JP2020122819A - 電子機器及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザーが不在の場合にもユーザーのウェイクワードで起動する電子機器に所定の動作を行わせることで、用途拡大を図る。【解決手段】電子機器は、ウェイクワード認識機能を有するシステムに対してネットワークを介して信号を送受信する制御部を備え、制御部は、入力される信号を判別する信号判別部と、少なくともウェイクワードに対応する音声信号が記憶されている音声信号記憶部とを備え、信号判別部が設定された条件の信号を判別した場合に、音声信号記憶部に記憶されているウェイクワードに対応する音声信号をシステムに送信する。【選択図】図１

Description

本発明は、電子機器及びその制御方法に関するものである。

対話型の音声操作に対応したＡＩ（Artificial Intelligence：人工知能）アシスタント機能を持つ電子機器として、ＡＩスピーカ（或いはスマートスピーカ）が知られている。ＡＩスピーカは、音声で入力されたコマンドを、ネットワークを介してＡＩシステム（例えば、クラウドサーバー）に送信し、ＡＩシステムから送られてきたコマンド対応の信号によって、スピーカなどを動作させるものである。また、このような電子機器は、インターネットを介してＡＩシステムがホームネットワークの家電機器を動作制御する際の入力装置としても用いられている。

このような電子機器は、ウェイクワード（ホットワード）認識機能によって動作するものが知られている。ウェイクワード認識機能は、ウェイクワードと呼ばれる特定の起動ワードが設定されており、ユーザーが発声したウェイクワード（特定の起動ワード）を認識することで、ＡＩスピーカなどの電子機器とＡＩシステムとの対話機能を起動させるものである（下記特許文献１参照）。

特開２０１７−７６１１７号公報

前述したウェイクワード認識機能によって動作する電子機器は、ユーザーの発声以外の音声入力を無効にすることで誤動作を防止する、個別ユーザー検証機能と組み合わせることで、個別ユーザーのプライベートな動作を許容することができる、或いは、ウェイクワードの音声認識直後の音声入力をコマンドとして認識することで、コマンドの誤認識を抑止できる、などの有効性を備えている。

しかしながら、このような電子機器は、ユーザー自らが発声するウェイクワードの音声入力が動作の起点になっているので、ユーザー不在の状況では何らの動作も行うことができず、用途がユーザーとの対話型のアシスタント機能に限られてしまう問題があった。

本発明は、このような問題に対処することを課題としている。すなわち、ユーザーが不在の場合にも、ウェイクワードによって起動する電子機器に所定の動作を行わせることで、ＡＩスピーカのような電子機器の用途拡大を図ること、などを課題としている。

このような課題を解決するために、本発明による電子機器は、以下の構成を具備するものである。
ウェイクワード認識機能を有するシステムに対してネットワークを介して信号を送受信する制御部を備え、前記制御部は、入力される信号を判別する信号判別部と、少なくともウェイクワードに対応する音声信号が記憶されている音声信号記憶部とを備え、前記信号判別部が設定された条件の信号を判別した場合に、前記音声信号記憶部に記憶されているウェイクワードに対応する音声信号を前記システムに送信することを特徴とする電子機器。

本発明の実施形態に係る電子機器の一例であるＡＩスピーカを示す説明図である。 本発明の更に具体的な実施形態を示す説明図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の説明で、異なる図における同一符号は同一機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。以下の説明では電子機器の一例としてＡＩスピーカを例にして説明するが、特にこれに限定されるものではない。

図１に示すように、電子機器の一例であるＡＩスピーカ１は、ウェイクワード認識機能２Ａ、及びコマンド音声認識機能２Ｂを有するＡＩシステム２に対して、ネットワーク（インターネット）３を介して信号を送受信する送受信部１１を備える制御部１０を具備している。ここでのウェイクワード認識機能２Ａとは、ウェイクワードと呼ばれる予め設定された起動ワード（例えば、ユーザーが発声する「オッケー・○○」などというワード）を認識して、ＡＩスピーカ１とＡＩシステム２との対話動作を起動させる機能である。なお、ここでは、予め設定された起動ワードを、便宜的に「ウェイクワード」と呼ぶが、「ホットワード」、「トリガーワード」などと呼ばれる場合もある。

ＡＩスピーカ１の制御部１０は、前述した送受信部１１に加えて、入力信号が入力される入力部１２、出力信号を出力する出力部１３、入力部１２から入力される信号を判別する信号判別部１４、少なくともウェイクワードに対応する音声信号（ウェイクワード音声信号）が記憶されている音声信号記憶部１５などを備えている。ここでの音声信号とは、直接又は他の信号変換を行った後、スピーカなどの変換器で音声に変換することができるデジタル信号を指している。

ＡＩスピーカ１の制御部１０は、入力部１２に入力された信号を信号判別部１４が判別し、信号判別部１４が設定された条件の信号を判別した場合に、音声信号記憶部１５に記憶されているウェイクワード音声信号を送受信部１１からネットワーク３を介してＡＩシステム２に送信する。

このようなＡＩスピーカ１によると、何らかの入力信号が入力された場合に、信号判別部１４による信号判別で、ＡＩスピーカ１とＡＩシステム２との対話機能の起動が必要であると判断される場合に、ユーザーからのウェイクワードが音声入力されない場合であっても、音声信号記憶部１５に記憶されているウェイクワード音声信号をＡＩシステム２に送信して、ＡＩスピーカ１とＡＩシステム２との対話動作を起動させることができる。これにより、Ａ１スピーカ１の周囲にユーザーが不在の場合、或いは無人状態であっても、ＡＩスピーカ１とＡＩシステム２との対話機能を起動させて、ＡＩスピーカに所定の動作を行わせることができる。

音声信号記憶部１５には、前述したウェイクワード音声信号の他に、所定のコマンド音声信号やその他の各種音声信号が記憶されている。制御部１０は、前述したようにウェイクワード音声信号をＡＩシステム２に送信した後に、コマンド音声信号をＡＩシステム２に送信する。これにより、ユーザーが不在の場合であっても、ウェイクワード音声信号を送信してＡＩスピーカ１とＡＩシステム２との対話動作を起動させ、その後、所要のコマンド音声信号をＡＩシステム２に送信して、コマンドに対応する応答信号をＡＩシステム２に出力させることができる。

ここで、音声信号記憶部１５に記憶されている各種音声信号は、信号判別部１４による信号判別によって、直接出力部１３に出力することもできる。この場合には、出力部１３に音声変換器を接続することで、音声信号記憶部１５に記憶されている各種音声信号を、ＡＩシステム２を介することなく音声変換することができる。

このようなＡＩスピーカ１においては、ＡＩシステム２自体は、クラウドに存在する既存のものをそのまま用いることができ、端末側のＡＩスピーカ１の制御部１０に機能を付加するだけで、ユーザー不在で起動し、所定の動作を行うＡＩスピーカ１を実現することが可能になる。

図２は、より具体的なＡＩスピーカ１のシステム構成を示している。図示のＡＩスピーカ１は、マイク部２０と光センサ部２１と振動センサ部２２を備えている。マイク部２０は、制御部１０に周囲音の音声信号を入力するものであり、光センサ部２１は、制御部１０に周囲で発生する光の検知信号を入力するものであり、振動センサ部２２は、制御部１０に周囲で発生する振動の検知信号を入力するものである。

また、図２に示したＡＩスピーカ１は、制御部１０から出力される音声信号を再生するスピーカ部３０、制御部１０から出力される信号によって動作する無線リモコン操作部３１などを備えている。

スピーカ部３０は、ＡＩシステム２から送られている音声信号を、出力部１３を介してアンプ３０Ａで増幅した後音声に再生することができると共に、音声信号記憶部１５に記憶されている各種音声信号を、出力部１３を介してアンプ３０Ａで増幅した後音声に再生することができる。

無線リモコン操作部３１は、ＡＩスピーカ１の周辺に配備されている家電製品（テレビ、照明機器、空調機器など）などへ無線リモコン操作信号を送信するものであり、ＡＩシステム２から送られてくる信号に応じて動作する。

ＡＩシステム２は、ネットワーク（インターネット）３を介して、各種家電端末などの機器が接続されているホームネットワーク４や携帯情報端末（スマートフォンなど）５に接続されている。このシステム構成においては、ＡＩシステム２は、ホームネットワーク４に接続されている機器の制御を行うことができ、また、ネットワーク３に接続されている携帯情報端末５へのメール送信などを行うことができる。

このようなＡＩスピーカ１の動作例を説明する。先ず第一に、ユーザー不在で動作する防犯機器としての動作を説明する。この動作例では、マイク部２０などが検知した周囲の検知信号から異常を判別して、異常が判別された場合に、ＡＩスピーカ１とＡＩシステム２との対話機能を起動させる。

この動作例では、マイク部２０などから入力部１２に入力された検知信号が、異常信号であるか否かを信号判別部１４が判別する。この際、信号判別部１４の判別条件は、入力された信号が、設定されたレベル以上であること、設定された周波数帯域であること、設定された時間以上継続していること、などであり、これらから選択される一つ又は複数を条件として設定することができる。

具体的に説明すると、周囲に大きな音が発生した場合を異常と判別する場合には、マイク部２０から入力された音声信号のレベルが設定された閾値（例えば、６０ｄＢ）以上であるか否かの条件を信号判別部１４に設定して、信号判別部１４が閾値以上のレベルであると判別した場合に、制御部１０は、音声信号記憶部１５に記憶されているウェイクワード音声信号をＡＩシステム２に送信する。

そして、制御部１０は、ウェイクワード音声信号に引き続いてＡＩシステム２に音声信号記憶部１５に記憶されているコマンド音声信号を送信する。この際のコマンド音声信号は、例えば、「警報音を発生して」、「照明を点灯させて」、「警報メールを送信して」といった内容の信号に設定することができる。このようなコマンド音声信号がＡＩシステム２に送信されると、ＡＩシステム２は、スピーカ部３０から警報音を発生させる動作信号、無線リモコン操作部３１から照明の点灯操作信号を出力させる動作信号、携帯情報端末５に警報メールを送信する動作信号を出力することになる。

また、このようＡＩスピーカ１においては、信号判別部１４が異常であると判別した場合に、音声信号記憶部１５に記憶されている各種音声信号を出力部１３からスピーカ部３０に出力するようにしてもよい。この際には、音声信号記憶部１５に、予め「何をしていますか？通報しますよ。」といった威嚇音声などの音声信号を記憶させておくことで、ＡＩシステム２からの信号を待たずに、スピーカ部３０からこのような威嚇音声などを速やかに発生させることができる。

信号判別部１４が行う異常判別は、前述したレベル判別だけで無く、検出された音の周波数帯域を条件に加えることができる。例えば、ガラスの破壊音を異常判別の対象とする場合には、検出音の周波数帯域の条件を２５０Ｈｚ〜１００ｋＨｚ（より好ましくは、１５ｋＨｚ〜５０ｋＨｚ）とし、検出音のレベル条件を７０ｄＢ以上に設定する。このように周波数帯域の条件を加えることで、より具体的な異常の状況を判別してＡＩスピーカ１を動作させることができる。

第二の動作例として、子守り機能の動作を説明する。子守り機能とは、母親などのユーザーが家事などをしていて、乳幼児から離れている状況で、乳幼児が泣いたり声を上げたりしたことを検知して、ユーザー不在の場合であってもＡＩスピーカ１が所定の子守り動作を行うというものである。

この例では、制御部１０の信号判別部１４が行う判別の条件は、入力された音声信号が乳幼児の泣き声などに該当するか否かである。乳幼児の泣き声を判別の条件にする場合には、例えば、検出音の周波数帯域の条件を２０００Ｈｚ〜５０００Ｈｚとし、検出音のレベルの条件を７０ｄＢ以上に設定する。

ここでは、信号判別部１４が乳幼児の泣き声の検知を判別した場合に、制御部１０は、音声信号記憶部１５に記憶されているウェイクワード音声信号をＡＩシステム２に送信する。そして、制御部１０は、ウェイクワード音声信号に引き続いてＡＩシステム２に音声信号記憶部１５に記憶されているコマンド音声信号を送信する。

この際のコマンド音声信号は、例えば、予め記憶されている母親の声の再生や乳幼児の気持ちを和ませる音楽の再生などを促す音声信号、無線リモコン操作部３１を操作することで周辺の玩具を動作させるように促す音声信号、乳幼児の状況を知らせるメールなどを母親が所有する携帯情報端末５に送信するように促す音声信号などである。この際の母親の声や音楽の再生は、ＡＩシステム２が音声信号を出力しても良いし、音声信号記憶部１５に音声信号として予め記憶しておき、これをスピーカ部３０に出力しても良い。また、信号判別部１４が、泣き声などを状況毎に判別できる条件を備える場合には、その判別条件に対してコマンド音声信号の種類を対応させることで、乳幼児の状況に対応したコマンド音声信号を選択して送信することができる。

第三の動作例として、振動センサ部２２が振動を検知した場合の動作を説明する。例えば、家屋への侵入者の歩行による床の振動や、侵入者がＡＩスピーカ１を止めようとして触った場合の振動などは、振動センサ部２２によって検知することができる。

この例では、制御部１０の信号判別部１４が行う判別の条件は、振動センサ部２２から入力された信号が侵入者の歩行などに該当するか否かを判別する。そして、信号判別部１４が振動センサ部２２が検知した信号を侵入者の歩行などであると判別した場合に、制御部１０は、音声信号記憶部１５に記憶されているウェイクワード音声信号をＡＩシステム２に送信する。そして、制御部１０は、ウェイクワード音声信号に引き続いてＡＩシステム２に音声信号記憶部１５に記憶されているコマンド音声信号を送信する。

この際のコマンド音声信号は、例えば、予め記憶されている威嚇音声の再生などを促す音声信号、契約しているセキュリティー会社が有る場合には、そのセキュリティー会社への通報を促す音声信号、不審者が侵入している状況を知らせるメールなどを外出している居住者が所有する携帯情報端末５に送信するように促す音声信号などである。この際の威嚇音声の再生などは、ＡＩシステム２が音声信号を出力しても良いし、音声信号記憶部１５に音声信号として予め記憶しておき、これをスピーカ部３０に出力しても良い。

本発明の実施形態に係るＡＩスピーカ１の動作例は、前述した例に限定されるものではない。他の例としては、光センサ部２１によって検知される検知信号のレベルなどに応じて、コマンド音声信号を送信して、ＡＩシステム２がホームネットワーク４に接続されているシャッター装置などの開閉制御を行ったり、図示していないセンサ部で火災の状況などが検知された場合に、コマンド音声信号を送信して、ＡＩシステム２がホームネットワーク４に接続されているスプリンクラー装置などを作動させるといったように、コマンド音声信号を、ＡＩシステム２によって制御可能な機器の制御を促す信号にして、ホームネットワーク４に接続されている機器の制御を無人で行うなどの動作例を挙げることができる。

また、光センサ部２１が赤外線を検知する場合には、不審者の侵入による赤外線の検知を光センサ部２１が検知し、光センサ部２１が検知した信号を信号判別部１４が不審者の侵入であると判別した場合に、制御部１０が、音声信号記憶部１５に記憶されているウェイクワード音声信号をＡＩシステム２に送信するようにしてもよい。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更などがあっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成などに特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。

１：ＡＩスピーカ（電子機器），２：ＡＩシステム，
２Ａ：ウェイクワード認識機能，２Ｂ：コマンド音声認識機能，
３：ネットワーク（インターネット），４：ホームネットワーク，
５：携帯情報端末，
１０：制御部，１１：送受信部，１２：入力部，１３：出力部，
１４：信号判別部，１５：音声信号記憶部，
２０：マイク部，２１：光センサ部，２２：振動センサ部，
３０：スピーカ部，３０Ａ：アンプ，３１：無線リモコン操作部

Claims (10)

1. ウェイクワード認識機能を有するシステムに対してネットワークを介して信号を送受信する制御部を備え、
   前記制御部は、
   入力される信号を判別する信号判別部と、少なくともウェイクワードに対応する音声信号が記憶されている音声信号記憶部とを備え、
   前記信号判別部が設定された条件の信号を判別した場合に、前記音声信号記憶部に記憶されているウェイクワードに対応する音声信号を前記システムに送信することを特徴とする電子機器。
2. 前記制御部に音声信号を入力するマイク部を備え、
   前記信号判別部は、前記マイク部から入力される周囲音の音声信号を判別することを特徴とする請求項１記載の電子機器。
3. 前記制御部に検知信号を入力するセンサ部を備え、
   前記信号判別部は、前記センサ部から入力される検知信号を判別することを特徴とする請求項１又は２記載の電子機器。
4. 前記設定された条件は、入力された信号が、設定されたレベル以上であること、設定された周波数帯域であること、設定された時間以上継続していること、から選択される一つ又は複数に該当することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の電子機器。
5. 前記音声信号記憶部には、所定のコマンド音声信号が記憶されており、
   前記制御部は、前記ウェイクワードに対応する音声信号を前記システムに送信した後に、前記コマンド音声信号を前記システムに送信することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の電子機器。
6. 前記制御部から出力される音声信号を再生するスピーカ部を備え、
   前記コマンド音声信号は、前記スピーカ部に音声信号を出力するように促す信号であることを特徴とする請求項５記載の電子機器。
7. 前記制御部から出力される信号によって、照明機器を点灯操作する無線リモコン操作部を備え、
   前記コマンド音声信号は、前記無線リモコン操作部に前記照明機器を点灯させるように促す信号であることを特徴とする請求項５記載の電子機器。
8. 前記コマンド音声信号は、前記システムにメール送信を行うように促す信号であることを特徴とする請求項５記載の電子機器。
9. 前記コマンド音声信号は、前記システムによって制御可能な機器の制御を促す信号であることを特徴とする請求項５記載の電子機器。
10. ウェイクワード認識機能を有するシステムに対してネットワークを介して信号を送受信する電子機器の制御方法であって、
    入力された信号が設定された条件の信号であると判別された場合に、音声信号記憶部に記憶されているウェイクワードに対応する音声信号を前記システムに送信することを特徴とする電子機器の制御方法。

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