JP6983405B2 - 加熱調理器 - Google Patents

Description

本発明は加熱調理器に関する。

バーナを備えるコンロにおいて、使用者の音声命令を認識しそれに従った制御を行うことは、例えば他の作業中で手が離せない場合や、手が汚れていて操作しづらい場合等に有効である。特許文献１に記載の音信号制御式コンロは、制御ユニットに音信号制御ユニットを付設する。音信号制御ユニットは、加熱器の所定の作動に対応した少なくとも１個の制御用音信号を格納したメモリと、音信号入力部と、入力された音信号を認識する音信号認識部と、認識した音信号をメモリ内の制御用音信号と照合する音信号照合部とから構成する。音信号が入力された時、音信号照合部での照合で音信号認識部が認識した音信号と格納された音信号とが一致した時、その音信号に対応して制御ユニットがバーナの作動を制御する。なお、メモリに格納された音信号に対して、音信号認識部が認識した音信号が一致したか否かの判断は、例えば、これら二つの音信号の一致率を算出し、算出した一致率が閾値を超えた場合に、音信号が一致したと判断するのが一般的である。音信号認識部が認識した音信号と、メモリに格納された音信号とが一致しなければ、制御ユニットはその音信号に対応する動作を実行しない。

特許第４３１３４９５号公報

使用者が緊急性の高い消火指示を音声で入力する際に、例えば使用者の発音が悪く、音声のうち一部の音が認識され難いような場合、メモリに格納された音信号との一致率が閾値を超えないため、バーナを速やかに消火させることができない可能性があった。

本発明の目的は、音声による消火指示をより確実に認識できる加熱調理器を提供することである。

請求項１に係る加熱調理器は、選択可能な操作指示を音声情報で示した音響モデルデータを記憶する記憶手段と、外部から入力された音声指示の音声データと、前記記憶手段に記憶された前記音響モデルデータとの一致率を算出する算出手段と、前記算出手段が算出した前記一致率が閾値を超えた場合に、前記音声指示を認識したと判断する判断手段とを備えた加熱調理器において、前記判断手段が、加熱源の消火を音声で指示する前記音声指示である消火指示を認識する際の第一閾値は、前記消火指示以外の前記音声指示を認識する際の第二閾値よりも低いことを特徴とする。

請求項１に係る加熱調理器によれば、音声指示を入力するに際し、雑音による誤操作を防止する為、加熱調理器は、音響モデルデータとの一致率を算出し、その一致率が閾値を超えた場合のみ音声指示を認識したと判断する。このような加熱調理器において、消火指示の認識を判断する際の第一閾値は、消火指示以外の音声指示を認識する際の第二閾値よりも低く設定されている。これにより、他の音声指示に比べて緊急性の高い消火指示をより確実に認識できるので、緊急時にロスなく対応できる。なお、操作指示とは、加熱調理器を操作する為の指示であり、音声指示は、操作指示に対応する音声の指示である。

コンロ１の斜視図である。 コンロ１の電気的構成を示すブロック図である。 音声指示「火力大」を音声認識する際の概念図である。 閾値テーブル７４１の概念図である。 音声操作制御処理のフローチャートである。 図５の続きを示すフローチャートである。 音声認識処理のフローチャートである。 音声指示を入力したときの状態遷移図の一例である。 表示部２２に説明画面１０１が表示された状態を示す図である。 表示部２２に説明画面１０２が表示された状態を示す図である。

以下、本発明の実施形態を説明する。以下に記載されている装置の構造、フローチャートなどは、特定的な記載がない限り、それのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例である。図面は、本発明が採用しうる技術的特徴を説明するために用いられるものである。以下説明は、図中に矢印で示す左右、前後、上下を使用する。

図１を参照し、コンロ１の構造を説明する。コンロ１は、ビルトインコンロである。コンロ１の上面には、天板３が設置される。天板３において、右手前には右コンロバーナ４、左手前には左コンロバーナ６、中央奥側には奥コンロバーナ５が設けられる。各コンロバーナ４〜６の中央には、鍋底に当接して調理鍋の温度を検出するセンサ組立２０が設けられる。センサ組立２０は、上下方向に出退可能に設けられ、サーミスタ４０（図２参照）を格納する。コンロバーナ４〜６の近傍には、失火を検出する為の熱電対５０（図２参照）、点火する為のイグナイタ６０（図２参照）が設けられる。天板３の後方部には、コンロ１内に設置されたグリル庫（図示略）の排気口７が設けられる。天板３の上面手前側の略中央部には、矩形状の表示部２２が設けられる。表示部２２は例えば液晶である。表示部２２には、コンロ１の操作画面（図示略）の他、後述する音声操作時における説明画面１０１〜１０４（図８〜図１１参照）等が表示される。

コンロ１の前面の略中央には、グリル扉８が設けられる。グリル扉８は手前側に移動可能に支持され、コンロ１内部に設けられるグリル庫（図示略）の前側の開口部を開閉する。グリル庫内には、グリルバーナ（図示略）が設けられる。グリルバーナの近傍にも、熱電対５０とイグナイタ６０が設けられる。グリルバーナは、例えば上火バーナと下火バーナを備えるとよい。グリル扉８の右側の領域には、右側から左側に向かって順に、正面視円形状の操作ボタン１１〜１３が横一列に並んで設けられる。グリル扉８の左側の領域にも、操作ボタン１１〜１３と同一高さ位置に、同一円形状の操作ボタン１４が設けられる。

操作ボタン１１は右コンロバーナ４、操作ボタン１２は奥コンロバーナ５、操作ボタン１３は左コンロバーナ６、操作ボタン１４はグリルバーナを、点火及び消火する為に押下される。操作ボタン１１〜１４は、対応するバーナの消火時、コンロ１の前面とほぼ面一の状態である（図１参照）。点火の為に押下されると、後述する制御回路７０によって、対応するバーナへの点火処理が実行され、公知のプッシュ・プッシュ機構（図示略）によって、操作ボタン１１〜１４は、コンロ１前面から前方に向けて略円柱状に突出し、該突出した状態で回動操作が可能となる。操作ボタン１１〜１４を回動操作すると、制御回路７０によって、回動操作量に応じたガス量になるように、対応するバーナへのガス供給量が調整される。

コンロ１の内部には、４つのガス量調節機構３０（図２参照）が設けられる。ガス量調節機構３０は、対応するコンロバーナ４〜６、及びグリルバーナへのガス供給量を調整する。ガス量調節機構３０は、弁機構部３１とモータ３２を備える。弁機構部３１は、例えばガス流路を流れるガス量を調整するニードル弁や電磁弁等の各種弁を備える。モータ３２は、弁機構部３１の弁を駆動し、ガス流路を流れるガス流量が調整される。モータ３２の駆動は、制御回路７０によって制御される。

操作ボタン１１〜１４を押し込んで手前に突出させると、制御回路７０は、ガス量調節機構３０のモータ３２に通電する。これにより、弁機構部３１が駆動され、ガス流路が開放されることで、対応するバーナにガスが供給される。そして、操作ボタン１１〜１４の回転方向と回転角度に応じて、制御回路７０は、モータ３２を正逆方向に回転し、弁機構部３１における弁の開度を調節する。これにより、ガス流路を流れるガス量が調節されることで、対応するバーナの火力が調節される。また、操作ボタン１１〜１４をコンロ１内部に押し込んで収容させると、制御回路７０は、モータ３２を逆回転させる。これにより、弁機構部３１の弁は逆向きに駆動され、ガス流路が閉じられることで、対応するバーナへのガスの供給が遮断される。

操作ボタン１１の直上には、電源ボタン２５が設けられる。操作ボタン１４の左斜め上方には、コンロ１前面のパネルを貫通する穴１７が設けられ、その穴１７に対して、マイク７６がコンロ１内部から臨むようにして設けられる。本実施形態のコンロ１は、音声操作機能を有する。音声操作機能とは、使用者の音声指示をマイク７６で受け付け、音声認識を行うことによって音声指示の内容を特定し、音声指示が対象とするバーナの火力操作を可能とする機能である。音声指示とは、例えば、バーナの火力操作、火力操作を行うバーナの場所の指定等を、コンロ１に対して音声で行う操作指示である。なお、音声操作機能を実行する為の音声操作制御処理（図５〜図７参照）については後述する。また、本実施形態は、説明の便宜上、右コンロバーナ４、左コンロバーナ６、奥コンロバーナ５、グリルバーナを夫々、右コンロ４、左コンロ６、奥コンロ５、グリルと呼ぶことがある。

図２を参照し、コンロ１の電気的構成を説明する。コンロ１は、制御回路７０を備える。制御回路７０は、ＣＰＵ７１、ＲＯＭ７２、ＲＡＭ７３、不揮発性メモリ７４等を備える。ＣＰＵ７１は、コンロ１の各種動作を統括制御する。ＲＯＭ７２は、音声操作制御プログラム等の各種プログラムを記憶する。音声操作制御プログラムは、後述する音声操作制御処理（図３，図４参照）を実行するものである。ＲＡＭ７３は、各種情報を一時的に記憶する。不揮発性メモリ７４は、温調制御の為の各種パラメータの他、バーナ火力情報、音響モデルデータ、閾値テーブル７４１（図３参照）等の各種データを記憶する。バーナ火力情報とは、モータ３２の出力軸の回転角度とバーナ火力とを対応づけた情報である。本実施形態では、例えば火力小から大までを１〜１０の１０段階に分け、夫々の段階に対してモータ３２の回転角度を割り当てている。これにより、ＣＰＵ７１は、モータ３２の出力軸の回転角度に基づき、対応するバーナ火力を特定できる。なお、音響モデルデータ、閾値テーブル７４１については後述する。

制御回路７０には、電源回路８１、サーミスタ入力回路８２、熱電対入力回路８３、イグナイタ回路８４、操作パネル２４、モータ制御回路８５、音声入力回路８６、音声出力回路８７、ブザー回路８８、表示制御回路８９、センサ１９等が電気的に各々接続される。使用者によって電源ボタン２５が押下されると、電源回路８１は、電源２３から供給される交流（例えば１００Ｖ）を直流（例えば５Ｖ）に降圧して整流し、各種回路に電力を供給する。故にコンロ１の電源はオンする。使用者によって電源ボタン２５が再押下されると、電源回路８１は、各種回路への電力供給を遮断する。故にコンロ１の電源はオフする。

サーミスタ入力回路８２は、各バーナに設けられたセンサ組立２０に格納するサーミスタ４０からの検出信号を、制御回路７０に入力する。熱電対入力回路８３は、熱電対５０からの検出値（熱起電力に対応する信号）を、制御回路７０に入力する。イグナイタ回路８４は、ＣＰＵ７１からの制御信号に基づき、対応するバーナのイグナイタ６０を駆動する。操作パネル２４は、コンロ１の前面パネルの右下部分に収容され、該部分を押し込むことによって手前側に引き出される。操作パネル２４は、使用者によるタイマ設定、調理メニューに応じた火力制御の選択等の入力等を受け付け、該入力信号を制御回路７０に入力する。モータ制御回路８５は、ＣＰＵ７１からの制御信号に基づき、４つのガス量調節機構３０のモータ３２の駆動を制御する。

音声入力回路８６は、マイク７６で集音された音声のアナログ信号をデジタル信号に変換し、制御回路７０に入力する。音声出力回路８７は、ＣＰＵ７１からの制御信号に基づき、音声のデジタル信号をアナログ信号に変換し、スピーカ７７に出力する。ブザー回路８８は、ＣＰＵ７１の制御信号に基づき、圧電ブザー７８を駆動する。表示制御回路８９は、ＣＰＵ７１からの制御信号に基づき、表示部２２に各種画面を表示する。センサ１９は、操作ボタン１１〜１４の夫々に設けられ、操作ボタン１１〜１４の回転方向と回転角度を検出し、該検出信号を制御回路７０に入力する。ＣＰＵ７１は、センサ１９からの検出信号に基づき、操作ボタン１１〜１４の回転方向と回転角度に対応するように、モータ３２の出力軸を回転させ、弁機構部３１を駆動させる。これにより、ガス流路を流れるガス量が調節され、対応するバーナの火力が調節される。

ガス量調節機構３０には、ポジションメータ３５が設けられる。ポジションメータ３５は、モータ３２の出力軸の回転角度を検出し、該検出信号を制御回路７０に入力する。ＣＰＵ７１は、ポジションメータ３５からの検出信号に基づき、モータ３２の出力軸の回転角度を認識できるので、不揮発性メモリ７４に記憶するバーナ火力情報を参照することで、対応するバーナ火力を特定できる。なお、コンロ１は、外部装置と無線又は有線で通信可能な通信部を備えてもよい。その場合、コンロ１は通信部を介して、外部装置から種々のプログラムやデータを受け取ることができ、例えば、制御内容を更新することができる。

コンロ１の音声認識の原理を簡単に説明する。音声認識は、周知の音声認識技術を用いることができ、例えば不揮発性メモリ７４に記憶する「音響モデルデータ」と、入力された音声指示の音声情報（例えば、波形データ）とのマッチング（照合）で行うとよい。「音響モデルデータ」とは、平均的な発音データを基に作られた音の波形に対し、音素と呼ばれる要素への切り分けを行った上で、夫々が「あ」「い」「う」等の母音や、「ｋ」「ｓ」「ｔ」などの子音のうち、どの特徴量を持つかを識別する為のモデルデータである。不揮発性メモリ７４には、コンロ１を操作する為に使用者が選択可能な操作指示を、それぞれ音声波形で示した複数の音響モデルデータが記憶されている。なお、マッチングには、例えば「HMM(Hidden Markov Model)」と呼ばれる理論を用いるとよい。マッチングは通常１０〜２０ミリ秒の単位で、単語の先頭から順次行うのがよい。

図３を参照し、音声認識の一例を説明する。音声認識は、後述する音声認識処理（図７参照）の中で実行される。ここでは、使用者から「火力大」の音声指示がマイク７６に入力された場合を想定して説明する。「火力大」の音声指示が入力されると、ＣＰＵ７１は、入力された音声指示の音声データを波形データに変換する。ＣＰＵ７１は「火力大」の波形データと、不揮発性メモリ７４に記憶する音響モデルデータとのマッチングを行う。「火力大」の音響モデルデータとのマッチングを行う場合、「火力大」の音響モデルデータは、例えば「か」、「りょ」、「く」、「だ」、「い」の５つの音素データに分離される。音素データには、夫々の音に応じた特徴量が定められている。一方、入力して変換された音声指示の波形データも、その時間変化に基づき５つの音素データに分離される。ＣＰＵ７１は音素データ毎に、音声指示の波形データと、音響モデルデータとのマッチングを行い、一致率を算出する。

図３には、一致率について、（１）と（２）の２つの例が図示されている。（１）の例では、「か」、「りょ」、「く」、「だ」、「い」の音素データ毎の一致率は、７５％、８５％、９５％、７０％、８５％であり、全体平均は８２％である。一方、（２）の例では、７３％、８２％、６２％、７４％、７５％であり、全体平均は７３％である。全体平均は、入力された音声指示の全体の一致率とみなせばよい。ＣＰＵ７１は、不揮発性メモリ７４に記憶された「火力大」に対応する閾値を読込み、（１）と（２）の夫々の一致率を閾値と比較する。

一致率が閾値を超えている場合、ＣＰＵ７１は、音声指示の波形データは、音響モデルデータと一致すると判定し、音声指示を認識したと判断する。一致率が閾値以下の場合、ＣＰＵ７１は、音声指示の波形データは、音響モデルデータと一致しないと判定し、音声指示を認識できなかったと判断する。例えば、「火力大」の閾値＝８０％の場合、（１）の例では一致すると判定し、（２）の例では一致しないと判定する。このような方法を用いることで、ＣＰＵ７１は音声指示を認識できる。なお、音声認識方法は、これ以外の方法でもよい。

図４を参照し、閾値テーブル７４１を説明する。閾値テーブル７４１は、音声指示ごとに閾値を夫々設定する。コンロ１に入力可能な音声指示は、例えば、「火力大」「火力中」「火力小」「消火」「音声操作開始」「音声操作終了」「右コンロ」「奥コンロ」「左コンロ」「グリル」の１０種類である。閾値が高ければ高いほど、音響モデルデータとの高度な一致が要求されるので、明確且つ正しい発音でコンロ１に入力しなければ、音声指示は認識され難い。それ故、外部からの雑音を誤認識するのを防止できる。一方、閾値が低ければ低いほど、音響モデルデータとの高度な一致は要求されないので、音響モデルデータに対して多少のズレがあっても、音声指示を認識させ易くすることが可能である。

本実施形態では、「消火」以外の音声指示の閾値は、一律８０％（本発明の「第一閾値」に相当）に設定され、「消火」の閾値のみ他の音声指示の閾値よりも低い６０％（本発明の「第二閾値」に相当）に設定されている。「消火」の閾値を低くすることで、他の音声指示に比べて緊急性の高い「消火」の音声指示をより確実に認識できるので、緊急時にロスなく対応できる。なお、閾値は、全ての音声指示において同じ値であってもよいし、音声指示ごとに変えてもよい。好ましくは、「消火」の音声指示の閾値は、他の音声指示の閾値よりも低い値に設定するのがよい。なお、不揮発性メモリ７４には、少なくも上記１０種類の音声指示に対応する１０種類の音響モデルデータが記憶されている。

図５〜図７を参照し、音声操作制御処理を説明する。使用者がコンロ１の電源ボタン２５を押下し、電源回路８１から制御回路７０に電力が供給されると、ＣＰＵ７１はＲＯＭ７２から音声操作制御プログラムを読込み、本処理を実行する。

図５に示すように、ＣＰＵ７１は初期設定を行う（Ｓ１）。初期設定では、ＣＰＵ７１は、各種処理に必要な設定値の初期化を行い、例えば、ＲＡＭ７３に記憶する後述する認識失敗回数ｋを０に初期化する。ＣＰＵ７１は、右コンロ４、左コンロ６、奥コンロ５、グリルのうち、何れかのバーナが点火されたか否か判断する（Ｓ２）。何れかのバーナが点火されるまで（Ｓ２：ＮＯ）、ＣＰＵ７１はＳ２に戻って待機する。何れかのバーナが点火された場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ７１は熱電対５０からの検出信号に基づき、点火されたバーナを特定し（Ｓ３）、点火中のバーナの情報を、点火バーナ情報としてＲＡＭ７３に記憶する。ＣＰＵ７１は点火案内の音声を出力する（Ｓ４）。例えば、右コンロ４が点火された場合、「右コンロが点火されました。」という音声を、スピーカ７７から出力する。これ以後、別のバーナが点火されて、複数のバーナが点火状態となる場合も、ＣＰＵ７１は、熱電対５０からの検出信号に基づき、点火されたバーナを特定し、点火バーナ情報としてＲＡＭ７３に記憶する。

ＣＰＵ７１は、使用者に音声操作の開始方法を知らせる為、音声操作の開始方法の説明の音声を、スピーカ７７から出力する（Ｓ５）。ＣＰＵ７１は例えば、「音声操作を開始するには、"音声操作開始"と話しかけて下さい。」という音声を、スピーカ７７から出力する。これを聞いた使用者は、マイク７６に向かって「音声操作開始」と話しかける。ＣＰＵ７１は、使用者からの「音声操作開始」の音声指示を認識する為、音声認識処理を実行する（Ｓ６）。

図７を参照し、音声認識処理を説明する。ＣＰＵ７１は、マイク７６により音声入力があったか判断する（Ｓ４１）。音声入力があるまでは（Ｓ４１：ＮＯ）、ＣＰＵ７１はＳ４１に戻って待機する。音声入力があった場合（Ｓ４１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ７１は入力された音声のアナログデータを波形データに変換する（Ｓ４２）。変換した波形データは、ＲＡＭ７３に一旦記憶する。ＣＰＵ７１は、不揮発性メモリ７４に記憶された音響モデルデータを順次読込み（Ｓ４３）、ＲＡＭ７３に記憶した波形データとのマッチングを行い、一致率を夫々算出する（Ｓ４４）。なお、マッチング方法と一致率の算出方法については、上記の通りである。算出した一致率は、ＲＡＭ７３に一旦記憶する。ＣＰＵ７１は、不揮発性メモリ７４に記憶する閾値テーブル７４１（図４参照）より、マッチングを行った音声指示に対応する閾値を読み込む（Ｓ４５）。

ＣＰＵ７１は、ＲＡＭ７３に記憶する認識失敗回数が３以上か否か判断する（Ｓ４６）。認識失敗回数ｋとは、同一の音声指示について認識を失敗した回数である。認識失敗回数ｋが３未満である場合（Ｓ４６：ＮＯ）、ＣＰＵ７１は、マッチングを行った音響モデルデータの中で、一致率が閾値を超える音響モデルデータが有るか判断する（Ｓ４８）。一致率が閾値を超える音響モデルデータが有る場合（Ｓ４８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ７１は、その音響モデルデータに対応する音声指示の認識に成功したと判定する（Ｓ４９）。なお、一致率が閾値を超える音響モデルデータが複数有る場合は、その中で最も一致率が高い音響モデルデータに対応する音声指示の認識に成功したと判定すればよい。

ＣＰＵ７１は、使用者からの「音声操作開始」の認識に成功した場合（Ｓ４８：ＹＥＳ、Ｓ４９）、認識を成功した音声指示の情報を、音声認識情報として、ＲＡＭ７３に記憶する（Ｓ５０）。ＣＰＵ７１はＲＡＭ７３に記憶する認識失敗回数ｋを０に初期化し（Ｓ５１）、全てのバーナ火力が１に変更中か否か判断する（Ｓ５２）。全てのバーナ火力が１に変更中では無いので（Ｓ５１：ＮＯ）、ＣＰＵ７１は、音声認識処理を終了し、図５のＳ７の処理に移行する。

一方、ＣＰＵ７１は、外部の雑音、使用者の訛り、発音の強弱等によって、一致率が閾値を超えない場合がある。この場合（Ｓ４８：ＮＯ）、ＣＰＵ７１は、音声指示の認識失敗と判断し（Ｓ５４）、例えば、「認識できませんでした。」という音声を、スピーカ７７から出力することで、エラー報知を行う（Ｓ５５）。なお、エラー報知は、表示部２２にエラー表示を行うことで行ってもよい。ＣＰＵ７１は、ＲＡＭ７３に記憶する認識失敗回数ｋに１加算し（Ｓ５６）、１加算後の認識失敗回数ｋが４以上か否か判断する（Ｓ５７）。認識失敗回数ｋが４未満の場合（Ｓ５７：ＮＯ）、ＣＰＵ７１は、Ｓ４１に戻り、使用者からの音声指示を再度受け付ける。

エラー報知を受けた使用者は、音声指示が認識されなかったことが分かるので、音声指示の認識が成功するまで、同一の音声指示を繰り返し入力する。「音声操作開始」の認識が２回目で成功した場合（Ｓ４８：ＹＥＳ、Ｓ４９）、ＣＰＵ７１は、ＲＡＭ７３に音声認識情報を記憶し（Ｓ５０）、認識失敗回数ｋを０に初期化する（Ｓ５１）。全てのバーナ火力が１に変更中ではないので（Ｓ５２：ＮＯ）、ＣＰＵ７１は、音声認識処理を終了し、図５のＳ７の処理に移行する。

一方、「音声操作開始」の認識を３回連続して失敗した場合、音声が繰り返し入力されていることから、その音声が雑音である可能性は低い。即ち、認識失敗の原因は、使用者の発音の訛り、発音の強弱、スピード等による可能性が高い。この場合、使用者は正しい発音で音声指示を入力しているつもりでも、マッチングの一致率は閾値を超えないので、いつまで経っても音声指示が認識されない。音声指示を繰り返し入力しても認識されなければ、使用者はストレスを感じる可能性がある。

そこで、ＣＰＵ７１は、この使用者のストレスを軽減する為、一致率を判定する為に用いる閾値を、現在の値よりも１０％下げる（Ｓ４７）。「音声操作開始」の閾値は８０％であるので、７０％に変更する。変更した閾値は、ＲＡＭ７３に記憶する。これにより、「音声操作開始」の音声指示は、通常時に比べて認識され易くなる。閾値を下げた結果、一致率が閾値を超えた場合（Ｓ４８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ７１は、「音声操作開始」の認識に成功できる（Ｓ４９）。これにより、コンロ１は、繰り返し音声指示を入力しても認識されないことによる使用者のストレスを軽減できる。ＣＰＵ７１は、「音声操作開始」の情報を、音声認識情報としてＲＡＭ７３に記憶し（Ｓ５０）、認識失敗回数ｋを０に初期化する（Ｓ５１）。全てのバーナ火力が１に変更中ではないので（Ｓ５２：ＮＯ）、ＣＰＵ７１は、音声認識処理を終了し、図５のＳ７の処理に移行する。

一方、認識失敗回数ｋが３で閾値を下げても（Ｓ４６：ＹＥＳ、Ｓ４７）、一致率が閾値を超えない場合（Ｓ４８：ＮＯ）、音声指示の認識は失敗であるので（Ｓ５４）、ＣＰＵ７１はエラー報知を行い（Ｓ５５）、認識失敗回数ｋに１加算する（Ｓ５６）。この場合、認識失敗回数ｋ＝４となり、閾値を下げても音声指示が認識されないことから、使用者は間違った音声指示で入力している可能性が高い。そこで、ＣＰＵ７１は、使用者に正しい音声指示を再認識させる為、入力可能な音声指示の再報知を行う（Ｓ５８）。再報知の一例として、例えば、Ｓ５のガイド音声と同じように、「音声操作を開始するには、"音声操作開始"と話しかけて下さい。」という音声を、スピーカ７７から出力するとよい。これにより、使用者は、正しい音声指示を再確認できるので、正しい音声指示で入力を再度試みることができる。

ここで、コンロ１では、バーナが点火していても、音声指示が認識されない状態が続いているので、火力を一旦弱める為に、ＣＰＵ７１は、現在点火中のバーナと、夫々のバーナ火力を特定し、元火力情報としてＲＡＭ７３に一旦記憶した上で（Ｓ５９）、現在点火中の全てのバーナ火力を１に変更する（Ｓ６０）。なお、バーナ火力は、点火中のバーナに対応するガス量調節機構３０のモータ３２の回転角度を求め、不揮発性メモリ７４に記憶するバーナ火力情報を参照して特定すればよい。これにより、音声指示が認識されるまで、ひとまず火力が弱められるので、コンロ１の安全性を向上できる。使用者が正しい音声指示を再確認できたことから、ＣＰＵ７１は、認識失敗回数ｋを０に初期化し（Ｓ６１）、Ｓ４１に戻って、使用者からの音声指示を再度受け付ける。

そして、使用者から再度入力された音声指示のマッチングを行った結果、一致率が閾値を超える音響モデルデータが有った場合（Ｓ４８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ７１は音声指示の認識は成功したと判定する（Ｓ４９）。ＣＰＵ７１は、「音声操作開始」の情報を、音声認識情報としてＲＡＭ７３に記憶し（Ｓ５０）、認識失敗回数ｋを０に初期化する（Ｓ５１）。そして、Ｓ５９の処理で、全てのバーナ火力が１に変更中であるので（Ｓ５２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ７１は、ＲＡＭ７３に記憶した元火力情報に基づき、バーナ火力を元火力に復帰させ（Ｓ５３）、音声認識処理を終了し、図５のＳ７の処理に移行する。

図５に戻り、音声認識処理（Ｓ６）を終了すると、ＣＰＵ７１は、ＲＡＭ７３に記憶する音声認識情報に従って音声操作を開始すると共に、例えば、「音声操作を開始します。」という音声操作開始案内を、スピーカ７７から出力する（Ｓ７）。これにより、使用者は、コンロ１において音声操作が開始されたことを認識できる。ＣＰＵ７１は、現在点火中のバーナに基づき、現在受付可能な火力操作を決定する（Ｓ８）。なお、本実施形態では、右コンロ４、奥コンロ５、左コンロ６、グリルの夫々で選択可能な火力操作は、「火力大」、「火力中」、「火力小」、「消火」の４種類であるが、バーナ毎に変えてもよい。

ここで、図８に示す状態Ａを想定する。状態Ａでは、左コンロ６、奥コンロ５、グリルが点火されている。それ故、ＣＰＵ７１は、現在受付可能な火力操作として、「火力大」、「火力中」、「火力小」、「消火」に決定すればよい。ＣＰＵ７１は、決定した現在受付可能な火力操作の情報を、ＲＡＭ７３に記憶する。ＣＰＵ７１は、ＲＡＭ７３に記憶する現在受付可能な火力操作の情報に基づき、使用者に対し、コンロ１で現在受付可能な項目の選択肢を知らせる為のガイド音声を作成し、スピーカ７７から出力する（Ｓ９）。ガイド音声として、例えば、「火力大、火力中、火力小、消火、音声操作終了の中から希望する操作を一つ選び、音声指示をして下さい。」という音声を出力する。なお、現在受付可能な項目の中には、現在受付可能な火力操作に加え、「音声操作終了」が含まれるので、途中で音声操作から手動操作に切替えたい場合等に便利である。

これと同時に、ＣＰＵ７１は、表示部２２に、説明画面１０１（図９参照）を表示する（Ｓ１０）。説明画面１０１には、出力したガイド音声と同じ内容が表示される。これにより、使用者は、現在受付可能な項目を、音声と表示の両方で認識できるので、音声指示の単語を明確に認識できる。特に料理中は、例えば食材をフライパン等で炒めるときの油の音、換気扇の音、調理器具同士が当たったときの音等、様々な要因の雑音があるので、スピーカ７７からのガイド音声だけでは、聞き逃しがあったり、聞いても後に忘れてしまう可能性がある。本実施形態では、ガイド音声をスピーカ７７から出力すると共に、表示部２２に説明画面１０１を表示するので、仮にガイド音声で出力された説明を聞き逃してしまった場合でも、表示部２２に表示された説明画面１０１で確認できる。さらに、現在受付可能な項目の単語を、説明画面１０１で明確に表示できるので、使用者は、コンロ１に対して正確な単語で発話できる。それ故、音声指示の誤認識の可能性を低減できる。また、使用者が間違った単語で音声指示を入力してしまうのを防止できる。

ガイド音声を聞いた使用者は、認識した項目の中から、点火中のバーナに対して行いたい一つの操作を選び、コンロ１に対して話しかける。ＣＰＵ７１は、図６と同じ上記の音声認識処理を実行する（Ｓ１１）。音声認識処理では上記と同様に、ＣＰＵ７１は、使用者から入力された火力操作の音声指示を受け付け、音響モデルデータとのマッチングを行うことによって一致率を算出し、算出した一致率と閾値に基づき、音声指示の認識の成功と失敗を判定する。

例えば、図８に示す状態Ａで、左コンロ６のバーナ火力を大にする場合を想定する。なお、本実施形態では、バーナ火力を１０段階で切替え可能であるので、例えば、「火力大」は、バーナ火力を９に変更する音声指示であり、「火力中」は、バーナ火力を５に変更する音声指示であり、「火力小」は、バーナ火力を２に変更する音声指示である。

図３，図７に示すように、ＣＰＵ７１は、使用者から「火力大」の音声指示を受け付けると（Ｓ４１）、「火力大」の音声データを波形データに変換し（Ｓ４２）、変換した波形データを音素データ毎に切り分ける。ＣＰＵ７１は、不揮発性メモリ７４に記憶する音響モデルデータを順次読込み（Ｓ４３）、ＲＡＭ７３に記憶した波形データとのマッチングを行い、一致率を算出する（Ｓ４４）。ＣＰＵ７１は閾値を閾値テーブル７４１から読み込み（Ｓ４５）、一致率を閾値と比較する（Ｓ４６：ＮＯ、Ｓ４８）。図３に示すように、「火力大」の音響モデルデータとのマッチングにおいて、音素データの夫々の一致率が（２）であった場合、全体平均は７３％であるので、閾値である８０％よりも低い。それ故、音声指示の認識は失敗であるので（Ｓ４８：ＮＯ、Ｓ５１）、ＣＰＵ７１は、使用者からの音声指示を再度受け付け、音声指示の認識を再度試みる（Ｓ４１〜Ｓ４５）。

そして、仮に音声認識を３回連続して失敗した場合（Ｓ４６：ＹＥＳ）、その音声が雑音である可能性が低いことから、使用者からの音声指示を認識し易くする為、ＣＰＵ７１は、「火力大」の閾値を、現在の値よりも１０％下げる（Ｓ４７）。「火力大」の閾値は８０％から７０％に変更される。変更した閾値は、ＲＡＭ７３に一旦記憶する。閾値が７０％に下がった結果、（２）の一致率は、閾値を超えるので（Ｓ４８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ７１は、「火力大」の認識に成功したと判定する（Ｓ４９）。これにより、コンロ１は、繰り返し音声指示を入力しても認識されないことによる使用者のストレスを軽減できる。ＣＰＵ７１は、認識を成功した「火力大」の情報を、音声認識情報としてＲＡＭ７３に記憶し、図５のＳ１２の処理に移行する。

図５に戻り、ＣＰＵ７１は、ＲＡＭ７３に記憶された音声認識情報に基づき、認識を成功した音声指示は「音声操作終了」であるか否か判断する（Ｓ１２）。音声指示が「音声操作終了」であった場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ７１は、音声操作を終了すると共に、「音声操作を終了しました。」という音声を、スピーカ７７から出力し（Ｓ１３）、Ｓ５の処理に戻る。これにより、使用者は、音声操作が終了したことを認識できる。

認識を成功した音声指示は「火力大」であるので（Ｓ１２：ＮＯ）、図６に示すように、ＣＰＵ７１は、現在点火中のバーナは一つか否か判断する（Ｓ２０）。図８に示す状態Ａでは、３つのバーナ（左コンロ６、奥コンロ５、グリル）が点火中であるので（Ｓ２０：ＮＯ）、受け付けた火力操作が、３つの点火中のバーナのうち、どの場所のバーナを対象としているのか不明である。それ故、ＣＰＵ７１は、火力操作の対象であるバーナの場所を音声指示で特定する必要がある。そこで、ＣＰＵ７１は、現在点火中のバーナと、夫々のバーナ火力を特定し、元火力情報としてＲＡＭ７３に一旦記憶する（Ｓ２１）。

状態Ａでは、左コンロ６の火力は３、奥コンロ５の火力は３、グリルの火力は８である。そして、ＣＰＵ７１は、点火中である左コンロ６、奥コンロ５、グリルの夫々のガス量調節機構３０のモータ３２を駆動し、弁機構部３１を駆動することで、状態Ｂのように、３つの点火中である左コンロ６、奥コンロ５、グリルのバーナ火力を一旦全て１に変更し、火力を最小に切替える（Ｓ２２）。これにより、「火力大」を実行する対象バーナの場所が特定されるまでは、ひとまず火力が弱められるので、火力を弱める等の早急に行う必要がある場合等にも十分対応できる。

続いて、ＣＰＵ７１は、現在点火中のバーナに基づき、先に受け付けた火力操作を受付可能な場所を抽出する（Ｓ２３）。火力操作を受付可能な場所は、点火中である奥コンロ５、左コンロ６、グリルである。そこで、ＣＰＵ７１は、使用者に火力操作の場所を音声指示で特定させる為、コンロ１で受付可能な項目の選択肢を知らせる為のガイド音声を作成し、スピーカ７７から出力する（Ｓ２４）。ガイド音声として、例えば、「左コンロ、奥コンロ、グリル、消火、音声操作終了の中から一つを選び、音声指示をして下さい。」という音声を出力する。これと同時に、ＣＰＵ７１は、表示部２２に説明画面１０２（図１０参照）を表示する（Ｓ２５）。説明画面１０２には、出力したガイド音声と同じ内容が表示される。

使用者は、音声と表示で知らされた場所の中から、音声指示で指定した火力操作を行うバーナの場所を選び、コンロ１に対して話しかける。使用者は、コンロ１に向かって「左コンロ」と話しかける。ＣＰＵ７１は、音声認識処理を実行する（Ｓ２６）。音声認識処理は、図６と同じである。音声認識処理では、上記と同様に、使用者から入力された火力操作を行う場所の音声指示を受け付け、音響モデルデータとのマッチングを行うことによって一致率を算出し、算出した一致率と閾値に基づき、音声指示の認識の成功と失敗を判定する。そして、使用者から受け付けた「左コンロ」の認識を成功した場合（Ｓ４８：ＹＥＳ、Ｓ４９）、ＣＰＵ７１は、認識を成功した「左コンロ」の情報を、音声認識情報としてＲＡＭ７３に記憶する（Ｓ５０）。ＣＰＵ７１は、音声認識処理を終了する（Ｓ５１、Ｓ５２：ＮＯ）。

図６に戻り、ＣＰＵ７１は、認識した音声指示は「音声操作終了」であるか否か判断する（Ｓ２７）。音声指示が「音声操作終了」であった場合（Ｓ２７：ＹＥＳ）、ＣＰＵ７１は、図５のＳ５に進み、音声操作を終了する共に、「音声操作を終了しました。」という音声を、スピーカ７７から出力する（Ｓ３４）。ＣＰＵ７１は、Ｓ５の処理に戻る。これにより、使用者は、音声操作が終了したことを認識できる。

認識を成功した音声指示は「左コンロ」であるので（Ｓ２７：ＮＯ）、ＣＰＵ７１は、左コンロ６を対象バーナに決定する（Ｓ２８）。対象バーナとは、先に受け付けた火力操作を行う対象のバーナである。ＣＰＵ７１は、左コンロ６を火力大に変更する内容の実行操作音声を作成し、スピーカ７７から出力する（Ｓ２９）。ＣＰＵ７１は、例えば「左コンロを火力大に変更します。」という実行操作音声を出力する。これにより、使用者は、左コンロ６のバーナ火力が大に変更されることを認識できる。

実行操作音声を出力した後、ＣＰＵ７１は対象バーナである左コンロ６に対し、認識に成功した火力操作である「火力大」を実行する（Ｓ３０）。これにより、状態Ｃのように、左コンロ６のバーナ火力は、火力１から９に変更される。さらに、これと同時に、又はこれに少し遅れて、ＣＰＵ７１は、対象バーナ以外のバーナ火力を、ＲＡＭ７３に記憶する元火力情報を参照し、元火力に復帰させる（Ｓ３１）。対象バーナ以外のバーナは、奥コンロ５とグリルである。これにより、状態Ｃのように、奥コンロ５のバーナ火力は１から元火力である３に復帰し、グリルのバーナ火力は１から元火力である８に復帰する。このように、複数のバーナが点火状態であっても、使用者の音声指示で、特定のバーナのみを正しく安全に操作できる。また、本実施形態では、火力操作が実行される前に、実行操作音声が出力されるので、使用者はこれから火力が切り替わるのを事前に認識できるので、火力が不意に切り替わるのを防止できる。

次いで、ＣＰＵ７１は点火中のバーナが有るか否か判断する（Ｓ３２）。点火中のバーナが有る場合（Ｓ３２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ７１は、図５のＳ８に戻り、現在点火中のバーナについて、上記処理を繰り返す。一方、コンロ１のバーナが全て消火されている場合（Ｓ３２：ＮＯ）、ＣＰＵ７１は、音声操作を終了し、音声操作終了の音声をスピーカ７７から出力する（Ｓ３３）。ＣＰＵ７１は、図５のＳ２に戻り、再びバーナが点火されるのを監視し、上記処理を繰り返す。

なお、図６のＳ２０の処理において、点火中のバーナが一つであった場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）、対象バーナは、現在点火中である一のバーナであるので、火力操作を実行する場所を特定する必要が無い。よって、仮に、左コンロ６のみが点火している場合、ＣＰＵ７１は、左コンロ６を火力大に切替える内容の実行操作音声を作成し、スピーカ７７から出力する（Ｓ３４）。そして、ＣＰＵ７１は、点火中である左コンロ６に対し、火力操作である火力大を実行する（Ｓ３５）。ＣＰＵ７１はＳ３２に処理を進め、上記処理を繰り返す。

以上説明したように、本実施形態のコンロ１のＣＰＵ７１は、外部から入力された音声指示を波形データに変換する。コンロ１の不揮発性メモリ７４には、選択可能な操作指示を音声波形で示した音響モデルデータが記憶されている。ＣＰＵ７１は、音声指示を変換した波形データと、不揮発性メモリ７４に記憶された音響モデルデータとの一致率を算出する。一致率が閾値を超えた場合に、音声指示を認識したと判断する。これにより、コンロ１は、外部から入力された雑音を誤認識して動作してしまうのを防止できる。このようなコンロ１において、不揮発性メモリ７４には、閾値テーブル７４１が記憶されている。閾値テーブル７４１には、複数の音声指示ごとに閾値が設定されている。複数の音声指示の中には、バーナの消火を音声で指示する消火指示が含まれている。そして、消火指示を認識する際の閾値は、消火指示以外の音声指示を認識する際の閾値よりも低く設定されている。これにより、ＣＰＵ７１は、他の音声指示に比べて緊急性の高い消火指示をより確実に認識できるので、緊急時にロスなく対応できる。

以上説明において、コンロ１は、本発明の「加熱調理器」の一例である。右コンロ４、奥コンロ５、左コンロ６、グリルは、本発明の「加熱源」の一例である。図７の音声認識処理において、Ｓ４２の処理を実行するＣＰＵ７１は、本発明の「変換手段」の一例である。不揮発性メモリ７４は、本発明の「記憶手段」の一例である。Ｓ４４の処理を実行するＣＰＵ７１は、本発明の「算出手段」の一例である。Ｓ４５，Ｓ４８の処理を実行するＣＰＵ７１は、本発明の「判断手段」の一例である。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。本実施形態では、ビルトインタイプのコンロ１を例示したが、テーブルコンロであってもよい。コンロバーナの数は一つでも複数でもよく、グリルは省略してもよい。また、コンロ以外の加熱調理器であってもよく、例えば、グリルのみを備える加熱調理器であってもよい。また、ガス調理器に限らず、電磁調理器であってもよい。

上記実施形態の音声認識処理では、閾値を下げるときの認識失敗回数ｋの判断基準を３回にしているが、これに限定されず、自由に変更可能である。

上記形態の音声認識処理では、認識失敗回数ｋが４回以上になった場合（Ｓ５７：ＹＥＳ）、ＣＰＵ７１は点火中の全てのバーナ火力を弱める（Ｓ６０）。つまり、火力を弱めるときの認識失敗回数ｋの判断基準を、閾値を下げるときの認識失敗回数ｋの判断基準（３回）よりも多い４回にしているが、閾値を下げるときの認識失敗回数ｋの判断基準と同じ３回にしてもよい。また、Ｓ５９、Ｓ６０の処理を省略してもよい。

上記形態の音声認識処理では、認識失敗回数ｋが４回以上になった場合（Ｓ５７：ＹＥＳ）、ＣＰＵ７１は、入力可能な音声指示を再報知する（Ｓ５８）。つまり、再報知するときの認識失敗回数ｋの判断基準を、閾値を下げるときの認識失敗回数ｋの判断基準（３回）よりも多い４回にしているが、閾値を下げるときの認識失敗回数ｋの判断基準と同じ３回にしてもよい。また、Ｓ５８の処理を省略してもよい。

上記実施形態の音声認識処理では、認識失敗回数ｋが４回以上になった場合（Ｓ５７：ＹＥＳ）、ＣＰＵ７１は、入力可能な音声指示を再報知した後（Ｓ５８）、認識失敗回数ｋを０に初期化するが（Ｓ６１）、初期化しなくてもよい。また、認識失敗回数ｋがさらに増えるような場合は、例えば、音声操作を強制終了させたり、バーナを消火させてもよい。

上記実施形態の音声認識処理のＳ４９において、音声指示を受け付けて認識が完了したときに、音声を受け付けたことを報知する為の音声、例えば「ポーン」というチャイム音等をスピーカ７７から出力するようにするとよい。これにより、使用者が自ら発話した音声指示がコンロ１に認識されたか否かを速やかに認識できる。発話してもチャイムが鳴らなければ、音声認識は失敗したことが分かるので、使用者は再度発話を試みることができる。

上記実施形態の音声認識処理のＳ６０と、音声操作制御処理のＳ２２では、対象バーナ以外の他の点火中のバーナの火力について、一律に火力１に弱めているが、現在の火力よりも弱めればよく、同じ火力に弱めなくてもよい。

上記実施形態では、バーナに対応するガス量調節機構３０のモータ３２を駆動することで、弁機構部３１の弁の開度を調節し、バーナの火力を調節しているが、ガス量調節機構の構造は、これ以外の構造でもよく、例えば、ガス供給管に複数のバイパス路と電磁弁を設け、電磁弁を開閉することで、バーナに流れるガス量を調節してもよい。

上記実施形態では、コンロ１に設けられたマイク７６で集音した音声指示をＣＰＵ７１が波形データに変換し、その波形データと、不揮発性メモリ７４に記憶された音響モデルデータとのマッチングを行うことで、音声認識を行っているが、例えば、外部の入力装置で音声指示を受け付け、その音声指示を波形データに変換し、デジタル化した状態で、無線又は有線でコンロに入力するようにしてもよい。

例えば、コンロをＬＡＮ又はインターネット等に接続し、外部の入力装置で受け付けられ、波形データに変換された音声指示のデータをデジタル化した状態で、ＬＡＮ経由又はインターネット経由等でコンロに入力するようにしてもよい。好ましくは、コンロと外部の入力装置を１対１で通信可能な状態にするのがよい。例えば、コンロと外部の入力装置を、例えばBluetooth（登録商標）等の無線で通信可能とし、外部の入力装置で受け付けられ、波形データに変換された音声指示のデータをデジタル化した状態で、無線でコンロに入力するのがよい。なお、外部の入力装置としては、例えば、携帯端末、スマートフォン、マイクを備えたヘッドフォン等の入力装置等が挙げられる。

１ コンロ
７０ 制御回路
７１ ＣＰＵ
７４ 不揮発性メモリ
７４１ 閾値テーブル

Claims (1)

1. 選択可能な操作指示を音声情報で示した音響モデルデータを記憶する記憶手段と、外部から入力された音声指示の音声データと、前記記憶手段に記憶された前記音響モデルデータとの一致率を算出する算出手段と、前記算出手段が算出した前記一致率が閾値を超えた場合に、前記音声指示を認識したと判断する判断手段とを備えた加熱調理器において、
   前記判断手段が、加熱源の消火を音声で指示する前記音声指示である消火指示を認識する際の第一閾値は、前記消火指示以外の前記音声指示を認識する際の第二閾値よりも低いこと
   を特徴とする加熱調理器。

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