車載用音響処理装置
【課題】車室内音響空間において、使用条件にしたがう最適なハンズフリー通話および音声認識環境を提供する。
【解決手段】車室内に設置された複数のマイクロフォンＭ−１〜Ｍ−Ｎを備えた車載用音響処理装置（ヘッドユニット３０）であって、座席位置、および車室内音響空間の状態に基づき選択されるマイクロフォンと、選択されたマイクロフォンの指向特性を制御する補正パラメータとが予め記憶された記憶手段（記憶部３１１）と、話者の座席位置と話者が発話したとき車室内音響空間の状態を検知し、記憶手段を参照して複数のマイクロフォンの中からマイクロフォンを選択し、選択されたマイクロフォンに対応する補正パラメータに基づきマイクロフォンの指向特性を可変制御する制御手段（条件判定部３０８、座標位置入力部３０９、エアコン使用状態通知部３１０）とにより構成される。
【解決手段】車室内に設置された複数のマイクロフォンＭ−１〜Ｍ−Ｎを備えた車載用音響処理装置（ヘッドユニット３０）であって、座席位置、および車室内音響空間の状態に基づき選択されるマイクロフォンと、選択されたマイクロフォンの指向特性を制御する補正パラメータとが予め記憶された記憶手段（記憶部３１１）と、話者の座席位置と話者が発話したとき車室内音響空間の状態を検知し、記憶手段を参照して複数のマイクロフォンの中からマイクロフォンを選択し、選択されたマイクロフォンに対応する補正パラメータに基づきマイクロフォンの指向特性を可変制御する制御手段（条件判定部３０８、座標位置入力部３０９、エアコン使用状態通知部３１０）とにより構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車室内に複数のマイクロフォンとスピーカが設置された状態で、ハンズフリー通話や音声認識に用いて好適な、車載用音響処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、車載用ハンズフリー通話、あるいは、目的地検索等を行う車載ナビゲーション装置で使用される音声認識は、運転手をその利用対象としている。
したがって、運転席以外の座席に着座した同乗者がそれらを利用する場合、発話の際に、例えば、車載用ハンズフリー通話においては通話の相手に対して声が通りにくく（声が遠くに聴こえる）、また、音声認識においては認識率が悪くなる、といった問題があった。
【０００３】
この問題を解決するために、従来、マイクロフォンで取り込んだ音声からマイクロフォンの指向性を調整するか、音声を出力するスピーカを制御することで対処していた。
例えば、マイクロフォンから取り込んだ音声から音声発生源が変化した位置に追従させる装置（例えば、特許文献１参照）、マイクロフォンから取り込んだ音声の振幅、遅延時間、座席位置から、話者の方向に指向性が最大になるように制御する車載用音声認識装置（例えば、特許文献２参照）、助手席の同乗者に対して相手側からの通話音声が聴こえてしまうのを抑えるために、その通話音声を助手席から遠いほうの耳付近に設置されたスピーカから出力させるハンズフリー通話装置（例えば、特許文献３参照）等、が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００２−５０８６４２号公報
【特許文献２】特開平１１−２１９１９３号公報
【特許文献３】特開２００３−２２４６５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
また、上記した問題以外に、マイクロフォンによって取り込まれる音声の中には、発話者や同乗者により発せられる音声以外に、エアコン、エンジン音、走行音等、車室内音響空間の状態によっては雑音が混入し、このため、ハンズフリー通話時には発話内容がわかりにくく、また、音声認識時には誤認識の原因となる、といった更なる問題がある。これらの問題については、上記した特許文献１〜３に開示された技術によっては解決されない。
また、ハンズフリー通話時における相手側の音声や音声認識時のガイダンス音声は、運転手の利用を対象として車載スピーカから出力されるため、運転席以外に着座した同乗者がそれらを利用する場合、車載スピーカから出力される相手側の音声やガイダンス音声がうまく聴き取れないことがある。また、ハンズフリー通話時、通話している人以外の同乗者にも受話音声が聴こえるため、プライバシーに関わる通話は行えないといった問題もあった。
【０００６】
本発明は上記した課題を解決するためになされたものであり、車室内音響空間において、使用条件にしたがう最適なハンズフリー通話、および音声認識環境を与えることができる車載用音響処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決するために本発明の車載用音響処理装置は、車室内に設置された複数のマイクロフォンを備えた車載用音響処理装置であって、座席位置、および車室内音響空間の状態に基づき選択されるマイクロフォンと、前記選択されたマイクロフォンの指向特性を制御する補正パラメータとが予め記憶された記憶手段と、話者の座席位置と話者が発話したときの車室内音響空間の状態を検知し、前記記憶手段を参照して前記複数のマイクロフォンの中からマイクロフォンを選択し、前記選択されたマイクロフォンに対応する補正パラメータに基づき前記マイクロフォンの指向特性を可変制御する制御手段と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、車室内音響空間において、使用条件にしたがう最適なハンズフリー通話、および音声認識環境を与えることのできる、車載用音響処理装置を提供することかできる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１〜４に係る車載用音響処理装置の車室内音響空間を説明するために示した図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る車載用音響処理装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る車載用音響処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態１に係る車載用音響処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態２に係る車載用音響処理装置の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る車載用音響処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態２に係る車載用音響処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態３に係る車載用音響処理装置の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係る車載用音響処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る車載用音響処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態４に係る車載用音響処理装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の実施の形態４に係る車載用音響処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態４に係る車載用音響処理装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図１〜図１３を参照しながら、本発明の実施の形態１〜４に係る車載用音響処理装置について詳細に説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１〜４に係る車載用音響処理装置の車室内音響空間を説明するために示した図である。ここでは、５人乗りの普通車両（以下、単に車両１という）が例示されている。
【００１１】
図１に示されるように、車両１内には、運転席１１、助手席１２、後部座席１３が配置され、運転席１１右には、フロント窓１７、助手席１２左には、フロント窓１８、後部座席１３の左右両側にはリア窓１９、２０がそれぞれ取り付けられている。
これらの窓１７、１８、１９、２０は、乗員の操作により電装系ＥＣＵ（電子制御ユニット）２２を介して自動的に開閉制御（パワーウインドウ）される。また、運転席１１の右前方、助手席１２の左前方、後部座席１３の中央前方には、それぞれエアコン吹き出し口１４、１５、１６が取り付けられており、このエアコン吹き出し口１４、１５、１６から、電装系ＥＣＵ２２を介して制御される不図示のエアコンプレッサからの暖冷却風が供給される。
【００１２】
また、上記した車両１内には、本発明の実施の形態１〜４に係る車載用音響処理装置が実装されるナビゲーション用、もしくはカーオーディオ用のヘッドユニット３０が搭載され、このヘッドユニット３０には、ハンズフリー携帯電話３１の他に、各座席１１、１２、１３近傍にそれぞれ配置されるマイクロフォン３２、３３、３４、３５、３２’、３３’、３４’、３５’およびスピーカ３６、３７、３８、３９が接続されている。ヘッドユニット３０には、更に、エンジン（ＥＮＧ）を制御する、エンジン系ＥＣＵ２１、ならびに上記した電装系ＥＣＵ２２も接続されている。
【００１３】
図２は、本発明の実施の形態１に係る車載用音響処理装置の構成を示すブロック図であり、ここでは、ヘッドユニット３０の内部構成を示す。
図２に示されるように、ヘッドユニット３０は、音声入力部３０１と、音声処理部３０２と、音声出力部３０３と、音声認識部３０４と、音声認識ボタン３０５と、電話制御部３０７と、条件判定部３０８と、座席位置入力部３０９と、エアコン使用状態通知部３１０と、記憶部３１１と、スピーカ出力部３１２と、により構成される。
【００１４】
なお、図２において、記号Ｓ−１、Ｓ−２、…、Ｓ−Ｎは、図１に示すスピーカ３６、３７、３８、３９であり、ここでは、受話／音声案内出力用に用いられる。また、記号Ｍ−１、Ｍ−２、…、Ｍ−（Ｎ−１）、Ｍ−Ｎは、図１に示すマイクロフォン３２、３３、３４、３５であり、ここでは、送話マイク／音声認識用に用いられる。
これらスピーカＳ−１〜Ｓ−Ｎ、およびマイクロフォンは、各座席１１〜１３に最適な位置に必要数設置されるものとし、図１に示されるように、座席毎に１個とは限らない。
【００１５】
音声入力部３０１は、複数のマイクロフォンで集音された音声を取り込みＡ／Ｄ（Analog／Digital）変換を行い、この変換により得られるデジタル音声信号を音声処理部３０２へ出力する。
音声処理部３０２は、音声入力部３０１でＡ／Ｄ変換されたデシタル音声信号が入力され、ここで入力されたデジタル音声信号は、後述する条件判定部３０８で判定される最適なマイクロフォンと指向性に関する補正パラメータとに基づき、選択したマイクロフォンで取得した音声を最適な指向性に音声処理をし、音声出力部３０３に出力する。
【００１６】
音声出力部３０３は、音声認識時、音声処理部３０２で処理されたデジタル音声信号を音声認識部３０４へ出力し、ハンズフリー通話時、音声処理部３０２で処理されたデジタル音声信号を電話制御部３０７へ出力する。
音声認識部３０４は、入力された音声信号から音声認識を行い、認識した文字やコマンドにより、カーナビゲーションやカーオーディオの操作を行う。また、音声認識部３０４によるガイダンス音声をスピーカ出力部３１２に出力する。なお、音声認識ボタン３０５は、音声認識を起動する際に乗員により押下されるボタンである。
【００１７】
電話制御部３０７は、音声出力部３０３から出力される送話音声に対してエコーキャンセルやノイズキャンセル等の処理を行い、ハンズフリー携帯電話３１に出力する。電話制御部３０７はまた、相手側からの音声をスピーカ出力部３１２に転送する。
条件判定部３０８は、座席位置入力部３０９により入力された座席位置、もしくは入力音声から判定される座席位置と、エアコン使用状態通知部３１０により通知されるエアコン使用状態とに基づき、記憶部３１１の選択マイク・指向性定義ファイルを参照することで、最適なマイクロフォンの選択と、選択されたマイクロフォンの指向性に関する補正パラメータを読み出し、音声処理部３０２に出力する。条件判定部３０８はまた、上記により入力され、もしくは判定される発話者の座標位置に基づき、音声案内ガイダンスやハンズフリーの受話音声を出力するスピーカを、座席位置に最も近いスピーカに決定してスピーカ出力部３１２に通知する。
【００１８】
座席位置入力部３０９は、乗員によって入力されるハンズフリー通話や音声認識を行う座席位置を取り込んで条件判定部３０８に通知する。この座席位置入力部３０９は、各座席に取り付けられボタン押下により入力する他、カーナビゲーションあるいはカーオーディオの適当なボタンを押下することにより入力するのでも代替可能である。また、座席位置判定においては、座席位置入力部３０９を設置することなく、例えば、上述した特許文献２に開示されているように、各種マイクロフォン入力音声から発話者位置を自動判定しても良い。
エアコン使用状態通知部３１０は、電装系ＥＣＵ２２経由でエアコンの使用状態を検出して条件判定部３０８に使用状態に関する情報を通知するものである。ここで、通知されるエアコン使用状態に関する情報とは、エアコンの使用状態が車室内音響空間に及ぼす影響の度合いを示す情報であり、ここでは、エアコン吹き出し口１４、１５、１６から吹き出される空気の温度と風量とにより予め区分されるレベル情報とする。例えば、温度が一定値以上、もしくは一定値以下であって、風量が比較的大きい場合をレベル５とし、温度が一定値内であって比較的風量が少ない場合をレベル０とし、その間にレベル１〜４を割り付けるものとする。
【００１９】
スピーカ出力部３１２は、音声認識部３０４から入力された音声認識部のガイダンス音声や電話制御部３０７から入力されたハンズフリー通話時の受話音声を、条件判定部３０８から通知された発話者の座席位置から最も近いスピーカからのみ音声出力し、それ以外のスピーカ出力音はミュート制御する。
なお、本発明の記憶手段として用いられる記憶部３１１には、選択マイク・指向性定義ファイルが記憶されており、この選択マイク・指向性定義ファイルには、座席位置、および車室内音響空間の状態に基づき選択されるマイクロフォンと、このマイクロフォンの指向性を制御する補正パラメータとが予め設定される。ここで、補正パラメータとは、エアコンの使用状態を複数のレベルに分割した場合のレベル毎の基準値に対する指向性補正パラメータをいう。
【００２０】
このため、ヘッドユニット３０が有する構成のうち、特に、条件判定部３０８と、座席位置入力部３０９と、エアコン使用状態通知部３１０とが協働して動作することにより、本発明の「話者の座席位置と話者が発話したとき車室内音響空間の状態を検知し、前記記憶手段を参照して前記複数のマイクロフォンの中からマイクロフォンを選択し、前記選択されたマイクロフォンに対応する補正パラメータに基づき前記マイクロフォンの指向特性を可変制御する」制御手段、として機能する。
【００２１】
図３、図４は、本発明の実施の形態１に係る車載用音響処理装置の動作を示すフローチャートである。
以下、図３、図４のフローチャートを参照しながら、本発明の実施の形態１に係る車載用音響処理装置の動作について詳細に説明する。
【００２２】
ヘッドユニット３０は、まず、ハンズフリー携帯電話３１を使用した乗員からの発信、または相手携帯電話から着信があると（ステップＳＴ３０１、またはＳＴ３０２）、ヘッドユニット３０に接続されたハンズフリー携帯電話３１による通話が開始され、（ステップＳＴ３０３）、もしくは、音声認識ボタン３０５の押下が検知されることにより（ステップＳＴ３０４）、音声認識部３０４による音声認識が開始される（ステップＳＴ３０５）。
なお、ハンズフリー通話開始時や音声認識開始時は、マイクロフォンの選択と、選択されたマイクロフォン指向性は、デフォルトで運転席１１乗員用に合せておくものとする。
【００２３】
ハンズフリー通話や音声認識の発話者が運転席１１以外の場合は（ステップＳＴ３０６“ＮＯ”）、座席付近に設けられたそれぞれの座席位置入力部３０９からその座席位置情報が入力され、もしくは、マイクロフォン入力音声からその座席位置が推定される（ステップＳＴ３０７）。なお、音声認識時は、座席位置入力部３０９と音声認識ボタン３０５とを併用し、各座席に設けられた音声認識ボタン３０５を押下することで座席位置を認識してもよい。
また、ヘッドユニット３０は、座席位置以外にも、エアコン使用状況を電装系ＥＣＵ２２経由で車両１から取り込み、現在のエアコン使用状況に関する情報を、条件判定部３０８に通知する（ステップＳＴ３０８）。
【００２４】
条件判定部３０８は、座席位置入力部３０９により入力された、あるいは推定された座席位置に関する情報と、エアコン使用状態通知部３１０により通知されるエアコン使用状況に関するレベル情報とから車室内音響空間の状況を判定し（ステップＳＴ３０９）、この車室内音響空間の状況に基づき、記憶部３１１の選択マイク・指向性定義ファイルを参照して、選択される適切なマイクロフォンと、このマイクロフォンの指向性に関する補正パラメータとを検索して音声処理部３０２に出力する。
【００２５】
音声処理部３０２は、音声入力部３０１で取り込んだマイクロフォン音声を、選択されたマイクロフォンＭ−１〜Ｍ−Ｎと、選択されたマイクロフォンＭ−１〜Ｍ−Ｎの指向性に関する補正パラメータから選択されたマイクロフォンの指向性を可変とし音声処理を行う（ステップＳＴ３１０）。
なお、記憶部３１１に記憶される選択マイク・指向性定義ファイルに設定されたマイクロフォンの指向性に関する補正パラメータは、座席毎にエアコン使用状態に応じて選択されたマイクロフォンの指向性を鋭くし、発話音声にエアコンの風切り音の混入を減少させるための指向性を補正するデータである。
【００２６】
音声処理部３０２により出力される音声信号は、ハンズフリー通話時、電話制御部３０７で、エコーキャンセル処理およびノイズキャンセル処理を行い、相手の携帯電話に送信される（ステップＳＴ３１２）。また、音声認識時、音声認識部３０４で認識された文字やコマンドにしたがいカーナビゲーションやカーオーディオの操作を行う（ステップＳＴ３１３）。
一方、音声認識時の音声認識ガイダンスは音声認識部３０４からスピーカ出力部３１２に取り込まれ、スピーカ出力部３１２は、条件判定部３０８で判定された発話者の座席位置に最も近いスピーカＳ−１〜Ｓ−Ｎのみから音声信号を出力し、それ以外のスピーカ出力をミュート制御する（ステップＳＴ３１１）。また、ハンズフリー通話時の受話音声は、電話制御部３０７からスピーカ出力部３１２に取り込まれ、スピーカ出力部３１２は、条件判定部３０８で判定された発話者の座席位置に最も近いスピーカＳ−１〜Ｓ−Ｎのみから音声信号を出力し、それ以外のスピーカから出力される音声信号をミュート制御する（ステップＳＴ３１１）。
【００２７】
ハンズフリー通話や音声認識時、発話者を変更する場合（ステップＳＴ３１４）、座席位置入力部３０９から座席位置に関する情報を入力し直し、もしくは、マイクロフォン入力から座席位置が変更になったと推定されれば、条件判定部３０８に通知され（ステップＳＴ３１５）、現在の座席位置情報が変更される（ステップＳＴ３１６）。
また、ヘッドユニット３０は、所定の周期で電装系ＥＣＵ２２との通信によりエアコンの使用状況を取得し（ステップＳＴ３１７）、ここでエアコンの使用状況が変更になれば（ステップＳＴ３１８“ＹＥＳ”）、エアコン使用状態通知部３１０は、その旨、条件判定部３０８に通知してエアコン使用状況の変更を行う（ステップＳＴ３１９）。
【００２８】
これを受け、条件判定部３０８は、通知された座席位置とエアコン使用状況とから変更後の車室内音響空間を判定する（ステップＳＴ３２０）。
ここで、車室内音響空間に変更があれば（ステップＳＴ３２１“ＹＥＳ”）、条件判定部３０８は、記憶部３１１に記憶されてある選択マイク・指向性定義ファイルを参照し、先に判定された車室内音響空間に対応したマイクロフォンの選択と、選択されたマイクロフォンの指向性に関する補正パラメータとを取り込み、選択されたマイクロフォンの指向性を変更し（ステップＳＴ３２２）、音声入力部３０１で取り込まれたマイクロフォン音声を変更した選択マイクロフォンとマイクロフォンの指向性により音声処理部３０２で音声処理を行う。
【００２９】
音声処理部３０２で音声処理を行った音声信号は、ハンズフリー通話時、電話制御部３０７でエコーキャンセル処理、およびノイズキャンセル処理を行い、相手方の携帯電話に送信される（ステップＳＴ３２４）。また、音声認識時、入力音声は音声認識部３０４に入力され、音声認識部３０４で音声認識された文字やコマンドにより、カーナビゲーションやカーオーディオの操作が実行される（ステップＳＴ３２５）。
さらに、スピーカ出力部３１２は、条件判定部３０８による制御の下、音声認識時の音声認識ガイダンスやハンズフリー通話時の受話音声を出力するスピーカを、座席位置の変更に応じて、発話者の座席位置に最も近くに位置するスピーカからのみ出力させる（ステップＳＴ３２３）。
【００３０】
なお、ハンズフリー通話もしくは音声認識の終了を選択することで（ステップＳＴ３２６“ＹＥＳ”）、ハンズフリー通話もしくは音声認識を終えることができる（ステップＳＴ３２７、ＳＴ３２８）。
【００３１】
上記した本発明の実施の形態１に係る車載用音響処理装置は、制御手段（条件判定部３０８、座席位置入力部３０９、エアコン使用状態通知部３１０）が、車室内におけるエアコンの使用状況を検知し、検知されたエアコンの使用状況が車室内音響空間に及ぼす影響の度合いを検知し、記憶部３１１を参照して選択されるマイクロフォンの指向特性を可変制御する。このことにより、ハンズフリー通話や音声認識を行う際に、発話者の座席位置、およびエアコン使用状況に応じて、最も適切なマイクロフォンを選択し、指向性を最適にすることができ、このため、相手側に送信される発話者の音声レベルや音声認識率を高めることができる。更に、マイクロフォンにより集音されるエアコンの風切り音を減少させる効果があり、発話者の音声は聞き取りやすく取り込みやすく、また、音声認識率も高めることができる。
【００３２】
具体的に、ハンズフリー通話や音声認識を行う話者が、運転席以外のいかなる座席で発話した場合にも、ハンズフリー通話時の相手側に送信される発話音声や音声認識時の発話者音声の音声レベルが小さくならず、さらにエアコンの使用状態に応じて選択されるマイクロフォンや選択されたマイクロフォンの指向性を調整することで、マイクロフォン音声に含まれるエアコンの風切り音を減少させることができる。このため、ハンズフリー通話時の発話者の通話音声が聴き取りやすくなり、音声認識時の音声認識率を高めることができる。
また、ハンズフリー通話時の受話音声や音声認識時のガイダンス音声を発話者の座席位置から最も近いスピーカのみに出力させることで、発話者にはハンズフリー通話時の受話音声や音声認識時のガイダンス音声が明瞭に聴こえ、発話者以外には小音量で聴こえるため、使用条件にあったハンズフリー環境、および音声認識のための入力環境を提供することができ、発話者のプライバシーも保護される。
【００３３】
実施の形態２．
図５は、本発明の実施の形態２に係る車載用音響処理装置の構成を示すブロック図である。
以下に説明する本発明の実施の形態２において、上述した実施の形態１との構成上の差異は、エアコン使用状態通知部３１０に代わってエンジン回転数通知部３１３が、条件判定部３０８に接続されたことにある。
【００３４】
エンジン回転数通知部３１３は、ヘッドユニット３０に接続されるエンジン系ＥＣＵ２１と一定の周期で通信を行い、エンジン系ＥＣＵ２１からエンジンの回転数を含む車両状態に関するデータを取得する。エンジン回転数を含む車両状態に関するデータとは、例えば、エンジン回転数の場合、回転数を所定の範囲毎に区分し、それぞれに車室内音響空間に及ぼす影響の度合いをレベルとして割り付けたものである。例えば、回転数４０００ｒｐｍ以上をレベル５、回転数１０００ｒｐｍ以下をレベル０とし、その間にレベル１〜４を割り付けるものとする。
【００３５】
このため、記憶部３１１に記憶される選択マイク・指向性定義ファイルには、発話者の座席位置や、エンジン回転数の一定範囲毎に最適なマイクロフォンの選択と、選択されたマイクロフォンの指向性に関する補正パラメータが予め設定されるものとする。条件判定部３０８は、座席位置入力部３０９、エンジン回転数通知部３１３によって入力され、もしくはマイクロフォン入力音声から判定した座席位置と、エンジン回転数のレベル情報に応じて最適なマイクロフォンと、このマイクロフォンの指向性に関する補正パラメータとを記憶部３１１に記憶された選択マイク・指向性定義ファイルから取り込んで音声処理部３０２に出力する。他の構成は、図２に示す実施の形態１と同様であるため、説明の重複を回避する意味でここではその説明を省略する。
【００３６】
図６、図７は、本発明の実施の形態２に係る車載用音響処理装置の動作を示すフローチャートである。
以下、図６、図７のフローチャートを参照しながら、本発明の実施の形態２に係る車載用音響処理装置の動作について、実施の形態１との差異にのみ着目して説明する。
【００３７】
まず、ハンズフリー通話や音声認識が開始されると（ステップＳＴ６０１〜ＳＴ６０６）、座席位置入力部３０９を介して発話者の座席位置が取り込まれ（ステップＳＴ６０７）、また、エンジン回転数通知部３１３は、エンジン系ＥＣＵ２１から取得したエンジン回転数に関する情報を条件判定部３０８に通知する（ステップＳＴ６０８）。
これを受けて条件判定部３０８は、通知されたエンジン回転数と、座席位置とにより、車室内音響空間を判定する（ステップＳＴ６０９）。条件判定部３０８は、ここで判定された車室内音響空間に対応したマイクロフォンの選択と、マイクロフォンの指向性に関し、記憶部３１１に記憶された選択マイク・指向性定義ファイルから取り込み（ステップＳＴ６１０）、音声入力部３０１により取り込んだマイクロフォン音声を音声処理部３０２で音声処理する。なお、選択マイク・指向性定義ファイルに設定されているマイクロフォンの指向性に関する補正パラメータは、座席毎、エンジン回転数のレベルが高くなるにつれて鋭くなるように指向性を補正し、ハンズフリー通話や音声認識時の発話音声にエンジン音の混入を減少させるものとする。
【００３８】
ハンズフリー通話中、あるいは音声認識中、エンジン回転数通知部３１３は、エンジン系ＥＣＵ２１と所定の周期で通信を行うことでエンジン回転数の変動を検知し、条件判定部３０８に出力している（ステップＳＴ６１７）。
今、エンジン回転数が、現在設定されているエンジン回転数範囲から変動すると（ステップＳＴ６１８“ＹＥＳ”）、エンジン回転数通知部３１３は、エンジン回転数範囲のレベルを最新のエンジン回転数範囲のレベルに変更し、条件判定部３０８へ通知する（ステップＳＴ６１９）。
【００３９】
これを受けて条件判定部３０８は、車室内音響空間を判定し（ステップＳＴ６２０）、記憶部３１１に記憶された選択マイク・指向性定義ファイルを参照して、最新のエンジン回転数範囲のレベルと座席位置に対応した最適なマイクロフォンと、そのマイクロフォンの指向性の補正パラメータとを取り込んで音声処理部３０２に出力する。
音声処理部３０２は、新たに設定された選択マイクロフォンと、そのマイクロフォンの指向性の補正パラメータとから指向性を可変とし（ステップＳＴ６２２）、音声入力部３０１で取り込んだマイクロフォン音声の音声処理を行う。
【００４０】
上記した本発明の実施の形態２に係る車載用音響処理装置は、制御手段（条件判定部３０８、座席位置入力部３０９、エンジン回転数通知部３１３）が、エンジン回転数を含む車両状態を検知し、検知された車両状態が車室内音響空間に及ぼす影響の度合いを検知し、記憶部３１１を参照して選択されたマイクロフォンの指向特性を可変制御するものである。
このことにより、ハンズフリー通話や音声認識を行う際に、発話者の座席位置、およびエンジン回転数を含む車両状態に応じて、最も適切なマイクロフォンを選択することができ、また、マイクロフォンの指向性を最適に補正することで、通話相手に送信される発話者の音声レベルや音声認識率を高める効果がある。さらに、マイクロフォンによって集音されるエンジン音を減少させる効果があり、このため、ハンズフリー通話時の発話者の音声は聴き取りやすく、また、音声認識時の音声認識率も高めることができる。
【００４１】
具体的に、ハンズフリー通話や音声認識を行う発話者が、運転席以外のいかなる座席で発話した場合にも、ハンズフリー通話時に相手側に送信される発話者音声や音声認識時に発話者音声の音声レベルが小さくならず、更に、エンジン回転数に対して、適切なマイクロフォンを選択し、選択されたマイクロフォンの指向性を調整することで、マイクロフォン音声に含まれるエンジン音を減少させることができる。そのため、発話者の通話音声が聴き取りやすく、また、音声認識率を高めることができる。
また、ハンズフリー通話時、発話者の座席位置により出力スピーカを変更することにより、発話者には相手側の音声が明瞭に聴こえ、それ以外の乗員には音声が聴き取りにくくなるといった効果も得られる。また、音声認識時、発話者の座席位置により、音声認識ガイダンス音声の出力スピーカ位置を可変とすることで、発話者から最も近くに位置するスピーカからガイダンス音声を流すことができ、したがって、ガイダンス音声を聴き取りやすくする効果も得られる。
【００４２】
なお、上記した実施の形態２では、エンジン回転数を条件判定部３０８による車室内音響空間の判定条件の一つとしたが、他に、車速等、エンジン系ＥＣＵ２１から取得可能な車両状態情報で代替しても良い。
【００４３】
実施の形態３．
図８は、本発明の実施の形態３に係る車載用音響処理装置の構成を示すブロック図である。
以下に説明する本発明の実施の形態３において、上述した実施の形態１、２との構成上の差異は、エアコン使用状態通知部３１０、あるいはエンジン回転数通知部３１３に代わって、窓開閉状態通知部３１４が、条件判定部３０８に接続されたことにある。
【００４４】
窓開閉状態通知部３１４は、ヘッドユニット３０に接続される電装系ＥＣＵ２２と一定の周期で通信を行い、電装系ＥＣＵ２２からパワーウインドウによる各窓（図１の１７、１８、１９、２０）の開閉状態に関するデータを取得する。このデータとは、例えば、窓の開閉状態を０〜５の６段階で区分し、それぞれに車室内音響空間に及ぼす影響の度合いをレベルとして割り付けたものである。例えば、窓が全開の場合をレベル５、窓が全閉の場合をレベル０とし、その間にレベル１〜４を割り付けるものとする。
【００４５】
このため、記憶部３１１に記憶される選択マイク・指向性定義ファイルには、発話者の座席位置や、窓の開閉状況に応じて一定範囲毎に最適なマイクロフォンの選択と、選択されたマイクロフォンの指向性に関する補正パラメータが予め設定されるものとする。
条件判定部３０８は、座席位置入力部３０９、窓開閉状態通知部３１４によって入力され、もしくはマイクロフォン入力音声から判定した座席位置と、窓開閉状況のレベル情報に応じて最適なマイクロフォンと、このマイクロフォンの指向性に関する補正パラメータとを記憶部３１１の選択マイク・指向性定義ファイルから取り込んで音声処理部３０２に出力する。他の構成は、図１に示す実施の形態１と同様であるため、説明の重複を回避する意味でここではその説明を省略する。
【００４６】
図９、図１０は、本発明の実施の形態３に係る車載用音響処理装置の動作を示すフローチャートである。
以下、図９、図１０のフローチャートを参照しながら、本発明の実施の形態３に係る車載用音響処理装置の動作について、実施の形態１との差異に着目して説明する。
【００４７】
まず、ハンズフリー通話や音声認識が開始されると（ステップＳＴ９０１〜ＳＴ９０６）、座席位置入力部３０９を介して発話者の座席位置が取り込まれ（ステップＳＴ９０７）、また、窓開閉状態通知部３１４は、電装系ＥＣＵ２２から取得した窓開閉状況に関する情報を条件判定部３０８に通知する（ステップＳＴ９０８）。
これを受けて条件判定部３０８は、通知された窓開閉状況に関するレベル情報と、座席位置とにより、車室内音響空間を判定する（ステップＳＴ９０９）。条件判定部３０８は、ここで判定された車室内音響空間に対応したマイクロフォンの選択と、マイクロフォンの指向性に関し、記憶部３１１に記憶された選択マイク・指向性定義ファイルから取り込み（ステップＳＴ９１０）、音声入力部３０１により取り込んだマイクロフォン音声を音声処理部３０２で音声処理する。
【００４８】
なお、選択マイク・指向性定義ファイルに設定されているマイクロフォンの指向性に関する補正パラメータは、座席毎、窓が全開状態になるにつれて鋭くなるように指向性を補正し、ハンズフリー通話や音声認識時の発話音声に車両の走行音を含む車外の騒音の混入を減少させるものとする。
【００４９】
ハンズフリー通話中、あるいは音声認識中、窓開閉状態通知部３１４は、電装系ＥＣＵ２２と所定の周期で通信を行うことで、窓開閉による走行音を含む雑音混入についての変動を検知し、条件判定部３０８に出力している（ステップＳＴ９１７）。
今、窓開閉のレベル、現在設定されているレベルから変動すると（ステップＳＴ９１８“ＹＥＳ”）、窓開閉状態通知部３１４は、窓開閉のレベルを最新のレベルに変更し、条件判定部３０８へ通知する（ステップＳＴ９１９）。
【００５０】
これを受けて条件判定部３０８は、車室内音響空間を判定し（ステップＳＴ９２０）、記憶部３１１に記憶された選択マイク・指向性定義ファイルを参照して、最新の窓開閉のレベルと座席位置に対応した最適なマイクロフォンと、そのマイクロフォンの指向性の補正パラメータとを取り込んで音声処理部３０２に出力する。
音声処理部３０２は、新たに設定された選択マイクロフォンと、そのマイクロフォンの指向性の補正パラメータとから指向性を可変とし（ステップＳＴ９２２）、音声入力部３０１で取り込んだマイクロフォン音声の音声処理を行う。
【００５１】
上記した本発明の実施の形態３に係る車載用音響処理装置は、制御手段（条件判定部３０８、座席位置入力部３０９、窓開閉状態通知部３１４）が、車室内における窓の開閉状況を検知し、検知された窓の開閉状況が車室内音響空間に及ぼす影響の度合いを検知し、記憶部３１１（選択マイク・指向性定義ファイル）を参照して選択されたマイクロフォンの指向特性を可変制御するものである。
このことにより、ハンズフリー通話や音声認識を行う際に、発話者の座席位置、および車室内の窓の開閉状況に応じて、最も適切なマイクロフォンを選択し、指向性を最適にすることで、相手側に送信される発話者の音声レベルや音声認識率を高める効果がある。さらに、マイクロフォンに入り込む風切り音や走行騒音を減少させる効果があり、ハンズフリー通話時の発話者の音声は聴き取りやすくなり、また音声認識時の音声認識率も高めることができる。また、ハンズフリー通話時、発話者の座席位置により出力スピーカを変更することにより、発話者には通話相手の音声が明瞭に聴こえ、それ以外の乗員には音声が聴き取りにくくなるといった効果も得られる。また、音声認識時、発話者の座席位置により、音声認識ガイダンス音声の出力スピーカ位置を可変とすることで、発話者から最も近くに位置するスピーカからガイダンス音声を流すことができ、したがって、ガイダンス音声を聴き取りやすくする効果も得られる。
【００５２】
具体的に、ハンズフリー通話や音声認識の発話者が運転席以外のいかなる座席で発話した場合にも、ハンズフリー通話時の相手側に送信される発話者音声や、音声認識時の発話者音声の音声レベルが小さくならず、更に、窓開閉状態に対して、選択マイクロフォンやそのマイクロフォンの指向性を調整することで、マイクロフォン音声に含まれる走行騒音を減少させることができる。そのため、発話者の通話音声が聴き取りやすくなり、また、音声認識率を高めることができる。
【００５３】
実施の形態４．
図１１は、本発明の実施の形態４に係る車載用音響処理装置の構成を示すブロック図である。
以下に説明する実施の形態４では、実施の形態１〜３に示した、エアコン使用状態通知部３１０、エンジン回転数通知部３１３、窓開閉状態通知部３１４の少なくとも２つが条件判定部３０８に接続されるものであり、ここでは、全てが接続された例が示されている。
【００５４】
このため、記憶部３１１に記憶される選択マイク・指向性定義ファイルには、発話者の座席位置や、エアコン使用状況、エンジン回転数、窓開閉状況のそれぞれに応じて、最適なマイクロフォンの選択と、マイクロフォンの指向性に関する補正パラメータとが設定されている。
条件判定部３０８は、入力された座席位置、もしくはマイクロフォン入力音声から判定した座席位置と、エアコンの使用状況、エンジン回転数、窓開閉状況に応じた最適なマイクロフォンと、このマイクロフォンの指向性に関する補正パラメータとを記憶部３１１の選択マイク・指向性定義ファイルから取り込み、音声処理部３０２に出力する。他の構成は、図２に示す実施の形態１と同様であるため、説明の重複を回避する意味でここではその説明を省略する。
【００５５】
図１２、図１３は、本発明の実施の形態４に係る車載用音響処理装置の動作を示すフローチャートである。
以下、図１２、図１３のフローチャートを参照しながら、本発明の実施の形態４に係る車載用音響処理装置の動作について、実施の形態１との差異に着目して説明する。
【００５６】
まず、ハンズフリー通話や音声認識が開始されると（ステップＳＴ１２１〜ＳＴ１２５）、エアコン使用状態通知部３１０、エンジン回転数通知部３１３、窓開閉状態通知部３１４のそれぞれは、エンジン系ＥＣＵ２１、電装系ＥＣＵ２２のそれぞれと通信を行い、エアコン使用状況、エンジン回転数、窓開閉状況に関するそれぞれの情報を取り込み、条件判定部３０８に設定する（ステップＳＴ１２８〜ＳＴ１３０）。
これを受けた条件判定部３０８は、通知された座席位置、およびエアコン使用状況、エンジン回転数、窓開閉状況、のそれぞれにより車室内音響空間を判定する（ステップＳＴ１３１）。条件判定部３０８はまた、ここで判定された車室内音響空間に対応した選択マイクロフォン、およびこのマイクロフォンの指向性に関する補正パラメータを、記憶部３１１に記憶された選択マイク・指向性定義ファイルを参照することによって取り込み（ステップＳＴ１３２）、音声入力部３０１で取り込んだマイクロフォン音声を音声処理部３０２で音声処理をする。
【００５７】
なお、選択マイク・指向性定義ファイルに設定されてあるマイクロフォンの指向性は、座席毎に、エアコン使用状況、エンジン回転数、窓開閉状況に応じてマイクロフォンの指向性を鋭くし、ハンズフリー通話や音声認識時の発話音声にエアコンや走行騒音、エンジン音の混入を減少させるようになっている。
【００５８】
次に、ハンズフリー通話中や音声認識中に、エアコン使用状況、エンジン回転数、窓開閉状況が変更になれば（ステップＳＴ１４０“ＹＥＳ”、ＳＴ１４３“ＹＥＳ”、ＳＴ１４６“ＹＥＳ”）、エアコン使用状態通知部３１０、エンジン回転数通知部３１３、窓開閉状態通知部３１４のそれぞれは、条件判定部３０８にその旨を通知し、エアコン使用状況、エンジン回転数、窓開閉状況の変更を行う（ステップＳＴ１４１、ＳＴ１４４、ＳＴ１４７）。
【００５９】
条件判定部３０８はまた、通知された座席位置と、エアコン使用状況、エンジン回転数、窓開閉状況から変更後の車室内音響空間を判定する（ステップＳＴ１４８）。
条件判定部３０８は、判定した車室内音響空間に対応したマイクロフォンの選択と、マイクロフォンの指向性に関する補正パラメータを、記憶部３１１に記憶された選択マイク・指向性定義ファイルを参照して取り込み、適切なマイクロフォンを選択し、このマイクロフォンの指向性を変更して音声処理部３０２に引き渡す（ステップＳＴ１５０）。これを受けて音声処理部３０２は、音声入力部３０１で取り込んだマイクロフォン音声を、変更した最適なマイクロフォンと、このマイクロフォンの指向性により音声処理を行う。
【００６０】
上記した本発明の実施の形態４に係る車載用音響処理装置は、制御手段（条件判定部３０８、座席位置入力部３０９、エアコン使用状態通知部３１０、エンジン回転数通知部３１３、窓開閉状態通知部３１４）が、車室内におけるエアコン使用状況、エンジン回転数、窓の開閉状況の少なくとも２つを検知し、検知されたエアコン使用状況、エンジン回転数、窓の開閉状況が車室内音響空間に及ぼす影響の度合いを検知し、記憶部３１１（選択マイク・指向性定義ファイル）を参照して適切なマイクロフォンを選択し、この選択されたマイクロフォンの指向特性を可変制御するものである。
【００６１】
このことにより、ハンズフリー通話や音声認識を行う際に、発話者の座席位置、およびエアコン使用状況、エンジン回転数、車室内窓開閉状況に応じて、最も適切なマイクロフォンを選択することができ、その指向性を最適化することで、相手側に送信される発話者の音声レベルや音声認識率を高める効果が得られる。また、マイクロフォンに入り込むエアコンの風切り音、エンジン音、走行騒音等を減少させる効果があり、結果的に、ハンズフリー通話時の発話者の音声が聴き取りやすくなり、更に、音声認識時の音声認識率も向上する。
具体的に、ハンズフリー通話や音声認識の発話者が運転席以外のいかなる座席で発話した場合にも、ハンズフリー通話時の相手側に送信される発話者音声や音声認識時の発話者音声の音声レベルが小さくならず、更に、エアコンの使用状況、エンジン回転数、窓開閉状況に対して、適切なマイクロフォンを選択し、このマイクロフォンの指向性を調整することで、マイクロフォン音声に含まれるエアコンや走行騒音、エンジン音を減少させることができる。そのため、発話者の通話音声が聴き取りやすくなり、音声認識率を高めることができる。
【００６２】
また、ハンズフリー通話時、発話者の座席位置により出力スピーカを変更することにより、発話者には相手側の音声が明瞭に聴こえ、それ以外の乗員には音声が聴き取りにくくなるといった効果も得られる。また、音声認識時、発話者の座席位置により、音声認識ガイダンス音声の出力スピーカ位置を可変とすることで、発話者から最も近くに位置するスピーカからガイダンス音声を流すことができ、したがって、ガイダンス音声を聴き取りやすくする効果も得られる。
【００６３】
なお、図２、図５、図８、図１１にそれぞれ示す制御手段（条件判定部３０８、座席位置入力部３０９、エアコン使用状態通知部３１０、エンジン回転数通知部３１３、窓開閉状態通知部３１４）が有する機能は、全てをソフトウェアによって実現しても、あるいはその少なくとも一部をハードウェアで実現してもよい。
例えば、話者の座席位置と話者が発話したとき車室内音響空間の状態を検知し、記憶手段（記憶部３１１）を参照して複数のマイクロフォンの中から最適なマイクロフォンを選択し、選択されたマイクロフォンに対応する補正パラメータに基づきマイクロフォンの指向特性を可変制御するデータ処理は、１または複数のプログラムによりコンピュータ上で実現してもよく、また、その少なくとも一部をハードウェアで実現してもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１ 車両、１１ 運転席、１２ 助手席、１３ 後部座席、１４、１５、１６ エアコン吹き出し口、１７、１８、１９、２０ 窓、２１ エンジン系ＥＣＵ、２２ 電装系ＥＣＵ、３０ ヘッドユニット、３０１ 音声入力部、３０２ 音声処理部、３０３ 音声出力部、３０４ 音声認識部、３０５ 音声認識ボタン、３０７ 電話制御部、３０８ 条件判定部、３０９ 座席位置入力部、３１０ エアコン使用状態通知部、３１１ 記憶部、３１２ スピーカ出力部、３１３ エンジン回転数通知部、３１４ 窓開閉状態通知部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車室内に複数のマイクロフォンとスピーカが設置された状態で、ハンズフリー通話や音声認識に用いて好適な、車載用音響処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、車載用ハンズフリー通話、あるいは、目的地検索等を行う車載ナビゲーション装置で使用される音声認識は、運転手をその利用対象としている。
したがって、運転席以外の座席に着座した同乗者がそれらを利用する場合、発話の際に、例えば、車載用ハンズフリー通話においては通話の相手に対して声が通りにくく（声が遠くに聴こえる）、また、音声認識においては認識率が悪くなる、といった問題があった。
【０００３】
この問題を解決するために、従来、マイクロフォンで取り込んだ音声からマイクロフォンの指向性を調整するか、音声を出力するスピーカを制御することで対処していた。
例えば、マイクロフォンから取り込んだ音声から音声発生源が変化した位置に追従させる装置（例えば、特許文献１参照）、マイクロフォンから取り込んだ音声の振幅、遅延時間、座席位置から、話者の方向に指向性が最大になるように制御する車載用音声認識装置（例えば、特許文献２参照）、助手席の同乗者に対して相手側からの通話音声が聴こえてしまうのを抑えるために、その通話音声を助手席から遠いほうの耳付近に設置されたスピーカから出力させるハンズフリー通話装置（例えば、特許文献３参照）等、が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００２−５０８６４２号公報
【特許文献２】特開平１１−２１９１９３号公報
【特許文献３】特開２００３−２２４６５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
また、上記した問題以外に、マイクロフォンによって取り込まれる音声の中には、発話者や同乗者により発せられる音声以外に、エアコン、エンジン音、走行音等、車室内音響空間の状態によっては雑音が混入し、このため、ハンズフリー通話時には発話内容がわかりにくく、また、音声認識時には誤認識の原因となる、といった更なる問題がある。これらの問題については、上記した特許文献１〜３に開示された技術によっては解決されない。
また、ハンズフリー通話時における相手側の音声や音声認識時のガイダンス音声は、運転手の利用を対象として車載スピーカから出力されるため、運転席以外に着座した同乗者がそれらを利用する場合、車載スピーカから出力される相手側の音声やガイダンス音声がうまく聴き取れないことがある。また、ハンズフリー通話時、通話している人以外の同乗者にも受話音声が聴こえるため、プライバシーに関わる通話は行えないといった問題もあった。
【０００６】
本発明は上記した課題を解決するためになされたものであり、車室内音響空間において、使用条件にしたがう最適なハンズフリー通話、および音声認識環境を与えることができる車載用音響処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決するために本発明の車載用音響処理装置は、車室内に設置された複数のマイクロフォンを備えた車載用音響処理装置であって、座席位置、および車室内音響空間の状態に基づき選択されるマイクロフォンと、前記選択されたマイクロフォンの指向特性を制御する補正パラメータとが予め記憶された記憶手段と、話者の座席位置と話者が発話したときの車室内音響空間の状態を検知し、前記記憶手段を参照して前記複数のマイクロフォンの中からマイクロフォンを選択し、前記選択されたマイクロフォンに対応する補正パラメータに基づき前記マイクロフォンの指向特性を可変制御する制御手段と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、車室内音響空間において、使用条件にしたがう最適なハンズフリー通話、および音声認識環境を与えることのできる、車載用音響処理装置を提供することかできる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１〜４に係る車載用音響処理装置の車室内音響空間を説明するために示した図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る車載用音響処理装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る車載用音響処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態１に係る車載用音響処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態２に係る車載用音響処理装置の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る車載用音響処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態２に係る車載用音響処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態３に係る車載用音響処理装置の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係る車載用音響処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る車載用音響処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態４に係る車載用音響処理装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の実施の形態４に係る車載用音響処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態４に係る車載用音響処理装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図１〜図１３を参照しながら、本発明の実施の形態１〜４に係る車載用音響処理装置について詳細に説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１〜４に係る車載用音響処理装置の車室内音響空間を説明するために示した図である。ここでは、５人乗りの普通車両（以下、単に車両１という）が例示されている。
【００１１】
図１に示されるように、車両１内には、運転席１１、助手席１２、後部座席１３が配置され、運転席１１右には、フロント窓１７、助手席１２左には、フロント窓１８、後部座席１３の左右両側にはリア窓１９、２０がそれぞれ取り付けられている。
これらの窓１７、１８、１９、２０は、乗員の操作により電装系ＥＣＵ（電子制御ユニット）２２を介して自動的に開閉制御（パワーウインドウ）される。また、運転席１１の右前方、助手席１２の左前方、後部座席１３の中央前方には、それぞれエアコン吹き出し口１４、１５、１６が取り付けられており、このエアコン吹き出し口１４、１５、１６から、電装系ＥＣＵ２２を介して制御される不図示のエアコンプレッサからの暖冷却風が供給される。
【００１２】
また、上記した車両１内には、本発明の実施の形態１〜４に係る車載用音響処理装置が実装されるナビゲーション用、もしくはカーオーディオ用のヘッドユニット３０が搭載され、このヘッドユニット３０には、ハンズフリー携帯電話３１の他に、各座席１１、１２、１３近傍にそれぞれ配置されるマイクロフォン３２、３３、３４、３５、３２’、３３’、３４’、３５’およびスピーカ３６、３７、３８、３９が接続されている。ヘッドユニット３０には、更に、エンジン（ＥＮＧ）を制御する、エンジン系ＥＣＵ２１、ならびに上記した電装系ＥＣＵ２２も接続されている。
【００１３】
図２は、本発明の実施の形態１に係る車載用音響処理装置の構成を示すブロック図であり、ここでは、ヘッドユニット３０の内部構成を示す。
図２に示されるように、ヘッドユニット３０は、音声入力部３０１と、音声処理部３０２と、音声出力部３０３と、音声認識部３０４と、音声認識ボタン３０５と、電話制御部３０７と、条件判定部３０８と、座席位置入力部３０９と、エアコン使用状態通知部３１０と、記憶部３１１と、スピーカ出力部３１２と、により構成される。
【００１４】
なお、図２において、記号Ｓ−１、Ｓ−２、…、Ｓ−Ｎは、図１に示すスピーカ３６、３７、３８、３９であり、ここでは、受話／音声案内出力用に用いられる。また、記号Ｍ−１、Ｍ−２、…、Ｍ−（Ｎ−１）、Ｍ−Ｎは、図１に示すマイクロフォン３２、３３、３４、３５であり、ここでは、送話マイク／音声認識用に用いられる。
これらスピーカＳ−１〜Ｓ−Ｎ、およびマイクロフォンは、各座席１１〜１３に最適な位置に必要数設置されるものとし、図１に示されるように、座席毎に１個とは限らない。
【００１５】
音声入力部３０１は、複数のマイクロフォンで集音された音声を取り込みＡ／Ｄ（Analog／Digital）変換を行い、この変換により得られるデジタル音声信号を音声処理部３０２へ出力する。
音声処理部３０２は、音声入力部３０１でＡ／Ｄ変換されたデシタル音声信号が入力され、ここで入力されたデジタル音声信号は、後述する条件判定部３０８で判定される最適なマイクロフォンと指向性に関する補正パラメータとに基づき、選択したマイクロフォンで取得した音声を最適な指向性に音声処理をし、音声出力部３０３に出力する。
【００１６】
音声出力部３０３は、音声認識時、音声処理部３０２で処理されたデジタル音声信号を音声認識部３０４へ出力し、ハンズフリー通話時、音声処理部３０２で処理されたデジタル音声信号を電話制御部３０７へ出力する。
音声認識部３０４は、入力された音声信号から音声認識を行い、認識した文字やコマンドにより、カーナビゲーションやカーオーディオの操作を行う。また、音声認識部３０４によるガイダンス音声をスピーカ出力部３１２に出力する。なお、音声認識ボタン３０５は、音声認識を起動する際に乗員により押下されるボタンである。
【００１７】
電話制御部３０７は、音声出力部３０３から出力される送話音声に対してエコーキャンセルやノイズキャンセル等の処理を行い、ハンズフリー携帯電話３１に出力する。電話制御部３０７はまた、相手側からの音声をスピーカ出力部３１２に転送する。
条件判定部３０８は、座席位置入力部３０９により入力された座席位置、もしくは入力音声から判定される座席位置と、エアコン使用状態通知部３１０により通知されるエアコン使用状態とに基づき、記憶部３１１の選択マイク・指向性定義ファイルを参照することで、最適なマイクロフォンの選択と、選択されたマイクロフォンの指向性に関する補正パラメータを読み出し、音声処理部３０２に出力する。条件判定部３０８はまた、上記により入力され、もしくは判定される発話者の座標位置に基づき、音声案内ガイダンスやハンズフリーの受話音声を出力するスピーカを、座席位置に最も近いスピーカに決定してスピーカ出力部３１２に通知する。
【００１８】
座席位置入力部３０９は、乗員によって入力されるハンズフリー通話や音声認識を行う座席位置を取り込んで条件判定部３０８に通知する。この座席位置入力部３０９は、各座席に取り付けられボタン押下により入力する他、カーナビゲーションあるいはカーオーディオの適当なボタンを押下することにより入力するのでも代替可能である。また、座席位置判定においては、座席位置入力部３０９を設置することなく、例えば、上述した特許文献２に開示されているように、各種マイクロフォン入力音声から発話者位置を自動判定しても良い。
エアコン使用状態通知部３１０は、電装系ＥＣＵ２２経由でエアコンの使用状態を検出して条件判定部３０８に使用状態に関する情報を通知するものである。ここで、通知されるエアコン使用状態に関する情報とは、エアコンの使用状態が車室内音響空間に及ぼす影響の度合いを示す情報であり、ここでは、エアコン吹き出し口１４、１５、１６から吹き出される空気の温度と風量とにより予め区分されるレベル情報とする。例えば、温度が一定値以上、もしくは一定値以下であって、風量が比較的大きい場合をレベル５とし、温度が一定値内であって比較的風量が少ない場合をレベル０とし、その間にレベル１〜４を割り付けるものとする。
【００１９】
スピーカ出力部３１２は、音声認識部３０４から入力された音声認識部のガイダンス音声や電話制御部３０７から入力されたハンズフリー通話時の受話音声を、条件判定部３０８から通知された発話者の座席位置から最も近いスピーカからのみ音声出力し、それ以外のスピーカ出力音はミュート制御する。
なお、本発明の記憶手段として用いられる記憶部３１１には、選択マイク・指向性定義ファイルが記憶されており、この選択マイク・指向性定義ファイルには、座席位置、および車室内音響空間の状態に基づき選択されるマイクロフォンと、このマイクロフォンの指向性を制御する補正パラメータとが予め設定される。ここで、補正パラメータとは、エアコンの使用状態を複数のレベルに分割した場合のレベル毎の基準値に対する指向性補正パラメータをいう。
【００２０】
このため、ヘッドユニット３０が有する構成のうち、特に、条件判定部３０８と、座席位置入力部３０９と、エアコン使用状態通知部３１０とが協働して動作することにより、本発明の「話者の座席位置と話者が発話したとき車室内音響空間の状態を検知し、前記記憶手段を参照して前記複数のマイクロフォンの中からマイクロフォンを選択し、前記選択されたマイクロフォンに対応する補正パラメータに基づき前記マイクロフォンの指向特性を可変制御する」制御手段、として機能する。
【００２１】
図３、図４は、本発明の実施の形態１に係る車載用音響処理装置の動作を示すフローチャートである。
以下、図３、図４のフローチャートを参照しながら、本発明の実施の形態１に係る車載用音響処理装置の動作について詳細に説明する。
【００２２】
ヘッドユニット３０は、まず、ハンズフリー携帯電話３１を使用した乗員からの発信、または相手携帯電話から着信があると（ステップＳＴ３０１、またはＳＴ３０２）、ヘッドユニット３０に接続されたハンズフリー携帯電話３１による通話が開始され、（ステップＳＴ３０３）、もしくは、音声認識ボタン３０５の押下が検知されることにより（ステップＳＴ３０４）、音声認識部３０４による音声認識が開始される（ステップＳＴ３０５）。
なお、ハンズフリー通話開始時や音声認識開始時は、マイクロフォンの選択と、選択されたマイクロフォン指向性は、デフォルトで運転席１１乗員用に合せておくものとする。
【００２３】
ハンズフリー通話や音声認識の発話者が運転席１１以外の場合は（ステップＳＴ３０６“ＮＯ”）、座席付近に設けられたそれぞれの座席位置入力部３０９からその座席位置情報が入力され、もしくは、マイクロフォン入力音声からその座席位置が推定される（ステップＳＴ３０７）。なお、音声認識時は、座席位置入力部３０９と音声認識ボタン３０５とを併用し、各座席に設けられた音声認識ボタン３０５を押下することで座席位置を認識してもよい。
また、ヘッドユニット３０は、座席位置以外にも、エアコン使用状況を電装系ＥＣＵ２２経由で車両１から取り込み、現在のエアコン使用状況に関する情報を、条件判定部３０８に通知する（ステップＳＴ３０８）。
【００２４】
条件判定部３０８は、座席位置入力部３０９により入力された、あるいは推定された座席位置に関する情報と、エアコン使用状態通知部３１０により通知されるエアコン使用状況に関するレベル情報とから車室内音響空間の状況を判定し（ステップＳＴ３０９）、この車室内音響空間の状況に基づき、記憶部３１１の選択マイク・指向性定義ファイルを参照して、選択される適切なマイクロフォンと、このマイクロフォンの指向性に関する補正パラメータとを検索して音声処理部３０２に出力する。
【００２５】
音声処理部３０２は、音声入力部３０１で取り込んだマイクロフォン音声を、選択されたマイクロフォンＭ−１〜Ｍ−Ｎと、選択されたマイクロフォンＭ−１〜Ｍ−Ｎの指向性に関する補正パラメータから選択されたマイクロフォンの指向性を可変とし音声処理を行う（ステップＳＴ３１０）。
なお、記憶部３１１に記憶される選択マイク・指向性定義ファイルに設定されたマイクロフォンの指向性に関する補正パラメータは、座席毎にエアコン使用状態に応じて選択されたマイクロフォンの指向性を鋭くし、発話音声にエアコンの風切り音の混入を減少させるための指向性を補正するデータである。
【００２６】
音声処理部３０２により出力される音声信号は、ハンズフリー通話時、電話制御部３０７で、エコーキャンセル処理およびノイズキャンセル処理を行い、相手の携帯電話に送信される（ステップＳＴ３１２）。また、音声認識時、音声認識部３０４で認識された文字やコマンドにしたがいカーナビゲーションやカーオーディオの操作を行う（ステップＳＴ３１３）。
一方、音声認識時の音声認識ガイダンスは音声認識部３０４からスピーカ出力部３１２に取り込まれ、スピーカ出力部３１２は、条件判定部３０８で判定された発話者の座席位置に最も近いスピーカＳ−１〜Ｓ−Ｎのみから音声信号を出力し、それ以外のスピーカ出力をミュート制御する（ステップＳＴ３１１）。また、ハンズフリー通話時の受話音声は、電話制御部３０７からスピーカ出力部３１２に取り込まれ、スピーカ出力部３１２は、条件判定部３０８で判定された発話者の座席位置に最も近いスピーカＳ−１〜Ｓ−Ｎのみから音声信号を出力し、それ以外のスピーカから出力される音声信号をミュート制御する（ステップＳＴ３１１）。
【００２７】
ハンズフリー通話や音声認識時、発話者を変更する場合（ステップＳＴ３１４）、座席位置入力部３０９から座席位置に関する情報を入力し直し、もしくは、マイクロフォン入力から座席位置が変更になったと推定されれば、条件判定部３０８に通知され（ステップＳＴ３１５）、現在の座席位置情報が変更される（ステップＳＴ３１６）。
また、ヘッドユニット３０は、所定の周期で電装系ＥＣＵ２２との通信によりエアコンの使用状況を取得し（ステップＳＴ３１７）、ここでエアコンの使用状況が変更になれば（ステップＳＴ３１８“ＹＥＳ”）、エアコン使用状態通知部３１０は、その旨、条件判定部３０８に通知してエアコン使用状況の変更を行う（ステップＳＴ３１９）。
【００２８】
これを受け、条件判定部３０８は、通知された座席位置とエアコン使用状況とから変更後の車室内音響空間を判定する（ステップＳＴ３２０）。
ここで、車室内音響空間に変更があれば（ステップＳＴ３２１“ＹＥＳ”）、条件判定部３０８は、記憶部３１１に記憶されてある選択マイク・指向性定義ファイルを参照し、先に判定された車室内音響空間に対応したマイクロフォンの選択と、選択されたマイクロフォンの指向性に関する補正パラメータとを取り込み、選択されたマイクロフォンの指向性を変更し（ステップＳＴ３２２）、音声入力部３０１で取り込まれたマイクロフォン音声を変更した選択マイクロフォンとマイクロフォンの指向性により音声処理部３０２で音声処理を行う。
【００２９】
音声処理部３０２で音声処理を行った音声信号は、ハンズフリー通話時、電話制御部３０７でエコーキャンセル処理、およびノイズキャンセル処理を行い、相手方の携帯電話に送信される（ステップＳＴ３２４）。また、音声認識時、入力音声は音声認識部３０４に入力され、音声認識部３０４で音声認識された文字やコマンドにより、カーナビゲーションやカーオーディオの操作が実行される（ステップＳＴ３２５）。
さらに、スピーカ出力部３１２は、条件判定部３０８による制御の下、音声認識時の音声認識ガイダンスやハンズフリー通話時の受話音声を出力するスピーカを、座席位置の変更に応じて、発話者の座席位置に最も近くに位置するスピーカからのみ出力させる（ステップＳＴ３２３）。
【００３０】
なお、ハンズフリー通話もしくは音声認識の終了を選択することで（ステップＳＴ３２６“ＹＥＳ”）、ハンズフリー通話もしくは音声認識を終えることができる（ステップＳＴ３２７、ＳＴ３２８）。
【００３１】
上記した本発明の実施の形態１に係る車載用音響処理装置は、制御手段（条件判定部３０８、座席位置入力部３０９、エアコン使用状態通知部３１０）が、車室内におけるエアコンの使用状況を検知し、検知されたエアコンの使用状況が車室内音響空間に及ぼす影響の度合いを検知し、記憶部３１１を参照して選択されるマイクロフォンの指向特性を可変制御する。このことにより、ハンズフリー通話や音声認識を行う際に、発話者の座席位置、およびエアコン使用状況に応じて、最も適切なマイクロフォンを選択し、指向性を最適にすることができ、このため、相手側に送信される発話者の音声レベルや音声認識率を高めることができる。更に、マイクロフォンにより集音されるエアコンの風切り音を減少させる効果があり、発話者の音声は聞き取りやすく取り込みやすく、また、音声認識率も高めることができる。
【００３２】
具体的に、ハンズフリー通話や音声認識を行う話者が、運転席以外のいかなる座席で発話した場合にも、ハンズフリー通話時の相手側に送信される発話音声や音声認識時の発話者音声の音声レベルが小さくならず、さらにエアコンの使用状態に応じて選択されるマイクロフォンや選択されたマイクロフォンの指向性を調整することで、マイクロフォン音声に含まれるエアコンの風切り音を減少させることができる。このため、ハンズフリー通話時の発話者の通話音声が聴き取りやすくなり、音声認識時の音声認識率を高めることができる。
また、ハンズフリー通話時の受話音声や音声認識時のガイダンス音声を発話者の座席位置から最も近いスピーカのみに出力させることで、発話者にはハンズフリー通話時の受話音声や音声認識時のガイダンス音声が明瞭に聴こえ、発話者以外には小音量で聴こえるため、使用条件にあったハンズフリー環境、および音声認識のための入力環境を提供することができ、発話者のプライバシーも保護される。
【００３３】
実施の形態２．
図５は、本発明の実施の形態２に係る車載用音響処理装置の構成を示すブロック図である。
以下に説明する本発明の実施の形態２において、上述した実施の形態１との構成上の差異は、エアコン使用状態通知部３１０に代わってエンジン回転数通知部３１３が、条件判定部３０８に接続されたことにある。
【００３４】
エンジン回転数通知部３１３は、ヘッドユニット３０に接続されるエンジン系ＥＣＵ２１と一定の周期で通信を行い、エンジン系ＥＣＵ２１からエンジンの回転数を含む車両状態に関するデータを取得する。エンジン回転数を含む車両状態に関するデータとは、例えば、エンジン回転数の場合、回転数を所定の範囲毎に区分し、それぞれに車室内音響空間に及ぼす影響の度合いをレベルとして割り付けたものである。例えば、回転数４０００ｒｐｍ以上をレベル５、回転数１０００ｒｐｍ以下をレベル０とし、その間にレベル１〜４を割り付けるものとする。
【００３５】
このため、記憶部３１１に記憶される選択マイク・指向性定義ファイルには、発話者の座席位置や、エンジン回転数の一定範囲毎に最適なマイクロフォンの選択と、選択されたマイクロフォンの指向性に関する補正パラメータが予め設定されるものとする。条件判定部３０８は、座席位置入力部３０９、エンジン回転数通知部３１３によって入力され、もしくはマイクロフォン入力音声から判定した座席位置と、エンジン回転数のレベル情報に応じて最適なマイクロフォンと、このマイクロフォンの指向性に関する補正パラメータとを記憶部３１１に記憶された選択マイク・指向性定義ファイルから取り込んで音声処理部３０２に出力する。他の構成は、図２に示す実施の形態１と同様であるため、説明の重複を回避する意味でここではその説明を省略する。
【００３６】
図６、図７は、本発明の実施の形態２に係る車載用音響処理装置の動作を示すフローチャートである。
以下、図６、図７のフローチャートを参照しながら、本発明の実施の形態２に係る車載用音響処理装置の動作について、実施の形態１との差異にのみ着目して説明する。
【００３７】
まず、ハンズフリー通話や音声認識が開始されると（ステップＳＴ６０１〜ＳＴ６０６）、座席位置入力部３０９を介して発話者の座席位置が取り込まれ（ステップＳＴ６０７）、また、エンジン回転数通知部３１３は、エンジン系ＥＣＵ２１から取得したエンジン回転数に関する情報を条件判定部３０８に通知する（ステップＳＴ６０８）。
これを受けて条件判定部３０８は、通知されたエンジン回転数と、座席位置とにより、車室内音響空間を判定する（ステップＳＴ６０９）。条件判定部３０８は、ここで判定された車室内音響空間に対応したマイクロフォンの選択と、マイクロフォンの指向性に関し、記憶部３１１に記憶された選択マイク・指向性定義ファイルから取り込み（ステップＳＴ６１０）、音声入力部３０１により取り込んだマイクロフォン音声を音声処理部３０２で音声処理する。なお、選択マイク・指向性定義ファイルに設定されているマイクロフォンの指向性に関する補正パラメータは、座席毎、エンジン回転数のレベルが高くなるにつれて鋭くなるように指向性を補正し、ハンズフリー通話や音声認識時の発話音声にエンジン音の混入を減少させるものとする。
【００３８】
ハンズフリー通話中、あるいは音声認識中、エンジン回転数通知部３１３は、エンジン系ＥＣＵ２１と所定の周期で通信を行うことでエンジン回転数の変動を検知し、条件判定部３０８に出力している（ステップＳＴ６１７）。
今、エンジン回転数が、現在設定されているエンジン回転数範囲から変動すると（ステップＳＴ６１８“ＹＥＳ”）、エンジン回転数通知部３１３は、エンジン回転数範囲のレベルを最新のエンジン回転数範囲のレベルに変更し、条件判定部３０８へ通知する（ステップＳＴ６１９）。
【００３９】
これを受けて条件判定部３０８は、車室内音響空間を判定し（ステップＳＴ６２０）、記憶部３１１に記憶された選択マイク・指向性定義ファイルを参照して、最新のエンジン回転数範囲のレベルと座席位置に対応した最適なマイクロフォンと、そのマイクロフォンの指向性の補正パラメータとを取り込んで音声処理部３０２に出力する。
音声処理部３０２は、新たに設定された選択マイクロフォンと、そのマイクロフォンの指向性の補正パラメータとから指向性を可変とし（ステップＳＴ６２２）、音声入力部３０１で取り込んだマイクロフォン音声の音声処理を行う。
【００４０】
上記した本発明の実施の形態２に係る車載用音響処理装置は、制御手段（条件判定部３０８、座席位置入力部３０９、エンジン回転数通知部３１３）が、エンジン回転数を含む車両状態を検知し、検知された車両状態が車室内音響空間に及ぼす影響の度合いを検知し、記憶部３１１を参照して選択されたマイクロフォンの指向特性を可変制御するものである。
このことにより、ハンズフリー通話や音声認識を行う際に、発話者の座席位置、およびエンジン回転数を含む車両状態に応じて、最も適切なマイクロフォンを選択することができ、また、マイクロフォンの指向性を最適に補正することで、通話相手に送信される発話者の音声レベルや音声認識率を高める効果がある。さらに、マイクロフォンによって集音されるエンジン音を減少させる効果があり、このため、ハンズフリー通話時の発話者の音声は聴き取りやすく、また、音声認識時の音声認識率も高めることができる。
【００４１】
具体的に、ハンズフリー通話や音声認識を行う発話者が、運転席以外のいかなる座席で発話した場合にも、ハンズフリー通話時に相手側に送信される発話者音声や音声認識時に発話者音声の音声レベルが小さくならず、更に、エンジン回転数に対して、適切なマイクロフォンを選択し、選択されたマイクロフォンの指向性を調整することで、マイクロフォン音声に含まれるエンジン音を減少させることができる。そのため、発話者の通話音声が聴き取りやすく、また、音声認識率を高めることができる。
また、ハンズフリー通話時、発話者の座席位置により出力スピーカを変更することにより、発話者には相手側の音声が明瞭に聴こえ、それ以外の乗員には音声が聴き取りにくくなるといった効果も得られる。また、音声認識時、発話者の座席位置により、音声認識ガイダンス音声の出力スピーカ位置を可変とすることで、発話者から最も近くに位置するスピーカからガイダンス音声を流すことができ、したがって、ガイダンス音声を聴き取りやすくする効果も得られる。
【００４２】
なお、上記した実施の形態２では、エンジン回転数を条件判定部３０８による車室内音響空間の判定条件の一つとしたが、他に、車速等、エンジン系ＥＣＵ２１から取得可能な車両状態情報で代替しても良い。
【００４３】
実施の形態３．
図８は、本発明の実施の形態３に係る車載用音響処理装置の構成を示すブロック図である。
以下に説明する本発明の実施の形態３において、上述した実施の形態１、２との構成上の差異は、エアコン使用状態通知部３１０、あるいはエンジン回転数通知部３１３に代わって、窓開閉状態通知部３１４が、条件判定部３０８に接続されたことにある。
【００４４】
窓開閉状態通知部３１４は、ヘッドユニット３０に接続される電装系ＥＣＵ２２と一定の周期で通信を行い、電装系ＥＣＵ２２からパワーウインドウによる各窓（図１の１７、１８、１９、２０）の開閉状態に関するデータを取得する。このデータとは、例えば、窓の開閉状態を０〜５の６段階で区分し、それぞれに車室内音響空間に及ぼす影響の度合いをレベルとして割り付けたものである。例えば、窓が全開の場合をレベル５、窓が全閉の場合をレベル０とし、その間にレベル１〜４を割り付けるものとする。
【００４５】
このため、記憶部３１１に記憶される選択マイク・指向性定義ファイルには、発話者の座席位置や、窓の開閉状況に応じて一定範囲毎に最適なマイクロフォンの選択と、選択されたマイクロフォンの指向性に関する補正パラメータが予め設定されるものとする。
条件判定部３０８は、座席位置入力部３０９、窓開閉状態通知部３１４によって入力され、もしくはマイクロフォン入力音声から判定した座席位置と、窓開閉状況のレベル情報に応じて最適なマイクロフォンと、このマイクロフォンの指向性に関する補正パラメータとを記憶部３１１の選択マイク・指向性定義ファイルから取り込んで音声処理部３０２に出力する。他の構成は、図１に示す実施の形態１と同様であるため、説明の重複を回避する意味でここではその説明を省略する。
【００４６】
図９、図１０は、本発明の実施の形態３に係る車載用音響処理装置の動作を示すフローチャートである。
以下、図９、図１０のフローチャートを参照しながら、本発明の実施の形態３に係る車載用音響処理装置の動作について、実施の形態１との差異に着目して説明する。
【００４７】
まず、ハンズフリー通話や音声認識が開始されると（ステップＳＴ９０１〜ＳＴ９０６）、座席位置入力部３０９を介して発話者の座席位置が取り込まれ（ステップＳＴ９０７）、また、窓開閉状態通知部３１４は、電装系ＥＣＵ２２から取得した窓開閉状況に関する情報を条件判定部３０８に通知する（ステップＳＴ９０８）。
これを受けて条件判定部３０８は、通知された窓開閉状況に関するレベル情報と、座席位置とにより、車室内音響空間を判定する（ステップＳＴ９０９）。条件判定部３０８は、ここで判定された車室内音響空間に対応したマイクロフォンの選択と、マイクロフォンの指向性に関し、記憶部３１１に記憶された選択マイク・指向性定義ファイルから取り込み（ステップＳＴ９１０）、音声入力部３０１により取り込んだマイクロフォン音声を音声処理部３０２で音声処理する。
【００４８】
なお、選択マイク・指向性定義ファイルに設定されているマイクロフォンの指向性に関する補正パラメータは、座席毎、窓が全開状態になるにつれて鋭くなるように指向性を補正し、ハンズフリー通話や音声認識時の発話音声に車両の走行音を含む車外の騒音の混入を減少させるものとする。
【００４９】
ハンズフリー通話中、あるいは音声認識中、窓開閉状態通知部３１４は、電装系ＥＣＵ２２と所定の周期で通信を行うことで、窓開閉による走行音を含む雑音混入についての変動を検知し、条件判定部３０８に出力している（ステップＳＴ９１７）。
今、窓開閉のレベル、現在設定されているレベルから変動すると（ステップＳＴ９１８“ＹＥＳ”）、窓開閉状態通知部３１４は、窓開閉のレベルを最新のレベルに変更し、条件判定部３０８へ通知する（ステップＳＴ９１９）。
【００５０】
これを受けて条件判定部３０８は、車室内音響空間を判定し（ステップＳＴ９２０）、記憶部３１１に記憶された選択マイク・指向性定義ファイルを参照して、最新の窓開閉のレベルと座席位置に対応した最適なマイクロフォンと、そのマイクロフォンの指向性の補正パラメータとを取り込んで音声処理部３０２に出力する。
音声処理部３０２は、新たに設定された選択マイクロフォンと、そのマイクロフォンの指向性の補正パラメータとから指向性を可変とし（ステップＳＴ９２２）、音声入力部３０１で取り込んだマイクロフォン音声の音声処理を行う。
【００５１】
上記した本発明の実施の形態３に係る車載用音響処理装置は、制御手段（条件判定部３０８、座席位置入力部３０９、窓開閉状態通知部３１４）が、車室内における窓の開閉状況を検知し、検知された窓の開閉状況が車室内音響空間に及ぼす影響の度合いを検知し、記憶部３１１（選択マイク・指向性定義ファイル）を参照して選択されたマイクロフォンの指向特性を可変制御するものである。
このことにより、ハンズフリー通話や音声認識を行う際に、発話者の座席位置、および車室内の窓の開閉状況に応じて、最も適切なマイクロフォンを選択し、指向性を最適にすることで、相手側に送信される発話者の音声レベルや音声認識率を高める効果がある。さらに、マイクロフォンに入り込む風切り音や走行騒音を減少させる効果があり、ハンズフリー通話時の発話者の音声は聴き取りやすくなり、また音声認識時の音声認識率も高めることができる。また、ハンズフリー通話時、発話者の座席位置により出力スピーカを変更することにより、発話者には通話相手の音声が明瞭に聴こえ、それ以外の乗員には音声が聴き取りにくくなるといった効果も得られる。また、音声認識時、発話者の座席位置により、音声認識ガイダンス音声の出力スピーカ位置を可変とすることで、発話者から最も近くに位置するスピーカからガイダンス音声を流すことができ、したがって、ガイダンス音声を聴き取りやすくする効果も得られる。
【００５２】
具体的に、ハンズフリー通話や音声認識の発話者が運転席以外のいかなる座席で発話した場合にも、ハンズフリー通話時の相手側に送信される発話者音声や、音声認識時の発話者音声の音声レベルが小さくならず、更に、窓開閉状態に対して、選択マイクロフォンやそのマイクロフォンの指向性を調整することで、マイクロフォン音声に含まれる走行騒音を減少させることができる。そのため、発話者の通話音声が聴き取りやすくなり、また、音声認識率を高めることができる。
【００５３】
実施の形態４．
図１１は、本発明の実施の形態４に係る車載用音響処理装置の構成を示すブロック図である。
以下に説明する実施の形態４では、実施の形態１〜３に示した、エアコン使用状態通知部３１０、エンジン回転数通知部３１３、窓開閉状態通知部３１４の少なくとも２つが条件判定部３０８に接続されるものであり、ここでは、全てが接続された例が示されている。
【００５４】
このため、記憶部３１１に記憶される選択マイク・指向性定義ファイルには、発話者の座席位置や、エアコン使用状況、エンジン回転数、窓開閉状況のそれぞれに応じて、最適なマイクロフォンの選択と、マイクロフォンの指向性に関する補正パラメータとが設定されている。
条件判定部３０８は、入力された座席位置、もしくはマイクロフォン入力音声から判定した座席位置と、エアコンの使用状況、エンジン回転数、窓開閉状況に応じた最適なマイクロフォンと、このマイクロフォンの指向性に関する補正パラメータとを記憶部３１１の選択マイク・指向性定義ファイルから取り込み、音声処理部３０２に出力する。他の構成は、図２に示す実施の形態１と同様であるため、説明の重複を回避する意味でここではその説明を省略する。
【００５５】
図１２、図１３は、本発明の実施の形態４に係る車載用音響処理装置の動作を示すフローチャートである。
以下、図１２、図１３のフローチャートを参照しながら、本発明の実施の形態４に係る車載用音響処理装置の動作について、実施の形態１との差異に着目して説明する。
【００５６】
まず、ハンズフリー通話や音声認識が開始されると（ステップＳＴ１２１〜ＳＴ１２５）、エアコン使用状態通知部３１０、エンジン回転数通知部３１３、窓開閉状態通知部３１４のそれぞれは、エンジン系ＥＣＵ２１、電装系ＥＣＵ２２のそれぞれと通信を行い、エアコン使用状況、エンジン回転数、窓開閉状況に関するそれぞれの情報を取り込み、条件判定部３０８に設定する（ステップＳＴ１２８〜ＳＴ１３０）。
これを受けた条件判定部３０８は、通知された座席位置、およびエアコン使用状況、エンジン回転数、窓開閉状況、のそれぞれにより車室内音響空間を判定する（ステップＳＴ１３１）。条件判定部３０８はまた、ここで判定された車室内音響空間に対応した選択マイクロフォン、およびこのマイクロフォンの指向性に関する補正パラメータを、記憶部３１１に記憶された選択マイク・指向性定義ファイルを参照することによって取り込み（ステップＳＴ１３２）、音声入力部３０１で取り込んだマイクロフォン音声を音声処理部３０２で音声処理をする。
【００５７】
なお、選択マイク・指向性定義ファイルに設定されてあるマイクロフォンの指向性は、座席毎に、エアコン使用状況、エンジン回転数、窓開閉状況に応じてマイクロフォンの指向性を鋭くし、ハンズフリー通話や音声認識時の発話音声にエアコンや走行騒音、エンジン音の混入を減少させるようになっている。
【００５８】
次に、ハンズフリー通話中や音声認識中に、エアコン使用状況、エンジン回転数、窓開閉状況が変更になれば（ステップＳＴ１４０“ＹＥＳ”、ＳＴ１４３“ＹＥＳ”、ＳＴ１４６“ＹＥＳ”）、エアコン使用状態通知部３１０、エンジン回転数通知部３１３、窓開閉状態通知部３１４のそれぞれは、条件判定部３０８にその旨を通知し、エアコン使用状況、エンジン回転数、窓開閉状況の変更を行う（ステップＳＴ１４１、ＳＴ１４４、ＳＴ１４７）。
【００５９】
条件判定部３０８はまた、通知された座席位置と、エアコン使用状況、エンジン回転数、窓開閉状況から変更後の車室内音響空間を判定する（ステップＳＴ１４８）。
条件判定部３０８は、判定した車室内音響空間に対応したマイクロフォンの選択と、マイクロフォンの指向性に関する補正パラメータを、記憶部３１１に記憶された選択マイク・指向性定義ファイルを参照して取り込み、適切なマイクロフォンを選択し、このマイクロフォンの指向性を変更して音声処理部３０２に引き渡す（ステップＳＴ１５０）。これを受けて音声処理部３０２は、音声入力部３０１で取り込んだマイクロフォン音声を、変更した最適なマイクロフォンと、このマイクロフォンの指向性により音声処理を行う。
【００６０】
上記した本発明の実施の形態４に係る車載用音響処理装置は、制御手段（条件判定部３０８、座席位置入力部３０９、エアコン使用状態通知部３１０、エンジン回転数通知部３１３、窓開閉状態通知部３１４）が、車室内におけるエアコン使用状況、エンジン回転数、窓の開閉状況の少なくとも２つを検知し、検知されたエアコン使用状況、エンジン回転数、窓の開閉状況が車室内音響空間に及ぼす影響の度合いを検知し、記憶部３１１（選択マイク・指向性定義ファイル）を参照して適切なマイクロフォンを選択し、この選択されたマイクロフォンの指向特性を可変制御するものである。
【００６１】
このことにより、ハンズフリー通話や音声認識を行う際に、発話者の座席位置、およびエアコン使用状況、エンジン回転数、車室内窓開閉状況に応じて、最も適切なマイクロフォンを選択することができ、その指向性を最適化することで、相手側に送信される発話者の音声レベルや音声認識率を高める効果が得られる。また、マイクロフォンに入り込むエアコンの風切り音、エンジン音、走行騒音等を減少させる効果があり、結果的に、ハンズフリー通話時の発話者の音声が聴き取りやすくなり、更に、音声認識時の音声認識率も向上する。
具体的に、ハンズフリー通話や音声認識の発話者が運転席以外のいかなる座席で発話した場合にも、ハンズフリー通話時の相手側に送信される発話者音声や音声認識時の発話者音声の音声レベルが小さくならず、更に、エアコンの使用状況、エンジン回転数、窓開閉状況に対して、適切なマイクロフォンを選択し、このマイクロフォンの指向性を調整することで、マイクロフォン音声に含まれるエアコンや走行騒音、エンジン音を減少させることができる。そのため、発話者の通話音声が聴き取りやすくなり、音声認識率を高めることができる。
【００６２】
また、ハンズフリー通話時、発話者の座席位置により出力スピーカを変更することにより、発話者には相手側の音声が明瞭に聴こえ、それ以外の乗員には音声が聴き取りにくくなるといった効果も得られる。また、音声認識時、発話者の座席位置により、音声認識ガイダンス音声の出力スピーカ位置を可変とすることで、発話者から最も近くに位置するスピーカからガイダンス音声を流すことができ、したがって、ガイダンス音声を聴き取りやすくする効果も得られる。
【００６３】
なお、図２、図５、図８、図１１にそれぞれ示す制御手段（条件判定部３０８、座席位置入力部３０９、エアコン使用状態通知部３１０、エンジン回転数通知部３１３、窓開閉状態通知部３１４）が有する機能は、全てをソフトウェアによって実現しても、あるいはその少なくとも一部をハードウェアで実現してもよい。
例えば、話者の座席位置と話者が発話したとき車室内音響空間の状態を検知し、記憶手段（記憶部３１１）を参照して複数のマイクロフォンの中から最適なマイクロフォンを選択し、選択されたマイクロフォンに対応する補正パラメータに基づきマイクロフォンの指向特性を可変制御するデータ処理は、１または複数のプログラムによりコンピュータ上で実現してもよく、また、その少なくとも一部をハードウェアで実現してもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１ 車両、１１ 運転席、１２ 助手席、１３ 後部座席、１４、１５、１６ エアコン吹き出し口、１７、１８、１９、２０ 窓、２１ エンジン系ＥＣＵ、２２ 電装系ＥＣＵ、３０ ヘッドユニット、３０１ 音声入力部、３０２ 音声処理部、３０３ 音声出力部、３０４ 音声認識部、３０５ 音声認識ボタン、３０７ 電話制御部、３０８ 条件判定部、３０９ 座席位置入力部、３１０ エアコン使用状態通知部、３１１ 記憶部、３１２ スピーカ出力部、３１３ エンジン回転数通知部、３１４ 窓開閉状態通知部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内に設置された複数のマイクロフォンを備えた車載用音響処理装置であって、
座席位置、および車室内音響空間の状態に基づき選択されるマイクロフォンと、前記選択されたマイクロフォンの指向特性を制御する補正パラメータとが予め記憶された記憶手段と、
話者の座席位置と話者が発話したとき車室内音響空間の状態を検知し、前記記憶手段を参照して前記複数のマイクロフォンの中からマイクロフォンを選択し、前記選択されたマイクロフォンに対応する補正パラメータに基づき前記マイクロフォンの指向特性を可変制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする車載用音響処理装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
車室内におけるエアコンの使用状態を検知し、前記検知されたエアコンの使用状態が前記車室内音響空間に及ぼす影響の度合いを検知し、前記記憶手段を参照して選択されるマイクロフォンの指向特性を可変制御することを特徴とする請求項１記載の車載用音響処理装置。
【請求項３】
前記制御手段は、
エンジン回転数を含む車両状態を検知し、前記検知された車両状態が前記車室内音響空間に及ぼす影響の度合いを検知し、前記記憶手段を参照して選択されたマイクロフォンの指向特性を可変制御することを特徴とする請求項１または請求項２記載の車載用音響処理装置。
【請求項４】
前記制御手段は、
車室内における窓の開閉状態を検知し、前記検知された窓の開閉状態が前記車室内音響空間に及ぼす影響の度合いを検知し、前記記憶手段を参照して選択されたマイクロフォンの指向特性を可変制御することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項記載の車載用音響処理装置。
【請求項５】
車室内に設置された複数のスピーカと、
ハンズフリーによる発着信を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
ハンズフリー通話時、話者の座席位置を検出して前記記憶手段を参照し、前記複数のスピーカの中から着信音声を出力するスピーカを選択する、
ことを特徴とする請求項１記載の車載用音響処理装置。
【請求項６】
車室内に設置された複数のスピーカと、
音声認識を行う制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
音声認識時、話者の座席位置を検出して前記記憶手段を参照し、前記複数のスピーカの中から音声認識ガイダンスを出力するスピーカを選択する、
ことを特徴とする請求項１記載の車載用音響処理装置。
【請求項１】
車室内に設置された複数のマイクロフォンを備えた車載用音響処理装置であって、
座席位置、および車室内音響空間の状態に基づき選択されるマイクロフォンと、前記選択されたマイクロフォンの指向特性を制御する補正パラメータとが予め記憶された記憶手段と、
話者の座席位置と話者が発話したとき車室内音響空間の状態を検知し、前記記憶手段を参照して前記複数のマイクロフォンの中からマイクロフォンを選択し、前記選択されたマイクロフォンに対応する補正パラメータに基づき前記マイクロフォンの指向特性を可変制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする車載用音響処理装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
車室内におけるエアコンの使用状態を検知し、前記検知されたエアコンの使用状態が前記車室内音響空間に及ぼす影響の度合いを検知し、前記記憶手段を参照して選択されるマイクロフォンの指向特性を可変制御することを特徴とする請求項１記載の車載用音響処理装置。
【請求項３】
前記制御手段は、
エンジン回転数を含む車両状態を検知し、前記検知された車両状態が前記車室内音響空間に及ぼす影響の度合いを検知し、前記記憶手段を参照して選択されたマイクロフォンの指向特性を可変制御することを特徴とする請求項１または請求項２記載の車載用音響処理装置。
【請求項４】
前記制御手段は、
車室内における窓の開閉状態を検知し、前記検知された窓の開閉状態が前記車室内音響空間に及ぼす影響の度合いを検知し、前記記憶手段を参照して選択されたマイクロフォンの指向特性を可変制御することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項記載の車載用音響処理装置。
【請求項５】
車室内に設置された複数のスピーカと、
ハンズフリーによる発着信を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
ハンズフリー通話時、話者の座席位置を検出して前記記憶手段を参照し、前記複数のスピーカの中から着信音声を出力するスピーカを選択する、
ことを特徴とする請求項１記載の車載用音響処理装置。
【請求項６】
車室内に設置された複数のスピーカと、
音声認識を行う制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
音声認識時、話者の座席位置を検出して前記記憶手段を参照し、前記複数のスピーカの中から音声認識ガイダンスを出力するスピーカを選択する、
ことを特徴とする請求項１記載の車載用音響処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１０−２８３５０６（Ｐ２０１０−２８３５０６Ａ）
【公開日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１３４０７３（Ｐ２００９−１３４０７３）
【出願日】平成２１年６月３日（２００９．６．３）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月３日（２００９．６．３）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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