JP3370194B2 - 音声入力リモートコントロール装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、家庭用ビデオテープレ
コーダ（ＶＴＲ）等に使用され、遠隔から操作を行うリ
モートコントロール装置に関し、特に音声入力により操
作が可能なリモートコントロール装置（以下リモコンと
いう）に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＶＴＲに使用されるリモコンに
は、音声入力により番組の予約ができるものが開発され
ている（「エレクトロニクス」１９９１年３月号、第９
７頁〜第１０１頁参照）。この文献に記載の装置は、音
声認識部、制御部および音声合成部から構成され、番組
予約をする場合は、予約したい番組のチャネル、曜日、
午前／午後、時間等を音声により入力する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のリモートコントロール装置においては、番組予約する
場合にはリモコンを口元まで近付け、しかも周りが静か
な状態で、音声入力しなければならない。例えば本体装
置等の出力する音楽の音がうるさいと、音声入力ができ
ないという問題があった。周りで音楽が鳴っていてもそ
うした音に関係なく音声入力できることが望ましい。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、音声情報および楽音を入力する第１の入力
手段と、本体装置から出力される楽音を信号変調部を介
して入力する第２の入力手段と、本体装置から前記第１
の入力手段までの距離を推定し、推定した距離に基いて
前記第２の入力手段から入力される第２の楽音信号を調
節し、前記第１の入力手段から入力した第１の楽音信号
から調節した第２の楽音信号を減算する信号除去手段
と、前記楽音信号除去手段から出力された音声信号を認
識する認識手段と、前記認識手段により認識した音声信
号に対応するコード情報を本体装置に出力する出力手段
とを設けたものである。

【０００５】

【作用】上記構成を有する本発明によれば、本体装置が
音楽を出力している場合、その楽音は第１の入力手段か
ら入力されるとともに、信号変調部を介して第２の入力
手段から装置内へ入力される。楽音信号除去手段では、
本体装置から第１の入力手段までの位置を推定し、推定
した位置に基いて第２の入力手段から入力される第２の
楽音信号を調節し、第１の入力手段から入力した第１の
楽音信号から調節した第２の楽音信号を減算して音声信
号として認識手段に出力する。認識手段では、音声信号
を認識し、認識した情報に対応するコード情報を出力手
段より本体装置に出力する。

【０００６】

【実施例】以下、本発明に係る実施例を図面にしたがっ
て説明する。なお各図面に共通する要素には同一の符号
を付す。図１は本発明に係る第１実施例の構成を示すブ
ロック図、図２は第１実施例のリモートコントロール装
置を示す外観図である。

【０００７】図１、図２において、第１実施例のリモー
トコントロール装置１には、音声入力部２、音声認識部
３、制御部４、赤外線入出力部５、液晶表示部６および
操作部７が設けられている。音声入力部２は、マイクア
ンプ８と楽音信号レベルコントロール減算部９から構成
され、マイクアンプ８はマイクロフォン（以下マイクと
いう）１０に接続されている。マイク１０は、図２に示
すように、無指向性マイクになっており、とくに手で口
元に近付けることなく音声が入力できる。マイクアンプ
８は、マイク１０から入力された音を増幅する。楽音信
号レベルコントロール減算部９については後述する。

【０００８】音声認識部３は、音声認識ＬＳＩ１１と、
登録されたキーワードの標準パターンが予め格納されて
いる標準パターンＲＯＭ１２および、複数のリモコン操
作を一括して行うためのキーワードや、予め登録されて
いて認識しにくいキーワードの標準パターンを再度登
録、格納する標準パターンＲＡＭ１３から構成される。
制御部４は制御用マイクロコンピュータから構成され、
装置１の動作全体を制御する。

【０００９】赤外線入出力部５は、後述する本体装置か
ら出力される楽音の光信号を受光する受光部１４、切替
スイッチ１５、受光部１４で受光した変調されている楽
音信号を復調するＦＭ信号復調部１６および本体装置に
対して後述するリモコンコードを赤外線で出力する出力
部１７を有する。受光部１４は赤外線の光として出力さ
れる本体装置からの出力を受光し、フォトダイオード１
８を有する。受光部１４は、図２に示すように、マイク
１０の下方に配置され、フォトダイオード１８はマイク
１０の下方周囲に４個配置されている。このように配置
することにより、どの方角からでも本体装置からの出力
を受光できる。

【００１０】切替スイッチ１５は、本体装置からの楽音
信号を受信する場合と登録すべきリモコン信号を本体装
置に備え付けのリモコン装置から受信する場合で切替え
られ、楽音信号を受信する場合は受光部１４とＦＭ信号
復調部１６とを接続し、リモコン信号を受信する場合は
受光部１４と赤外線コードエンコード部１９とを接続す
る。ＦＭ信号復調部１６は、変調されて装置１内に入力
された楽音信号を復調するとともに、楽音信号の右成分
と左成分を生成して、楽音信号レベルコントロール減算
部９へ出力する。

【００１１】赤外線コードエンコード部１９は、未登録
のリモコンコードをコード化するものである。赤外線コ
ードエンコード部１９で登録されたリモコンコードは、
リモコンコードキャラクタコードＲＡＭ２０に格納され
る。リモコンコードキャラクタコードＲＯＭ２１は、登
録されたリモコンコードを格納する。赤外線コードデコ
ード部２１は、リモコンコードを赤外線で出力すべくリ
モコンコードを復号化する。赤外線出力部１７は、スイ
ッチング素子２３と発光ダイオード２４とからなり、復
号化されたリモコン信号を赤外線の光信号として出力す
る。赤外線出力部１７は、図２における装置１の背面側
に設けられる。

【００１２】なお、標準パターンＲＯＭ１２、標準パタ
ーンＲＡＭ１３、リモコンコードキャラクタコードＲＡ
Ｍ２０およびリモコンコードキャラクタコードＲＯＭ２
１は、外部記憶装置（例えばメモリカードやリムーバブ
ルＨＤＤ等）としてまとめて設けるようにしてもよい。

【００１３】本体装置２５は、リモコン装置１で操作さ
れ、また音楽等の音を出力する。具体的には、ステレオ
やテレビ等である。本体装置２５には光ＦＭ信号変調部
２６が接続されている。光ＦＭ信号変調部２６は、装置
２５の楽音信号を変調して赤外線の光信号として出力す
る。

【００１４】液晶表示部（ＬＣＤ）６は、マイク１０か
ら入力したキーワードを認識した結果等を表示する。ま
た操作部７は、図２に示すように、設定ボタン３８とジ
ョイスティック３９を有し、設定ボタン３８はキーワー
ドを登録する場合に使用される。

【００１５】図２において、リモコン装置１には、モー
ド切替スイッチ４０を備えている。モード切替スイッチ
４０は、装置１を運用モードで動作させるかあるいは登
録モードで動作させるかを切替えるものである。

【００１６】図３は第１実施例の楽音信号レベルコント
ロール減算部の内部を示すブロック図である。図３にお
いて、楽音信号レベルコントロール減算部９には、ロー
パスフィルタ（ＬＰＦ）２７、アナログ／ディジタル
（Ａ／Ｄ）変換部２８、ミニマム値保持比較回路２９、
レベルコントロール回路３０、Ｒ信号ゲインコントロー
ル回路３１およびＬ信号ゲインコントロール回路３２を
有している。

【００１７】ローパスフィルタ２７にはマイク１０から
入力された音声が入力されるが、その手前に加算器３３
が設けられる。Ａ／Ｄ変換器２８は、音声認識ＬＳＩ１
１に接続されるとともに、ミニマム値保持比較回路２９
に接続される。ミニマム値保持比較回路２９は、割り込
み線３４により制御部４に接続されている。またレベル
コントロール回路３０、Ｒ信号ゲインコントロール回路
３１およびＬ信号ゲインコントロール回路３２は、加算
器３５に接続されるとともに、制御部４に接続されてお
り、さらにＲ信号ゲインコントロール回路３１およびＬ
信号ゲインコントロール回路３２は、ＦＭ信号復調部１
６に接続されている。またＦＭ信号復調部１６は割り込
み線３６を介して制御部４に接続されている。

【００１８】次に第１実施例の動作を説明する。本装置
１は、決められたキーワードを発声し、そのキーワード
に対応する所定のリモコンコードを本体装置２５に対し
て出力する運用モードと、複数のリモコン操作を一括し
て１つのキーワードで実行させるべくキーワード音声の
標準パターンの生成、リモコンコードの選択を行う登録
モードとがある。また運用モードには、楽音信号ありの
場合と、楽音信号なしの場合があり、ここでは運用モー
ドで楽音ありの場合を図４のフローチャートにより説明
する。なお図４は第１実施例の運用時の動作を示すフロ
ーチャートである。

【００１９】まずモード切替スイッチ４０を運用モード
に合わせる。これにより赤外線入出力部５の切替スイッ
チ１５がＦＭ信号復調部１６側に接続される。

【００２０】本体装置２５からはそのスピーカから楽音
が出力されている。この音はマイク１０から装置１内に
入力される。本体装置２５の楽音信号は、光ＦＭ信号変
調部２６により周波数の変動として赤外線の光信号に変
換されて出力される。この赤外線の光信号は、装置１の
受光部１４に入り、ここでフォトダイオード１８により
電気信号に変換される。この電気信号は切替スイッチ１
５を通ってＦＭ信号復調部１６へ入る。ＦＭ信号復調部
１６では、電気信号となった楽音信号の右成分と左成分
を生成し、それぞれを楽音信号レベルコントロール減算
部９へ出力する。またこの時、楽音信号有りを割り込み
線３６を介して制御部４へ通知する（ステップ１）。

【００２１】制御部４ではこの通知を受け取ると、図３
に示す楽音信号レベルコントロール減算部９内のレベル
コントロール回路３０を制御する。レベルコントロール
回路３０では、ＦＭ信号復調部１６から送られてきた楽
音信号の大まかなトータルゲインαＴを推定する。これ
により、マイク１０から入力される楽音信号を調節し、
リモコン装置１と本体装置２５のスピーカとの距離を推
定する。図５（ａ）、（ｂ）は、楽音信号レベルコント
ロール減算部の動作を示す説明図で、リモコン装置の距
離推定動作を示す。音の減衰量は、距離の２乗に比例す
るので、マイク１０から入力される楽音信号の減衰量を
求めることにより、リモコン装置１と本体装置２５のス
ピーカ２５ａ、２５ｂとの距離を推定することができ
る。

【００２２】次に制御部４は、Ｒ信号ゲインコントロー
ル回路３１およびＬ信号ゲインコントロール回路３２を
制御し、ＦＭ信号復調部１６から得た楽音のＲ信号およ
びＬ信号の大きさの割合（αＲ、αＬ）を求め、本体装
置２５のスピーカ２５ａ、２５ｂに対するリモコン装置
１の方位の推定を行う（ステップ２）。図６（ａ）、
（ｂ）は、リモコン装置の方位推定動作を示す説明図で
ある。

【００２３】以上のことを式であらわすと、 Ｅ＝｜ＶＩＮ−αＴ｛αＬ・ＶＬ＋（１−αＬ）・ＶＲ｝｜……（１） となる。ただし、ＶＩＮはマイク入力（発声なし）、Ｖ
Ｌ、ＶＲはＦＭ信号復調部１６より出力された楽音Ｌ信
号およびＲ信号、（１−αＬ）＝αＲである。ここで、
Ｅが最小となるように、αＴ、αＬ、αＲを調節するこ
とにより、マイク１０に入力される楽音信号を除去する
ことができる。

【００２４】以上のようにしてマイク入力楽音信号か
ら、制御された復調後楽音信号を差し引いた値は、ロー
パスフィルタ２７を通り、Ａ／Ｄ変換部２８へ送られ
る。これによりディジタル値に変換される。ローパルフ
ィルタ２７は、Ａ／Ｄ変換時に、折り返し雑音を発生さ
せないようにしている。ディジタル値に変換された後、
差し引き値（差分楽音信号）は、ミニマム値保持比較回
路２９に最小値とその時の制御番号が保持される。この
動作を一巡させ、リモコン装置１と本体装置２５のスピ
ーカ２５ａ、２５ｂとの最適な位置関係を推定する。こ
の状態を図７（ａ）に示す。図７（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）は、Ａ／Ｄ変換出力値の変化を示す説明図であ
る。この位置の推定が正しければ、差分楽音信号を複数
回測定しても、その値は閾値（th１）以下となり、リモ
コン装置１の位置を確定することができる（ステップ
３）。またこの時、レベルコントロール回路３０は、ゲ
イン値を固定する（ステップ４）。また制御部４は、リ
スニングポジションパラメータを送出する。

【００２５】閾値（th１）は、図７（ａ）に示すよう
に、リモコン装置１の位置の推定に誤差があり、この誤
差があってもＡ／Ｄ変換出力値が越えない程度に設定さ
れる。例えばこの閾値（th１）は、方位推定時の最小値
のｎ倍（ｎは整数）というような値に設定される。

【００２６】リモコン装置１を移動した場合、たとえば
リモコン装置１を本体装置２５に近付けた場合、Ａ／Ｄ
変換出力値は徐々に大きくなり、図７（ｂ）に示すよう
に、ついには閾値（th１）を越えてしまう（ステップ
５）。この場合は、ミニマム値保持比較回路２９によ
り、閾値（th１）を越えたという通知が割り込み線３４
を通して制御部４に送られ、制御部４では音声入力がな
いことを確認して、リモコン装置１が移動していると判
定する（ステップ６）。

【００２７】リモコン装置１が移動していない状態で、
マイク１０から音声が入力されると、Ａ／Ｄ変換出力値
は、図７（ｃ）に示すように、閾値（th１）を越え、閾
値（th１）より高い閾値（th２）を境に上下動を繰り返
す。閾値（th２）は、音声区間を切り出すために設定さ
れたものである。Ａ／Ｄ変換出力値が閾値（th２）を境
に上下動を繰り返すと、割り込み線３４によりその旨の
通知が制御部４に送られ、これにより制御部４はマイク
１０から音声が入力されたと判定する（ステップ６）。

【００２８】制御部４は、音声認識ＬＳＩ１１に対して
認識開始を指示し（ステップ７）、マイク１０から入力
され、楽音信号が除去され、さらにディジタル変換され
た音声信号が音声認識ＬＳＩ１１に入力されて、音声認
識を行う。音声認識ＬＳＩ１１では、入力音声信号の特
徴パターン（ローカルピーク、子音性など）と、標準パ
ターンＲＯＭ１２に格納されている特徴パターン群との
比較マッチングを行う。比較マッチングの結果、マッチ
ングの距離が最小となるキーワードを液晶表示部６に表
示する（ステップ８）。それとともに、このキーワード
に対応するリモコンコードをリモコンコードキャラクタ
コードＲＯＭ２１より読み出し、これを赤外線コードデ
コード部２２へ送る。赤外線コードデコード部２２で
は、送られてきたリモコンコードをオン／オフの信号に
変換し、スイッチング素子２３および発光ダイオード２
４により赤外線信号として本体装置２５に対して出力す
る（ステップ９）。これにより本体装置２５にリモコン
コードが入力される。なお音声認識の結果、“ボリュー
ム”と認識された場合は（ステップ１０）、ステップ２
へ戻り、再度リモコン装置１の位置を確定する動作を行
う。

【００２９】次に登録モードの動作を説明する。まず図
２に示すモード切替スイッチ４０を“登録”に合わせ
る。この状態で、例えば映画ビデオを見る場合、アンプ
電源オン、ビデオデッキ電源オンおよびアンプ入力をビ
デオに選択するという操作を一括して行わせる場合に、
未登録のキーワード“エイガ”を登録するとする。そこ
で、図２に示す設定キー３８を押しながら、マイク１０
に向けて“エイガ”と発声する。

【００３０】制御部４は、マイク１０から入力された音
声信号を登録音声と判断し、音声認識ＬＳＩ１１に対し
て標準パターン作成を指示する。音声認識ＬＳＩ１１
は、楽音信号レベルコントロール減算部９で楽音信号を
除去された音声信号から特徴パターンを作成し、標準パ
ターンＲＡＭ１３に格納する。

【００３１】次に設定キー３８を押さずに、既に登録済
みのキーワード“アンプ”、“ビデオ”、“ビデオイ
ン”と順次音声入力する。“アンプ”はアンプ電源オン
に対応するキーワード、“ビデオ”はビデオデッキ電源
オンに対応するキーワード、“ビデオイン”はアンプ入
力をビデオに選択する操作に対応するキーワードであ
る。それぞれのキーワードの発声後、音声認識ＬＳＩ１
１より出力される認識結果に対応する文字コードを液晶
表示部６に表示する。使用者が表示された文字コードを
見て、誤認識と判断した場合、図２に示すジョイスティ
ック３９を操作して、正しいキーワードを選択し、選択
したキーワードに対応するリモコンコード列をリモコン
コードキャラクタコードＲＡＭ２０に格納する。最後に
液晶表示部６に“エイガ”と表示させるため、ジョイス
ティック３９を操作し、キャラクタコード列をリモコン
コードキャラクタコードＲＡＭ２０に格納する。これに
より、次回の運用モードで“エイガ”と発声するだけ
で、一連の動作が可能になる。

【００３２】以上説明したように第１実施例によれば、
マイク１０から入ってくる楽音信号を除去することが可
能となり、音楽が鳴っている中でも、マイクから入力さ
れる音声のみを認識することができ、リモコンコードを
本体装置に対して出力することができる。即ち、音楽が
鳴っている中での本体装置の遠隔操作を音声ですること
が可能となる。また本発明のリモコン装置を使用者の近
くに置くと仮定すると、本体装置のスピーカと使用者
（視聴者）の位置関係が推定でき、この位置情報を本体
装置に送信することにより、自動的にサラウンドのパラ
メータを設定可能になる。

【００３３】次に本発明に係る第２実施例を説明する。
図８は本発明に係る第２実施例のリモコン装置を示すブ
ロック図である。第２実施例のリモコン装置５１が第１
実施例のリモコン装置１に対して相違する点は、本体装
置２５からの楽音信号の送受信部である。

【００３４】即ち、リモコン装置５１の入出力部５２に
は、受信用アンテナ５３が設けられ、ＦＭ信号復調部１
６に接続されている。また本体装置２５にはＦＭ信号変
調部５４が接続され、このＦＭ信号変調部５４には送信
用アンテナ５５が設けられている。したがって、本体装
置２５から出力される楽音信号は、電波としてリモコン
装置５１に入力されるようになっている。その他の構成
は、前記第１実施例のリモコン装置と同様である。

【００３５】以上のように構成した第２実施例において
は、本体装置２５から出力される楽音信号は電波として
リモコン装置５１のＦＭ信号復調部１６に入力される。
その他の動作は前記第１実施例の動作と同様である。

【００３６】第２実施例によれば、本体装置２５からリ
モコン装置５１に対して楽音信号を電波で送信するよう
にしたので、第１実施例の有する効果に加えて、本体装
置２５とリモコン装置５１との間に障害物がある場合
や、遠距離である場合でも、楽音信号の送受信が可能で
あり、リモコン装置５１の使用可能範囲が広がる効果が
ある。

【００３７】上記実施例では、リモコンで入力を行う装
置について説明したが、本発明は、こうした実施例に限
らず、例えば車内における音響システムに対しても適用
可能である。即ち、車内におけるナビゲーションシステ
ムやＦＭチューナに対して、本発明のリモコン装置によ
り音声入力して操作を行うことが可能である。

【００３８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、本体装置から第１の入力手段であるマイクまでの位
置を推定して、マイクから入力される信号の内、楽音信
号を除去して音声信号のみを取り出して認識できるよう
にしたので、音楽が鳴っている中でもキーワードを発声
するだけで本体装置の操作が可能となるだけでなく、本
体装置のスピーカとリモコン装置に近い使用者（視聴
者）の位置関係が推定でき、この位置情報を本体装置に
送信することにより、自動的にサラウンドのパラメータ
を設定することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施例の構成を示すブロック
図である。

【図２】第１実施例のリモートコントロール装置を示す
外観図である。

【図３】第１実施例の楽音信号レベルコントロール減算
部を示すブロック図である。

【図４】第１実施例の運用時の動作を示すフローチャー
トである。

【図５】楽音信号レベルコントロール減算部の動作を示
す説明図である。

【図６】楽音信号レベルコントロール減算部の動作を示
す説明図である。

【図７】Ａ／Ｄ変換出力値を示す説明図である。

【図８】第２実施例のリモートコントロール装置を示す
ブロック図である。

【符号の説明】

１ リモートコントロール装置 ４ 制御部 ５ 赤外線出力部 ６ 液晶表示部 ９ 楽音信号レベルコントロール減算部 １０ マイク １１ 音声認識ＬＳＩ １４ 受光部 １６ ＦＭ信号復調部 ２５ 本体装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−289690（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−202900（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−22779（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−79798（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04Q 9/00 G10L 15/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 音声情報および楽音を入力する第１の入
   力手段と、 本体装置から出力される楽音を信号変調部を介して入力
   する第２の入力手段と、本体装置から前記第１の入力手段までの距離を推定し、
   推定した距離に基いて前記第２の入力手段から入力され
   る第２の楽音信号を調節し、前記第１の入力手段から入
   力した第１の楽音信号から調節した第２の楽音信号を減
   算する 楽音信号除去手段と、 前記楽音信号除去手段から出力された音声信号を認識す
   る認識手段と、 前記認識手段により認識した音声信号に対応するコード
   情報を本体装置に出力する出力手段とを有することを特
   徴とする音声入力リモートコントロール装置。
2. 【請求項２】 前記楽音信号除去手段は、本体装置から
   前記第１の入力手段までの方位を推定し、推定した方位
   に基いて前記第２の入力手段から入力される第２の楽音
   信号を調節し、前記第１の入力手段から入力した第１の
   楽音信号から調節した第２の楽音信号を減算する請求項
   １記載の音声入力リモートコントロール装置。
3. 【請求項３】 前記第２の入力手段は、本体装置の楽音
   を赤外線により入力する請求項１または２記載の音声入
   力リモートコントロール装置。
4. 【請求項４】 前記第２の入力手段は、本体装置の楽音
   を電波により入力する請求項１または２記載の音声入力
   リモートコントロール装置。