JPH0337197B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、予め登録した操作者の登録音声デー
タに基づいた音声命令の認識により音声命令に反
応した負荷の作動を指令する装置において、音声
命令の認識を確実に行なえるようにした車両用音
声認識装置に関する。

従来、この種の音声認識装置としては、例えば
第１図に示すようなものがある。

第１図において、１は運転席の近傍に設けられ
たマイクロホンであり、音声認識装置の使用に際
しては、まず登録スイツチ２の操作により操作者
の音声による所定の音声命令の登録を行なつてお
く。すなわち、登録スイツチ２をオン操作する
と、スイツチ入力検出回路４がスイツチ操作を検
出して信号線４ａに出力を生じ、制御部５により
各回路部に対し登録モードの処理指令が与えられ
る。このような登録モードにおいて、所定の音声
命令、例えばカーラジオの電源オンについて定め
られている音声命令「ラジオ」をマイクロホン１
に向けて発すると、音声命令はマイクロホン１で
電気信号に変換されて音声入力回路６で増幅さ
れ、この音声命令信号は音声検出回路７に入力し
て、時系列信号となる音声命令信号の開始時点が
信号レベルの立上り変化に基づいて検出され、制
御部５に対し登録処理の開始を指令する。

そのため、マイクロホン１よりの音声命令信号
は帯域フイルタ群８で所定の周波数に分割され、
パラメータ抽出部９において各周波数帯域での音
声パワースペクトラムを得るために、２乗又は整
流され、音声パワー情報となる時系列データにデ
ジタル変換され、メモリ１０に記憶される。この
とき登録スイツチ２の操作により登録モードとな
つているので、メモリ１０の音声データは登録デ
ータ記憶部１１に転送され、音声認識処理を行な
うための基準データとして登録される。

次に、音声命令の登録が終了した後に、車載負
荷、例えばラジオを聞きたい場合には、指令開始
スイツチ３をオン操作してマイクロホン１に向つ
て所定の音声命令「ラジオ」を与えるようにす
る。

この指令開始スイツチ３のオン操作に対して
は、スイツチ入力検出回路４が信号線４ｂに出力
を生じ、制御部５によつて各回路部に対し認識モ
ードの制御命令が与えられ、このときマイクロホ
ン１より入力する音声命令を、登録時と同様に音
声データに変換してメモリ１０に書込むようにな
る。このメモリ１０に記憶された音声データは、
登録データ記憶部１１より順次読出される複数の
登録データとの間で、類似度比較処理部１２にお
いて類似度の演算を行なう。この類似度の演算と
しては、音声データと登録データとについて時間
軸の正規化やレベルの正規化を行なつた後に、チ
エビシエフ距離やその他の距離についての演算を
実行して類似度を求めるようになる。

類似度比較処理部１２で演算された類似度の値
は、認識語処理判断部１３で類似度の値が予め定
められた閾値の範囲内にあるか否かが判別され、
範囲内にあるときには、この類似度をもつ音声デ
ータに対応した指令を駆動部１４に出力し、カー
ラジオの電源を投入するようになる。

しかしながら、従来の装置にあつては、増幅器
の利得が一定であつたため、高騒音下でも認識可
能にするには、利得を小さめに設定しておかなけ
ればならない。このため比較的静かな所で行なわ
れることが多い音声登録時にはかなりの大声を要
求することになりこのため操作する者が力んで声
を出すと、登録パターンが認識時のパターンと大
きく違つてしまい認識できないおそれがある。

本発明は、このような従来の問題点に着目して
なされたもので、登録スイツチのオン操作時にマ
イクロホンに入力した所定の音声命令を認識基準
データとして登録し、この登録後にマイクロホン
に入力される音声命令を上記登録データに基づい
て該音声命令に対応した負荷の作動を指令する装
置において、認識率向上のため、マイクロホンに
より入力された音声指令を、音声登録時には音声
認識時より大きな増幅利得で増幅するようにした
ものである。

以下本発明を図面に基づいて説明する。

第２図は、本発明の一実施例を示したブロツク
図である。

まず、構成を説明すると、１は操作者による音
声命令を電気信号に変換するマイクロホン、２は
音声命令の登録時にオン操作する登録スイツチ、
３は登録後における音声命令による負荷の作動時
にオン操作する指令開始スイツチ、４は登録スイ
ツチ２、又は指令開始スイツチ３のオン操作によ
るスイツチ信号を検出して、登録スイツチ２につ
いては信号線４ａに、又指令開始スイツチ３につ
いては信号線４ｂに出力を生ずるスイツチ入力回
路、５はスイツチ入力回路４よりの信号に基づい
て登録時には信号線５ａにＨレベル出力を又指令
開始時には信号線５ｂにＨレベル出力を生ずる制
御部である。６はマイクロホン１より与えられる
電気信号を増幅し音声命令信号として出力する音
声入力回路であり、この音声入力回路６には、異
なる増幅利得G₁およびG₂を有する増幅器６１，
６２と、増幅器６１，６２の出力を制御回路５の
出力に基づいて切換えるアナログスイツチ６３を
備えている。上記増幅利得G₂はG₁の1.2〜1.8倍で
あり、好ましくは1.6倍である。増幅器６１，６
２の増幅利得は、G₁＜G₂となる関係に設定され
ており、指令開始スイツチ３のオン操作により制
御部５が信号線５ｂにＨレベル出力を生ずると、
アナログスイツチ６３は図示のように切換わつて
増幅器６１の出力を取り出し、又、登録スイツチ
２をオン操作すると制御部５の信号線５ａへの出
力により、アナログスイツチ６３は破線のように
切換わつて増幅器６２の出力を取り出す。すなわ
ち、登録時においては、増幅利得G₂を有する増
幅器６２が選択され、又登録後における音声命令
の指令の際には、増幅利得G₁を設定した増幅器
６１が選択され、このため登録時と音声指令時で
はマイクロホン１よりの電気信号の増幅利得が登
録時の方が、認識時よりも増幅利得を大きくする
ようにしている。尚、音声入力回路６の出力に基
づいて音声命令の登録及び登録後における音声命
令の認識を行なう回路部は、第１図に示した従来
装置と同一構成になることからその説明を省略し
ている。

次に、第２図の実施例の動作を説明する。

音声命令を登録する際には、まず登録スイツチ
２をオン操作する。この登録スイツチ２のオン操
作により、スイツチ入力回路４は、信号線４ａに
出力を生じ、そのため制御部５は、信号線５ａを
Ｈレベルとして音声入力回路６におけるアナログ
スイツチ６３を破線のように切換え、増幅器６２
の出力を取り出すようになる。そこでマイクロホ
ン１に向つて予め定められた所定の音声命令を操
作者が登録のために発したとすると、マイクロホ
ン１で電気信号に変換され増幅器６２により増幅
利得G₂をもつて増幅され、アナログスイツチ６
３を介して登録用の音声命令信号として出力さ
れ、従来装置と同様に周波数分割後における音声
パワーデータへの変換をもつて登録データの記憶
部に音声認識用の基準データとして登録される。

このような音声命令の登録後に音声命令により
負荷を作動するため、指令開始スイツチ３を操作
して所定の音声命令を発したとすると、スイツチ
入力回路４の信号線４ｂの出力に基づいた制御部
５の出力（信号線５ｂ）によりアナログスイツチ
６３は、図示のように切換わつて増幅器６１より
マイクロホン１で電気信号に変換され増幅利得
G₁をもつて増幅して出力するようになり、この
音声命令信号と予め登録されている登録データと
の認識処理により、この音声命令に対応した負荷
の作動を指令するようになる。

第３図は、第２図の実施例における音声入力回
路６の他の実施例を示したもので、制御回路５の
出力により作動されるアナログスイツチ６３によ
り増幅器６０の帰還抵抗R₂，R₃を切換えるよう
にしてマイクロホン１よりの電気信号の増幅利得
を変えるようにしたものであり、第２図の実施例
と同様に登録時においては、アナログスイツチ６
３は、破線のように切換わつて帰還抵抗R₃と入
力抵抗R₁とで定まる増幅利得にてマイクロホン
１よりの電気信号を増幅し、又、音声命令による
負荷の作動指令時には、アナログスイツチ６３は
実線のように切換わつて帰還抵抗R₂と入力抵抗
R₁で定まる増幅利得にてマイクロホン１よりの
電気信号を増幅し、登録時における増幅利得が音
声指令時における増幅利得より大きくなるように
設定されているので、登録時においても通常の発
声で音声登録することができる。

次に、本発明による音声認識装置をマイクロコ
ンピユータを用いて実現したときの音声登録の説
明を第４図および第５図により行なう。

第４図はマイクロコンピユータを用いた音声認
識装置であり、１はマイクロホン、２０はマイク
ロホン１に入力された音声命令を所定の増幅利得
で増幅する増幅器、２１はバンドパスフイルタ群
などにより構成された音声処理部、２２はマイク
ロコンピユータ２４に音声命令を入力するための
Ａ／Ｄ変換器、２３は音声の登録や認識の切換え
を行う操作スイツチである。

第４図の音声認識装置を第５図のフローチヤー
トにより説明する。

音声登録あるいは音声認識の操作スイツチが押
されるとマイクロホンが入力待ち状態になり、さ
らにステツプａで登録スイツチが押されたのか否
か判断する。登録スイツチが押されなければステ
ツプｃにより増幅器が所定の増幅利得に設定され
る。登録スイツチが押されればステツプｂによ
り、前記所定の増幅利得より大きな増幅利得に設
定され、マイクロホン１から入力された音声指令
は設定された増幅利得で増幅された後バンドパス
フイルタなどにより音声処理され、ステツプｄに
よりＡ／Ｄ変換されてステツプｅにより音声デー
タを順次記憶される。これはステツプｆによる音
声の終端まで続く。音声入力が終つて再び登録ス
イツチが押されたか否かをステツプｇで判断し、
押されていたのであれば音声データを登録基準パ
ターンとして設定するなどの登録処理がステツプ
ｈでなされている。認識スイツチが押されたので
あれば、ステツプｉにより予め記憶された登録基
準パターンと音声データを比較するなどの認識処
理が行なわれる。

以上説明してきたように、本発明によればマイ
クロホンにより入力された音声指令を、音声登録
時は音声認識時より大きな増幅利得で増幅するよ
うにしたので、音声登録時操作する者は通常と同
じように楽に命令を発声すればよく、力んで命令
を発声して登録パターンが違つてしまうことはな
いので認識率を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の音声認識装置の一例を示したブ
ロツク図、第２図は登録時に音声信号の増幅利得
を下げるようにした本発明による音声認識装置の
一実施例を示したブロツク図、第３図は第２図で
用いる利得可変増幅器の他の実施例を示した回路
図、第４図は本発明による音声認識装置をマイク
ロコンピユータにより実現したときのブロツク
図、第５図は第４図で用いるフローチヤートであ
る。 １……マイクロホン、２……登録スイツチ、３
……指令開始スイツチ、４……スイツチ入力検出
回路、５……制御部、６……音声入力回路、７…
…音声検出回路、８……帯域フイルタ群、９……
パラメータ抽出回路、１０……メモリ、１１……
登録データ記憶部、１２……類似度比較処理部、
１３……認識語判断処理部、１４……駆動部、２
０，６１，６２，６０……増幅器、２１……音声
処理部、２２……Ａ／Ｄ変換器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 登録をスイツチのオン操作時に入力した所定
   の音声命令を認識基準データとして登録し、この
   登録後に入力される音声命令を上記登録データに
   基づいて認識して該音声命令に対応した負荷の作
   動を指令する装置に於いて、マイクロホンに入力
   した音声命令を、音声登録時は音声認識時より大
   きい増幅利得で増幅して上記登録データに変換す
   る登録データ処理手段を設けたことを特徴とする
   車両用音声認識装置。