JPH0138320B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は音声の終端検出を正確に行なうように
した車両用音声認識装置に関する。

最近、音声で指令や情報を入力するとその音声
を認識してその指令や情報の内容を判別する音声
認識装置がいろいろな分野で利用され始めてお
り、車両用にも実用化されつつある。

第１図は従来の車両用音声認識装置のブロツク
線図を示す。図において１は音声指令が騒音と重
畳されて音情報として入力するマイクロホン、２
はマイクロホン１から出力する信号１００を適切
なレベルまで増幅して音情報信号２００を出力す
る増幅器、３は音情報信号２００を整流する整流
回路であるが２乗回路でもよい。４は整流回路３
で整流されて出力する信号３００を時間的に平均
化するために、たとえばローパスフイルタなどに
より平滑して平滑信号４００として出力する平滑
回路（時定数は約20〜30msである）、５は音声を
判別する基準となる閾値を設定する閾値設定器、
６は平滑回路４からの平滑信号４００と閾値５０
０とを比較して、信号４００が閾値５００より大
きいときに音声検出信号６００として出力する比
較器、７は比較器６の出力に基づいてマイクロホ
ン１に入力された音情報が音声であるか否かを判
断して音声認識指令信号７００として出力する判
断部、８は判断部７が音声であると判断したとき
に出力する音声認識指令信号７００に基づいて音
情報信号２００をフイルタ等で分析し、音声認識
を行なう音声認識部である。なお第１図に示した
ブロツク線図の各点における信号波形を第２図に
示した。

上記車両用音声認識装置において、マイクロホ
ン１には音情報が入力されマイクロホン１から出
力される信号１００は増幅器２で増幅され音情報
信号２００として整流回路３と音声認識部７とに
入力される。音情報信号２００の波形は第２図イ
のようになり、整流回路３を介して信号３００と
なり、平滑回路４により時間的に平均化されて平
滑信号４００となる。この平滑信号４００は閾値
５００とともに比較器６に入力されそれらの信号
波形は第２図ロのようになり、平滑信号４００が
閾値５００のレベルを超えたときに音声検出信号
６００が出力される。比較器６から出力された音
声検出信号６００の波形は第２図ハのようにな
る。同図からわかるように音声検出信号６００が
一定時間t₁（例えば約150ms）以上にわたつて出
力しているとき、その超えた時点を音声の始端と
して検出する。その後音声指令が一瞬とぎれて音
情報信号２００が低下したときは平滑信号４００
は一旦閾値５００より小さくなることがあるが、
その間の時間Ｔはt₂（例えば約300ms）以下であ
るため音声指令が続いていると判断し、判断部７
から音声認識指令信号７００が出力したままとな
り音声認識部８で音声認識がひき続き行なわれ
る。

音声指令が終了して比較器６からの音声検出信
号６００が一定時間t₂以上にわたつて出力しない
とき、その時点を音声の終端として検出する。こ
のように判断部７では比較器６からの音声検出信
号６００に基づいて音声であるか否かが判断さ
れ、その結果出力される音声認識指令信号７００
の波形は第２図ニのようになる。このように音声
の始端の検出は時間t₁だけ遅れ終端の検出は時間
t₂だけ遅れるが、音声認識部８には増幅器２から
の信号２００を常時入力し記憶するメモリを設け
てあり、このメモリに上記の遅れ時間t₁またはt₂
の間に入力する音声情報を記憶してあるため、上
記のような時間遅れによる音声情報の欠落はな
い。

このような音声認識装置において、マイクロホ
ン１に入力される音情報が音声であるか否かを検
出するためにある固定の閾値を設け、その閾値と
音情報信号のレベルとを比較しその音情報信号の
レベルが閾値を超えたときに音声が入力したと判
断するようにしていたために、たとえば自動車が
トンネルの中を通過するときのように騒音レベル
が著るしく大きい場合には、その音情報信号のレ
ベルが大きくなつてしまい閾値を超えるので音声
が入力したと誤つて検出してしまい、音声の始端
および終端の検出ができなくなる。このような点
を解決するために上記の固定の閾値を音情報信号
レベルに応じて可変とすれば、騒音が増しただけ
では音情報信号のレベルが閾値を越えることはな
く、音声が入力したときにその閾値を越えるため
に音声の始端の検出はできるが、閾値は、音情報
信号を大きな時定数で平滑するために、音情報信
号のレベルによつて徐々に上昇していく。ところ
が音声レベルは、音情報信号を閾値より小さい時
定数で平滑するために速くレベル変化し、このた
め、判断部だけでは音声が終つていないのに音声
の終端として検出してしまうおそれがあつた。

本発明は上記の点にかんがみてなされたもの
で、車室内の音情報レベルがそのレベルに応じて
変化する基準信号を越えている間音声が入力した
と判断する車両用音声認識装置において、音声の
終端検出を正確に行なうため、基準信号を平滑信
号が越えた時点または始端が検出された時点の少
なくとも一方の時点で基準信号を保持するように
したものである。

以下本発明を図面に基づいて説明する。

第３図は本発明による車両用音声認識装置の一
実施例を示すブロツク線図である。図において第
１図と同じ参照数字は同じ構成部分を示してお
り、この実施例が第１図に示した従来例と異なる
点は時定数が100〜2000msである平滑回路９と、
平滑回路９からの出力信号９００を適切なレベル
に逓倍して基準信号１０００を出力する増幅器１
０と、増幅器１０から出力される基準信号１００
０をそのまま通過させるか、または後述するホー
ルド信号により、そのときのレベルをホールドし
て信号１１００として出力するホールド回路１１
とを設けた点である。

次に第４図を参照しながらこの実施例の動作を
説明する。

マイクロホン１には音情報が入力され、マイク
ロホン１から出力される信号１００は増幅器２を
介して整流回路３と音声認識部８とに入力され
る。整流回路３により整流されて出力する信号３
００は平滑回路４と平滑回路９とに入力される。
平滑回路４に入力された信号３００は小さな時定
数で平均化されて平滑信号４００として出力され
比較器６に入力される。一方平滑回路９に入力さ
れた信号３００は大きい時定数で平均化されて信
号９００となり、増幅器１０により増幅され基準
信号１０００として出力されホールド回路１１を
介してそのまま比較器６に入力される。

ところで音声が入力され音情報信号レベルが増
大すると、平滑回路４から出力される平滑信号４
００のレベルは直ちに上昇するが、ホールド回路
１１の出力信号１１００は平滑回路９の時定数が
平滑回路４の時定数より相当大きいために、音情
報信号のレベルの急激な増大に追従できない。こ
のため出力信号１１００より大なる平滑信号４０
０を入力すると比較器６からは音声検出信号６０
０が出力されその結果音声が入力されたことを判
断して、判断部７から音声認識指令信号７００が
出力される。この音声認識指令信号７００は音声
認識部８に入力され音情報信号２００の音声認識
を行なう。このようにして音声の始端が確実に検
出できる。一方判断部７からの音声認識指令信号
７００はホールド信号としてホールド回路１１に
も入力され、ホールド回路１１の動作により増幅
器１０からの基準信号１０００は音声が入力され
てから時間t₁だけ経過した時点でホールドされそ
のときの信号１１００が音声の終端を検出する閾
値となる。比較器６に入力される平滑信号４００
および閾値１１００と増幅器１０から出力される
基準信号１０００の波形は第４図イに示したよう
になる。図からわかるように音声指令が一瞬とぎ
れて音情報信号１００が低下したときは、平滑信
号４００は一旦閾値１１００より小さくなること
があるが、その間の時間Ｔはt₂以下であれば判断
部７からは音声認識指令信号７００が出力したま
まとなり音声認識部８で音声認識がひき続き行な
われる。音声指令が終了して信号４００がホール
ドされた閾値１１００より小さくなつてその状態
が時間t₂以上にわたつて維持されると、その時間
t₂経過したときに音声の終端を検出する。ところ
がホールド回路１１がない場合は閾値１１００の
レベルが第４図イに一点鎖線で示したように、上
昇してしまい、音声が終らないうちに平滑信号４
００が閾値１１００より小さくなつてしまうので
その時点を音声の終端として誤つて検出してしま
うことになる。また、音声自身のレベルで、閾値
が上昇するため正確な終端検出ができない。なお
比較器６から出力される音声検出信号６００の波
形は第４図ロに示したようになる。

次に比較器６からの音声検出信号６００に基づ
いて判断部７により音声であるか否かが判断さ
れ、その結果音声であると判断されたときに、出
力される音声認識指令信号７００の波形は第４図
ハに示したようになり音声の始端は時間t₁だけま
た終端は時間t₂だけ時間遅れを生ずるが従来例と
同様音声認識部８によりこのような時間遅れによ
る音声の欠落は容易に解決できる。

第５図は本発明による車両用音声認識装置の他
の実施例を示すブロツク線図である。図において
第３図と同じ参照数字は同じ構成部分を示してお
り、この実施例が第３図に示した実施例と異なる
点は比較器６からの音声検出信号６００と判断部
７からの音声認識指令信号７００とが入力されて
ホールド信号１２００として出力するオア回路１
２を設けた点である。この実施例の動作は音情報
がマイクロホン１に入力されてから比較器６に入
力されるまでは第３図に示した実施例と同様であ
る。比較器６により音声検出信号６００が出力さ
れるとオア回路１２を介して直ちにホールド回路
１１にホールド信号１２００として入力されるた
め、増幅器１０から出力される基準信号１０００
はホールド信号１２００が入力された時点、すな
わち音声が入力された時点のレベルにホールドさ
れて閾値１１００として出力される。このとき比
較器６に入力される平滑信号４００および閾値１
１００と増幅器１０から出力される基準信号１０
００の波形は第６図イに示したようになる。なお
比較器６から出力される音声検出信号６００の波
形は第６図ロに示したようになる。一方比較器６
から出される音声検出信号６００に基づいて判断
部７により音声であるか否かが判断され、その結
果音声であると判断されたとき出力される音声認
識指令信号７００の波形は第６図ハに示したよう
になり、オア回路１２を介してホールド回路１１
に入力されるが、このときホールド回路１１はす
でに比較器６からの音声検出信号６００によりホ
ールドされているので、判断部７からの音声認識
指令信号７００がホールド回路１１に入力されて
もホールド状態はそのまま維持され、音声の始端
の検出および終端の検出は第３図に示した実施例
と同様にして行なわれる。このようにこの実施例
においては比較器６からの音声検出信号６００が
出力した時点、すなわち音声が入力した時点で閾
値レベルがホールドされ、音声による閾値レベル
の上昇がない。このため、ホールドされた閾値レ
ベルは騒音を越えた音声のレベルとなり、平滑信
号４００が、このレベル以下になれば音声の終端
として確実に検出できる。その後判断部７からは
音声認識指令信号７００が出力しないのでホール
ド信号１２００はホールド回路１１に入力されず
その結果ホールド動作が解除される。

次に第６図ハからわかるように、音声の始端は
時間t₁だけまた終端は時間t₂だけ時間遅れを生ず
るが、第１実施例および従来と同様このような時
間遅れによる音声の欠落は容易に解決できる。

以上説明したように、本発明においては、車室
内の音情報レベルがそのレベルに応じて変化する
基準信号すなわち閾値を越えている間音声が入力
したと判断する音声認識装置において、基準信号
を平滑信号が越えた時点または始端が検出された
時点の少なくとも一方の時点で基準信号を保持す
るようにしたので、音声が入力している間は音声
自身による閾値の上昇で音情報レベルが閾値より
低くなることはないので始端はもちろんのこと終
端の検出が正確にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の車両用音声認識装置のブロツク
線図、第２図は第１図に示したブロツク線図の各
部における信号波形図、第３図は本発明による車
両用音声認識装置のブロツク線図、第４図は第３
図に示したブロツク線図の各部における信号波形
図、第５図は本発明による車両用音声認識装置の
他の実施例のブロツク線図、第６図は第５図に示
したブロツク線図の各部における信号波図であ
る。 １…マイクロホン、２…増幅器、３…整流回
路、４，９…平滑回路、５…閾値設定器、６…比
較器、７…判断部、８…音声認識部、１０…増幅
器、１１…ホールド回路、１２…オア回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 車室内の音情報を入力し音情報信号を出力す
   る音情報入力手段と、前記音情報信号を整流する
   整流手段と、該整流手段により整流された音情報
   信号を平滑して平滑信号を出力する平滑手段と、
   前記整流手段により整流された音情報信号を前記
   平滑手段の時定数より大きい時定数で平滑し増幅
   して基準信号を出力する平滑・増幅手段と、前記
   基準信号を前記平滑信号が越えかつ第１の所定時
   間継続したとき音情報の始端とするとともに、前
   記基準信号を平滑信号が下まわりかつ第２の所定
   時間継続したとき音情報の終端と判断する音声入
   力判断手段と、前記始端から終端までの区間の前
   記音情報信号を認識する認識手段と、前記基準信
   号を前記平滑信号が越えた時点または前記始端が
   検出された時点の少なくとも一方の時点で前記基
   準信号を保持する保持手段とを有することを特徴
   とする車両用音声認識装置。