、否定および訂正が存在しなかったタスクのうち、前記ｎ回目の前記発話の前記認識候補群に含まれる認識候補に関するタスクであり、
前記認識特性抽出手段は、前記ｎ回目の前記発話の前記認識候補群に基づいて決定されたタスクと、前記認識パターンに関する前記タスクに関する前記認識候補を登録した辞書である優先辞書とを前記認識パターンテーブルに記憶し、
前記辞書制御手段は、前記利用者の新規発話に対する新規認識候補群が登録された辞書が前記認識パターンの前記辞書と同じで、前記新規認識候補群に基づいて決定されたタスクが前記ｎ回目の前記発話の前記認識候補群に基づいて決定されたタスクと同じで、かつ、前記新規認識候補群の認識スコアと前記認識パターンの前記認識スコアとの差が所定内の場合に、
前記優先辞書に登録された前記認識候補を優先させることを特徴とする請求項１４に記載の音声対話装置。
【請求項２０】
前記辞書制御手段は、前記理解手段が前記（ｎ＋１）回目以降の前記発話の前記認識結果について前記認識スコアを算出する際、前記ｎ回目の前記発話の前記認識結果のうち最大の前記認識スコアを持つ前記認識候補と同じ認識候補について、該認識候補の認識スコアから所定値を減算させることを特徴とする請求項１４乃至１７、１９のいずれかに記載の音声対話装置。
【請求項２１】
前記認識特性抽出手段は、前記認識パターンおよび該認識パターンに関する前記タスクに対応させて、前記認識パターンテーブルに利用者識別情報を記憶し、
前記辞書制御手段は、前記新規発話に基づく利用者識別情報と、記憶された前記利用者識別情報が同じ場合、前記認識パターンに関する前記タスクに関する前記認識候補と同じ前記新規認識候補の前記認識スコアに、更に、前記利用者に応じて設定した所定値を加算させることを特徴とする請求項１７に記載の音声対話装置。
【請求項２２】
前記認識特性抽出手段は、前記認識パターンおよび該認識パターンに関する前記タスクに対応させて、前記認識パターンテーブルに雑音環境情報を記憶し、
前記辞書制御手段は、前記新規発話に基づく雑音環境情報と、記憶された前記雑音環境情報が同じ場合、前記認識パターンに関する前記タスクに関する前記認識候補と同じ前記新規認識候補の前記認識スコアに、更に、雑音環境に応じて設定した所定値を加算させることを特徴とする請求項１７または２１に記載の音声対話装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音声自動応答装置などに使用される音声対話装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、利用者の発話を音声認識技術によって認識し、該認識結果に応じて機器操作を行うような音声インタフェースが知られている。例えば、自動車のナビゲーションシステムや電話応答システムであるＩＶＲ（Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ  Ｖｏｉｃｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ：音声自動応答装置）等に適用されている。こうした音声インタフェースでは、主に利用者とシステムの間で音声対話を行う。すなわち、利用者は決定・制御したい操作タスク（以下、タスクとする。）について、システムからの応答に応える形で音声を入力する。システムは該音声を認識する。音声認識結果から利用者のタスクが一意に決定できる場合は、該操作の実行に移行する。一方、一意に決まらない場合は、利用者に対して、言い直し、あるいは追加情報の発話を促す応答を返す。
【０００３】
ところで、音声認識は、認識精度に限界があるため、誤認識は避けられないという問題がある。音声認識の性能は、利用者の発生の傾向や利用環境にも大きく左右される。特に、自動車においては、元来雑音が多い環境であるため、利用環境や利用者によっては頻繁に誤認識が発生しうる。また、近年の車載ＩＴ機器の高度化に伴い、音声による制御タスクが益々増加傾向にあり、認識対象が広がってきていることも、誤認識の発生を誘発する原因となりうる。すなわち、認識辞書に登録された認識語彙が音素列の並びであることを考えると、認識語彙の追加に伴い、音素列の並びが類似する認識語彙が生じ易くなるため、ある認識語彙を別の特定の認識語彙に誤り易いという傾向が生じる。更に、ここに利用者の話者性（発話の傾向・癖）が加わると、特定の話者については、度々同様の誤認識が繰り返し発生すると言う問題が生じる。
【０００４】
上記の問題に対処する方法として、予め認識語彙全体に対する認識誤り傾向を分析し、認識語彙に優先順位をつける方法が提案されている（特許文献１参照）。本方法では、認識辞書中の音素について、予め誤認識傾向を保持し、利用者からの修正操作が検出された際に、認識誤り傾向に基づき、修正候補を提示する構成となっている。なお、認識誤り傾向は、ある正解パターンにマッチしやすい誤認識パターンの対を記録したものであり、コンフュージョンマトリクス（混同行列）等と呼ばれる。予め認識誤りを把握することで、認識辞書に含まれる認識語彙が含む誤り易さに基づく認識結果の重み付けや優先順位付けといった認識結果の補正が可能となり、認識性能の向上が期待できる。
【０００５】
また、音素列の並びが類似する認識語彙が生じる原因として、音声による制御タスクの増加による認識語彙の増加のみならず、多様な言い回しに対応するための認識語彙の増加も考慮する必要がある。ある利用者のタスク達成のための言い回しは一通りとは限らないからである。例えば、自動車用の音声インタフェースにおけるタスク「エアコン起動」を考えた場合、「エアコンをつけたい」と思った利用者の意図を反映する言い回しには、「エアコンをつけて」「エアコンをつけてください」「エアコンをつけたい」といったように、語尾の言い回しだけでも複数考えられる。語尾以外を考えると「エアコンＯＮ」「エアコン起動」「エアコンスタート」「冷房つけて」「暑い」といった言い回しが考えられる。この問題に対処する方法としては、多数の利用者の音声（一般にコーパスと呼ばれる。）を分析し、頻度の高い言い回しを認識語彙として選定する方法が考えられる。これにより、大多数の利用者の言い回しに対処する事が可能になる。
【特許文献１】特開２００４―２２７１５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に示した認識誤り傾向を反映した認識方法では、認識語彙数が無数に登録されるような大規模な認識辞書において、予め、全ての認識誤り傾向を把握するのは困難という問題があった。
【０００７】
本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、音素列の並びが類似する語彙が生じても、誤認識が繰り返し発生する可能性を低減できる音声対話装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的達成のため、本発明に係る音声対話装置では、利用者の発話と認識辞書の語彙とを比較して取得された認識候補の組合せから生成された理解状態から、利用者の意図するタスクを決定する理解手段と、当該タスクに基づき、利用者に対して応答を返す応答手段と、一連のタスク達成に至る対話を監視し、認識結果に関する組合せを認識パターンとして抽出するとともに、当該認識パターンに関するタスクを抽出する認識特性抽出手段と、上記認識パターンと上記認識パターンに関する上記タスクに基づいて、上記タスクを優先させる辞書制御手段とを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、音素列の並びが類似する語彙が生じても、誤認識が繰り返し発生する可能性を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明の第１乃至第４の実施形態に係る音声対話装置について、図１乃至図２６を参照して説明する。第１乃至第４の実施形態に係る音声対話装置は、主に自動車内の各種機器（ナビゲーション装置、オーディオ装置、エアコン等）を音声で操作することを目的としている。但し、本発明の実施範囲は、これに留まるものではなく、音声により各種機器を操作するインタフェース全般に適用することが可能である。
【００１１】
（第１の実施形態）
第１の実施形態では、初期発話の認識結果に基づく応答に対して否定および訂正が存在せず、最終的に一連の制御タスクが達成した場合の結果に着目する。上記の場合、認識特性抽出部１０９（図１参照）は、認識結果に関する組合せを認識パターンとして抽出するとともに、当該認識パターンに関する制御タスクである最終的に達成した制御タスクを抽出する。更に、認識特性抽出部１０９は、上記認識パターンと上記制御タスクを認識パターンテーブル１１０（図１参照）に記憶する。その後、利用者の新規発話に対する新規認識候補群が認識パターンと順不同で同じ場合に、辞書制御部１１１（図１参照）は最終的に達成した制御タスクを優先させて実行させる。具体的には、辞書制御部１１１に基づいて、理解部１０４（図１参照）は、認識パターンの最大の認識スコアを持つ認識候補（後述する正解語彙）と同じ新規認識候補の認識スコアに補正値を加算する。理解部１０４は、更に、加算後の新規認識結果の認識スコアのうち、最大の認識スコアが閾値を上回るか判定する。最大の認識スコアが閾値を上回ると判定した場合、理解部１０４は、最大の認識スコアを持つ新規認識候補からシステムの理解状態である理解結果を生成する。理解部１０４は、当該理解結果から制御タスクを決定する。これから、誤認識が繰り返し発生する可能性を低減するものである。なお、第１の実施形態における認識パターンは、利用者の初期発話に対する認識結果、すなわち、認識候補群であるＮ−ｂｅｓｔのうち、認識特性抽出部１０９により抽出され、記憶された認識候補群を指す。また、認識候補には各々認識スコアが付与されるものとする。認識スコアについては、後述するように尤度や信頼度の尺度を利用することができる。なお、第１の実施形態における認識パターンに関する制御タスクは、最終的に達成した制御タスクである。
【００１２】
第１の実施形態の基本的な構成を図１に示す。図１は、本発明の第１の実施形態に係る音声対話装置の基本構成を示したブロック図である。ここで、図１の矢印（ａ）は利用者の発話音声を示し、矢印（ｂ）はシステムからの出力音声あるいは認識結果に基づくタスクの実行を示している。図１に示すように、第１の実施形態の音声対話装置は、音声入力部１０１、音声認識手段である音声認識部１０２、認識辞書１０３、理解手段である理解部１０４、機能テーブル１０５および応答手段である応答生成部１０６を備えている。更に、応答テーブル１０７、出力部１０８、認識特性抽出手段である認識特性抽出部１０９、認識パターンテーブル１１０および辞書制御手段である辞書制御部１１１を備えている。
＜基本機能と実現手段＞
ここで、図１に示した各部の基本的な機能および具体的な実現手段について、図２を用いて説明する。図２は、図１に示す音声対話装置の実現手段を示したブロック図である。音声入力部１０１は、利用者の決定・制御したい操作タスク（以下、タスクとする。）について入力される利用者の初期発話音声（図１（ａ）参照）を取得する。例えば、マイクロフォン２０１とＡＤ変換部２０２を組合せることで実現できる。音声認識部１０２は、音声入力部１０１を介して取得した初期発話音声の一部あるいは全てについて、特徴抽出処理を行う。音声認識部１０２は、初期発話音声の特徴量と、後述の認識辞書１０３に登録された各々の語彙、すなわち、認識対象とする語彙（以下、認識語彙とする。）の特徴量との比較を行う。音声認識部１０２は、更に、一般的な音声認識処理を行う。具体的には、特徴量の類似度である尤度が高い順に複数個の認識語彙を認識候補の組合せ、すなわち、認識結果として取得する。音声認識部１０２は、演算装置２０３および記憶装置２０４を組合せることで実現できる。なお、上述の複数個の認識語彙、すなわち、認識候補の組合せはＮ−ｂｅｓｔと呼ばれる。
【００１３】
認識辞書１０３は、音声認識部１０２における音声認識処理に用いる認識語彙を登録したものであり、記憶装置２０４によって実現できる。第１の実施形態に係る認識辞書１０３の一例を図３に示す。図３は、図１に示す認識辞書１０３の一例を示した図である。また、図３（ａ）は「初期辞書」、図３（ｂ）は「番号選択辞書」、図３（ｃ）は「施設種別選択辞書」である。図３に示すように、認識辞書１０３は、図３（ａ）〜（ｃ）の３通りの辞書を含む構成とされている。これは、理解結果に基づいて、複数の辞書を切り替えながら利用する場合の辞書の構成の一例である。例えば、利用者が初期発話を行う場合、図３（ａ）の「初期辞書」が有効になっている。利用者の初期発話の理解結果が「登録地へ行く」であれば、目的地設定という一連の制御タスク（図４参照）を達成させるため、次の制御タスク「登録地の番号１番から５番の選択」に移行する。従って、次の制御タスクの移行により、図３（ａ）から図３（ｂ）の辞書に切替えて、利用者の発話音声を待ち受ける。一方、初期発話の理解結果が「周辺施設検索」であれば、次の制御タスク「周辺施設の種別の選択」に移行する。従って、図３（ａ）から図３（ｃ）の辞書に切り替えて、利用者の発話音声を待ち受ける。
【００１４】
なお、第１の実施形態に係る認識辞書１０３では、認識語彙を一語毎に登録する形をとっているが、当該認識語彙を単語毎に接続する形で登録することも可能である。一般的には、ネットワーク文法と呼ばれる。例えば、図３中の認識語彙「自宅へ帰る」であれば、「自宅／家」−「ガベージ」−「帰る／戻る」といった形の単語のつながりとして登録する。ここでいうガベージとは、接続詞や間投詞「が、の、えー」等を吸収する語彙として定義したものである。上記のように登録した場合、「自宅へ帰る」、「自宅までかえる」、「家に帰る」、「家に戻る」といった語彙の認識が可能になる。
【００１５】
理解部１０４は、認識辞書１０３による音声認識処理にて取得したＮ−ｂｅｓｔに基づき、システムの理解状態である理解結果を生成するものであり、演算装置２０３および記憶装置２０４を組合せることで実現できる。なお、理解部１０４における理解結果の生成方法としては、認識スコアを利用するのが一般的である。例えば、音響・言語的に特徴量がどれだけ認識辞書１０３のパターンに類似するかを示す尺度である「尤度」を認識スコアとして用い、該スコアが最大となる認識候補を理解結果と決定する方法が知られている。また、「信頼度」を認識スコアとして、該認識スコアが最大となる認識候補を理解結果と決定する方法等が知られている。ここで、「信頼度」とは、認識語彙に類似・競合する語彙の多さを反映した尺度、すなわち、認識候補をどれだけ信頼してよいかという尺度である。信頼度の算出方法としては、例えば、特開平１１−８５１８８号公報で開示された方法がある。当該方法では、対象とする認識辞書と当該認識辞書に競合する競合辞書とを用い、音声認識に用いたモデルと競合モデルとの２種類のモデルを使用する。各々のモデルから得られた尤度から尤度比を算出し、認識候補の信頼度として付与する。
【００１６】
また、信頼度の算出方法としては、例えば、Frank
Wessel,Ralf Schluter,Klaus Macherey,Hermam Ney:“Confidence Measure for Large Vocabulary Continuous Speech Recognition”,IEEE Transactions Speech and Audio Process Vol.9 No.3
pp.288-298,2001.で開示された方法がある。当該方法では、Ｎ−ｂｅｓｔを用いて信頼度の計算が行われる。すなわち、音響尤度、言語尤度などを用いて認識候補をＮ位まで作成し、作成された認識候補を用いて信頼度を算出する。当該方法では、複数の認識候補に多く出現している単語は信頼度が高いとしている。また、信頼度の算出方法として、Thomas
Kemp,Thomas Schaaf:“Estimating
confidence using word lattices”,Proc.
5th Eurospeech,pp.827-830,1997.で開示された方法もある。当該方法では、単語事後確率を用いて信頼度を計算している。すなわち、１単語の音響尤度、単語の言語尤度、ｆｏｒｗａｒｄ確率、ｂａｃｋｗａｒｄ確率を用いて、文中の単語に対する信頼度を算出している。また、信頼度の決定方法としては、例えば、宇津呂 武仁,西崎 博光,小玉 康広,中川 聖一:「複数の大語彙連続音声認識モデルの出力の共通部分を用いた高信頼度部分の推定」,電子情報通信学会論文誌,D-II Vol.J86-D-II No.7 pp.974-987,2003.で開示された方法がある。当該方法では、複数の音声認識モデルを用いて信頼度の決定を行っている。すなわち、音声認識モデルを２つ以上用いて音声認識を行い、全ての音声認識モデルで信頼できると判断された共通部分が信頼できると判断する。
【００１７】
機能テーブル１０５は、理解部１０４から発行される辞書切替、応答出力、あるいは、車載機器を制御するための制御タスクコマンドを含む機能と理解結果との対応を記憶するものであり、記憶装置２０４により実現できる。ここで、機能テーブル１０５の一例を図４に示す。図４は、図１に示す機能テーブル１０５の一例を示した図である。図４に示す機能テーブル１０５には、図３における初期辞書（図３（ａ）参照）のいずれかの語彙が理解結果として決定された場合に対応する制御タスクと、当該制御タスクが決定された場合に実際に実行される制御内容とを登録する。例えば、理解部１０４が理解結果「登録地へ行く」を生成した場合、理解部１０４は機能テーブル１０５を参照し、制御タスクを「目的地設定(登録地)」と決定する。なお、第１の実施形態に係る機能テーブル１０５では、制御タスクを「機能名（詳細な条件）」の形式で登録している。
【００１８】
当該制御タスクが決定された結果、理解部１０４は、制御内容として、「登録地番号選択応答」および「辞書切替」という機能を発行する。具体的には、「登録地番号選択応答」の機能として、登録地番号の選択を利用者に促す応答を応答生成部１０６に音声出力させる。また、「辞書切替」の機能として、初期辞書（図３（ａ）参照）から番号選択辞書（図３（ｂ）参照）に認識辞書１０３を切替えさせる。なお、認識辞書１０３の切替えは、音声認識部１０２が行う。同様にして、理解部１０４が理解結果「自宅へ帰る」を生成した場合、理解部１０４は制御タスクを「目的地設定（自宅）」と決定する。その後、ナビゲーション装置に対して、現在地から自宅へのルートを検索するコマンドが発行される（図４における機能「現在地〜目的地ルート検索コマンド発行」参照）。この時、制御タスク完了の応答として、「自宅へ帰るルートを探索します」の応答（図５参照）を出力している。
【００１９】
応答生成部１０６は、理解部１０４が発行した機能に基づき、後述の応答テーブル１０７を参照し、利用者に返す応答を生成し、当該応答を確定するものであり、演算装置２０３および記憶装置２０４を組合せることで実現できる。応答テーブル１０７は、応答生成部１０６が応答を生成する際に参照するものであり、記憶装置２０４により実現できる。ここで、応答テーブル１０７の一例を図５に示す。図５は、図１に示す応答テーブル１０７の一例を示した図である。図５に示すように、応答テーブル１０７には、理解部１０４が発行した機能と、当該機能に対応する応答内容とを登録している。例えば、理解部１０４が発行した機能が「登録地番号選択応答」であれば、応答内容として、「登録地の番号１から５番を選択してください」という応答が出力される。なお、上記の例の場合、続けて利用者の発話を促しているため、音声による出力が適切と考えられる。一方、「ＣＤ曲順送りコマンド発行」という機能が発行された場合には、機能として完了しており、利用者の追加の発話を必要としない。従って、「次の曲にします」という応答を音声出力せず、画面出力のみとする方法をとっても良い。出力部１０８は、応答生成部１０６の生成した応答を利用者に出力するものであり、ＤＡ変換部２０５およびスピーカ／表示装置２０６を組み合わせることで実現できる。
【００２０】
認識特性抽出部１０９は、一連の制御タスク達成に至る対話、すなわち、認識候補の組合せ（認識候補群）と理解結果を監視し、初期発話の認識候補の組合せを認識パターンとして抽出するとともに、最終的に達成した制御タスクを抽出するものである。演算装置２０３および記憶装置２０４を組合せることで実現できる。第１の実施形態では、初期発話の認識結果から理解結果が一意に決まらなかったために出力された確認応答に対して否定および訂正が存在せず、最終的に一連の制御タスクが達成した場合に抽出している。抽出後、認識特性抽出部１０９は、抽出した上記制御タスクと、上記認識パターンと、上記制御タスク毎の、新規認識候補群が上記認識パターンと順不同で同じになる頻度である出現頻度とを認識パターンテーブル１１０に記憶する。更に、認識特性抽出部１０９は、当該認識パターンのうち最大の認識スコアを持つ認識候補に対応させて、上記認識パターンの最大の認識スコアと所定の閾値との差から算出された補正値も認識パターンテーブル１１０に記憶する。ここで、認識パターンテーブル１１０は、記憶装置２０４により実現できる。
【００２１】
辞書制御部１１１は、利用者の新規発話に対する新規認識候補群を音声認識部１０２が取得した場合に認識パターンテーブル１１０を参照する。上記新規認識候補群と順不同で同じ認識パターンが存在した場合に、当該認識パターンと対応する制御タスクを優先させるものである。具体的には、辞書制御部１１１は、当該認識パターンのうち最大の認識スコアを持つ認識候補と同じ新規認識候補の認識スコアに、当該認識パターンと対応する上記補正値を加算させることで、当該認識パターンに関する制御タスクを優先させる。辞書制御部１１１は、演算装置２０３および記憶装置２０４を組合せることで実現できる。なお、辞書制御部１１１による上記優先処理は、利用者の新規発話に対する新規認識候補の組合せが認識パターンテーブル１１０に存在する認識パターンと順不同で同じ場合で、かつ、新規認識候補群の各認識スコアに基づいて、理解結果が一意に決まらない場合に適用することが好ましい。ここで、理解結果が一意に決まらない場合とは、すなわち、十分な認識スコアを獲得した認識候補が取得されない場合である。例えば、認識候補群は取得したものの、発話音声に十分に類似するものは存在しない場合（尤度が所定の閾値を上回らない場合）が相当する。また、認識候補群の複数が類似しており、何れであるか確定できない場合（信頼度が所定の閾値を上回らない場合）等が相当する。
【００２２】
以下に、具体的な対話例を用いて、認識特性抽出部１０９および辞書制御部１１１の動きを説明する。なお、本対話例では、Ｎ−ｂｅｓｔ中の上位３認識候補について注目するものとする。上位何位までの認識候補を認識傾向の分析に用いるかによって、適用の精度と適用される頻度が異なるため、システムの認識傾向を鑑みて適切な数を選択するのが好ましい。より下位の認識候補まで利用すれば、下位の認識候補まで一致した時のみ上記優先処理が実行されるため、適用の精度は向上する可能性がある。ただし、下位の認識候補まで一致する認識パターンは上位の認識候補のみが一致する場合より少ないと考えられるため、適用される場面が限定される。
【００２３】
図６は、第１の実施形態の対話例における記憶条件と記憶対象データを示した図である。図６では、利用者が「自宅に帰る」という発話を行ない、自宅へのルート探索が実行されるまでの対話例を示している。図６に示すように、システムが「ご用件をどうぞ」の発話を行うと（ステップＳ１１）、利用者は、「自宅に帰る」の初期発話を行っている（ステップＵ１１）。なお、ステップＳ１１の応答は、例えば、利用者が不図示の音声操作スイッチ（ＰＴＴスイッチ、ＰＴＡスイッチ等とも呼ばれる。）の押下に伴い出力される。システムは、利用者の初期発話音声を認識し、当該初期発話音声の認識候補群、自宅へ帰る（０．５５）、近くのコンビニ（０．４０）、テレビＯＮ（０．０１）を取得している（ステップＳ１２）。括弧は認識スコアである。理解部１０４は、閾値と認識スコアを比較し、閾値を上回る認識候補があった場合に、当該認識候補から理解結果を生成する。閾値は、システムの認識制度が最大となるように予めコーパスデータの認識結果等から決定される。閾値を上回る認識候補が無い場合は、十分に信用できる語彙が無いと理解し、確認、質問応答が行われる。本対話例では、閾値を０．７０とした。結果、理解部１０４は、閾値を上回る認識候補が見つからないと判定する。なお、当該閾値を調整することにより、システムの応答傾向を変えることが可能である。すなわち、閾値を低く設定すれば、誤認識を覚悟して積極的に一意に決める対話となり、閾値を高く設定すれば、慎重を期して、十分信頼できる時のみ一意に決めるといった対話になる。こうした対話傾向を、例えば、利用者の属性に応じて値を可変にすることも可能である。
【００２４】
閾値を上回る認識候補が見つからなかったため、システムは最大の認識スコアを持つ認識候補を用いて、確認応答の出力を行う。図６では、確認（ルート検索、目的地＝自宅）と示されている。この結果、応答生成部１０６は、応答「自宅へ帰るルートを検索しますか？」を音声出力する。システムの上記確認応答に対して、利用者が「はい」と発話している（ステップＵ１２）。システムは当該発話を認識し、その結果、理解部１０４は閾値を上回る認識候補「はい」が見つかったと判定する（ステップＳ１３）。更に、理解結果として、自宅へのルートを検索するコマンド（図６では、実行（ルート検索、目的地＝自宅））を発行する。この結果、応答生成部１０６は、応答「自宅へ帰るルートを検索します」を音声出力する。ここで、上述した理解結果である確認（ルート検索、目的地＝自宅）や実行（ルート検索、目的地＝自宅）は、その後の対話の移行を示している。すなわち、確認（○○）であれば、括弧内の制御タスクコマンドを実行してよいか一旦確認を行うフェーズに移行することを示し、実行（○○）であれば、括弧内の制御タスクコマンドの実行に移行する。
【００２５】
認識特性抽出部１０９は、上記一連の制御タスク達成に至る対話を監視し、図６の３列目に示すような記憶対象データを抽出する。すなわち、本対話例においては、
・初期発話の理解結果が一意に決まらなかった（図６の（ａ）の部分から確定）
・確認応答の結果、否定および訂正が検出されなかった（図６の（ｂ）の部分から確定）
・最終的に制御タスクが決定された（図６の（ｃ）の部分から確定）
という記憶条件を満たすか否か判定する。認識特性抽出部１０９は、上記条件を満たすと判定し、この場合の認識パターン、すなわち、３つの認識候補および最終的に達成した制御タスク（ルート検索、目的地＝自宅）を抽出する。更に、認識特性抽出部１０９は、抽出した制御タスクおよび認識パターンを認識パターンテーブル１１０に記憶する。また、認識特性抽出部１０９は、後述するボーナス値と出現頻度も認識パターンテーブル１１０に記憶する。
【００２６】
ここで、認識パターンテーブル１１０の記憶例を図７に示す。図７は、図１に示す認識パターンテーブル１１０の一例を示した図である。図６に示した対話例から抽出された制御タスクおよび認識パターンは、Ｎｏ．１の行に記憶されている。上記認識パターンに含まれた３認識候補のうち、最上位の認識候補（図７における「自宅へ帰る」）が正解語彙である。ここで、正解語彙とは、上記認識パターンのうち最大の認識スコアを持つ認識候補から理解結果を生成し、上記制御タスクを達成した場合における当該認識候補である。図７に示すように、認識パターンテーブル１１０は、上記制御タスク、上記認識パターン、上記補正値であるボーナス値および上記出現頻度を記憶している。ここで、ボーナス値とは、利用者の新規発話に対する新規認識候補群が上記認識パターンと順不同で同じ場合に、上記正解語彙と同じ新規認識候補の認識スコアに加算される認識スコアの加算値である。当該ボーナス値は、上記認識パターンの最大の認識スコア、すなわち、正解語彙の認識スコアと所定の閾値との差（正解語彙が閾値を上回るための不足認識スコア）から算出されている。
【００２７】
具体的に説明すると、図６に示した対話例では、「自宅へ帰る」のスコアが０．５５であり、閾値０．７０との差は０．１５である。よって、ボーナス値として０．１５以上の値を加えることで、次回以降の利用者の新規発話に対する新規認識候補群が上記認識パターンと順不同で同じ場合に、上記新規認識候補群から理解結果を一意に決定できる可能性が高くなる。ただし、上記新規認識候補群が上記認識パターンと順不同で同じ場合でも、「自宅へ帰る」の認識スコアが０．５５より小さい場合も考えられる。この場合、上記新規認識候補群の上記新規認識候補「自宅へ帰る」の認識スコアに０．１５のボーナス値を加算しても閾値０．７０を上回らないため、やはり理解結果が一意に決まらない。こうした状況を鑑み、ボーナス値に若干のマージンを与えるようにしている。すなわち、ボーナス値＝閾値−認識スコア＋αといった計算によりボーナス値を決定する。ここで、αがマージンである。例えば、α＝０．１０とすれば、
ボーナス値＝０．７０−０．５５＋０．１０＝０．２５
となる。なお、継続使用に伴い、上記制御タスクにおける上記認識パターンと順不同で同じ新規認識候補群が発生することが考えられる。上記認識パターンと順不同で同じ新規認識候補群を取得した場合は、取得の都度、最新の認識スコアに基づき、ボーナス値を更新することが望ましい。ボーナス値の更新方法については、単純に最新の認識スコアのみを見て決定する方法、過去のボーナス値と最新のボーナス値の平均を取る方法または過去のボーナス値と最新のボーナス値とを比較し、両値の最大値を取る方法等が考えられる。
【００２８】
また、図７に示すように、認識パターンテーブル１１０は、上記制御タスク毎の、新規認識候補群が上記認識パターンと順不同で同じになる頻度である出現頻度も記憶している。例えば、図７に示したように、Ｎｏ．１の行の認識パターン、すなわち、図６に示した対話例にて抽出された認識パターンと順不同で同じ新規認識結果が過去に５回発生している。また、Ｎｏ．２の行の認識パターンと順不同で同じ新規認識結果が過去に１度発生している。当該出現頻度を利用して、例えば、当該出現頻度が所定値を上回った場合のみ、ボーナス値を加算しても良い。また、当該出現頻度の多い認識パターンほど、ボーナス値のマージン（上記式のα）を大きくする等の制御を実行しても良い。これにより、利用者の継続使用に伴い、利用者の意図するタスクが正確に達成できる可能性が高くなる。
【００２９】
認識特性抽出部１０９が上記認識パターン、上記制御タスク、ボーナス値および出現頻度を認識パターンテーブル１１０に記憶した後に、上記認識パターンと順不同で同じ新規認識候補群が取得された新規発話があった場合の対話例を図８に示す。図８は、図７に示すボーナス値を反映した場合の対話例を示した図である。図８に示すように、利用者は「自宅に帰る」の新規発話を行う（ステップＵ１４）。システムは、利用者の新規発話音声を認識し、当該新規発話音声に対する新規認識候補群、近くのコンビニ（０．５０）、自宅へ帰る（０．４８）、テレビＯＮ（０．０２）を取得している（ステップＳ１４）。理解部１０４は、閾値０．７０と認識スコアを比較するものの、閾値０．７０を上回る認識スコアを持つ認識候補が見つからないと判定する。そこで、辞書制御部１１１は、認識パターンテーブル１１０を参照し、新規認識候補群と順不同で同じ認識パターンの有無を調べる（ステップＳ１４’）。当該認識パターンが存在するため、辞書制御部１１１は、認識パターンテーブル１１０のボーナス値を参照する。
【００３０】
理解部１０４は、辞書制御部１１１に基づき、正解語彙と同じ新規認識候補「自宅へ帰る」の認識スコアに対して、ボーナス値０．２５を加算する。これにより、当該新規認識候補「自宅へ帰る」が閾値０．７０を上回るため、理解結果として、自宅へのルートを探索するコマンド（図８における実行（ルート検索、目的地＝自宅））を発行する。この結果、応答生成部１０６は、応答「自宅へ帰るルートを検索します」を出力する。これにより、図６に示した、図８と同様の対話例では、初期発話の認識候補群に対して確認応答（図６のステップＳ１２）が必要であったが、本発明により、当該確認応答を省略している。すなわち、タスク達成時間を大幅に短縮できる。また、新規認識候補群を見るに、僅かの認識スコア差で、新規認識候補「近くのコンビニ」の認識スコアが最大となっている。このままでは、理解部１０４は最大の認識スコアを持つ新規認識候補「近くのコンビニ」を理解結果として決定するので、誤認識となる。しかし、本発明により、新規認識候補群と順不同で同じ認識パターンがある場合、正解語彙と同じ新規認識候補「自宅へ帰る」の認識スコアにボーナス値を加算するので、誤認識する可能性を低減できる。よって、誤認識が繰り返し発生する可能性を低減することができる。
【００３１】
一方、新規認識候補群と順不同で同じ認識パターンが認識パターンテーブル１１０にある場合でも、対応する制御タスクが異なる可能性も考慮する必要がある。すなわち、図８に示した対話例において、ステップＳ１４’の処理の後、利用者による否定または訂正が存在し、かつ、認識パターンの３認識候補のうち、認識候補「自宅へ帰る」以外の認識候補、例えば、認識候補「近くのコンビニ」に対応する制御タスクが決定されたような場合である。上記の場合、認識パターンテーブル１１０に記憶した認識パターンに対応する制御タスク、ボーナス値および出現頻度に矛盾が生じることとなる。そこで、矛盾が生じた場合には、一旦当該データをリセットするか、最新の認識パターン、対応する制御タスク、ボーナス値および出現頻度に更新することが望ましい。
＜上記構成を用いた具体的な制御処理の流れ＞
ここで、上記構成を用いた第１の実施形態に係る音声対話装置の具体的な制御処理の流れを、図９を用いて説明する。図９は、第１の実施形態に係る音声対話装置の制御処理の流れを示したフローチャートである。まず、音声入力部１０１は、利用者の発話音声を取得する。音声認識部１０２は、音声入力部１０１を介して取得した発話音声について音声認識処理を行い、Ｎ−ｂｅｓｔを取得する（ステップＳ１０１）。次に、理解部１０４は、音声認識部１０２の認識結果であるＮ−ｂｅｓｔに基づいて、各認識候補について認識スコアを算出する。更に、理解部１０４は、算出した認識スコアのうち、閾値を上回る認識スコアが存在するか否かを判定する（ステップＳ１０２）。閾値を上回る認識スコアがあると理解部１０４が判定した場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、理解結果を一意に決定できるため、ステップＳ１１３へ移行する。一方、閾値を上回る認識スコアが無いと理解部１０４が判定した場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、理解結果を一意に決定できないため、辞書制御部１１１は、認識パターンテーブル１１０を参照する（ステップＳ１０３）。辞書制御部１１１は、Ｎ−ｂｅｓｔと順不同で同じ認識パターンが、認識パターンテーブル１１０に存在するか否かを判定する（ステップＳ１０４）。
【００３２】
Ｎ−ｂｅｓｔと順不同で同じ認識パターンが認識パターンテーブル１１０に存在しないと辞書制御部１１１が判定した場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、ステップＳ１０８へ移行する。一方、Ｎ−ｂｅｓｔと順不同で同じ認識パターンが認識パターンテーブル１１０に存在すると辞書制御部１１１が判定した場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、認識特性抽出部１０９は、Ｎ−ｂｅｓｔと順不同で同じ認識パターンの出現頻度に１加算し、認識パターンテーブル１１０に記憶する（ステップＳ１０５）。次に、辞書制御部１１１は、Ｎ−ｂｅｓｔと順不同で同じ認識パターンの正解語彙に対応するボーナス値を認識パターンテーブル１１０から取得する（ステップＳ１０６）。次に、辞書制御部１１１は、上記正解語彙と同じ新規認識候補の認識スコアに、辞書制御部１１１が取得したボーナス値を加算させる。すなわち、理解部１０４は、上記新規認識候補の認識スコアに上記ボーナス値を加算する。更に、理解部１０４は、再度算出した認識スコアのうち、閾値を上回る認識スコアが存在するか否かを判定する（ステップＳ１０７）。
【００３３】
閾値を上回る認識スコアがあると理解部１０４が判定した場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、ステップＳ１１３へ移行する。一方、閾値を上回る認識スコアが無いと理解部１０４が判定した場合（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、認識特性抽出部１０９は、認識特性抽出フラグをＯＮにする（ステップＳ１０８）。これにより、後述するが、最終的に制御タスクが達成した後、認識特性抽出部１０９は、Ｎ−ｂｅｓｔを認識パターンとして抽出する。次に、理解部１０４は、理解結果を一意に決められないため、利用者に対する確認応答を応答生成部１０６に音声出力させる（ステップＳ１０９）。第１の実施形態では、まず、最大の認識スコアを持つ認識候補を用いて、当該認識候補で合っているか否かを質問する。例えば、最大の認識スコアを持つ認識候補が「自宅へ帰る」であれば、「自宅へ帰るルートの探索で宜しいでしょうか？」といった応答を出力し、利用者からの反応を待つ。次に、認識特性抽出部１０９は、上記の確認応答に対する利用者の発話音声の認識結果から、利用者の否定が存在するか否かを判定する（ステップＳ１１０）。なお、否定以外に、直接訂正後の発話を認識するようにしても良い。この場合は、後述するステップＳ１１２の修正再発話要求応答を省略できる。
【００３４】
認識特性抽出部１０９が上記確認応答に対して、否定が存在しないと判定した場合（ステップＳ１１０：Ｎｏ）、ステップＳ１１３へ移行する。一方、認識特性抽出部１０９が上記確認応答に対して、否定が存在すると判定した場合（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）、認識特性抽出部１０９は否定フラグをＯＮにする（ステップＳ１１１）。なお、認識特性抽出部１０９は、否定フラグをＯＮにする制御処理と同時に、否定された認識候補、すなわち、現時点で最大の認識スコアを持つ認識候補に対して、取り消しフラグを付与することが望ましい。これにより、否定後の訂正発話の認識結果に、当該取り消しフラグを付与した認識候補が含まれた場合で、かつ、当該認識候補の認識スコアが高い場合でも、当該認識候補の認識スコアから所定値を減算することができる。よって、当該取り消しフラグを付与した認識候補が、認識結果の上位に含まれないように調整できる。あるいは、当該取り消しフラグを付与した認識候補と同じ語彙を認識辞書１０３から除外しても良い。これにより、当該取り消しフラグを付与した認識候補を、認識結果に含まれないように調整することが可能である。
【００３５】
次に、理解部１０４は、利用者の否定に対応して、修正再発話を促す応答の機能を応答生成部１０６に発行する（ステップＳ１１２）。応答生成部１０６は、理解部１０４が発行した機能に基づき、修正再発話を促す応答を生成し、音声出力する。例えば、「失礼しました、もう一度コマンドをお聞かせください。」といった発話を行う。その後、利用者の修正再発話があるまで待機する。なお、次に認識スコアが大きい認識候補を理解結果と仮定して、再度ステップＳ１０９の確認応答へと移行するようにしても良い。この場合は、例えば、１位および２位の認識スコアを持つ認識候補の双方が否定された場合に、ステップＳ１１２へ移行すれば良い。
【００３６】
ステップＳ１０２またはＳ１０７の制御処理において、閾値を上回る認識スコアがあると理解部１０４が判定した場合、理解部１０４は理解結果を決定する（ステップＳ１１３）。または、ステップＳ１１０の制御処理において、上記確認応答に対して否定が存在しないと認識特性抽出部１０９が判定した場合、理解部１０４は理解結果を決定する（ステップＳ１１３）。更に、理解部１０４は、機能テーブル１０５を参照して、上記決定した理解結果と対応する制御タスクを決定し、当該制御タスクの機能を発行する（ステップＳ１１３）。例えば、図４に示したように、理解結果が「自宅へ帰る」であれば、制御タスクは「目的地設定（自宅）」となり、当該制御タスクの機能は制御タスクコマンド「現在地〜目的地ルート検索コマンド発行」となる。当該制御タスクコマンドの発行により、ナビゲーション装置は現在地から自宅へのルート探索処理をスタートさせる。次に、応答生成部１０６は、当該制御タスクの機能に基づいて応答を生成し、出力する（ステップＳ１１４）。制御タスクの機能と応答内容の対応は、図５に示した応答テーブル１０７を参照する。例えば、制御タスクの機能が制御タスクコマンド「現在地〜目的地ルート検索コマンド発行」であれば、応答内容は「自宅へ帰るルートを検索します」となる。
【００３７】
次に、認識特性抽出部１０９は、認識特性抽出フラグがＯＮであるか否かを判定する（ステップＳ１１５）。認識特性抽出フラグがＯＮでないと認識特性抽出部１０９が判定した場合（ステップＳ１１５：Ｎｏ）、認識特性抽出部１０９は、最終的に達成した制御タスクおよびＮ−ｂｅｓｔを抽出する必要がない。そこで、認識特性抽出部１０９は、全フラグ（認識特性抽出フラグ、否定フラグ、あれば、取り消しフラグも含む。）をＯＦＦにし、本制御処理を終了する。一方、認識特性抽出フラグがＯＮであると認識特性抽出部１０９が判定した場合（ステップＳ１１５：Ｙｅｓ）、認識特性抽出部１０９は、否定フラグがＯＦＦであるか否か、すなわち、対話中に利用者による否定が存在したか否かを判定する（ステップＳ１１６）。否定フラグがＯＮである、すなわち、否定が存在すると認識特性抽出部１０９が判定した場合（ステップＳ１１６：Ｎｏ）、認識特性抽出部１０９は、上記制御タスクおよびＮ−ｂｅｓｔを抽出する必要がない。そこで、認識特性抽出部１０９は、全フラグ（認識特性抽出フラグ、否定フラグ、あれば、取り消しフラグも含む。）をＯＦＦにし、本制御処理を終了する。
【００３８】
一方、否定フラグがＯＦＦである、すなわち、否定が存在しないと認識特性抽出部１０９が判定した場合（ステップＳ１１６：Ｙｅｓ）、認識特性抽出部１０９は、Ｎ−ｂｅｓｔを認識パターンとして抽出する（ステップＳ１１７）。更に、認識特性抽出部１０９は、上記制御タスクを抽出する。認識特性抽出部１０９は、抽出された上記認識パターンの最大の認識スコアと閾値との差からボーナス値を算出する（ステップＳ１１８）。なお、認識パターンテーブル１１０が、既に、Ｎ−ｂｅｓｔと順不同で同じ認識パターン、最終的に達成した上記制御タスクおよびボーナス値を記憶している場合、新しいボーナス値との最大値を取るなどとする。詳細は、上述の通りである。次に、抽出した上記認識パターン、上記制御タスクおよび算出した上記ボーナス値を認識パターンテーブル１１０に記憶する（ステップＳ１１９）。認識パターンテーブル１１０が、上記制御タスクにおける上記認識パターンを記憶していない場合、出現頻度を１として、新規に記憶する。以後、認識特性抽出部１０９は、全フラグ（認識特性抽出フラグ、否定フラグ、あれば、取り消しフラグも含む。）をＯＦＦにし、本制御処理を終了する。
【００３９】
なお、上述の認識パターンの発生傾向には、利用者や発話環境の要因が大きく影響すると考えられる。すなわち、ある利用者ａの発話Ａは認識パターンαが出やすい、あるいはある雑音環境ｂにおける発話Ｂは認識パターンβが出やすいといった傾向である。特に自動車では、利用者が運転者を中心として極めて限定的であること、また車両の走行環境によって雑音環境がある程度特定できることから、第１の実施形態に係る音声対話装置を自動車に用いる場合に特に効果が大きいと考えられる。従って、利用者の音声の特徴量、カメラその他個人認証デバイスによる利用者識別情報に基づいて、発話者の特定が可能な場合は、上記認識パターンおよび最終的に達成した上記制御タスクに対応させて、上記の利用者識別情報を記憶することが望ましい。この場合、辞書制御部１１１は、新規発話に基づく利用者識別情報と、記憶された利用者識別情報とが同じ場合に、上記正解語彙と同じ新規発話の新規認識候補の認識スコアに、更に、利用者に応じて設定した所定値を加算させることができる。これから、利用者の発話の特性に応じた音声認識処理が可能となり、誤認識する可能性をより低減できる。よって、認識性能の向上が期待できる。
【００４０】
同様に、走行状態等に基づく雑音環境を複数のセグメントに分類し、現在の雑音環境がどのセグメントに属するかを判定する機構を新たに設けても良い。この場合には、現在の雑音環境がどのセグメントに属するかを示す雑音環境情報を、上記認識パターンおよび最終的に達成した上記制御タスクに対応させて記憶することが望ましい。これにより、辞書制御部１１１は、新規発話に基づく雑音環境情報と、記憶された雑音環境情報とが同じ場合に、上記正解語彙と同じ新規発話の新規認識候補の認識スコアに、更に、雑音環境に応じて設定した所定値を加算させることができる。これから、雑音環境の特性に応じた音声認識処理が可能となり、誤認識する可能性をより低減できる。よって、認識性能の向上が期待できる。
【００４１】
以上より、第１の実施形態に係る音声対話装置では、一連の制御タスク達成に至る対話を監視し、初期発話の認識結果を認識パターンとして抽出するとともに、最終的に達成した制御タスクを抽出する認識特性抽出部１０９を備える。また、当該認識パターンと当該制御タスクに基づいて、当該制御タスクを優先させる辞書制御部１１１とを備える。更に、辞書制御部１１１は、新規発話に対する新規認識候補群が当該認識パターンと順不同で同じ場合に、当該制御タスクを優先させる。これから、音素列の並びが類似する語彙が生じても、利用者の過去の発話における認識結果と順不同で同じ認識結果が得られた場合、過去の発話で達成した制御タスクを優先させるので、誤認識が繰り返し発生する可能性を低減できる。
【００４２】
また、第１の実施形態では、認識特性抽出部１０９は、初期発話の認識結果に基づく応答生成部１０６による応答に対して否定および訂正が存在せず、最終的に一連の制御タスクが達成した場合に、上記認識パターンと上記制御タスクを対応させて、認識パターンテーブル１１０に記憶する。更に、認識特性抽出部１０９は、上記認識パターンの最大の認識スコアと閾値との差から算出されたボーナス値を、最大の認識スコアを持つ認識候補、すなわち、正解語彙に対応させて、認識パターンテーブル１１０に記憶する。これから、辞書制御部１１１は、新規認識候補群が上記認識パターンと順不同で同じ場合に、正解語彙と同じ新規認識候補の認識スコアにボーナス値を加算させることができ、上記制御タスクを優先させることができる。
【００４３】
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、ｎ回目の発話の認識結果に基づく応答に対して否定または訂正が存在し、（ｎ＋１）回目以降の発話の認識結果に基づく応答に対して、否定および訂正が存在せず、最終的に一連の制御タスクが達成した場合の結果に着目する。上記の場合、認識特性抽出部２０９（図１０参照）は、認識結果に関する組合せを認識パターンとして抽出するとともに、当該認識パターンに関する制御タスクを抽出する。更に、認識特性抽出部２０９は、上記認識パターンと上記制御タスクを対応させて、認識パターンテーブル１１０（図１０参照）に記憶する。なお、第２の実施形態における認識パターンは、利用者のｎ回目の発話の認識結果、すなわち、認識候補群であるＮ−ｂｅｓｔのうち、認識特性抽出部２０９により抽出され、記憶された認識候補群を指す。また、第１の実施形態と同様に、認識候補には各々認識スコアが付与されるものとする。認識スコアについては、第１の実施形態と同様に、尤度や信頼度の尺度を利用することができる。なお、第２の実施形態における認識パターンに関する制御タスクは、否定および訂正が存在しなかったタスクのうち、該認識パターンに含まれる認識候補に関する制御タスクである。
【００４４】
その後、利用者の新規発話に対する新規認識候補群が認識パターンと順不同で同じ場合に、辞書制御部２１１（図１０参照）は、上記認識パターンに関する制御タスクを優先させて実行させる。具体的には、辞書制御部２１１に基づいて、理解部１０４（図１０参照）は、上記認識パターンに関する制御タスクに関する認識候補と同じ新規認識候補の認識スコアに補正値を加算する。理解部１０４は、更に、加算後の認識結果の認識スコアのうち、最大の認識スコアが閾値を上回るか判定する。最大の認識スコアが閾値を上回ると判定した場合、理解部１０４は、最大の認識スコアを持つ新規認識候補からシステムの理解状態である理解結果を生成する。理解部１０４は、当該理解結果から制御タスクを決定する。これから、誤認識が繰り返し発生する可能性を低減するものである。
【００４５】
以下、第２の実施形態に係る音声対話装置について、第１の実施形態に係る音声対話装置と異なる点を中心に説明する。また、第２の実施形態に係る音声対話装置について、第１の実施形態に係る音声対話装置と同様の構造には同じ番号を付し、説明を省略する。図１０は、本発明の第２の実施形態に係る音声対話装置の基本構成を示したブロック図である。図１０に示すように、第２の実施形態に係る音声対話装置の構成は、基本的には、第１の実施形態に係る音声対話装置の構成と同じである。第１の実施形態と異なるのは、認識特性抽出手段である認識特性抽出部２０９および辞書制御手段である辞書制御部２１１だけである。よって、認識特性抽出部２０９および辞書制御部２１１のみ説明する。
【００４６】
第２の実施形態の認識特性抽出部２０９は、一連の制御タスク達成に至る対話、すなわち、認識候補群と理解結果を監視する。そして、ｎ回目の発話の認識候補の組合せ１００１（図１１参照）を認識パターン１００２（図１１参照）として抽出するとともに、上記認識パターン１００２に関する制御タスク１００６（図１１参照）を抽出する。第２の実施形態では、対話中に否定または訂正が存在した場合に、否定または訂正直前の認識結果１００１に誤認識が含まれていると仮定する。すなわち、認識結果１００１中の最大の認識スコアを持つ認識候補「近くのコンビニ」（図１１参照）が誤認識であると仮定する。その後、（ｎ＋１）回目以降の発話の認識結果に基づく応答に対して、否定および訂正が存在せず、最終的に一連の制御タスクが達成し、上記制御タスク１００６の機能が発行された場合、認識特性抽出部２０９は、一連の制御タスクのうち、認識パターン１００２に関する制御タスクに関する認識候補が認識パターン１００２に含まれているか否かを判定する。すなわち、認識特性抽出部２０９は、否定および訂正操作されなかった制御タスク１００４（図１１参照）に関する認識候補「目的地設定」（図１１参照）が認識パターン１００２に含まれているか否か判定する。更に、認識特性抽出部２０９は、否定および訂正操作されなかった制御タスク１００６に関する認識候補が認識パターン１００２に含まれているか否か判定する。認識パターン１００２に認識語彙が含まれていると認識特性抽出部２０９が判定した場合、認識特性抽出部２０９は、認識パターン１００２を抽出するとともに、認識パターン１００２に関する制御タスク１００６を抽出する。
【００４７】
そして、認識パターン１００２と制御タスク１００６を対応させて、認識パターンテーブル１１０に記憶する。更に、認識特性抽出部２０９は、認識パターンに関する制御タスク毎の、新規認識候補群が認識パターンと順不同で同じになる頻度である出現頻度を認識パターンテーブル１１０に記憶する。また、認識特性抽出部２０９は、認識パターン１００２の認識候補「自宅に帰る」（図１１参照）に対する補正値であるボーナス値を算出し、認識パターンテーブル１１０に記憶する。ここで、ボーナス値は、認識パターン１００２に関する制御タスク１００６に関する認識候補「自宅へ帰る」の認識スコア０．４０（図１１参照）と認識パターン１００２の最大の認識スコア０．４６（図１１参照）との差に基づいて算出される。よって、第２の実施形態の認識パターンテーブル１１０は、第１の実施形態と同様の書式となる。
【００４８】
なお、認識パターンテーブル１１０は、第１の実施形態と同様に、利用者識別情報を、上記認識パターンに関する上記制御タスクに対応させて、記憶しても良い。このようにすれば、利用者の発話の特性に応じた音声認識処理が可能となり、誤認識する可能性をより低減できる。また、同様に、認識パターンテーブル１１０は、雑音環境情報を、上記認識パターンに関する上記制御タスクに対応させて、記憶しても良い。このようにすれば、雑音環境の特性に応じた音声認識処理が可能となり、誤認識する可能性をより低減できる。
【００４９】
第２の実施形態の辞書制御部２１１は、第１の実施形態と同様に、利用者の新規発話に対する新規認識候補群を音声認識部１０２が取得した場合に認識パターンテーブル１１０を参照する。上記新規認識候補群と順不同で同じ認識パターンが存在した場合に、当該認識パターンに関する制御タスクを優先させるものである。具体的には、辞書制御部１１１は、当該認識パターン１００２に関する制御タスク１００６に関する認識候補「自宅へ帰る」と同じ新規認識候補の認識スコアに、上記ボーナス値を加算させることで、当該認識パターンに関する制御タスクを優先させる。なお、認識特性抽出部２０９は、第１の実施形態と同様に、認識パターンテーブル１１０に出現頻度を記憶するので、辞書制御部２１１は、当該出現頻度を利用して、例えば、当該出現頻度が所定値を上回った場合のみ、ボーナス値を加算しても良い。また、当該出現頻度の多い認識パターンほど、ボーナス値のマージンを大きくする等の制御を実行しても良い。これにより、利用者の継続使用に伴い、利用者の意図するタスクが正確に達成できる可能性が高くなる。また、辞書制御部２１１は、理解部１０４が（ｎ＋１）回目以降の発話の認識結果について認識スコアを算出する際、ｎ回目の発話の認識結果１００１のうち最大の認識スコアを持つ認識候補「近くのコンビニ」と同じ認識候補「近くのコンビニ」について、該認識候補の認識スコアから所定値を減算させる。これにより、（ｎ＋１）回目以降の発話の認識結果に基づく応答が、ｎ回目の発話の認識結果に基づく応答と同じになる可能性を低減することができる。
【００５０】
なお、上述のシステムと利用者の否定または訂正後の対話は、音声に限定されるものでない。すなわち、音声により上手く認識できず、タッチパネルの操作等に移行し、タスクを設定した場合も記憶対象となる。また、記憶する制御タスクは、最終的に達成した制御タスクとは限らない。例えば、階層構造を辿るような対話を想定した場合、対話の中間地点（途中階層）においても、制御タスクが発生する。従って、第２の実施形態では、否定または訂正が存在した場合の再発話、すなわち、（ｎ＋１）回目以後の発話において、否定および訂正が存在しない場合、もしくは、肯定が存在した場合に、当該発話の認識結果に正解が含まれると仮定する。当該認識結果から生成した制御タスクも記憶対象とする。
【００５１】
以下に、具体的な対話例を用いて、認識特性抽出部２０９および辞書制御部２１１の動きを説明する。図１１は、第２の実施形態の対話例における記憶条件と記憶対象データを示した図である。図１１では、利用者が「自宅に帰る」という初期発話を行ない、自宅へのルート探索が実行されるまでの対話例を示している。なお、本対話例では、初期発話の認識結果に基づく応答に対して、否定または訂正が存在し、次回以降の発話の認識結果に基づく応答に対して、否定および訂正が存在せず、最終的に一連の制御タスクが達成した例を示しているが、これに限定されない。一連の制御タスク達成に至る対話の途中に否定または訂正が存在し、次回以降の発話の認識結果に基づく応答に対して否定および訂正が存在せず、最終的に一連の制御タスクが達成した場合にも適用できる。この場合、否定または訂正操作された直前の応答に関する認識結果を認識パターンとして抽出すれば良い。
【００５２】
図１１に示すように、システムが「ご用件をどうぞ」の発話を行うと（ステップＳ２１）、利用者は、「自宅に帰る」の初期発話を行っている（ステップＵ２１）。システムは、利用者の初期発話音声を認識し、当該初期発話音声の認識候補群１００１、近くのコンビニ（０．４６）、自宅へ帰る（０．４０）、テレビＯＮ（０．１０）を取得している（ステップＳ２２）。括弧は認識スコアである。なお、本対話例では、第１の実施形態と同様に、Ｎ−ｂｅｓｔ中の上位３認識候補について注目している。しかし、記憶対象とする認識候補数は、音声対話装置の認識性能を加味して決定するのが望ましい。あるいは、認識スコアが所定の閾値を上回る認識候補のみを記憶対象にしても良い。
【００５３】
理解部１０４は、当該初期発話音声の認識結果のうち最大の認識スコアを持つ認識候補「近くのコンビニ」に基づき、理解結果を決定する。図１１に示した対話例では、理解結果として、周辺施設探索を実行するコマンド（図１１では、実行（施設検索、目的地＝周辺施設（コンビニ）））を発行する。同時に、応答生成部１０６は、応答「近くのコンビニエンスストアを探索します」を出力する。なお、第１の実施形態では、所定の閾値０．７０を設け、該閾値を上回る認識スコアを持つ認識候補が見つからない限り、確認応答を出力する対話戦略の例を示した。第２の実施形態では、少なくとも初期発話に対する認識結果について、最大の認識スコアを持つ認識候補を用いて、理解結果を積極的に決定する対話戦略の例を示す。ただし、第２の実施形態を、第１の実施形態と同様の対話戦略に適用することも可能である。
【００５４】
システムの上記応答に対して、利用者は、否定または訂正操作を行っている（ステップＵ２２）。当該否定または訂正操作は、音声による「違う」または「戻れ」等の発話でも良いし、訂正スイッチの押下でも良い。また、明示的な否定または訂正操作でなく、単純なリセット処理や、制御タスクが達成した直後の取り消し操作等も否定または訂正操作と捉えることが可能である。利用者の上記否定または訂正操作を受けて、システムは、理解結果として「訂正の検出」を取得し、応答生成部１０６は、当該理解結果に基づいて、応答「失礼しました、再度発話してください」を出力する（ステップＳ２３）。その後、改めて利用者は発話を行う（ステップＵ２３）。本対話例では、利用者は、初期発話と異なる内容の次回発話「目的地設定」を行うことで、タスク達成を試みている。なお、初期発話と同様の内容の発話によって、タスク達成を試みることも可能である。
【００５５】
システムは、利用者の次回発話音声を認識し、当該発話音声の認識候補群、目的地設定（０．７０）、駅で検索（０．１０）、登録地（０．１０）を取得している（ステップＳ２４）。理解部１０４は、当該認識候補群に基づいて、理解結果１００３として、目的地を設定するコマンド（図１１では、実行（目的地設定方法選択））を発行する。同時に、応答生成部１０６は、応答「目的地を設定します。自宅、施設の名前、施設住所、施設の電話番号、履歴、登録地から設定できます」を出力する。その後、目的地の設定方法の選択を促された利用者は、「自宅へ帰る」という次々回発話を行う（ステップＵ２４）。なお、この時、画面にて選択肢を提示し、画面操作にて選択できるようにしても良い。利用者の上記発話音声を認識し、当該発話音声の認識候補群、
自宅へ帰る    （０．５０）
近くのコンビニ（０．４０−ペナルティ（０．７０）＝０．０）
登録地        （０．０５）
を取得している（ステップＳ２５）。
【００５６】
ここで、本対話例では、利用者の次々回発話の認識結果に基づく応答が、初期発話の認識結果に基づく応答と同じになる可能性を低減している。すなわち、初期発話の認識結果のうち最大の認識スコアを持つ認識候補「近くのコンビニ」と同じ認識候補「近くのコンビニ」の認識スコア０．４０から所定値であるペナルティ（本対話例では、０．７０）を減算する。これから、次々回発話の認識結果のうち最大の認識スコアを持つ認識候補は「自宅へ帰る」となる。理解部１０４は、理解結果１００５として、自宅へのルートを検索するコマンド（図１１では、実行（ルート検索、目的地＝自宅））を発行する。同時に、応答生成部１０６は、応答「自宅へ帰るルートを探索します」を出力する。更に、否定または訂正操作後の認識結果について、第１の実施形態と同様に、閾値（例えば、０．７０）を上回る認識候補が見つからなかった場合に確認応答を行う対話戦略としても良い。この場合、次々回発話の認識結果に、閾値（例えば、０．７０）を上回る認識候補が見つからないので、理解部１０４は、次々回発話の認識結果のうち最大の認識スコアを持つ認識候補「自宅へ帰る」を用いて、確認応答の出力を行う。この結果、応答生成部１０６は、応答「自宅へ帰るルートの検索でよろしいですか？」を出力する。その後、システムの上記確認応答に対して、利用者からの肯定の応答を取得した場合に、理解部１０４は、理解結果１００５を決定する。
【００５７】
上述の対話例を監視した場合、認識特性抽出部２０９は、
・初期発話の認識結果に基づく応答（ステップＳ２２）の結果、否定または訂正（ステップＵ２２）が検出された（図１１の（ａ）にて確定）
・否定（ステップＵ２２）に伴う次回以降の発話（ステップＵ２３、Ｕ２４）の認識結果に基づく応答（ステップＳ２４、Ｓ２５）に対して、否定および訂正が検出されなかった（図１１の（ｂ）にて確定）
・最終的に制御タスクが決定された（最終的な制御タスクの決定に対して否定が検出されなかった）（図１１の（ｃ）にて確定）
という記憶条件を満たすか否か判定する。認識特性抽出部２０９は、上記記憶条件を満たすと判定し、初期発話の認識結果１００１を認識パターン１００２として抽出する。更に、認識特性抽出部２０９は、中間対話にて決定した理解結果１００３に対応する制御タスク１００４（目的地設定方法選択）と、最終的に決定した理解結果１００５に対応する制御タスク１００６（ルート検索、目的地＝自宅）を記憶対象とする。ただし、本対話例では、認識パターン１００２に関する制御タスクが２候補得られている。そこで、認識特性抽出部２０９は、上記制御タスクの２候補のうちいずれかが、認識パターン１００２に関する制御タスクか判定する。その後、判定された認識パターン１００２に関する制御タスクを、認識特性抽出部２０９は、認識パターンテーブル１１０に記憶する。
【００５８】
ここで、認識パターン１００２に関する制御タスクを判定する方法について説明する。具体的には、利用者により否定または訂正操作された直前の応答に関する発話（初期発話）が、図１１に示したように、「自宅へ帰る」であれば、認識パターン１００２に関する制御タスクは、制御タスク１００６であると判定する。仮に、利用者により否定または訂正操作された直前の応答に関する発話が、「目的地設定」であったなら、認識パターン１００２に関する制御タスクは、制御タスク１００４であると判定する。図１１に示した対話例の場合、初期発話の認識結果１００１に、制御タスク１００４（目的地設定方法選択）に関する認識候補が存在しない。一方、制御タスク１００６（ルート検索、目的地＝自宅）に関する認識候補「自宅へ帰る」のみが存在する。これから、認識パターン１００２に関する制御タスクは、制御タスク１００６であると判定できる。すなわち、制御タスクに関する認識候補が認識パターン１００２に含まれているか否か判定することで、認識特性抽出部２０９は、認識パターン１００２に関する制御タスクがいずれの制御タスクか自動的に判定できる。なお、更に進んで、認識パターン１００２に、制御タスク１００４に関する認識候補（例えば、「目的地設定」等）と制御タスク１００６に関する認識候補（例えば、「自宅へ帰る」等）が含まれている場合を考える。この場合、認識特性抽出部２０９は、上記２候補のうち、認識パターン１００２における認識スコアの高い認識候補に関する制御タスクを、認識パターン１００２に関する制御タスクと判定すれば良い。
＜上記構成を用いた具体的な制御処理の流れ＞
ここで、上記構成を用いた第２の実施形態に係る音声対話装置の具体的な制御処理の流れを説明する。第２の実施形態に係る音声対話装置の具体的な制御処理は、第１の実施形態に係る制御処理と同様である。具体的には、図９に示したフローチャートのステップＳ１０１乃至Ｓ１１５の制御処理は、全く同じである。次に、認識特性抽出部２０９は、第１の実施形態と同様に、否定フラグがＯＦＦであるか否か、すなわち、対話中に利用者による否定が存在したか否かを判定する（ステップＳ１１６）。否定フラグがＯＦＦである、すなわち、否定が存在しないと認識特性抽出部２０９が判定した場合（ステップＳ１１６：Ｙｅｓ）、第１の実施形態と異なり、認識特性抽出部２０９は、全フラグをＯＦＦにし、本制御処理を終了する。一方、否定フラグがＯＮである、すなわち、否定が存在すると認識特性抽出部２０９が判定した場合（ステップＳ１１６：Ｎｏ）、認識特性抽出部２０９は、第１の実施形態と異なり、Ｎ−ｂｅｓｔを認識パターンとして抽出する（ステップＳ１１７）。
【００５９】
更に、認識特性抽出部２０９は、上述のように、認識パターンに関する制御タスクを判定し、当該制御タスクを抽出する。抽出された当該制御タスクに関する認識候補の認識スコアと認識パターンの最大の認識スコアとの差に基づいて、ボーナス値を算出する（ステップＳ１１８）。なお、認識パターンテーブル１１０が、既にボーナス値を記憶している場合、第１の実施形態と同様に、新しいボーナス値との最大値を取るなどとする。次に、第１の実施形態と同様に、抽出した上記認識パターン、上記制御タスクおよび算出した上記ボーナス値を認識パターンテーブル１１０に記憶する（ステップＳ１１９）。認識パターンテーブル１１０が、上記制御タスクにおける上記認識パターンを記憶していない場合、第１の実施形態と同様に、出現頻度を１として、新規に記憶する。以後、認識特性抽出部２０９は、第１の実施形態と同様に、全フラグをＯＦＦにし、本制御処理を終了する。このようにして、一連の制御タスク達成に至る対話中に否定または訂正が存在する過去の対話結果から、誤認識が発生する際の認識パターンを抽出する。利用者の新規発話に対する新規認識候補群が上記認識パターンと順不同で同じ場合に、上記認識パターンに関する制御タスクに関する認識候補と同じ新規認識候補の認識スコアにボーナス値を加算する。すなわち、認識パターンテーブル１１０に記憶されたボーナス値に対応する認識候補と同じ新規認識候補の認識スコアにボーナス値を加算する。これから、上記認識パターンに関する制御タスクを優先させている。
【００６０】
こうした誤認識パターンの理解に伴う認識スコア是正措置は、音響的に近い語彙が辞書に存在してしまうことに起因している。この点に着目し、そもそも認識辞書に登録する語彙から音響的に近いものを排除するように語彙を選定してしまう方法も考えられる。しかしながら、実際にそうした語彙の設定を行うとユーザビリティの低下が懸念される。つまり、システム側の都合で語彙を選択してしまうと、利用者にとって不自然な語彙を受け付けることになりかねない。よって、認識辞書に登録する語彙としては、利用者があるタスクに対して想起しやすい語彙を網羅すべきであり、そのために生じる音響的な類似性に伴う誤認識パターンを、第２の実施形態に示した方法にて是正することが望ましいと考える。
【００６１】
以上より、第２の実施形態に係る音声対話装置では、一連の制御タスク達成に至る対話を監視し、否定または訂正操作された認識候補が含まれるｎ回目の発話の認識結果を、認識パターンとして抽出する認識特性抽出部２０９を備える。更に、認識特性抽出部２０９は、否定および訂正が存在しなかった制御タスクのうち、上記認識パターンに含まれる認識候補に関する制御タスクを抽出する。また、当該認識パターンと当該制御タスクに基づいて、当該制御タスクを優先させる辞書制御部２１１とを備える。更に、辞書制御部２１１は、新規発話に対する新規認識候補群が当該認識パターンと順不同で同じ場合に、当該制御タスクを優先させる。これから、音素列の並びが類似する語彙が生じても、利用者の過去の発話における認識結果と順不同で同じ認識結果が得られた場合、上記認識パターンに関する制御タスクを優先させるので、誤認識が繰り返し発生する可能性を低減できる。
【００６２】
また、第２の実施形態では、認識特性抽出部２０９は、ｎ回目の発話の認識結果に基づく応答生成部１０６による応答に対して否定または訂正が存在し、（ｎ＋１）回目以降の発話の認識結果に基づく応答に対して、否定および訂正が存在せず、最終的に一連の制御タスクが達成した場合に、上記認識パターンと上記制御タスクを対応させて、認識パターンテーブル１１０に記憶する。更に、認識特性抽出部２０９は、上記認識パターンに関する上記制御タスクに関する認識候補の認識スコアと上記認識パターンの最大の前記認識スコアとの差に基づいて算出されたボーナス値を、上記制御タスクに関する認識候補に対応させて、認識パターンテーブル１１０に記憶する。これから、辞書制御部２１１は、新規認識候補群が上記認識パターンと順不同で同じ場合に、上記制御タスクに関する認識候補と同じ新規認識候補の認識スコアにボーナス値を加算させることができ、上記制御タスクを優先させることができる。
【００６３】
また、第２の実施形態では、辞書制御部２１１は、理解部１０４が（ｎ＋１）回目以降の発話の認識結果について認識スコアを算出する際、ｎ回目の発話の認識結果のうち最大の認識スコアを持つ認識候補と同じ認識候補について、該認識候補の認識スコアから所定値を減算させる。これにより、（ｎ＋１）回目以降の発話の認識結果に基づく応答が、ｎ回目の発話の認識結果に基づく応答と同じになる可能性を低減することができる。
【００６４】
（第３の実施形態）
第２の実施形態でも述べたとおり、音声対話装置のユーザビリティを向上するための方策として、受理可能な言い回しに多様性を持たせることが考えられる。すなわち、一つのタスクを実行するコマンドの表現を複数持たせることで、利用者の多様な表現を受理するものである。しかしながら、複数の表現を登録することは、すなわち語彙の増加であるため、認識速度の低下、認識精度の低下が免れない。そこで、この相反性を適切にバランスさせる手法が必要である。そこで、利用者が対話装置を継続的に使用するにつれ、表現が収束していく特徴に着目する。
【００６５】
具体的には、第３の実施形態では、第１の実施形態と同様に、初期発話の認識結果に基づく応答生成部１０６による応答に対して否定および訂正が存在せず、最終的に一連の制御タスクが達成した場合の結果に着目する。上記の場合、認識辞書３０３（図１２参照）は、一の制御タスクに対して、認識対象とする語彙（以下、認識語彙とする。）を複数登録する。また、認識特性抽出部３０９（図１２参照）は、最終的に達成した制御タスク毎の、利用者の新規発話に対する新規認識結果のうち最大の認識スコアを持つ認識候補が認識パターンのうち最大の認識スコアを持つ認識候補と同じになる頻度に基づいて、制御タスクにおける語彙毎の認識採用頻度を分析する。更に、辞書制御部３１１（図１２参照）は、上記認識採用頻度が閾値を下回る語彙について、音声認識部３０２（図１２参照）に当該語彙を認識対象から除外させる。これから、辞書制御部３１１は、認識パターンに関する制御タスクを優先させる。このようにして、認識速度の低下および認識精度の低下を防止し、誤認識が繰り返し発生する可能性を低減するものである。
【００６６】
なお、第３の実施形態における認識パターンは、第１の実施形態と同様に、利用者の初期発話の認識結果、すなわち、認識候補群であるＮ−ｂｅｓｔのうち、認識特性抽出部３０９により抽出され、記憶された認識候補群を指す。また、第１の実施形態と同様に、認識候補には各々認識スコアが付与されるものとする。認識スコアについては、第１の実施形態と同様に、尤度や信頼度の尺度を利用することができる。なお、第３の実施形態における認識パターンに関する制御タスクは、最終的に達成した制御タスクである。
【００６７】
以下、第３の実施形態に係る音声対話装置について、第１の実施形態に係る音声対話装置と異なる点を中心に説明する。また、第３の実施形態に係る音声対話装置について、第１の実施形態に係る音声対話装置と同様の構造には同じ番号を付し、説明を省略する。図１２は、本発明の第３の実施形態に係る音声対話装置の基本構成を示したブロック図である。図１２に示すように、第３の実施形態に係る音声対話装置の構成は、基本的には、第１の実施形態に係る音声対話装置の構成と同じである。第１の実施形態と異なるのは、音声認識手段である音声認識部３０２、認識辞書３０３、認識パターンテーブル３１０、認識特性抽出手段である認識特性抽出部３０９および辞書制御手段である辞書制御部３１１だけである。よって、音声認識部３０２、認識辞書３０３、認識パターンテーブル３１０、認識特性抽出部３０９および辞書制御部３１１のみ説明する。
【００６８】
第３の実施形態の音声認識部３０２は、第１の実施形態と同様に、一般的な音声認識処理を行う。なお、音声認識部３０２は、製品出荷時には認識辞書３０３の全ての語彙を認識対象とするが、辞書制御部３１１に基づき、語彙を認識対象から除外することができる。また、認識辞書３０３は、一の制御タスクに対して、認識語彙を複数登録する。当該語彙は、利用者の言い回しの多様さに対応するために決定される。具体的には、
Ａ．制御タスクに関する語彙に対して、同様の意味や機能を連想する語彙を網羅する
Ｂ．制御タスクを言語化した場合の文体のバリエーションを網羅する
のように、辞書作成者側が予め複数の語彙を考える。更に、
Ｃ．多数の被験者からある制御タスクを実行したい場合の自発的な発話を取得し（コーパスと呼ばれる）、出現頻度等に基づき語彙を選定する
というプロセスを入れることが望ましい。実際の利用実態を把握し、これを反映する形で語彙を選定することで、初期設定として用いる辞書のサイズをある程度絞り込むことが可能である。
【００６９】
例えば、「ナビゲーション装置における目的地設定」という制御タスクについて、方法Ａに基づき、バリエーションを増やす場合、まず、当該制御タスクの機能の代表的なコマンドを「目的地設定」のように決定し、これと同等の機能を連想する語を選定する。「目的地」という語彙に対して、「行き先」、「行く」等が、「設定」という語彙に対しては、「探す」、「検索」、「探索」等のコマンドが生成できる。これらを組み合わせて最終的に、「目的地を探す」、「目的地探索」、「行き先設定」、「行き先を探す」のような語彙が生成できる。同様に、「エアコンのスイッチを入れる」という制御タスクであれば、代表コマンドとして「エアコンオン」等と決定し、語彙「エアコン」に対して、「冷房（暖房）」、「クーラー（ヒーター）」、「空調」を、「オン」に対して「つける」、「入れる」等を選定し、最終的に、「エアコンを入れる」、「エアコンをつける」、「冷房オン」等のコマンドが生成できる。
【００７０】
次に、方法Ｂの文体によるバリエーションを考える。機器操作における表現で現れる文体の代表的なものに、「体言止め」、「命令形」、「希望」、「丁寧調」といったものがある。上述の「エアコンオン」というコマンドであれば、
体言止め：エアコンオン、エアコンをつける
命令形：エアコンをオンにしろ、エアコンをつけろ
希望：エアコンをオンにしたい、エアコンをつけたい
といった形に変形される。なお、丁寧調については、上記それぞれの語尾を、「オンにしてください」、「つけてください」、「つけたいです」のように変形される。
【００７１】
図１３に、上記の手順で選定した語彙を登録した認識辞書３０３の例を示す。図１３は、図１２に示す認識辞書３０３の一例を示した図である。ここで、図１３（ａ）は、各制御タスク名と当該制御タスク名に対応する複数の語彙とが登録されている。これから、ある制御タスクに関する語彙のうち、いずれかが理解結果として決定されれば、該制御タスクが実行される。更に、図１３（ｂ）には、単語ネットワークの形式で登録した例を示している。単語ネットワークの形式で登録した方法では、複数の言い回しを含む語彙を、単語、間投詞および接続詞等に分割し、単語、間投詞および接続詞等の接続関係をネットワークとして登録している。全ての接続の組み合わせが、認識語彙となる。なお、図１３（ａ）、（ｂ）は実質同じ語彙を認識することが可能である。
【００７２】
認識特性抽出部３０９は、一連の制御タスク達成に至る対話、すなわち、認識候補群と理解結果を監視する。そして、初期発話の認識結果に基づく応答生成部１０６による応答に対して否定および訂正が存在せず、最終的に一連の制御タスクが達成した場合に、初期発話の認識候補群である認識パターンを抽出する。更に、最終的に達成した制御タスクを抽出する。当該認識パターンの認識候補には、第１の実施形態と同様に、各々認識スコアが付与されており、当該認識パターンは認識スコアの大きい順に整列されている。そして、認識特性抽出部３０９は、第１の実施形態と同様に、認識スコア順に整列した認識パターンと上記制御タスクを対応させて、認識パターンテーブル３１０に記憶する。更に、認識特性抽出部３０９は、出現頻度を認識パターンテーブル３１０に記憶する。よって、認識パターンテーブル３１０は、図７に示した第１の実施形態の認識パターンテーブル１１０と同様の書式となっている。認識パターンテーブル３１０が認識パターンテーブル１１０と異なる点は、ボーナス値の欄が無いことだけである。
【００７３】
ここで、出現頻度とは、上記制御タスク毎の、利用者の新規発話に対する新規認識結果のうち最大の認識スコアを持つ認識候補が上記認識パターンのうち最大の認識スコアを持つ認識候補と同じになる頻度である。上記出現頻度を、上記制御タスクが達成する度に記憶していくと、音声認識処理において、上記制御タスク毎に、どの語彙が多く使用されているかを示す認識採用頻度を把握することができる。図１４は、図１２に示す認識特性抽出部３０９における語彙毎の認識採用頻度を示した図である。ここで、図１４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、ある制御タスクＡ、Ｂ、Ｃに関する語彙毎の認識採用頻度である。図１４（ａ）では、全体的に認識採用頻度が少なく、図１４（ｂ）および（ｃ）では、認識採用頻度が多い一部の語彙に偏りが生じている。認識特性抽出部３０９が分析した認識採用頻度に基づき、後述の辞書制御部３１１は、認識語彙の絞込みを行う。なお、認識採用頻度に利用する数値は、出現頻度そのものを用いても良い。また、最大の出現頻度を持つ語彙の数値を基準値１とし、他の語彙との出現倍率の差として示しても良い。すなわち、最大の出現頻度を持つ語彙の半分しか使用されていない語彙の出現倍率は０．５となる。
【００７４】
辞書制御部３１１は、認識特性抽出部３０９が分析した認識採用頻度に基づき、語彙毎の認識採用頻度に偏りが生じているか否かを判定する。例えば、図１５に示す方法で判定する。図１５は、図１２に示す辞書制御部３１１における認識採用頻度と閾値の比較例を示した図である。ここで、図１５は、図１４に示した制御タスクＡ、Ｂ、Ｃについて比較した例を示している。図１５に示すように、辞書制御部３１１は、２つの閾値Ｔｈ１およびＴｈ２を備える。そして、辞書制御部３１１は、ある語彙の認識採用頻度が閾値Ｔｈ１を上回った際、認識採用頻度が閾値Ｔｈ２を下回る語彙があるか否か判定する。認識採用頻度が閾値Ｔｈ２を下回る語彙があると判定した場合、辞書制御部３１１は、当該語彙を認識対象から除外するよう、音声認識部３０２を制御する。例えば、図１５（ａ）に示した制御タスクＡの判定結果では、閾値Ｔｈ１を上回る語彙が無いため、辞書制御部３１１は、認識採用頻度が閾値Ｔｈ２を下回る語彙があるか否か判定しない。一方、図１５（ｂ）に示した制御タスクＢの判定結果では、語彙１３０１の認識採用頻度が閾値Ｔｈ１を上回っている。この時、他の語彙の認識採用頻度は閾値Ｔｈ２を下回っている。従って、辞書制御部３１１は、語彙１３０１以外の語彙を認識対象から除外させる。また、図１５（ｃ）に示した制御タスクＣの判定結果では、語彙１３０２および１３０４の認識採用頻度が閾値Ｔｈ１を上回っている。また、この時、閾値Ｔｈ２を上回る語彙１３０３が存在している。従って、辞書制御部３１１は、語彙１３０２、１３０３、１３０４を除いた語彙を認識対象から除外させる。
【００７５】
なお、上述した出現倍率の差を用いる場合、辞書制御部３１１は、ある出現回数を上回る語彙の出現倍率を１．０とする。そして、上記語彙以外の他の語彙の出現倍率を計算する。更に、辞書制御部３１１は、ある語彙の出現倍率が所定の閾値、例えば、０．２を下回るか否か判定する。出現倍率が０．２を下回る語彙があると判定した場合、辞書制御部３１１は、当該語彙を認識対象から除外させるようにすればよい。製品出荷時の出現倍率は、全ての語彙が１．０に設定されている。図１６に出現倍率で判定した例を示す。図１６は、図１２に示す辞書制御部３１１における認識採用頻度と閾値の他の比較例を示した図である。図１６では、所定の閾値をＴｈ３としている。図１６（ａ）に示した制御タスクＤの判定結果では、認識パターンテーブル３１０が十分記憶されていないため、出現倍率が閾値Ｔｈ３を下回る語彙が存在しない。よって、制御タスクＤに関する語彙の全てが認識対象となる。図１６（ｂ）に示した制御タスクＥの判定結果では、語彙１４０１（出現倍率１．０）以外の全ての語彙の出現倍率が、閾値Ｔｈ３を下回っている。よって、語彙１４０１以外の全ての語彙を認識対象から除外させる。一方、図１６（ｃ）に示した制御タスクＦの判定結果では、語彙１４０２の出現倍率を基準として、語彙１４０３および１４０４の出現倍率が閾値Ｔｈ３を上回っている。従って、語彙１４０２、１４０３および１４０４以外の語彙を認識対象から除外させる。
【００７６】
上記の方法により、認識語彙を制御した後の認識辞書３０３の例を図１７に示す。図１７は、図１２に示す辞書制御部３１１における認識語彙を制御した後の認識辞書３０３の一例を示した図である。図１３と同様に、図１７（ａ）は各制御タスク名と当該制御タスク名に対応する語彙を登録した例であり、図１７（ｂ）は単語ネットワークの形式で登録した例である。図１７（ａ）では、認識辞書３０３から除外された認識語彙が斜体の文字で示されている。同様に、図１７（ｂ）では、除外された単語が点線で示され、当該単語の前後の接続関係が消去されている。なお、辞書制御部３１１における認識語彙の認識対象除外処理は、利用者とシステムとの対話に否定や訂正が無い場合に用いられる。対話中に否定または訂正が発生した場合は、認識対象から除外した語彙を利用者が発話している可能性がある。そこで、第３の実施形態では、利用者の新規発話に対する新規認識結果に基づく応答に対して否定または訂正が存在した場合に、辞書制御部３１１は、認識対象から除外した語彙を認識対象に戻すよう、音声認識部３０２を制御する。更に、否定または訂正が存在した応答の直前の新規発話ついて、再度音声認識するよう、音声認識部３０２を制御する。これにより、認識対象から除外されていた語彙によって、制御タスクが達成した場合、認識パターンテーブル３１０の出現頻度にも修正を加える。
【００７７】
上記の修正方法に基づく認識採用頻度の経時変化の例について、図１８を用いて説明する。図１８は、図１６に示す認識採用頻度の経時変化を示した図である。図１８では、認識採用頻度の値を出現倍率として計算する例を示す。ここで、図１８（ａ）は、図１６（ｂ）に示した制御タスクＥに関する語彙毎の認識採用頻度と同様である。すなわち、図１８（ａ）に示す語彙毎の認識採用頻度は、上記の修正方法によって修正されていない。図１８（ａ）では、語彙１４０５の出現倍率が閾値Ｔｈ３を下回っている。これから、語彙１４０５は認識対象から除外されている。この状況で、利用者とシステムの対話において否定が発生した場合を考える。すると、辞書制御部３１１は、認識対象から除外していた語彙を一旦全て認識対象に戻させ、否定が存在した応答の直前の新規発話を再度音声認識させる。この結果に対しても否定が発生した場合には、利用者に再発話を要求し、新たな発話音声を取得する。結果として、制御タスクが達成した場合、
辞書制御部３１１は、認識対象から除外されていた語彙によって、制御タスクが達成したか否か判定する。認識対象から除外されていた語彙により、制御タスクが達成したと判定した場合、認識パターンテーブル３１０の出現頻度に修正を加える。
【００７８】
当該出現頻度への修正は、例えば、図１８（ｂ）のように、初期発話では認識対象から除外されていた語彙１４０５により、制御タスクが達成したと判定した場合、語彙１４０５の出現倍率が閾値Ｔｈ３を上回るように、ボーナスを与えることで実現できる。結果として、語彙１４０１および１４０５が認識対象となり、語彙１４０１および１４０５以外の他の語彙が認識対象から除外される。その後、利用者が語彙１４０５を継続して発話した結果、図１８（ｃ）のような認識採用頻度（出現倍率）になったとする。すると、今度は、語彙１４０１の出現倍率が閾値Ｔｈ３を下回ったため、認識対象から除外される。これから、語彙１４０５のみが認識語彙として残ることとなる。
【００７９】
こうした一連の処理の結果、利用者の対話に基づき、言い回しの定着を検出し、適切に認識対象とする語彙を絞り込むことができる。認識語彙が削減されることにより、利用者の発話をより精度よく認識することが可能になると共に、認識対象が減るため、認識速度も向上することができる。なお、こうした語彙の偏りも、第１および第２の実施形態と同様、利用者の個人性に起因する部分が大きいと考えられる。すなわち、ある利用者ａはタスクＡに対し言い回しαを好んで使い、利用者ｂはタスクＡに対し言い回しβを好んで使うという傾向である。自動車における音声対話装置では、利用者が極めて限定されやすい環境にあると考えられる。従って、第３の実施形態に係る音声対話装置を車両用に用いる場合に、特に効果的に働くことが期待できる。また、音声の特徴量やカメラ、その他個人認証デバイスを用いて利用者を判別する機構を設けることが可能であれば、上述の語彙毎の認識採用頻度を、利用者の識別情報と共に管理することが望ましい。
【００８０】
以上より、第３の実施形態に係る音声対話装置では、一の制御タスクに対して、認識対象とする語彙を複数登録した認識辞書３０３と、認識特性抽出部３０９と、辞書制御部３１１とを備える。更に、認識特性抽出部３０９は、一連の制御タスク達成に至る対話を監視し、初期発話の認識結果に基づく応答に対して否定および訂正が存在せず、最終的に一連の制御タスクが達成した場合に、初期発話の認識結果を認識パターンとして抽出する。同時に、最終的に達成した制御タスクを抽出する。その後、認識特性抽出部３０９は、抽出した認識パターンと上記制御タスクを認識パターンテーブル３１０に記憶する。更に、上記制御タスク毎の、利用者の新規発話に対する新規認識結果のうち最大の認識スコアを持つ認識候補が認識パターンのうち最大の認識スコアを持つ認識候補と同じになる頻度である出現頻度を認識パターンテーブル３１０に記憶する。認識特性抽出部３０９は、当該出現頻度に基づいて、上記制御タスクにおける語彙毎の認識採用頻度を分析する。辞書制御部３１１は、上記認識採用頻度が閾値を下回る語彙について、音声認識部３０２に当該語彙を認識対象から除外させる。これにより、認識語彙が削減されることにより、利用者の発話をより精度よく認識することが可能になると共に、認識対象が減るため、認識速度も向上することができる。よって、誤認識した場合、出現頻度が更新されず、認識採用頻度が低いままとなり、利用者の継続使用により、制御タスクにおける誤認識した語彙は認識対象から除外されるので、誤認識が繰り返し発生する可能性を低減できる。
【００８１】
また、辞書制御部３１１は、利用者の新規発話に対する新規認識結果に基づく応答に対して否定または訂正が存在した場合に、認識対象から除外した語彙を認識対象に戻させて、否定または訂正が存在した応答の直前の新規発話ついて、再度音声認識させる。これから、認識対象の絞込みにより、誤認識が発生した場合でも、否定または訂正操作の後、正常に認識することができる。また、利用者の継続使用により、利用者の発話傾向が経時変化しても、当該経時変化に自動的に追従し、誤認識が繰り返し発生する可能性を低減できる。
【００８２】
（第４の実施形態）
第３実施形態では、利用者の継続使用に伴う言い回しの定着、すなわち、制御タスクが達成した場合の利用者の発話に含まれた語彙の偏りを、制御タスク毎に判定している。従って、利用者が良く使用するタスクについては、言い回しの定着が検出された場合に、該タスクに対してほとんど発話されない語彙を認識対象から除外することができる。しかし、使用頻度が少ないタスクについては、該言い回しの定着が判定できないため、当該タスクに関する全ての語彙を認識対象とする必要がある。
【００８３】
ここで、利用者の言い回しの定着について、更に着目すると、利用者が好んで使う言い回しは、特定のタスクのみならず、全体のタスクについて共通したものになる可能性が高いことが考えられる。例えば、エアコンの起動を行う命令について、「エアコンオン」という言い回しを多用する利用者では、ＣＤやラジオを起動する命令についても、「ＣＤオン」、「ラジオオン」のように発話する可能性が「ＣＤを入れる」、「ラジオをつける」のように発話する可能性より高いと予想される。更には、「オン」という語彙を多用する利用者は、当該語彙の対義語として、「オフ」という語彙を使用する可能性が「消す」、「切る」を使用する可能性より高いことが予想される。これは、利用者の操作の継続に伴う成功経験、すなわち、思い通りに操作が完了した際の経験が、「こう言えば正しく動くだろう」というシステムに対する観念（メンタルモデル）の醸成に働くためと考えられる。実際に我々の実験でも、ある利用者が特定のタスクにおいて使用した言い回しを、別タスクにも使用する可能性が高いことがわかっている。こうした利用者側の特性を利用することで、十分に使用されていないタスクに関しても語彙の絞込みを達成することが可能となる。
【００８４】
第４の実施形態に係る音声対話装置では、こうした考えに基づく辞書の構成方法および辞書制御方法について説明する。すなわち、辞書を言い回しの共通性に基づき分類して複数備え、複数の辞書を同時並行的に認識に用いる方法である。更に、第４の実施形態に係る音声対話装置では、第１および第２の実施形態に示した、音響的な特性から生じる認識スコアの偏りや誤認識の発生を是正する方法についても、分割した辞書に拡張して適用する。すなわち、第１および第２の実施形態では単語単位の誤認識パターンに着目して是正する処理を行っていた。しかし、第４の実施形態では、辞書単位の誤選択パターン（誤った辞書の語彙が認識結果として取得されてしまう事象）の抽出に用いる。誤選択パターンに基づき、辞書の優先順位を決定する。
【００８５】
以下、第４の実施形態に係る音声対話装置について、第１の実施形態に係る音声対話装置と異なる点を中心に説明する。また、第４の実施形態に係る音声対話装置について、第１の実施形態に係る音声対話装置と同様の構造には同じ番号を付し、説明を省略する。図１９は、本発明の第４の実施形態に係る音声対話装置の基本構成を示したブロック図である。図１９に示すように、第４の実施形態に係る音声対話装置の構成は、基本的には、第１の実施形態に係る音声対話装置の構成と同じである。第１の実施形態と異なるのは、音声認識手段である音声認識部４０２、認識辞書４０３、理解手段である理解部４０４、認識パターンテーブル４１０、認識特性抽出手段である認識特性抽出部４０９および辞書制御手段である辞書制御部４１１だけである。よって、音声認識部４０２、認識辞書４０３、理解部４０４、認識パターンテーブル４１０、認識特性抽出部４０９および辞書制御部４１１のみ説明する。
【００８６】
音声認識部４０２は、後述する認識辞書４０３が備える複数の辞書に登録された語彙と利用者の発話音声とを同時並列に比較し、複数の辞書から認識結果を取得する。上記認識結果は各辞書から複数の認識候補、すなわち、Ｎ−ｂｅｓｔを取得することが望ましい。複数辞書の並列認識方法については、田熊、岩野、古井、“並列処理型計算機を用いた音声対話システムの検討”、人口知能学会研究会資料、SIG-SLUD-A201-04,pp.21-26,2002.が詳しい。当該文献では、複数の対話ドメイン（達成させる対話内容）毎に辞書を持つように構成される。当該辞書を並列に認識させることで、利用者が自由に対話のドメインを決定することができる。すなわち、対話ドメインの順序を意識することなく発話することができる。更に、タスクの切り替えも任意のタイミングで行うことができる。また、当該並列認識方法については、特開２００４-２５８２８９号公報も詳しい。当該文献では、複数の雑音環境に適応させた辞書を複数併せ持ち、当該辞書を並列に認識させることで、多様な雑音の状況下においても、最適な辞書の認識結果が抽出され、認識精度を向上させることができる。
【００８７】
認識辞書４０３は、第３実施形態と同様に、利用者の多様な言い回しを受理できるように、一の制御タスクに対して、認識対象とする語彙を複数選定する。更に、利用者の多様な言い回しの共通性に基づき、選定された語彙を分類して分割した辞書に登録する。認識辞書４０３の構成例を図２０および図２１に示す。図２０は図１９に示す認識辞書４０３の一例を示した図、図２１は図１９に示す認識辞書４０３の他の一例を示した図である。図２０は、機器操作における表現で現れる文体に基づき認識辞書４０３を分類した例を示している。第４の実施形態に述べる文体としては、第３の実施形態で述べたような、「体言止め」、「命令形」、「希望」といった、主に動詞の活用形の違いに基づくものが考えられる。また、「普通調（〜して）」、「丁寧調（〜してください）」といった利用者の発話対象に抱く上下関係に依存するものが考えられる。上記の違いに基づき、認識辞書４０３は、辞書Ａ、辞書Ｂ・・・と分割されている。一方、図２１は、図２０の文体に加え、主に動詞あるいは動名詞の共通点に基づき細かく分割した例を示している。例えば、辞書Ａ（体言止め）に対し、共通部分「行く」、「探す」、「聴く」、「オン/オフ」毎に分類され、各々辞書Ａ−１、辞書Ａ−２、・・・と分割されている。この場合、制御タスクによっては、全ての辞書に語彙が含まれない場合がある。図２１では、語彙が含まれない部分を「ｎｕｌｌ」と表記している。
【００８８】
理解部４０４は、音声認識部４０２が各辞書から取得したＮ−ｂｅｓｔに基づき、理解結果を生成する。具体的には、Ｎ−ｂｅｓｔに基づいて、最も信頼できる認識候補を理解結果として決定する。更に、理解部４０４は、第１の実施形態と同様に、機能テーブル１０５を参照して、当該理解結果に対する制御タスクを決定する。理解結果の決定方法としては、一般的に、各々の辞書から取得したＮ−ｂｅｓｔに含まれる各認識候補について、認識スコアを算出し、最大の認識スコアを持つ認識候補を理解結果として決定する方法が用いられる。
【００８９】
認識特性抽出部４０９では、
Ａ．対話履歴と認識パターンの分析に基づく辞書誤選択（誤った辞書の語彙が選択されることによる誤認識の発生）の分析処理
Ｂ．対話履歴と認識パターンの分析に基づく辞書間の認識採用頻度の分析処理
を行う。
【００９０】
辞書制御部４１１では、上記の各処理の結果に基づき、
Ａ．辞書間の認識特性（辞書誤選択の発生しやすさ）に基づく辞書の優先順位付け処理
Ｂ．辞書間の認識採用頻度に基づく辞書の優先順位付けおよび辞書除外処理
を行う。以下に、処理Ａ、Ｂを詳しく説明する。
【００９１】
＜処理Ａ＞
処理Ａは、一連の制御タスク達成に至る対話を監視し、誤認識が発生した際、認識パターンおよび認識パターンに関する制御タスクを抽出するものであり、第２の実施形態に類似する処理である。すなわち、ｎ回目の発話の認識結果に基づく応答に対して、否定または訂正が存在し、（ｎ＋１）回目以降の発話の認識結果に基づく応答に対して、否定および訂正が存在せず、最終的に一連の制御タスクが達成した場合に、抽出する。なお、第４の実施形態の処理Ａでは、認識パターンは、ｎ回目の発話の認識候補群が登録された辞書と上記辞書毎の最大の認識スコアとの組合せを指す。一方、認識パターンに関する制御タスクである正解制御タスク（図２４参照）は、否定および訂正が存在しなかった制御タスクのうち、ｎ回目の発話の認識候補群に含まれる認識候補に関する制御タスクである。認識特性抽出部４０９は、上記認識パターンと上記正解制御タスクとを対応させて、認識パターンテーブル４１０に記憶する。また、認識特性抽出部４０９は、ｎ回目の発話の認識候補群に基づいて決定された制御タスクである誤認識制御タスク（図２４参照）も認識パターンテーブル４１０に記憶する。更に、認識特性抽出部４０９は、上記正解制御タスクに関する上記認識候補を登録した辞書である優先辞書（図２４参照）も認識パターンテーブル４１０に記憶する。
【００９２】
以下に、具体的な対話例を用いて、処理Ａにおける認識特性抽出部４０９の動きを説明する。図２２は第４の実施形態の対話例における記憶条件と記憶対象データを示した図、図２３は第４の実施形態の他の対話例における記憶条件と記憶対象データを示した図である。なお、第２の実施形態と同様に、図２２および図２３に示す対話例では、初期発話の認識結果に基づく応答に対して、否定または訂正が存在し、次回以降の発話の認識結果に基づく応答に対して、否定および訂正が存在せず、最終的に一連の制御タスクが達成した例を示しているが、これに限定されない。一連の制御タスク達成に至る対話の途中に否定または訂正が存在し、次回以降の発話の認識結果に基づく応答に対して否定および訂正が存在せず、最終的に一連の制御タスクが達成した場合にも適用できる。この場合、否定または訂正操作された直前の応答に関する認識結果が登録された辞書と当該辞書毎の最大の認識スコアとの組合せを認識パターンとして抽出すれば良い。
【００９３】
図２２に示す対話例では、利用者がコンビニエンスストアのアイコンをナビゲーション画面に表示させるために行った対話例における記憶条件と記憶対象データを示している。図２２に示すように、システムが「ご用件をどうぞ」の発話を行うと（ステップＳ４１１）、利用者は「コンビニを表示」の初期発話を行っている（ステップＵ４１１）。システムは、利用者の初期発話音声を認識し、当該初期発話音声の認識結果１９０１を取得している（ステップＳ４１２）。図２２における括弧は認識スコアである。理解部４０４は、閾値と認識スコアを比較し、閾値を上回る認識候補があった場合に、当該認識結果から理解結果を生成する。本対話例では、閾値は０．７０である。結果、理解部４０４は、閾値を上回る認識候補が見つからないと判定し、認識結果１９０１のうち、最大の認識スコアを持つ認識候補を用いて、確認応答の出力を行う。図２２では、確認（オーディオ切替、オーディオ種別＝テレビ）と示されている。この結果、応答生成部１０６は、応答「テレビに切り替えますか？」を音声出力する。
【００９４】
システムの上記応答に対して、利用者は、訂正スイッチを押下している（ステップＵ４１２）。なお、「違う」、「いいえ」等の否定の発話でも良い。利用者の上記訂正スイッチの押下を受けて、システムは、理解結果として「訂正」を取得し、応答生成部１０６は、当該理解結果に基づいて、応答「失礼しました、再度発話してください」を出力する（ステップＳ４１３）。その後、改めて利用者は「コンビニエンスストア表示」と発話している（ステップＵ４１３）。システムは、利用者の次回発話音声を認識し、当該発話音声の認識結果を取得している（ステップＳ４１４）。理解部４０４は、閾値と認識スコアを比較し、閾値を上回る認識候補が見つからないと判定し、上記認識候補群のうち、最大の認識スコアを持つ認識候補を用いて、確認応答の出力を行う。図２２では、確認（施設表示、種別＝コンビニエンスストア）と示されている。この結果、応答生成部１０６は、応答「コンビニエンスストアを表示しますか？」を音声出力する。
【００９５】
システムの上記確認応答に対して、利用者が「はい」と発話している（ステップＵ４１４）。システムは当該発話を認識し、その結果、理解部４０４は閾値を上回る認識候補「はい」が見つかったと判定する（ステップＳ４１５）。更に、理解結果として、コンビニエンスストアを表示するコマンド（図２２では、実行（施設表示、種別＝コンビニエンスストア））を発行する。この結果、応答生成部１０６は、応答「コンビニエンスストアを表示します」を音声出力する。これより、最終的な制御タスク、すなわち、コンビニエンスストアの表示を達成している。なお、第２の実施形態と同様に、ステップＵ４１３における利用者の次回発話音声の認識では、直前に訂正スイッチを押下された制御タスク（オーディオ切替、オーディオ種別＝テレビ）に関する認識候補（例えば、「テレビＯＮ」、「テレビを点ける」、「テレビを見る」）について、上位の認識候補として取得しないよう、認識スコアに補正を加えることが望ましい。具体的には、辞書制御部４１１は、理解部４０４が（ｎ＋１）回目以降の発話（次回発話）の認識結果について認識スコアを算出する際、否定または訂正直前の認識結果、すなわち、ｎ回目の発話（初期発話）の認識結果のうち最大の認識スコアを持つ認識候補「テレビＯＮ」と同じ認識候補の認識スコアから所定値を減算させることで実現できる。
【００９６】
本対話例において、
・初期発話の認識結果１９０１から生成された理解結果１９０２に対して訂正が検出された（図２２の（ａ）にて確定）
・訂正直後の次回発話（ステップＵ４１３）の認識結果（ステップＳ４１４）に対して肯定が検出された（あるいは否定が検出されなかった）（図２２の（ｂ）にて確定）
・最終的に制御タスクが決定された（図２２の（ｃ）にて確定）
という記憶条件を満たすか否か判定する。認識特性抽出部４０９は、上記記憶条件を満たすと判定し、初期発話認識候補群１９０３から認識パターンを抽出する。更に、認識特性抽出部４０９は、誤認識となった理解結果１９０２に対応する誤認識制御タスク１９０４と、最終的に決定した理解結果１９０５に対応する正解制御タスク１９０６を抽出する。更に、認識特性抽出部４０９は、正解制御タスク１９０６に関する認識候補「コンビニを表示」を登録した辞書Ｃを優先辞書として抽出する。なお、認識パターンとして、初期発話認識候補群１９０３から、認識候補の認識スコアと当該認識候補が登録された辞書名を対応させて抽出している点が、第１および第２の実施形態と異なる。その後、抽出した誤認識制御タスク１９０４、正解制御タスク１９０６および優先辞書を、認識パターンと対応させて、認識パターンテーブル４１０に記憶する。
【００９７】
一方、図２３に示す他の対話例では、利用者が住所入力により目的地を設定させるために行った対話例における記憶条件と記憶対象データを示している。図２３に示した対話例では、図２２に示した対話例と異なり、正解制御タスクが２候補得られている。利用者がメニュー階層に従って、システムと複数回の対話を継続するような場合がこれに相当する。図２３に示すように、システムが「ご用件をどうぞ」の発話を行うと（ステップＳ４２１）、利用者は「目的地を探す」の初期発話を行っている（ステップＵ４２１）。システムは、利用者の初期発話音声を認識し、当該初期発話音声の認識結果２００１を取得している（ステップＳ４２２）。図２３における括弧は認識スコアである。理解部４０４は、当該初期発話音声の認識結果のうち、最大の認識スコアを持つ認識候補「自宅へ帰る」に基づき、理解結果２００２を決定する。図２３に示した対話例では、理解結果として、自宅へのルートを検索するコマンド（図２３では、実行（ルート検索、目的地＝自宅）を発行する。同時に、応答生成部１０６は、応答「自宅へ帰るルートを検索します」を出力する。なお、図２３の対話例では、図２２に示した対話例と異なり、第２の実施形態と同様に、閾値を設けず、少なくとも初期発話に対する認識結果について、最大の認識スコアを持つ認識候補を用いて、理解結果を積極的に決定する対話戦略を用いた。
【００９８】
システムの上記応答に対して、利用者は、訂正スイッチを押下している（ステップＵ４２２）。なお、「違う」、「いいえ」等の否定の発話でも良い。利用者の上記訂正スイッチの押下を受けて、システムは、理解結果として「訂正」を取得し、応答生成部１０６は、当該理解結果に基づいて、応答「失礼しました、再度発話してください」を出力する（ステップＳ４２３）。その後、改めて利用者は「目的地設定」と発話している（ステップＵ４２３）。図２３の対話例では、利用者は、初期発話と異なる内容の次回発話「目的地設定」を行うことで、制御タスク達成を試みている。システムは、利用者の次回発話音声を認識し、当該発話音声の認識結果を取得している（ステップＳ４２４）。理解部４０４は、当該認識結果に基づいて、理解結果２００５として、目的地を設定するコマンド（図２３では、実行（目的地設定方法選択））を発行する。同時に、応答生成部１０６は、応答「目的地を設定します。自宅、施設の名前、施設住所、施設の電話番号、履歴、登録地から設定できます」２００６を出力する。その後、目的地の設定方法の選択を促された利用者は、「住所で探す」という次々回発話を行う（ステップＵ４２４）。
【００９９】
システムは、利用者の次々回発話音声を認識し、当該発話音声の認識結果を取得している（ステップＳ４２５）。理解部４０４は、当該認識結果に基づいて、理解結果２００７として、目的地を住所で設定するコマンド（図２３では、実行（目的地設定方法選択、方法＝住所））を発行する。同時に、応答生成部１０６は、応答「住所を都道府県名からお話ください」を出力する。その後、利用者は、「神奈川県・・」という次々々回発話を行う（ステップＵ４２５）。以降、システムと利用者の間で住所入力に関する対話が継続され、理解部４０４は、理解結果２００９として、神奈川県○○へのルート検索を実行するコマンド（図２３では、実行（ルート検索、目的地＝神奈川県○○））を発行する。同時に、応答生成部１０６は、応答「神奈川県○○を目的地に設定します」を出力する。上記の対話より、最終的に住所による目的地設定が完了している。
【０１００】
図２３に示した対話例において、
・初期発話の認識結果２００１から生成された理解結果２００２に対して訂正が検出された（図２３の（ａ）にて確定）
・訂正直後の次回発話（ステップＵ４２３）の認識結果（ステップＳ４２４）に対して肯定が検出された（あるいは否定が検出されなかった）（図２３の（ｂ）にて確定）
・最終的に制御タスクが決定された（図２３の（ｃ）にて確定）
という記憶条件を満たすか否か判定する。認識特性抽出部４０９は、上記記憶条件を満たすと判定し、初期発話認識候補群２００３から認識パターンを抽出する。更に、誤認識となった理解結果２００２に対応する誤認識制御タスク２００４を抽出する。また、正解制御タスクとして、中間理解結果２００５に対応する制御タスク２００８と、最終的に決定した理解結果２００９に対応する制御タスク２０１０を記憶対象とする。
【０１０１】
ここで、上記の通り、正解制御タスクの候補として、制御タスク２００８および２０１０がある。そこで、認識特性抽出部４０９は、上記制御タスクの２候補２００８および２０１０のうちいずれかが、正解制御タスクか判定する。正解制御タスクの判定方法は、第２の実施形態と同様に、初期発話認識候補群２００３の内容から判定する。すなわち、利用者により否定および訂正操作されなかった制御タスクに関する認識候補が、誤認識制御タスクに関する初期発話認識候補群２００３に含まれているか否か判定する。当該認識候補が含まれていた制御タスクを正解制御タスクと判定する。なお、双方の制御タスク２００８および２０１０に関する認識候補が、初期発話認識候補群２００３に含まれていた場合、認識スコアの高いほうを正解制御タスクと判定する。また、どちらも存在しない場合は、正解制御タスクは存在しないので、認識パターン、誤認識制御タスク、正解制御タスク、後述する優先辞書を抽出しない。
【０１０２】
図２３の対話例では、制御タスク２０１０に関する認識候補（例えば、「神奈川県○○市」等）が、誤認識制御タスクに関する認識候補群である初期発話認識候補群２００３に存在しない。一方、制御タスク２００８に関する認識候補「目的地を探す」が、初期発話認識候補群２００３に存在する。これから、正解制御タスクは、制御タスク２００８と判定される。よって、制御タスク２００８も抽出される。また、認識特性抽出部４０９は、正解制御タスク２００８に関する認識候補「目的地を探す」を登録した辞書Ｆを優先辞書として抽出する。その後、抽出した誤認識制御タスク２００４、正解制御タスク２００８および優先辞書を、認識パターンと対応させて、認識パターンテーブル４１０に記憶する。
【０１０３】
図２２および図２３の対話例から記憶された認識パターンテーブル４１０の例を示す。図２４は、図１９に示す認識パターンテーブル４１０の一例を示した図である。図２２に示した対話例から抽出された認識パターン、誤認識制御タスク１９０４、正解制御タスク１９０６および優先辞書は、Ｎｏ．１の行に記憶されている。図２３に示した対話例から抽出された認識パターン、誤認識制御タスク２００４、正解制御タスク２００８および優先辞書は、Ｎｏ．２の行に記憶されている。
【０１０４】
また、第４の実施形態の認識パターンは、上述したように、否定または訂正操作された直前の応答に関する認識結果が登録された辞書と上記辞書毎の最大の認識スコアとの組合せである。優先辞書名は、利用者の新規発話に対する新規認識結果を取得した場合に、優先すべき辞書名である。例えば、図２２に示した対話例では、辞書Ｃに登録された語彙（認識候補）から理解結果を生成すべきところ、辞書Ｂに登録された語彙（認識候補）から理解結果を生成した結果、誤認識となった。これを是正すべく、該優先辞書名に辞書Ｃが記憶されている。同様にして、図２３に示した対話例では、辞書Ｆに登録された語彙（認識候補）から理解結果を生成すべきところ、辞書Ａに登録された語彙（認識候補）から理解結果を生成した結果、誤認識となった。これを是正すべく、該優先辞書名に辞書Ｆが記憶されている。
【０１０５】
第４の実施形態の辞書制御部４１１は、第１の実施形態と同様に、利用者の新規発話に対する新規認識候補群を音声認識部４０２が取得した場合に認識パターンテーブル４１０を参照する。第４の実施形態の辞書制御部４１１は、上記新規認識候補群が登録された辞書群が上記認識パターンの辞書群と順不同で同じで、上記新規認識候補群に基づいて決定された制御タスクが上記誤認識制御タスクと同じで、かつ、上記新規認識候補群の認識スコアと上記認識パターンの認識スコアとの差が所定内の場合に、上記正解制御タスクを優先させるものである。具体的には、上記の場合に、辞書制御部４１１は、認識パターンテーブル４１０に記憶した優先辞書に登録された語彙（認識候補）が優先して認識されるよう、当該語彙（認識候補）の認識スコアに所定値を加算する。または、優先辞書に登録された語彙以外の語彙（認識候補）の認識スコアから所定値を減算しても良い。あるいは、認識パターンテーブル４１０に記憶した正解制御タスクを参照し、制御タスクを直接書き換えても良い。このようにして、誤認識が繰り返し発生する可能性を低減している。
【０１０６】
ここで、上記新規認識候補群の認識スコアが、上記認識パターンの認識スコアと完全に一致することは少ないと思われる。そこで、第４の実施形態では、上記新規認識候補群の認識スコアと上記認識パターンの認識スコアとの差が所定、例えば、±α内の場合に上記正解制御タスクを優先させている。しかし、所定値αはなくても良い。辞書制御部４１１により、過去の誤認識時の辞書出現パターンと同様のパターンが検出された際に、適切に辞書の優先順位を決定できるため、利用者の訂正操作に基づく認識性能の向上が期待できる。
【０１０７】
なお、第４の実施形態では、制御タスク毎に認識パターンを抽出し、認識パターン、制御タスクおよび優先辞書を認識パターンテーブル４１０に記憶している。一方、辞書に登録する語彙の構成によっては、制御タスクとは無関係に、特定の辞書の認識スコアが高め/低めに出やすいといった、「スコアの偏り」が生じる場合がある。特に後述する、言い回しの共通性に伴う辞書の分類を考える場合、語彙の長さや音響的特徴の観点からも共通した語彙が集合する可能性が高い。この場合、特定の辞書ばかりが高スコアで認識されてしまい、誤認識を頻発する不具合が生じることが考えられる。そこで、制御タスクには着目せず、単純に、誤認識した際の認識候補（語彙）が登録された辞書と、正解語彙（図２３に示した対話例では、「目的地設定」）が登録された辞書の対を記録・蓄積する。これを定期的に分析することで、誤認識の発生が所定値を上回る辞書が検出された場合に、当該辞書にペナルティを与える方法を用いることも可能である。
【０１０８】
＜処理Ｂ＞
処理Ｂは、一連の制御タスク達成に至る対話を監視し、認識時に使用された辞書の情報を蓄積することで、高頻度で使用される辞書および低頻度で使用される辞書を検出する。これを反映して認識辞書の優先順位を決定する、もしくは認識辞書の除外処理を行うものである。具体的には、第４の実施形態の処理Ｂでは、第１の実施形態と同様に、初期発話の認識結果に基づく応答生成部１０６による応答に対して否定および訂正が存在せず、最終的に一連の制御タスクが達成した場合に、認識特性抽出部４０９は、認識パターンと認識パターンに関する制御タスクとを抽出する。なお、第４の実施形態の処理Ｂでは、認識パターンは、初期発話の認識結果のうち最大の認識スコアを持つ認識候補が登録された辞書である。一方、認識パターンに関する制御タスクは、最終的に達成した制御タスクである。認識特性抽出部４０９は、上記認識パターンと最終的に達成した上記制御タスクとを対応させて、認識パターンテーブル（不図示）に記憶する。また、認識特性抽出部４０９は、最終的に達成した制御タスク毎の、利用者の新規発話に対する新規認識結果のうち最大の認識スコアを持つ認識候補が登録された辞書が上記認識パターンと同じになる頻度に基づいて、該辞書毎の認識採用頻度を分析する。
【０１０９】
例えば、図２０に示した認識辞書４０３において、辞書Ａに登録された語彙（認識候補）「目的地自宅」から理解結果が生成された場合を考える。当該語彙（認識候補）に関する制御タスク（ルート探索、目的地＝自宅）が否定されず、最終的に上記制御タスクが達成した場合に、認識候補「目的地自宅」を登録した辞書Ａを、認識パターンとして認識パターンテーブル（不図示）に記憶する。また、認識特性抽出部４０９は、認識パターン（辞書Ａ）に対応させて、上記制御タスクを認識パターンテーブル（不図示）に記憶する。また、認識特性抽出部４０９は、上記制御タスク毎の、利用者の新規発話に対する新規認識結果のうち最大の認識スコアを持つ認識候補が登録された辞書が上記認識パターン（辞書Ａ）と同じになる頻度である出現頻度を、認識パターンテーブル（不図示）に記憶する。当該出現頻度に基づいて、分割された辞書毎の認識採用頻度を算出する。図２５に、辞書毎の認識採用頻度の分析例を示す。図２５は、図１９に示す認識特性抽出部４０９における辞書毎の認識採用頻度を示した図である。図２５に示すように、最も使用される辞書の認識採用頻度を１．０とし、他の辞書の認識採用頻度を算出している。図２５では、利用者が辞書ＣおよびＥに登録された語彙（言い回し）を多用していることがわかる。一方、辞書Ａ、ＢおよびＤに登録された語彙（言い回し）をほとんど使用していないことがわかる。
【０１１０】
辞書制御部４１１は、該認識採用頻度が多い辞書に登録された認識候補を、上記認識採用頻度が少ない辞書に登録された認識候補よりも優先させるものである。具体的には、辞書制御部４１１は、該認識採用頻度が閾値を下回る上記辞書について、音声認識部４０２に上記辞書を認識対象から除外させている。これから、認識速度の低下および認識精度の低下を防止する。例えば、図２５に示した辞書毎の認識採用頻度の分析例では、閾値としてＴｈ４を設定している。辞書制御部４１１は、各辞書について、上記認識採用頻度が閾値Ｔｈ４を下回るか否か判定する。上記認識採用頻度が閾値Ｔｈ４を下回ると判定した場合、辞書制御部４１１は、認識採用頻度が閾値Ｔｈ４を下回る辞書を認識対象から除外するよう、音声認識部４０２を制御する。なお、利用者の新規発話に対する新規認識候補群が登録された辞書群に、閾値Ｔｈ４を下回る辞書が含まれる場合に、閾値Ｔｈ４を下回る辞書に登録された認識候補の認識スコアからペナルティを減算しても良い。
【０１１１】
ここで、認識採用頻度が閾値Ｔｈ４を下回る辞書を認識対象から除外した認識辞書４０３の例を図２６に示す。図２６は、図１９に示す辞書制御部４１１における認識辞書４０３の制御例を示した図である。ここで、図２６（ａ）は、初期状態（製品出荷時）の認識辞書４０３の状態であり、全ての辞書が認識対象としてメモリに展開されている。一方、図２６（ｂ）は、図２５に示した認識採用頻度の分析例に基づき、認識採用頻度の少ない辞書を認識対象から除外した認識辞書４０３である。図２６（ｂ）の場合、辞書Ａ、Ｂ、Ｄは、認識対象としてメモリに展開されず、認識対象とならない。これから、利用者の言い回しの定着に伴い、辞書の優先順位が決定されるため、ほとんど発話される可能性のない言い回しの辞書が認識候補として取得され、誤認識となる可能性を低減できる。更に、処理Ｂを用いた場合、認識対象とする語彙の数が削減されるため、音声認識処理に必要なリソース（メモリに展開する容量や計算時間等）を大幅に低減することが可能である。
【０１１２】
なお、処理Ｂは、利用者による否定または訂正が発生した際には、一時的に中断するのが望ましい。すなわち、利用者の新規発話に対する新規認識結果に基づく応答に対して否定または訂正が存在した場合、辞書制御部４１１は、認識対象から除外していた全辞書を戻すように、音声認識部４０２を制御する。更に、辞書制御部４１１は、否定または訂正が存在した応答の直前の新規発話について、再度音声認識するよう、音声認識部４０２を制御する。更に、その後の対話にて、認識対象から除外されていた辞書に関する語彙（認識候補）に基づいて、最終的な制御タスクが決定した場合には、この情報に基づき、当該辞書の認識採用頻度に修正を施す。また、上述した認識スコアからペナルティを減算する方法でも、利用者の新規発話に対する新規認識結果に基づく応答に対して否定または訂正が存在した場合、同様に、ペナルティの減算を中止する。更に、同様に、当該辞書の認識採用頻度に修正を施す。
【０１１３】
なお、上述した処理ＡおよびＢは、同時に利用することが可能である。双方を利用することで、音響的な類似に伴う誤認識を是正すると同時に、言い回しの定着に伴う辞書の適正な有効化無効化を行うことができる。また、第４の実施形態の並列認識方式は、便宜上認識辞書４０３自体を分割して説明しているが、物理的に分割する方法のほか、辞書自体は一つとし、各語彙に対して、言い回しの共通性に基づく部ループ名を付与して識別することでも同等の機能を実現することが可能である。
【０１１４】
以上より、第４の実施形態に係る音声対話装置では、一の制御タスクに対して、認識対象とする語彙の分類毎に分割し、かつ、上記語彙を複数登録した複数の辞書を備える認識辞書４０３と、上記辞書を並列に認識する音声認識部４０２とを備える。更に、ｎ回目の発話の認識結果に基づく応答生成部１０６による応答に対して否定または訂正が存在し、（ｎ＋１）回目以降の発話の認識結果に基づく応答に対して、否定および訂正が存在せず、最終的に一連の制御タスクが達成した場合に、ｎ回目の発話の認識候補群が登録された辞書と該辞書毎の最大の認識スコアとの組合せを、認識パターンとして抽出する認識特性抽出部４０９を備える。また、認識特性抽出部４０９は、否定および訂正が存在しなかった制御タスクのうち、ｎ回目の発話の認識候補群に含まれる認識候補に関する制御タスクである正解制御タスクを抽出する。また、ｎ回目の発話の認識候補群に基づいて決定された制御タスクである誤認識制御タスクも抽出する。認識特性抽出部４０９は、正解制御タスクおよび誤認識制御タスクを上記認識パターンに対応させて、認識パターンテーブル４１０に記憶する。更に、認識特性抽出部４０９は、上記正解制御タスクに関する上記認識候補を登録した辞書である優先辞書を、上記認識パターンに対応させて、認識パターンテーブル４１０に記憶する。また、上記認識パターンと正解制御タスクに基づいて、正解制御タスクを優先させる辞書制御部４１１とを備える。具体的には、辞書制御部４１１は、利用者の新規発話に対する新規認識候補群が登録された辞書群が上記認識パターンの辞書群と順不同で同じで、上記新規認識候補群に基づいて決定された制御タスクが上記誤認識制御タスクと同じで、かつ、上記新規認識候補群の認識スコアと上記認識パターンの認識スコアとの差が所定内の場合に、上記正解制御タスクを優先させる。これから、誤認識が繰り返し発生する可能性を低減できる。
【０１１５】
また、第４の実施形態では、辞書制御部４１１は、理解部４０４が（ｎ＋１）回目以降の発話の認識結果について認識スコアを算出する際、否定または訂正直前の認識結果、すなわち、ｎ回目の発話の認識結果のうち最大の認識スコアを持つ認識候補と同じ認識候補の認識スコアから所定値を減算させる。これにより、（ｎ＋１）回目以降の発話の認識結果に基づく応答が、ｎ回目の発話の認識結果に基づく応答と同じになる可能性を低減することができる。
【０１１６】
また、第４の実施形態では、認識特性抽出部４０９は、初期発話の認識結果に基づく応答生成部１０６による応答に対して否定および訂正が存在せず、最終的に一連の制御タスクが達成した場合に、最終的に達成した制御タスクを抽出する。また、初期発話の認識結果のうち最大の認識スコアを持つ認識候補が登録された辞書である認識パターンを抽出する。認識特性抽出部４０９は、最終的に達成した上記制御タスクと上記認識パターンとを対応させて、認識パターンテーブル（不図示）に記憶する。更に、認識特性抽出部４０９は、最終的に達成した上記制御タスク毎の、利用者の新規発話に対する新規認識結果のうち最大の認識スコアを持つ認識候補が登録された辞書が上記認識パターンと同じになる頻度である出現頻度を、上記認識パターンテーブルに記憶する。認識特性抽出部４０９は、上記出現頻度に基づいて、上記辞書毎の認識採用頻度を分析する。辞書制御部４１１は、上記認識採用頻度が多い辞書に登録された認識候補を、上記認識採用頻度が少ない辞書に登録された認識候補よりも優先させる。これにより、利用者の言い回しの定着に伴い、認識性能を向上させることができる。具体的には、上記識採用頻度が閾値Ｔｈ４を下回る辞書について、音声認識部４０２に当該辞書を認識対象から除外させる。これにより、利用者の言い回しの定着に伴い、認識対象とする語彙が絞られるため、認識性能および認識速度を向上することができる。
【０１１７】
また、第４の実施形態では、辞書制御部４１１は、利用者の新規発話に対する新規認識結果に基づく応答に対して否定または訂正が存在した場合に、認識対象から除外した辞書を認識対象に戻させて、否定または訂正が存在した応答の直前の新規発話ついて、再度音声認識させる。これから、認識対象とする語彙の絞込みにより、認識ができなかった場合であっても、否定または訂正操作の後、正常に認識することができる。
【０１１８】
なお、以上に述べた実施形態は、本発明の実施の一例であり、本発明の範囲はこれらに限定されるものでなく、特許請求の範囲に記載した範囲内で、他の様々な実施形態に適用可能である。例えば、第１および第２の実施形態に係る音声対話装置では、認識パターンテーブル１１０に出現頻度を記憶しているが、特にこれに限定されるものでなく、出現頻度を記憶しなくても良い。しかし、当該出現頻度を利用して、例えば、当該出現頻度が所定値を上回った場合のみ、ボーナス値を加算する制御が可能となる。また、当該出現頻度の多い認識パターンほど、ボーナス値のマージンを大きくする等の制御も可能となる。同様に、認識パターンテーブル１１０にボーナス値を記憶しているが、特にこれに限定されるものでなく、ボーナス値を記憶しなくても良い。この場合、例えば、利用者の新規発話に対する新規認識候補群が認識パターンと順不同で同じ場合、認識パターンに関する制御タスクに直接書き換えるようにすれば良い。
【０１１９】
また、第１および第２の実施形態に係る音声対話装置では、音声認識部１０２がＮ−ｂｅｓｔを取得した後、理解部１０４は、Ｎ−ｂｅｓｔに基づいて、各認識候補について認識スコアを算出し、算出した認識スコアのうち、閾値を上回る認識スコアが存在するか否かを判定しているが（図９のステップＳ１０２）、特にこれに限定されるものでなく、ステップＳ１０２の制御処理はなくても良い。しかし、この場合、必ず、認識パターンテーブル１１０を参照し、新規認識候補群が認識パターンと順不同で同じ場合に、ボーナス値を加算するので、計算時間の増大が懸念される。
【０１２０】
また、第２および第４の実施形態では、理解部１０４、４０４が（ｎ＋１）回目以降の発話の認識結果について認識スコアを算出する際、ｎ回目の発話の認識結果のうち最大の認識スコアを持つ認識候補と同じ認識候補の認識スコアから所定値、すなわち、ペナルティを減算しているが、特にこれに限定されるものでなく、ペナルティは無くても良い。しかし、上記認識候補の認識スコアから所定値を減算した方が、（ｎ＋１）回目以降の発話の認識結果に基づく応答が、ｎ回目の発話の認識結果に基づく応答と同じになる可能性を低減することができる。
【０１２１】
また、第２の実施形態では、認識パターンテーブル１１０に、認識パターンに関する制御タスクに関する認識候補の認識スコアと認識パターンの最大の認識スコアとの差に基づいて算出された補正値であるボーナス値を記憶しているが、特にこれに限定されるものでなく、認識パターンの最大の認識スコアと所定の閾値との差から算出された補正値であるペナルティでも良い。この場合、辞書制御部２１１は、認識パターンの最大の認識スコアを持つ認識候補と同じ新規認識候補からペナルティを減算させれば良い。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る音声対話装置の基本構成を示したブロック図
【図２】図１に示す音声対話装置の実現手段を示したブロック図
【図３】図１に示す認識辞書の一例を示した図
【図４】図１に示す機能テーブルの一例を示した図
【図５】図１に示す応答テーブルの一例を示した図
【図６】第１の実施形態の対話例における記憶条件と記憶対象データを示した図
【図７】図１に示す認識パターンテーブルの一例を示した図
【図８】図７に示すボーナス値を反映した場合の対話例を示した図
【図９】第１の実施形態に係る音声対話装置の制御処理の流れを示したフローチャート
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る音声対話装置の基本構成を示したブロック図
【図１１】第２の実施形態の対話例における記憶条件と記憶対象データを示した図
【図１２】本発明の第３の実施形態に係る音声対話装置の基本構成を示したブロック図
【図１３】図１２に示す認識辞書の一例を示した図
【図１４】図１２に示す認識特性抽出部における語彙毎の認識採用頻度を示した図
【図１５】図１２に示す辞書制御部における認識採用頻度と閾値の比較例を示した図
【図１６】図１２に示す辞書制御部における認識採用頻度と閾値の他の比較例を示した図
【図１７】図１２に示す辞書制御部における認識語彙を制御した後の認識辞書の一例を示した図
【図１８】図１６に示す認識採用頻度の経時変化を示した図
【図１９】本発明の第４の実施形態に係る音声対話装置の基本構成を示したブロック図
【図２０】図１９に示す認識辞書の一例を示した図
【図２１】図１９に示す認識辞書の他の一例を示した図
【図２２】第４の実施形態の対話例における記憶条件と記憶対象データを示した図
【図２３】第４の実施形態の他の対話例における記憶条件と記憶対象データを示した図
【図２４】図１９に示す認識パターンテーブルの一例を示した図
【図２５】図１９に示す認識特性抽出部における辞書毎の認識採用頻度を示した図
【図２６】図１９に示す辞書制御部における認識辞書の制御例を示した図
【符号の説明】
【０１２３】
１０１  音声入力部、１０２  音声認識部、
１０３  認識辞書、１０４  理解部、１０５  機能テーブル、
１０６  応答生成部、１０７  応答テーブル、１０８  出力部、
１０９  認識特性抽出部、１１０  認識パターンテーブル、
１１１  辞書制御部、
２０１  マイクロフォン、２０２  ＡＤ変換器、２０３  演算装置、
２０４  記憶装置、２０５  ＤＡ変換器、２０６  スピーカ／表示装置、
２０９  認識特性抽出部、２１１  辞書制御部、
３０２  音声認識部、３０３  認識辞書、３０９  認識特性抽出部、
３１０  認識パターンテーブル、３１１  辞書制御部、
４０２  音声認識部、４０３  認識辞書、４０４  理解部、
４０９  認識特性抽出部、４１０  認識パターンテーブル、
４１１  辞書制御部、
１００１、１９０１、２００１  認識結果、
１００２  認識パターン、１００３、１００５  理解結果、
１００４、１００６  制御タスク、
１３０１、１３０２、１３０３、１３０４  語彙、
１４０１、１４０２、１４０３、１４０４、１４０５  語彙、
１９０２、１９０５、２００２、２００５、２００７、２００９  理解結果、
１９０３、２００３  初期発話認識候補群、
１９０４、１９０６、２００４、２００８、２０１０  制御タスク、
２００６  応答
【図１】
2009025538.tif 000003
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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