JPS638800A - 音声制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は発話者による入力音声のエネルギー値の変化
に応じて外部機器の起動停止制御を行う音声制御装置て
関する。

〔従来の技術〕

第３［１：例えば第９回ビークルオートメーションシン
ポジウム発表論文、「自動走行と音声指令機能を持った
車椅子」、自動車制御協会、昭和６１年１月２８日に示
された従来の音声制御装置を示すブロック接続図であり
１図において、１はマイクロホン、２は入力音声信号、
３は音声分析回路。

４Ｖｉ入力音声パタ一ン信号、５は登録音声バタンメモ
リ、６は登録音声バタン信号、７は認識処理回路、８は
外部制御コード、９は外部機器としての車椅子である。

次に動作について説明する。

発話者によりマイクロホン１から入力された音声指令用
語の入力音声信号２＃−ｊ：音声分析回路３で、例えば
周波数スペクトル分析され、スペクトルの特徴ベクトル
の時系列信号（以後入力音声バタン信号４と呼ぶ）に変
換する。次に、認識処理回路７は、あらかじめ発話者に
よって登録音声バタンメモリ５に登録された総ての音声
指令用語の登録音声バタン信号６と、上記の入力音声バ
タン信号４とのバタン間距離を計算し、距離が最小とな
った登録音声バタンのカテゴリを外部制御コード８とし
て、外部へ出力する。車椅子９は外部制御コード８の内
容に従い、前進、後退、停止などの動作を行う。第４図
に上記従来の音声制御装置における発話者の発声、音声
制御装置の処理、車椅子の動作の時間的流れを示す。第
４図において１発話者が車椅子９を左方向へ移動させる
べく、音声指令用語中で、車椅子の移動を開始させる用
語（以後、移動用語と呼ぶ）である「ヒダリ」を発声す
ると（Ｓｌ）、音声制御装置は移動用語「ヒダリ」を取
り込んで分析を行い（Ｓ２）、これにより認識処理しく
Ｓ３）、左方向への移動に対応する外部制御コードが移
動指令として車椅子９へ出力される（Ｓ４）。車椅子９
Ｆｉ受は取った移動指令に従い左方向へ移動する（Ｓ５
）。次に１発話者は移動中の車椅子９を停止させるため
の音声指令用語（以後、停止用語と呼ぶ）「トマレ」を
発声する（Ｓ６）。音声制御装置は停止用語「トマレ」
を取り込んで分析しくＳ７）、認識処理した後（Ｓ８）
、停止指令を車椅子に出力する（Ｓ９）。

車椅子９は停止指令を受けて停止する（Ｓ１０）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の音声制御装置は以上のように構成されているので
１発話者が車椅子９を移動あるいは停止させるべく音声
指令用語の発声を開始した時点から、実際に車椅子へ移
動あるいは停止指令が出力されるまでに、音声指令用語
を取り込む処理と認識処理のための時間が必要であり、
従って１発話者が音声によって所望のときに車椅子９′
ｊｔ即時に起動あるいは停止させることができないなど
の問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たものであり、車椅子などの外部機器に対する移動指令
と停止指令を、発話者の入力音声の変化に従って遅れな
（瞬時に車椅子へ出力し、上記外部機器の・音声指令に
よる応答速度を迅速化できる音声制御装置を得ることを
目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明にかかる音声制御装置は外部出力制御回路を有
し、これによって発話者による入力音声のエネルギー値
が第１の閾値以上となった時点で。

外部機器の動作指令用の制御コードを上記外部機器に出
力させ、上記動作指令用の制御コードの出力後であって
、最初に上記エネルギー値が第２の閾値以下となった時
点で、上記外部機器に停止指令用の制御コードを出力さ
せるような構成としたものである。

〔作用〕

この発明における外部出力回路は、音声分析回路が出力
する音声パワーの値（レベル）を検定するとともに、こ
の値が第１の閾値Ｔ１を越えたとき、出力制御ゲートを
開かせて、これまで保持させておいた移動指令の制御コ
ードを外部機器へ出力し、一方かかる状態を保持しなが
ら、上記音声パワーが第２の閾値Ｔ２以下となった時点
で、停止指令の制御コードを外部機器へ出力するもので
ある。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図において、１０は外部制御コード８と出力制御信
号１１との論理積をとる出力制御ゲート、１２は外部制
御回路１５の出力または反転回路１３の出力を選択し、
これを上記出力制御信号１１として出力制御ゲート１０
に入力するモード切換スイッチ、１４は接地点、１６は
認識処理回路７からの音声パワー出力制御信号と音声分
析回路３からの音声パワーとの論理積をとる音声パワー
出力制御ゲートであり、このゲート出力が外部出力制御
回路１５に入力されるようになっている。

なお、第３図に示したものと同一のブロックおよび信号
には同一符号を付して、その重複する説明を省略する。

次に、動作について説明する。

まず２発話者が車椅子９の動作の音声指令に対す、る即
時応答性を必要としない場合は、モード切換スイッチ１
２ｔ−実線側に切り換える。この時。

出力制御信号１１は接地点１４と反転回路１３によって
高電位となるので、出力制御ゲート１０は常に開いてい
る。従って、認識処理回路７から出力される外部制御コ
ード８＃ｉ、常に車椅子９へ障害なく出力される。つま
り、モード切換スイッチ１２を実線側に倒した場合には
、第１図の音声制御装置は第３図に示した音声制御装置
と全く同様に動作する。

一方１発話者が車椅子９の動作の音声指令に対する即時
応答性を必要とする場合には、モード切換スイッチ１２
を破線側に倒し、出力制御信号１１として外部出力制御
回路１５の出力を用いる。また１発話者は車椅子９を音
声指令で移動させる際。

先ず移動用語をマイクロホン１に発する。この時、外部
出力制御回路１５は零電位全出力制御信号１１として出
力中でＪ）す、出力制御ゲート１０は閉じている。また
１ｇ認識理回路７は零電位を音声パワー出力制御信号１
Ｔとして出力中であり、このため音声パワー出力制御ゲ
ート１６は閉じている。

一方、音声分析回路３は入力された移動用語の入力音声
信号２の波形全分析フレーム毎に分析し、入力音声バタ
ン信号４ｆｔ出力する。同時に、この音声分析回路３は
入力音声信号２のパワーを求め、音声パワー１８として
出力する。今、音声パワー出力制御ゲート１６が閉じて
いるので、音声パワー１８は外部出力制御回路１５には
入力されない。

認識処理回路Ｔは移動用語の入力音声パタン信号４を認
識した移動用語のカテゴリに対応する外部制御コード８
を移動指令として出力する。しかし、出力制御ゲート１
０が閉じているので、この移動指令は車椅子９へ出力で
れずに保持される。つまり、最初に発話者が発声した移
動用語による移動指令は、直ぐには車椅子９に出力され
ない。また、このとき認識処理回路７は、高電位を音声
パワー出力制御信号１７として出力し、音声パワー出力
制御ゲートを開かせる。

次に１発話者は車椅子９に出力されずに保持されている
移動指令を車椅子９に出力させること。

及び移動中の車椅子９に停止指令を出力させることを目
的とした音声（以後起動音声と呼ぶ）を発声する。音声
分析回路３は起動音声の音声パワー１８を分析フレーム
毎に計算し、出力する。今、音声パワー出力制御ゲート
１６が認識処理回路７によって開かれているので、音声
パワー１８は外部出力制御回路１５に入力される。この
ため、外部出力制御回路１５は音声パワー１８の値を検
定し、その値が所定の第１の閾値Ｔ１を越えた時点で高
電位を出力制御信号１１として出力し、出力制御ゲート
１０を開かせる。出力制御ゲート１０が開くと、保持さ
れていた移動指令が車椅子９へ出力され、車椅子９が移
動開始する。続いて、外部出力制御回路１５は零電位を
出力制御信号１１として出力し、出力制御ゲート１０を
閉じさせる。

その後、認識処理回路７は停止のカテゴリに対応する外
部制御コード８を停止指令として出力する。

出力制御ゲート１０が閉じているので、この停止指令は
車椅子９へは出力されず保持される。外部出力制御回路
１５は起動音声の音声パワー１８の値が所定の第２の閾
値Ｔ１を越えた後も、音声パワー１８の値の検定を続け
、最初に音声パワー１８の値が第２の閾値Ｔ２以下とな
った時点で、高電位を出力制御信号１１として出力し、
出力制御ゲート１０を開く。出力制御ゲート１０が開く
と、保持されていた停止指令が車椅子９へ出力され。

車椅子９が停止する。第２図にこの発明の音声制御装置
における発話者の発声、音声制御処理および車椅子９の
動作の時間的流れを示す。

第２図において、先ず１発話者が車椅子９を左方向へ移
動させるべく移動用語「ヒダリ」を発声する（８２１）
。音声制御装置は移動用語「ヒダリ」を取り込んで分析
しく５２２）、認識処理して（Ｓ２３）、左方向への移
動に対応する外部制御コード８を求める。しかし、この
外部制御コードは先に述べた第１図中の出力制御ゲート
１０により直ぐには移動指令として車椅子９へ出力ぢれ
ない。次に、発話者から発声される起動音声の音声パワ
ー検定を開始する（８２４）。発話者は車椅子９の移動
を開始するべく、適当な時点で起動音声「ゴー」を発声
する（８２５）。音声制御装置は起動音声のパワー値が
第１の閾値Ｔ１以上となった時点を検知しく５２６）、
即時に、移動指令を車椅子へ出力しく５２７）、これて
より車椅子９が左方向へ移動開始する（Ｓ２８）。以上
の処理により、発話者が起動音声の発声開始直後に。

車椅子９が移動開始する。音声制御装置は、パワー値が
第２の閾値Ｔ１以上を検知した後も、起動音声のパワー
値を検定しく８２９）、最初にパワー値が第２の閾値Ｔ
２以下となった時点を検知すると（Ｓ３０）、即時に、
停止指令を車椅子９に出力して（Ｓ３１）、車椅子９′
ｔ−停止させる（Ｓ３２）。以上の処理により、発話者
が起動音声の発声を終了することで、即時に移動中の車
椅子を停止できる。

ここで、今説明した発話者の所作をまとめると、次の様
になる。先ず、発話者は音声制御装置に対し移動用語を
発声し、続いて、適当な時点で起動音声の発声を開始し
、車椅子９を移動開始する。

起動音声は車椅子９が所望の位置へ移動するまで。

第２の閾値Ｔ２よりパワー値が小とならない様に。

連続的に発声し続ける。所望の位置へ到着したとき発声
を終了し、車椅子９を停止する。

なお２上記実施例では、発話者による起動音声の発声が
開始されるので、移動指令の車椅子への出力を保留する
場合の動作例を示したが、更に。

起動の即時応答性を高めるためには、移動用語を認識さ
せるようにすれば、直ちに車椅子の操舵指令のみを出力
し、車椅子９に操舵のみ’ｔＪ行させておくことも可能
である。

更に、不発明の原理によれば、移動指令の出力時間に対
応して車椅子の速度を徐々に低下させる事によＶ、制御
を円滑に行わせることもできる。

また、以上は音声制御装置が制御する外部機器が車椅子
の場合について述べたが、この発明は動作を伴ういかな
る外部機器の音声制御にも適用できる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば１発話者の入力音声の
エネルギー値を音声分析フレームととに計算し、このエ
ネルギー値が第１の閾値Ｔ０以上となった時点で外部機
器に動作指令コードを出力し、この動作指令コードの出
力後であって、上記エネルギー値が初めて第２の閾値Ｔ
２以下になった時点で、上記外部機器に停止指令コード
を出力するように構成したので１発話者が起動音声の発
声開始直後に上記外部機器に移動指令を出力して、その
外部機器の移動を開始させることができるほか、起動音
声の発声終了直後に停止指令を出力して、車椅子を自動
的に停止させることができ、極めて時間的応答性良く外
部機器の音声による移動制御ができるものが得られる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による音声制御装置のブロ
ック接続図、第２図はこの発明による音声制御装置の処
理１発話者の発声および車椅子の音声制御装置の処理１
発話者の発声および車椅子の動作の時間的流れを示す説
明図である。 １はマイクロホン、２は入力音声信号、３は音声分析回
路、４は入力音声バタン信号、５は登録音声バタンメモ
リ、６は登録音声バタン信号、７は認識処理回路、８は
外部制御コード、９は車椅子（外部機器）、１０は出力
制御ゲート、１１は出力制御信号、１２はモード切換ス
イッチ、１３は反転回路、１４は接地点、１５は外部出
力制御回路、１６は音声パワー出力制御ゲート、１７は
音声パワー出力制御信号、１８は音声パワーである。 なお１図中、同一符号は、同一または相当部分を示す。 °特許出願人　　　三菱電機株式会社 ？−−１１− 代理人　弁理士　　　　１）　澤　　博　　昭（外２名
）−一 第３図 第４図 手続補正書（自発） 昭和　リ・１１・７１８　日

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）発話者によつて発声された音声を認識し、この認
   識結果を制御コードに変換して外部機器に出力すること
   により、この外部機器の動作を制御する音声制御装置に
   おいて、上記発話者による入力音声のエネルギー値が第
   １の閾値以上となつた時点で上記外部機器の動作指令用
   の制御コードを該外部機器に出力させるとともに、上記
   動作指令用の制御コードの出力後であつて、最初に上記
   エネルギー値が第２の閾値以下となつた時点で、該外部
   機器に停止指令用の制御コードを出力させる外部出力制
   御回路を備えたことを特徴とする音声制御装置。
2. （２）外部機器を車椅子としたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の音声制御装置。