CN104581460B - 考虑驾驶席位置的波束形成麦克风控制装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及考虑驾驶席位置的波束形成麦克风控制装置及方法,包括:驾驶席传感器,其感知驾驶席的位置,输出为驾驶席信号;电子控制部,其整体地控制免提系统的动作,把接受输入的驾驶席信号传递给指向特性控制部;指向特性控制部,其根据所述驾驶席信号,算出波束形成指向角;及信号处理部,其对第一麦克风及第二麦克风输出的各语音信号进行信号处理,提取与波束形成指向角一致的方向的语音信号并输出;通过根据驾驶席位置控制波束形成麦克风的指向特性,使得波束形成麦克风能够最佳地捕捉驾驶员的语音,从而能够使车载免提系统的通话品质提高。

Description

考虑驾驶席位置的波束形成麦克风控制装置及方法
技术领域
本发明涉及考虑驾驶席位置的波束形成麦克风控制装置及方法,更详细而言,涉及一种控制使得车载免提系统中使用的波束形成麦克风的指向特性跟踪驾驶席位置的考虑驾驶席位置的波束形成麦克风控制装置及方法。
背景技术
车载免提系统(Hands Free System)通过安装于车辆室内的麦克风,收集驾驶员的语音,传递给电话线路,使得驾驶员在驾驶期间也能够进行电话通话。
可是,在车辆内部,不仅是驾驶员的语音,还存在发动机间或车载音响的声音等免提系统所不需要的音响。因此,在免提系统所采用并安装于车辆室内的麦克风中,使用利用多重麦克风使周边杂音或干扰音等的影响实现最小化的波束形成麦克风。这种波束形成麦克风应用于车载免提系统或语音识别系统,对于诸如车辆的空间狭窄的室内,通常使用2个麦克风收集语音。
此时,波束形成麦克风利用2个麦克风分别收集的音源信号之间发生的时间迟延,只提取从特定方向输入的音源信号。即,波束形成麦克风执行对从各麦克风输入的信号的信号处理,使得只提取从设定的指向角输入的音源信号。另外,此时以为了提取音源信号而设置的方向为中心,设置音源信号提取的指向角宽度,即波束形成区域,执行信号处理。
在车载免提系统中,如果波束形成区域过于狭窄,则使用者的发声位置受限,如果波束形成区域与指向角固定,那么,当使用者的位置变化或杂音的流入方向变化,既定方向的杂音加大时,会发生无法适宜地去除杂音或无法只适宜地提取使用者语音的现象。
作为相关现有技术,有大韩民国公开专利公报第1999-0024488号(1999.4.6公开,发明名称:车载电话的免提装置)。
发明内容
(要解决的技术课题)
本发明的目的在于提供一种考虑驾驶席位置的波束形成麦克风控制装置及方法,控制使得车载免提系统中使用的波束形成麦克风的指向特性跟踪驾驶席位置,使得波束形成麦克风能够最佳地捕捉驾驶员的语音,从而能够使通话品质提高。
(解决的解决手段)
本发明一个方面的考虑驾驶席位置的波束形成麦克风控制装置的特征在于,包括:驾驶席传感器,其感知驾驶席的位置,输出为驾驶席信号;指向特性控制部,其根据所述驾驶席信号,算出波束形成指向角;及信号处理部,其对第一麦克风及第二麦克风输出的各语音信号进行信号处理,提取从与所述波束形成指向角一致的方向发音的语音信号并输出。
在本发明中,其特征在于,所述波束形成指向角是从所述第一麦克风及第二麦克风安装的位置的中心点朝向所述驾驶席信号代表的驾驶席位置的方向的角度。
在本发明中,其特征在于,还包括电子控制部,其整体地控制免提系统的动作,把从所述驾驶席传感器接受输入的所述驾驶席信号传递给所述指向特性控制部。
在本发明中,其特征在于,所述指向特性控制部利用使所述驾驶席的位置与所述波束形成指向角对应的预先存储的表,算出与所述驾驶席信号代表的驾驶席位置对应的波束形成指向角。
在本发明中,其特征在于,所述信号处理部以所述波束形成指向角为中心,提取从与波束形成区域的范围相应的方向发音的语音信号,所述波束形成区域的范围根据车辆的速度及所述各语音信号中包含的杂音的强度决定。
本发明另一方面的考虑驾驶席位置的波束形成麦克风控制方法的特征在于,包括:驾驶席信号输出步骤,驾驶席传感器感知驾驶席的位置,输出为驾驶席信号;波束形成指向角算出步骤,根据所述驾驶席信号,指向特性控制部算出波束形成指向角;及信号处理及输出步骤,信号处理部对第一麦克风及第二麦克风输出的各语音信号进行信号处理,提取从与所述波束形成指向角一致的方向发音的语音信号并输出。
本发明的考虑驾驶席位置的波束形成麦克风控制方法的特征在于,在所述算出波束形成指向角的步骤中,所述波束形成指向角是算出从所述第一麦克风及第二麦克风安装的位置的中心点朝向所述驾驶席信号代表的驾驶席位置的方向的角度。
在本发明的考虑驾驶席位置的波束形成麦克风控制方法中,其特征在于,所述驾驶席信号由整体地控制免提系统的动作的电子控制部从所述驾驶席传感器接受输入并传递给所述指向特性控制部。
本发明的考虑驾驶席位置的波束形成麦克风控制方法的特征在于,在所述算出波束形成指向角的步骤中,利用使所述驾驶席的位置与所述波束形成指向角对应的预先存储的表,算出所述波束形成指向角。
本发明的考虑驾驶席位置的波束形成麦克风控制方法的特征在于,在所述输出语音的步骤中,所述信号处理部以所述波束形成指向角为中心,提取从与波束形成区域的范围相应的方向发音的语音信号,所述波束形成区域的范围根据车辆的速度及所述各语音信号中包含的杂音的强度决定。
(发明效果)
根据本发明,通过根据驾驶席位置控制波束形成麦克风的指向特性,使得波束形成麦克风能够最佳地捕捉驾驶员的语音,从而能够使车载免提系统的通话品质提高。
附图说明
图1是本发明一个实施例的考虑驾驶席位置的波束形成麦克风控制装置的框图。
图2是本发明中使信号处理部存储的驾驶席的位置与波束形成指向角对应的表的示例。
图3是图示本发明一个实施例的考虑驾驶席位置的波束形成麦克风控制方法的动作的流程图。
符号说明
100:驾驶席传感器 200:电子控制部
300:指向特性控制部 400:信号处理部
510:第一麦克风 520:第二麦克风
具体实施方式
下面参照附图,详细说明本发明的考虑驾驶席位置的波束形成麦克风控制装置及方法。
在这一过程中,出于说明的明了性和便利原因,附图中图示的线的厚度或构成要素的大小等会夸张地图示。另外,后述的术语作为考虑在本发明中的功能而定义的术语,其可能因使用者、运用者的意图或惯例而异。因此,对这种术语的定义应以本说明书通篇的内容为基础而作出。
图1是本发明一个实施例的考虑驾驶席位置的波束形成麦克风控制装置的框图。
如图1所示,本发明一个实施例的考虑驾驶席位置的波束形成麦克风控制装置可以包括驾驶席传感器(100)、指向特性控制部(300)及信号处理部(400)构成。
驾驶席传感器(100)感知驾驶席的位置,输出为驾驶席信号。
一般而言,车辆的驾驶席座椅根据驾驶员的调节而能够前后分别移动约30cm左右。驾驶席传感器(100)感知这种驾驶席的位置,输出为驾驶席信号。
此时,驾驶席信号可以通过控制器局域网络(CONTROLLER AREA NETWORK,CAN)通信网,输出到电子控制部(200),根据实施例,也可以不经过电子控制部(200)而直接输出到指向特性控制部(300)。
不过,当驾驶席信号通过CAN通信网输出时,电子控制部(200)整体控制免提系统的动作,可以把从驾驶席传感器(100)接受输入的驾驶席信号传递给指向特性控制部(300)。
一般而言,车辆的电子控制部(200)根据从车辆的各部通过CAN通信网接受输入的信号,控制包括发动机在内的车辆各部。因此,电子控制部(200)可以通过CAN通信网,接受输入驾驶员的免提系统操作信号,可以从驾驶席传感器(100)通过CAN通信网接受输入驾驶席信号。另外,电子控制部(200)也可以通过CAN通信网,把驾驶席信号传递给指向特性控制部(300)。
如此通过电子控制部(200),使用CAN通信网传递驾驶席信号,从而具有不需要配备用于信号传递的另外的通信路径的优点。
指向特性控制部(300)根据代表驾驶席位置的驾驶席信号算出波束形成指向角。
如上所述,波束形成麦克风利用2个麦克风分别收集的音源信号之间发生的时间迟延,只提取从特定方向输入的音源信号。
此时,波束形成指向角是指波束形成麦克风提取的音源信号的方向。
其中,波束形成指向角可以设置为从构成波束形成麦克风的第一麦克风(510)及第二麦克风(520)安装的位置的中心点朝向驾驶席信号代表的驾驶席位置的方向的角度。
通过如此设置波束形成指向角,从而由第一麦克风(510)及第二麦克风(520)构成的波束形成麦克风可以提取以驾驶席位置为发音源的语音信号并输出。
另外,指向特性控制部(300)可以利用使驾驶席的位置与波束形成指向角对应的预先存储的表,算出与所述驾驶席信号代表的驾驶席位置对应的波束形成指向角。
例如,如图2所示,驾驶席的位置以初始位置为0cm,可以按10cm单位,相对于前后分别最多移动30cm。此时,表中可以针对各个驾驶席的位置,存储有从车辆中安装的第一麦克风(510)及第二麦克风(520)朝向驾驶席的波束形成指向角。
在图2的示例中,当驾驶席的位置为10cm时,波束形成指向角算出为10度,当驾驶席的位置为30cm时,波束形成指向角算出为30度,当驾驶席的位置为-30cm,即,向后方30cm时,波束形成指向角算出为-30度,即,向后方30度。
信号处理部(400)对第一麦克风(510)及第二麦克风(520)输出的各语音信号进行信号处理,输出从与波束形成指向角一致的方向发生的语音。
此时,信号处理部(400)可以利用第一麦克风(510)的语音信号与第二麦克风(520)的语音信号之间的相位差,提取从与已设置的波束形成指向角一致的方向发音的语音信号并输出。
另外,信号处理部(400)以波束形成指向角为中心,提取从与波束形成区域的范围相应的方向发音的语音信号并输出,此时,波束形成区域的范围可以根据车辆的速度及所述各语音信号中包含的杂音的强度决定。
如上所述,波束形成麦克风只提取从设定的波束形成指向角发音的音源信号,信号处理部(400)对分别从2个麦克风输入的信号执行信号处理。另外,此时,也可以进行设置,以设置用于提取音源信号的方向为中心,提取在多广范围内发音的音源信号,即,设置波束形成区域,执行信号处理。
此时,如果车辆的速度高或从第一及第二麦克风(510,520)收集的杂音的强度大,那么,由于车内发生的噪音强度高,因而只提取在更窄的波束形成区域发音的语音,这会提高准确捕捉驾驶员语音的可能性。
因此,当车辆的速度高或杂音的强度高时,信号处理部(400)可以窄小地设置波束形成区域的范围。
图2是图示本发明一个实施例的考虑驾驶席位置的波束形成麦克风控制方法的动作的流程图。参照该图,说明本发明一个实施例的考虑驾驶席位置的波束形成麦克风控制方法。
首先,驾驶席传感器感知驾驶席的位置,输出为驾驶席信号(S110)。
如上所述,一般而言,车辆的驾驶席座椅能够根据驾驶员的调节而前后移动,驾驶席传感器(100)感知这种驾驶席的位置,输出为驾驶席信号。
此时,驾驶席信号可以通过CAN通信网输出到电子控制部(200),根据实施例,也可以不经过电子控制部(200),直接输出到指向特性控制部(300)。
当驾驶席信号通过CAN通信网进行输出时,电子控制部(200)可以整体控制免提系统的动作,把从驾驶席传感器(100)接受输入的驾驶席信号传递给指向特性控制部(300)。
之后,根据驾驶席信号,指向特性控制部(300)算出波束形成指向角(S120)。
其中,波束形成指向角可以设置为从构成波束形成麦克风的第一麦克风(510)及第二麦克风(520)安装的位置的中心点朝向驾驶席信号代表的驾驶席的位置的方向的角度。
另外,如就图2在上述所作的说明所示,波束形成指向角可以利用使驾驶席的位置与波束形成指向角对应的预先存储的表而算出。
如上所述,通过设置波束形成指向角,从而由第一麦克风(510)及第二麦克风(520)构成的波束形成麦克风可以提取以驾驶席位置为发音源的语音信号并输出。
接着,信号处理部(400)对第一麦克风(510)及第二麦克风(520)输出的各语音信号进行信号处理,提取从与波束形成指向角一致的方向发音的语音信号并输出(S130),结束输出(S130)流程。
如上所述,信号处理部(300)以波束形成指向角为中心,输出从与波束形成区域范围相应的方向发生的语音,波束形成区域的范围可以根据车辆的速度及第一、第二麦克风(510,520)输出的各语音信号中包含的杂音的强度而决定。
此时,当车辆的速度高或杂音的强度高时,信号处理部(400)可以窄小地设置波束形成区域的范围,从而只提取在更窄的波束形成区域发音的语音,能够提高准确捕捉驾驶员语音的可能性。
如以上考查的结果所示,根据本发明,通过根据驾驶席位置控制波束形成麦克风的指向特性,使得波束形成麦克风能够最佳地捕捉驾驶员的语音,从而能够使车载免提系统的通话品质提高。
本发明以附图所示实施例为参考进行了说明,但这只不过是示例性的而已,只要是相应技术所属领域的技术人员,便会理解可以由此导出多种变形及均等的其它实施例。因此,本发明的技术保护范围应由以下的权利要求书确定。

Claims (8)

1.一种考虑驾驶席位置的波束形成麦克风控制装置,其特征在于,包括:
驾驶席传感器,其感知驾驶席的位置,输出为驾驶席信号;
指向特性控制部,其根据所述驾驶席信号,算出波束形成指向角;及
信号处理部,其对第一麦克风及第二麦克风输出的各语音信号进行信号处理,提取从与所述波束形成指向角一致的方向发音的语音信号并输出,
所述信号处理部以所述波束形成指向角为中心,提取从与波束形成区域的范围相应的方向发音的语音信号,所述波束形成区域的范围根据车辆的速度及所述各语音信号中包含的杂音的强度决定。
2.根据权利要求1所述的考虑驾驶席位置的波束形成麦克风控制装置,其特征在于,
所述波束形成指向角是从所述第一麦克风及第二麦克风安装的位置的中心点朝向所述驾驶席信号代表的驾驶席位置的方向的角度。
3.根据权利要求1所述的考虑驾驶席位置的波束形成麦克风控制装置,其特征在于,
还包括电子控制部,其整体地控制免提系统的动作,把从所述驾驶席传感器接受输入的所述驾驶席信号传递给所述指向特性控制部。
4.根据权利要求1所述的考虑驾驶席位置的波束形成麦克风控制装置,其特征在于,
所述指向特性控制部利用使所述驾驶席的位置与所述波束形成指向角对应的预先存储的表,算出与所述驾驶席信号代表的驾驶席位置对应的波束形成指向角。
5.一种考虑驾驶席位置的波束形成麦克风控制方法,其特征在于,包括:
驾驶席信号输出步骤,驾驶席传感器感知驾驶席的位置,输出为驾驶席信号;
波束形成指向角算出步骤,根据所述驾驶席信号,指向特性控制部算出波束形成指向角;及
信号处理及输出步骤,信号处理部对第一麦克风及第二麦克风输出的各语音信号进行信号处理,提取从与所述波束形成指向角一致的方向发音的语音信号并输出,
在输出所述语音信号的步骤中,
所述信号处理部以所述波束形成指向角为中心,提取从与波束形成区域的范围相应的方向发音的语音信号,所述波束形成区域的范围根据车辆的速度及所述各语音信号中包含的杂音的强度决定。
6.根据权利要求5所述的考虑驾驶席位置的波束形成麦克风控制方法,其特征在于,
在所述算出波束形成指向角的步骤中,
所述波束形成指向角是算出从所述第一麦克风及第二麦克风安装的位置的中心点朝向所述驾驶席信号代表的驾驶席位置的方向的角度。
7.根据权利要求5所述的考虑驾驶席位置的波束形成麦克风控制方法,其特征在于,
所述驾驶席信号由整体地控制免提系统的动作的电子控制部从所述驾驶席传感器接受输入并传递给所述指向特性控制部。
8.根据权利要求5所述的考虑驾驶席位置的波束形成麦克风控制方法,其特征在于,
在所述算出波束形成指向角的步骤中,
利用使所述驾驶席的位置与所述波束形成指向角对应的预先存储的表,算出所述波束形成指向角。
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