JP7237356B2

JP7237356B2 - Ｃａｄ制御支援システム

Info

Publication number: JP7237356B2
Application number: JP2019155714A
Authority: JP
Inventors: 睦野口
Original assignee: 株式会社トーアエンジニアリング
Priority date: 2019-08-28
Filing date: 2019-08-28
Publication date: 2023-03-13
Anticipated expiration: 2039-08-28
Also published as: JP2021033839A

Description

本発明は、音声によってＣＡＤ装置を制御するＣＡＤ制御支援システムに関する。

住宅設計では、ＣＡＤ装置を使用して間取り図を作成する。この装置の操作では、作図とともに、住宅の構造体の材料の種類や配置その他様々な項目の入力処理を行う。ＣＡＤ装置には、この作業のために多種多様なコマンドリストが用意されている。しかしながら、描画コマンドや部品選択用コマンドのリストを表示させて、該当するコマンドを選択する作業は極めて煩雑である。例えば、大項目から中項目をそれぞれ選択し、その後部品リストを表示して、その中から該当する部品を選択すると言う作業を行う。この部品リストを表示させるまで何度もメニューを開き煩雑な選択操作を行うことが多い。音声によって直接該当するコマンドを選択すればこの問題の一部が解決する（特許文献１）（特許文献２）。

特開２０１８－４９３５０号公報特開平４－２１１８２８号公報

上記の技術を採用すれば、描画コマンドや部品選択用コマンドを直接指定してＣＡＤ装置を操作することができる。ところが、建物の設計用のＣＡＤ装置では、多種多様な専門用語を使用する。市場に供給されている音声認識エンジンはきわめて認識精度が高いため利用価値が高い。これを利用すればよいが、専門用語を認識させるためには辞書を準備し、十分学習をさせなければならない。さもなければ誤変換が頻発する。専門用語辞書のメンテナンスは容易でない。また、ある程度の誤変換は許容しなければならないから、誤ったコマンドが選択されないようにそのつど確認画面を表示することになり、操作性の向上の妨げになっていた。

以下の構成はそれぞれ上記の課題を解決するための手段である。

＜構成１＞
かなのみから構成されたかな文字列をキーとして、かな文字列と、ＣＡＤ装置で描画する部品を呼び出すための命令を含むＣＡＤ制御用のコマンドとを対応付けたコマンドリストを記憶した記憶装置と、
ＣＡＤ装置を制御するために入力された音声信号を音声認識エンジンに送る音声入力装置と、
音声認識エンジンによる認識結果を取得して、この認識結果を、かなのみから構成されたかな文字列に変換するかな文字化手段と、
このかな文字化手段から出力されるかな文字列を検索用のキーに使用して、上記コマンドリストを検索して、対応付けて記憶された、ＣＡＤ制御用のコマンドを選択して、ＣＡＤ装置に送るコマンド選択装置とを備え、
上記のかな文字化手段が取得した音声認識エンジンによる認識結果をかな文字列に変換し、
上記のコマンド選択装置がコマンドリストを検索し、
コマンド選択装置はその文字列でコマンドの選択が可能かどうかという判断をして、
可能ならばＣＡＤ装置に選択したコマンドを送ることを特徴とする音声によるＣＡＤ制御支援システム。

＜構成２＞
上記のかな文字化手段が取得した音声認識エンジンによる認識結果をかな文字列に変換し、
上記のコマンド選択装置がコマンドリストを検索し、
コマンド選択装置はその文字列でコマンドの選択が可能かどうかという判断をして、
可能でなければコマンド選択装置がその文字列の構文解析をし、
コマンド選択装置が解析した文字列で再びコマンドリストを検索し、
コマンド選択装置は解析した文字列でコマンドの選択が可能かどうかという判断をし、
可能ならばＣＡＤ装置に選択したコマンドを送り、
可能でなければエラー処理をするという処理を実行することを特徴とする構成１に記載の音声によるＣＡＤ制御支援システム。

＜構成３＞
上記コマンドリストは、それぞれユニークな重複の無いかな文字列とＣＡＤ制御用のコマンドとを一対一またはＮ対一で対応付けたもので、、
上記コマンド選択装置は、構文解析をしたときにデータベースに登録されたものと意味が同等のかな文字列は、N対一のNのかな文字列に自動的に含めるようにして、学習によるコマンドリストの最適化処理を実行することを特徴とする構成２に記載のＣＡＤ制御支援システム。

＜構成４＞
コンピュータを、構成１乃至３のいずれかに記載の手段として機能させるコンピュータプログラム。

＜構成５＞
構成４に記載のコンピュータプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。

音声認識エンジンによる認識結果は漢字混じりで、専門用語の場合には変換ミスもある。発音が正しく認識されているならば、かな文字列に戻してしまうことで、変換ミスの影響が無くなる。予めかな文字列とコマンドを対応付けたコマンドリストを作成しておけば、音声により容易に直接コマンドを呼び出すことができる。多種のコマンドメニューを順番に表示して目的のコマンドを選択する従来の作業を大幅に簡略化できる。

かな文字列とコマンドを一対一で対応付けておけば、複数のコマンドがヒットして選択をするという操作も不要になる。これで作業性が向上する。ＣＡＤ装置の操作では、部品の選択が最も高頻度で煩わしい。部品名を直接指定して直ちに該当する部品を選択できると作業性が向上する。同じ部品に複数の呼び方があればＮ対１で対応付けると、さらに操作性が向上する。

本発明のＣＡＤ制御支援システムの機能ブロック図である。コマンドリストの実施例を示す説明図である。コマンドリストの最適化処理の説明図である。演算処理装置の動作フローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を実施例毎に詳細に説明する。

図１の本発明のＣＡＤ制御支援システム１０において、利用者１１が、ＣＡＤ装置１２を使用して、音声入力制御機能を利用しながら、例えば、住宅の設計図を作成する。ここで、ＣＡＤ装置１２の演算処理装置２３には、この機能を活用するために、ＣＡＤ本来の制御機能とは別に、音声入力装置２８と通信装置２９とかな文字化手段３２とコマンド選択装置３４とが設けられている。

また、ＣＡＤ装置１２の記憶装置２２には、かな文字列１６とＣＡＤ制御用のコマンド１８とを対応付けたコマンドリスト２０とが記憶されている。また、ＣＡＤ装置１２は、図示しない通信ネットワークを介してサーバ装置１４と接続されている。サーバ装置１４は大量のデータを利用した学習により音声認識性能を日々向上させて、市場に音声変換サービスを提供しているものを利用する。

音声入力装置２８は、マイク等を備え、ＣＡＤ装置１２を制御するために利用者１１により入力された音声信号２４を音声認識エンジン２６に送る機能を持つ。かな文字化手段３２は、音声認識エンジン２６による認識結果３０を取得して、この認識結果３０をかなのみから構成されたかな文字列１６に変換する機能を持つ。

通信装置２９は、音声入力装置２８やかな文字化手段３２とサーバ装置１４との間の信号の送受信を制御する機能を持つ。コマンド選択装置３４は、かな文字化手段３２から出力されるかな文字列１６を検索用のキーに使用して、上記コマンドリスト２０を検索して、かな文字列１６に対応付けて記憶されたコマンドを選択してＣＡＤ装置１２に送る機能を持つ。

次に図２を参照して説明をする。利用者１１は、例えば、リビング、キッチン、廊下、玄関、トイレ等を含む間取り図を作成して、ドアや窓の種類を選択し、床板の材質を選択するといった作業を行う。

音声操作を利用しない従来では、次のようにＣＡＤ装置を操作していた。はじめに例えば、リビング、キッチン等の配置を決めて、そのサンプル図形リストを表示させる。主な部屋の図形を配置した後は例えば、キッチンユニット等の部品を選択する。タイプを選択し、メーカーを選択し、さらに製品番号を選択して目的の部品を表示させる。窓やトイレなどの部品選択でも同様の作業をする。

一方、本発明では、音声操作により次のような操作を行う。例えば、リビングに数種類のタイプがあるとき、「りびんぐたいぷえい」（リビングタイプＡ）というように発音して直接目的の図を選択できる。「いっけんまじきりふすま」（一間間仕切り襖）というようにして専門用語を並べても目的の図を直接指定できる。そのようにコマンドリストを作成しておけばよい。

音声認識エンジン２６による認識結果３０は、漢字混じりの文字列である。ＣＡＤ装置を制御するためのコマンドは専門用語が多い。従って漢字変換ミスが多く発生する可能性がある。音声認識の結果を見てそのつどその変換ミスを修正していては音声入力操作の利点が半減する。

そこで、本発明では、音声認識エンジン２６による認識結果３０をかなのみから構成されたかな文字列１６に変換する。発音が正しく認識されているならば、かな文字列１６に戻してしまうことで、変換ミスの影響を無くすことができる。さらに、予めかな文字列１６とコマンドを対応付けたコマンドリスト２０を作成しておく。全てのコマンドにそのままふりかなを付けて、それを使用すればよい。

このコマンドリスト２０を、それぞれユニークな重複の無いかな文字列１６とＣＡＤ制御用のコマンド１８とを対応付けたデータベースにしておくことが好ましい。なお、例えば、（タイプＡ）が「たいぷえい」でも「たいぷえー」でも同じコマンドが選択されるようにコマンドリストを作成しておけばよい。なお、「かな」としてひらかなを使用してもカタカナを使用しても構わない。発音のみを文字列化したものであればよい。

図２を用いて説明したように、かな文字列とコマンドとは、一対一でもよいし、Ｎ対一で対応付けてもよい。ユニークな重複の無いかな文字列で目的とするコマンドを直接呼び出すことができればよいから、かな文字列が長いものでもかまわない。利用者が記憶しやすい言葉の組み合わせでかな文字列を設定して構わない。同じコマンドを呼び出すために複数の言葉が思い浮かぶようであれば、Ｎ対一で対応付けると、利用者が正確に全てのかな文字列を記憶しておく必要が無い。

例えば、「まどりず」（間取り図）と発音して、多種の間取り図を並べた画面を表示させてもよいし、「きっちんのへいめんず」（キッチンの平面図）と発音して、多種のキッチンの平面図を並べた画面を表示させてもよい。その後はマウスでいずれかの図面を選択すればよい。さらに、「といれゆにっとせいひんばんごうえいびいしいいちにさん」（トイレユニット製品番号ＡＢＣ１２３）というように、直接特定の図を呼び出すこともできる。ＣＡＤ装置１２で描画する様々な部品を呼び出すための命令に広く利用できる。

描画コマンド（データ処理操作を指定する命令）についても同様で、「ふとさこんまごのいってんさせん」（太さが０．５ｍｍの一点鎖線）というようにして、図の要素の属性を直接指定することができる。いずれの場合でも、音声により容易に誤りなく、目的のコマンドを直接呼び出すことができる。従って、多種のコマンドメニューを順番に表示して目的のコマンドを選択する従来の作業を大幅に簡略化できる。

図３はコマンドリストの最適化処理の説明図、図４はこの処理を含む演算処理装置の動作フローチャートである。
例えば、利用者が、「といれゆにっとせいひんばんごうえいびいしいいちにさん」と発音する代わりに図３（ａ）に示すように「といれゆにっとでせいひんばんごうがえいびいしいいちにさん」と発音した場合や、（ｄ）に示すように「せいひんばんごうがえいびいしいいちにさんのといれゆにっと」と発音した場合にも目的とするコマンドを迷わず選択したい。

そのために、想定できる可能な限りの同等のかな文字列を、目的とするコマンドと対応付けておくとよい。これをさらに発展させれば、AIによる構文解析機能を使用して、構文解析をしたときに意味が同等のかな文字列は、N対一のNのかな文字列に自動的に含めるようにして、学習によるコマンドリストの最適化をすることもできる。

フローチャートを用いて、その中の簡便な処理例を説明する。まず、図４のステップＳ１１で、音声入力装置２８による音声入力の受付をする。ステップＳ１２では、通信装置２９がその音声信号を音声認識エンジン２６に送信する。そして、通信装置２９がステップＳ１３で認識結果を受信をする。

ステップＳ１４では、かな文字化手段３１が、受信した認識結果をかな文字列に変換する。ステップＳ１５では、コマンド選択装置３４がコマンドリスト２０を参照する。ステップＳ１６では、コマンドの選択が可能かどうかという判断をする。

この判断の結果がイエスのときはコマンドを実行する処理に移行する。ノーのときはステップＳ１７の処理に移行する。ここで、ステップＳ１７では、コマンド選択装置３４が構文解析をする。例えば、ステップＳ１８に示すように、図３の（ｂ）や（ｄ）に示したかな文字列から、助詞を検出してこれを削除する。

その後、ステップＳ１９で、再びコマンドリスト２０を参照して、該当するコマンドを選択する。選択できたときには、ステップＳ２０で、図３の（ｂ）や（ｄ）に示したかな文字列は、コマンドリストにあるかな文字列と同等と判定する。同等と判定したときはステップＳ２１の処理に移行し、ノーのときはエラー処理をする。

エラー処理ではＣＡＤ装置１２に認識に失敗した旨のコメントを表示するとよい。ステップＳ２１では、同等と判定された助詞を含むかな文字列を図２に示したようにコマンドリストに追記する。その後ＣＡＤ装置１２は、該当するコマンドを実行する。ステップＳ２１の処理はバッチでも構わない。

なお、図３（ｄ）のかな文字列の場合には、助詞を削除して得られた３個のワードを全て含むかな文字列が、コマンドリスト２０に含まれているかどうかを判定すればよい。複数該当した場合には利用者にコマンドの選択を求めるか、エラー処理をするかどちらかにすればよい。

例えば、認識をしたかな文字列と選択したコマンドとの関係を常にＣＡＤ装置１２に表示するようにすれば、利用者も発音や表現に注意して、より便利にＣＡＤ装置１２の音声による操作ができるようになる。

１０ＣＡＤ制御支援システム
１１利用者
１２ＣＡＤ装置
１４サーバ装置
１６かな文字列
１８ＣＡＤ制御用のコマンド
２０コマンドリスト
２２記憶装置
２３演算処理装置
２４音声信号
２６音声認識エンジン
２８音声入力装置
２９通信装置
３０認識結果
３２かな文字化手段
３４コマンド選択装置

Claims

かなのみから構成されたかな文字列をキーとして、かな文字列と、ＣＡＤ装置で描画する部品を呼び出すための命令を含むＣＡＤ制御用のコマンドとを対応付けたコマンドリストを記憶した記憶装置と、
ＣＡＤ装置を制御するために入力された音声信号を音声認識エンジンに送る音声入力装置と、
音声認識エンジンによる認識結果を取得して、この認識結果を、かなのみから構成されたかな文字列に変換するかな文字化手段と、
このかな文字化手段から出力されるかな文字列を検索用のキーに使用して、上記コマンドリストを検索して、対応付けて記憶された、ＣＡＤ制御用のコマンドを選択して、ＣＡＤ装置に送るコマンド選択装置とを備え、
上記のかな文字化手段が取得した音声認識エンジンによる認識結果をかな文字列に変換し、
上記のコマンド選択装置がコマンドリストを検索し、
コマンド選択装置はその文字列でコマンドの選択が可能かどうかという判断をして、
可能ならばＣＡＤ装置に選択したコマンドを送ることを特徴とする音声によるＣＡＤ制御支援システム。
上記のかな文字化手段が取得した音声認識エンジンによる認識結果をかな文字列に変換し、
上記のコマンド選択装置がコマンドリストを検索し、
コマンド選択装置はその文字列でコマンドの選択が可能かどうかという判断をして、
可能でなければコマンド選択装置がその文字列の構文解析をし、
コマンド選択装置が解析した文字列で再びコマンドリストを検索し、
コマンド選択装置は解析した文字列でコマンドの選択が可能かどうかという判断をし、
可能ならばＣＡＤ装置に選択したコマンドを送り、
可能でなければエラー処理をするという処理を実行することを特徴とする請求項１に記載の音声によるＣＡＤ制御支援システム。
上記コマンドリストは、それぞれユニークな重複の無いかな文字列とＣＡＤ制御用のコマンドとを一対一またはＮ対一で対応付けたもので、、
上記コマンド選択装置は、構文解析をしたときにデータベースに登録されたものと意味が同等のかな文字列は、N対一のNのかな文字列に自動的に含めるようにして、学習によるコマンドリストの最適化処理を実行することを特徴とする請求項２に記載のＣＡＤ制御支援システム。
コンピュータを、請求項１乃至３のいずれかに記載の手段として機能させるコンピュータプログラム。
請求項４に記載のコンピュータプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。