JP4300596B2

JP4300596B2 - 車載用ナビゲーションシステム

Info

Publication number: JP4300596B2
Application number: JP10664198A
Authority: JP
Inventors: 英二山本
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-04-16
Filing date: 1998-04-16
Publication date: 2009-07-22
Anticipated expiration: 2018-04-16
Also published as: JPH11305793A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載用ナビゲーションシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車等に搭載させるナビゲーションシステムが各種開発されている。ナビゲーションシステムは、例えば道路地図データが記憶されたＣＤ−ＲＯＭ等の大容量データ記憶手段と、現在位置の検出手段と、検出した現在位置の近傍の道路地図をデータ記憶手段から読み出したデータに基づいて表示する表示手段とから構成され、目的地までの道案内や現在地等を表示手段に表示させるものである。
【０００３】
ユーザはこのようなナビゲーションシステムに対して予め目的地の地名を入力する必要があるが、現在では、目的地の電話番号を入力すればその目的地が自動的に設定されるものが既に開発されている。
【０００４】
また、ナビゲーションシステムは自動車の運転を妨げることなく操作できるようにする必要があるため、手操作によって電話番号を入力するだけでなく、発話された電話番号を認識して入力することができるものが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
発話した電話番号を入力することができるナビゲーションシステムは、一般に、認識可能な数字の桁数の制限がなく、かつ、連続して発話された数字を認識することができる音声認識装置が設けられている。
【０００６】
上記音声認識装置は、発話された数字の認識を実行する際、発話区間前後の外来ノイズによって誤認識することがあり、発話した数字の桁数以上の数字を認識することがある。このとき、何らかの手段によって訂正する必要があり、ユーザにとっては、この訂正を行うための操作が非常に煩わしく、自動車の運転を妨げることになりかねない。
【０００７】
また、上述のような音声認識装置は、携帯電話を手にすることなく自動車を運転しながらの電話を可能にするためのいわゆるハンズ・フリー・キットにも設けられており、上述したナビゲーションシステムと同様の問題が生じている。
【０００８】
本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、発話される連続した数字の誤認識を少なくして訂正の操作を省いて操作性を向上させることができる車載用ナビゲーションシステムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、本発明は、目的地までの道順を示す車載用ナビゲーションシステムにおいて、地図情報、及び当該地図情報上に現在位置と前記目的地とを表示する表示手段と、音声信号を入力するマイクと、前記マイクから入力された音声信号が連続する数字である場合、複数の連続数字の候補を出力する連続数字認識手段と、前記数字の桁数を指定する桁数指定手段と、前記桁数指定手段にて連続数字の桁数の指定の無い場合に、前記連続数字認識手段の候補の中から最も認識結果の正しい可能性のものを選択し、前記桁数指定手段にて連続数字の桁数の指定のある場合に、前記連続数字認識手段から出力された複数の連続数字の候補の中から、前記桁数指定手段で指定された桁数の連続数字であって、かつ、認識確率が高いものを選択する選択手段と、前記連続数字が電話番号である場合、当該電話番号に基づいて前記目的地を設定する制御手段とを備え、前記選択手段は、前記マイクから入力された音声信号に対応する数字列が電話番号を構成する市外局番号である場合には前記桁数指定手段には連続数字の桁数の指定の無いので前記連続数字認識手段の候補の中から最も認識結果の正しい可能性のものを選択するとともに、前記桁数指定手段は、前記市外局番号に続いて入力される連続数字の桁数を予測して設定することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。本発明は、例えば図１に示す構成のナビゲーションシステム１に適用することができる。
【００１１】
ナビゲーションシステム１は、自動車に搭載され、その自動車現在位置を表示して目的地までの道順を示すものである。ナビゲーションシステム１は、運転手等の音声によって所定の操作を行うことができ、その音声を認識する音声認識装置１０と、音声の認識結果に基づいて現在地等を表示するナビゲーション装置２０により構成される。
【００１２】
音声認識装置１０は、自動車の運転席に設けられるハンズフリーマイク１１と、音声信号をディジタル化するアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ１２と、音声信号の分析を行う音響分析回路１３と、音声信号の内容を認識する音声認識回路１４とを備える。
【００１３】
ハンズフリーマイク１１は、単一指向性を有するものであって、運転手の声を音声信号に変換してＡ／Ｄコンバータ１２に供給する。また、ハンズフリーマイク１１に、スイッチ１１ａが設けられている。なお、利用者は、数字等の音声を発話する間はスイッチ１１ａをオンにする必要がある。これにより、スイッチ１１ａがオンになっている間、音声認識回路１４は、ハンズフリーマイク１１に発話された連続数字を認識するようになっている。そして、Ａ／Ｄコンバータ１２は、ハンズフリーマイク１１からの音声信号をディジタル化して、この音声信号を音響分析回路１３に供給する。
【００１４】
音響分析回路１３は、図２に示すように、周波数分析部３１と、アダプテーション部３２と、ノイズサブトラクション部３３と、特徴抽出部３４とを備える。
【００１５】
周波数分析部３１は、周波数分析方法として一般的なＦＦＴを用いて上記音声信号の周波数分析を行い、音声信号のパワースペクトルを得る。
【００１６】
アダプテーション部３２は、ハンズフリーマイク１１に固有のマイクアダプテーションデータをメモリに格納しており、マイク固有の特性を正規化するためのマイクアダプテーション処理を実行する。なお、アダプテーションデータは、ハンズフリーマイク１１の周波数特性が平坦な標準マイクの特性になるように求めたものである。すなわち、マイクアダプテーションデータは、マイクの種類によって異なり、複数のマイクを用いる場合はそれぞれ用意する必要がある。
【００１７】
ノイズサブトラクション部３３は、音声区間ではない信号区間をノイズ区間としてこのノイズ区間のスペクトルを求めておいて、音声区間でこのノイズスペクトルを引く処理を行う。
【００１８】
特徴抽出部３４は、周波数分析結果のパワースペクトルをそのまま持っていたのではパラメータの次元が多く、音声認識回路１４の計算量が増えるため、適当な次元に圧縮処理を行う。特徴抽出部３４は、例えばケプストラムを用い、特に、音声認識では周波数軸に聴覚的な特性の重み付けをしたメルケプストラムを用いて圧縮処理を実行し、コード化されたケプストラム係数とメルケプストラム係数を出力して、音声認識回路１４に供給する。
【００１９】
音声認識回路１４は、上記ケプストラム係数とメルケプストラム係数から、ハンズフリーマイク１１に入力された音声をＨＭＭ（Hidden Markov Model ）法に基づいて認識する。すなわち、音声認識回路１４は、メモリ１４ａに予め記憶されたモデル（ＨＭＭ）を用いて、ハンズフリーマイク１１に入力された音声を認識して、この認識結果をシステムコントローラ２８に供給する。
【００２０】
上記音声認識回路１４は、具体的には図３に示すように、音響分析回路１３からのケプストラム係数等に基づいて連続する数字の認識を行う連続数字認識処理回路４１と、認識された複数の候補の中から所定のものを選択する認識候補選択回路４２と、数字の桁数を指定するための桁数指定回路４３とを備える。
【００２１】
連続数字認識処理回路４１は、例えば図４に示すように、認識結果が最も確からしいものから順番に複数の連続数字の候補を出力する。図４において、候補番号１である連続数字３桁の認識結果が最も正しい可能性が高く、候補番号２，３・・・となるにつれて正しい可能性が低くなる。連続数字認識処理回路４１は、このような複数の連続数字の候補を認識候補選択回路４２に供給する。
【００２２】
認識候補選択回路４２は、桁数指定回路４３で連続数字の桁数の指定がないときは、連続数字認識処理回路４１から供給される複数の連続数字の候補の中から最も認識結果が正しい可能性のもの選択して、この連続数字をナビゲーション装置２０に供給する。また、連続数字認識処理回路４１は、桁数指定回路４３で連続数字の桁数が指定されているときは、複数の連続数字の候補の中から桁数指定回路４３で指定された桁数であって最も認識結果が正しい可能性のもの選択して、この連続数字をナビゲーション装置２０に供給する。
【００２３】
桁数指定回路４３は、認識候補選択回路４２で選択されて出力された連続数字に基づいて、認識候補選択回路４２に次に供給される連続数字の桁数を指定する。
【００２４】
具体的に、東京２３区の電話番号を認識する場合を例に挙げて説明する。東京２３区の電話番号は、市外局番が「０３」の２桁であり、その後は４桁＋４桁の８桁で構成される。
【００２５】
ユーザがハンズフリーマイク１１に「０３」を発話すると、連続数字認識処理回路４１は、供給されるケプストラム係数等に基づいて複数の連続数字の候補を認識候補選択回路４２に供給する。このとき、桁数指定回路４３は最初は連続数字の桁数を指定していないので、認識候補選択回路４２は、複数の連続数字候補の中から最も認識結果が正しい可能性のあるもの例えば「０３」を選択して出力する。桁数指定回路４３は、認識候補選択回路４２が出力した「０３」に基づき次に入力される連続数字は４桁であると判断して、連続数字の桁数を４桁に指定する。なお、桁数指定回路４３は、最初の入力が例えば「０６」だったときは次に３桁の指定を行い、最初の入力が「０４９２」だったときは次に２桁の指定を行う。すなわち、最初の市外局番に応じて次の桁数を指定するようになっている。
【００２６】
つぎに、ユーザがハンズフリーマイク１１に「１２３４」を発話すると、認識候補選択回路４２は、同様に複数の連続数字の候補を認識候補選択回路４２に供給する。認識候補選択回路４２は、複数の連続数字の候補の中から桁数指定回路４３で指定された桁数であって最も認識結果が正しい可能性のもの「３４５６」選択して出力する。ここで、認識候補選択回路４２は、ある連続数字がたとえ候補番号１であったとしても、４桁以外の数字は誤ったものとして判断する。例えば上述した図４に示すように、候補番号１の連続数字が「１２３」であったとしても誤ったものとして判断し、４桁であって最も正しい可能性のある候補番号４の「３４５６」を選択して出力する。
【００２７】
そして、桁数指定回路４３は、認識候補選択回路４２が出力した「３４５６」に基づいて次に入力される連続数字も４桁であると判断して、連続数字の桁数を４桁に指定する。同様にして、最後に発話される４桁の連続数字も認識する。
【００２８】
以上のように、音声認識回路１４は、連続数字の桁数に関する情報を加味して音声認識処理を行うことによって、音声認識結果の選択の条件を付加して音声認識率の向上を図ることができる。すなわち、認識される連続数字とその数字の桁数の両方の条件から最適な連続数字を探し出すことができる。
【００２９】
また、上記ナビゲーション装置２０は、ＧＰＳアンテナ２１と、ＧＰＳ受信回路２２と、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc-Read Only Memory ）から地図データ等を読み出すＣＤ−ＲＯＭドライブ２３と、自律センサ２４と、音声を出力する応答部２５と、地図と共に現在位置等を表示する表示部２６と、図示しない携帯電話と接続するための携帯電話接続ユニット２７と、全体を制御するシステムコントローラ２８とを備える。
【００３０】
ＧＰＳ受信回路２２は、ＧＰＳ用衛星から測定用信号をＧＰＳアンテナ２１を介して受信し、この信号を解析して現在位置を検出する。なお、この現在位置を示すデータは、その場所における緯度と経度のデータである。そして、ＧＰＳ受信回路２２は、これらの緯度と経度のデータをシステムコントローラ２８に供給する。
【００３１】
システムコントローラ２８は、ＧＰＳ受信回路２２から上記位置データが供給されると、ＣＤ−ＲＯＭドライブ２３からその位置データの示す位置の近傍の道路地図のデータを読み出すように制御する。システムコントローラ２８は、ＣＤ−ＲＯＭドライブ２３から読み出した道路地図のデータに基づいて、表示部２６に道路を表示させたり、応答部２５に「現在、××です。」等の現在地の音声を出力させる。
【００３２】
また、システムコントローラ２８は、音声認識回路１４の認識結果に基づいて、発話された電話番号による目的地の設定をしたり、さらに、発話された地名の入力や表示部２６の表示モードの切換等を行うことができる。例えば、運転手がスイッチ１１ａをオンにしてハンズフリーマイク１１にある地名を発生すると、システムコントローラ２８は、ハンズフリーマイク１１，音響分析回路１３，音声認識回路１４等を介してその地名を認識し、その地名のデータをＣＤ−ＲＯＭドライブ２３から読み出して、表示部２６にその地名の位置をマークする。
【００３３】
一方、自律センサ２４は、自動車の図示しないエンジン制御用コンピュータから供給される車速に対応するパルス信号が供給され、このパルス信号に基づいて当該自動車の正確な走行速度を算出すると共に、その内部の図示しないジャイロセンサの出力によって進行方向を検出する。さらに、速度と進行方向によって決められた位置からの自律航行による現在位置の測定を行う。
【００３４】
携帯電話接続ユニット２７は、携帯電話とナビゲーションシステム１とを接続するものである。これにより、利用者は、例えばハンズフリーマイク１１で話をしながら電話することができる。
【００３５】
以上のように、上記ナビゲーションシステム１は、例えば目的地の設定のために発話された電話番号を認識するときは、連続数字の桁数に関する情報を加味して音声認識処理を行うことによって、音声認識結果の選択の条件を付加して音声認識率の向上を図り、誤認識時の訂正のための操作の手間がなくなり、より操作性を向上させることができる。
【００３６】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、発話された数字を認識する必要がある種々の装置に適用することができるのは言うまでもない。
【００３７】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係る車載用ナビゲーションシステムによれば、選択手段は、マイクから入力された音声信号に対応する数字列が電話番号を構成する市外局番号である場合には桁数指定手段には連続数字の桁数の指定の無いので、連続数字認識手段の候補の中から最も認識結果の正しい可能性のものを選択するとともに、前記桁数指定手段は、前記市外局番号に続いて入力される連続数字の桁数を予測して設定するので、複数の連続数字から最適なものを選択することができ、この結果、発話される連続した数字の誤認識を少なくして、訂正の操作を省いて操作性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したナビゲーションシステムの具体的な構成を示すブロック図である。
【図２】上記ナビゲーションシステムを構成する音声認識装置に備えられた音響分析回路の具体的な構成を示すブロック図である。
【図３】上記音声認識装置に備えられた音声認識回路の構成を示すブロック図である。
【図４】上記音声認識装置が備える連続数字認識処理回路の処理結果の一例を示す図である。
【符号の説明】
１ナビゲーションシステム、４１連続数字認識処理回路、４２認識候補選択回路、４３桁数指定回路

Claims

目的地までの道順を示す車載用ナビゲーションシステムにおいて、
地図情報、及び当該地図情報上に現在位置と前記目的地とを表示する表示手段と、
音声信号を入力するマイクと、
前記マイクから入力された音声信号が連続する数字である場合、複数の連続数字の候補を出力する連続数字認識手段と、
前記数字の桁数を指定する桁数指定手段と、
前記桁数指定手段にて連続数字の桁数の指定の無い場合に、前記連続数字認識手段の候補の中から最も認識結果の正しい可能性のものを選択し、前記桁数指定手段にて連続数字の桁数の指定のある場合に、前記連続数字認識手段から出力された複数の連続数字の候補の中から、前記桁数指定手段で指定された桁数の連続数字であって、かつ、認識確率が高いものを選択する選択手段と、
前記連続数字が電話番号である場合、当該電話番号に基づいて前記目的地を設定する制御手段と
を備え、
前記選択手段は、前記マイクから入力された音声信号に対応する数字列が電話番号を構成する市外局番号である場合には前記桁数指定手段には連続数字の桁数の指定の無いので前記連続数字認識手段の候補の中から最も認識結果の正しい可能性のものを選択するとともに、前記桁数指定手段は、前記市外局番号に続いて入力される連続数字の桁数を予測して設定する
ことを特徴とする車載用ナビゲーションシステム。
前記桁数指定手段は、前記選択手段で選択された連続数字の桁数に基づいて、前記連続数字認識手段から次に出力される連続数字の桁数を指定する
ことを特徴とする請求項１記載の車載用ナビゲーションシステム。
音声信号が入力されることを示すスイッチ手段をさらに有し、
前記マイクは、前記スイッチ手段が押されている間に、音声信号を入力する
ことを特徴とする請求項１記載の車載用ナビゲーションシステム。
前記マイクから入力された音声信号が地名情報である場合、前記地図情報上の当該地名情報に対応する位置をマークする
ことを特徴とする請求項１記載の車載用ナビゲーションシステム。