CN107024931A - 用于自动驾驶的语音识别系统和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了用于处理具有至少一个自主车辆系统的车辆的语音的方法和系统。在一个实施例中，一种方法包括：由处理器接收由自主车辆系统生成的环境数据；由处理器从与车辆交互的用户接收语音发声；由处理器基于环境数据处理语音发声；以及由处理器基于环境数据选择性地进行以下至少一项：传送对话提示至用户和传送控制动作至自主车辆系统。

Description

用于自动驾驶的语音识别系统和方法
技术领域
本技术领域大体上涉及语音系统，并且更具体地涉及用于车辆的自动驾驶的语音方法和系统。
背景技术
车辆语音系统对由车辆的乘客发出的语音执行语音识别。语音发声通常包括针对车辆的一个或多个特征或可由车辆访问的其它系统的查询或命令。
自主车辆是能够感测其环境并且在极少或无用户输入的情况下导航的车辆。自主车辆使用诸如雷达、激光雷达、图像传感器等的感测装置和/或使用来自诸如全球定位系统(GPS)、其它车辆或其它基础设施的系统的信息感测其环境。
在某些实例中，用户希望在自主车辆以自主模式或部分自主模式操作时与该车辆交互。如果用户必须与一个或多个按钮、开关、踏板或方向盘物理地交互，那么车辆的操作不再自主。因此，希望当车辆以自主或部分自主模式操作时、使用车辆语音系统与车辆交互，使得可从语音中获得信息或可由语音控制车辆。进一步希望提供操作自主车辆的改进语音系统和方法。另外，从结合附图和前述技术领域及背景技术取得的以下详细描述和所附权利要求书中将更清楚地明白本发明的其它理想特征和特性。
发明内容
提供了用于处理具有至少一个自主车辆系统的车辆的语音的方法和系统。在一个实施例中，一种方法包括：由处理器接收由自主车辆系统生成的环境数据；由处理器从与车辆交互的用户接收语音发声；由处理器基于环境数据处理语音发声；以及由处理器基于环境数据选择性地进行以下至少一项：传送对话提示至用户和传送控制动作至自主车辆系统。
在一个实施例中，一种系统包括第一模块，其是由处理器接收由自主车辆系统生成的环境数据的第一非暂时性模块。该系统进一步包括第二非暂时性模块，其由处理器从与车辆交互的用户接收语音发声。该系统进一步包括第三非暂时性模块，其由处理器基于环境数据处理语音发声。该系统进一步包括第四非暂时性模块，其由处理器基于环境数据选择性地进行以下至少一项：传送对话提示至用户和传送控制动作至自主车辆系统。
附图说明
下文将结合以下附图描述示例性实施例，其中相同符号标示相同元件，且其中：
图1是根据各个示例性实施例的与语音系统相关联的自主车辆的功能方框图；
图2是根据各个示例性实施例的图1的语音系统的功能方框图；以及
图3至5是根据各个示例性实施例的说明可以由车辆和语音系统执行的语音方法的流程图。
具体实施方式
以下详细描述本质上仅仅是示例性的，且并非意图限制应用和用途。另外，不存在被任何前述的技术领域、背景、摘要或者以下详细描述中提出的任何表述的或暗示的理论约束的意图。如本文所使用，术语模块是指专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享、专用或成组)和执行一个或多个软件或固件程序的存储器、组合逻辑电路和/或提供所述功能性的其它合适部件。
首先参考图1，根据本公开的示例性实施例，示出了与车辆12相关联的语音系统10。车辆12包括通常称为14的一个或多个自主车辆系统。自主车辆系统14包括一个或多个传感器，其感测车辆12的环境的元件或从其它车辆或车辆基础设施接收信息并且控制车辆12的一个或多个功能以完全或部分辅助驾驶员驾驶车辆12。当车辆是汽车时，自主车辆系统14可包括(但不限于)停车辅助系统14a、车辆巡航系统14b、变道系统14c和车辆转向系统14d。
车辆12进一步包括人机接口(HMI)模块16。HMI模块16包括用于从用户接收信息的一个或多个输入装置18和向用户提供信息的一个或多个输出装置20。输入装置18至少包括用于捕获用户的语音发声的麦克风或其它感测装置。输出装置20至少包括用于向用户播放对话的音频装置。
如所示，语音系统10包括在服务器22或其它计算装置上。在各个实施例中，服务器22和语音系统10可以定位成远离车辆12(如所示)。在各个其它实施例中，语音系统10和服务器22可以部分定位在车辆12上并且部分远离车辆12(未示出)。在各个其它实施例中，语音系统10和服务器22可以仅定位在车辆12(未示出)上。
语音系统10通过HMI模块16对车辆12的一个或多个系统提供语音识别和对话。语音系统10通过限定的应用程序接口(API)24与HMI模块16通信。语音系统10基于由车辆12提供的环境而提供语音识别和对话。环境数据是由自主车辆系统14提供；且环境是由环境数据确定。
在各个实施例中，车辆12包括与自主车辆系统14通信以捕获环境数据的环境管理器模块26。环境数据指示当前自动化模式和与自主车辆系统14相关联的一般状态或状况和/或基于自主车辆系统14的控制而刚刚发生或即将发生的事件。例如，环境数据可指示另一车辆(未示出)相对于车辆12的位置、车辆12的地理位置、车辆12在道路上和/或车道内的位置、车辆12的速度或加速度、车辆12的转向位置或策略、当前或即将到来的天气状况、当前路线的导航步骤等。在另一个实例中，环境数据可指示已经发送或即将发生的事件。该事件可包括已经生成或即将生成的警报或警告信号、车速变化、已经或即将转弯、已经或即将变道等。如可明白的是，环境数据和事件的这些实例仅仅是实例，因为该列表可以穷举。本公开不限于本实例。在各个实施例中，环境管理器模块26捕获一定时段内的环境数据，在该情况中，环境数据包括与状态、状况或事件相关联的时间戳记或序列号。
在各个实施例中，环境管理器模块26处理所接收的环境数据以确定当前自动化模式和语法选项、意图选项和与当前自动化模式相关联的对话内容。例如，环境管理器模块26存储多个语法选项、意图选项和对话内容以及它们与特定自动化模式和环境数据的关联；且环境管理器模块26基于当前自动化模式、当前环境数据和关联而选择某些语法选项、意图选项和对话内容。环境管理器模块26接着通过HMI模块16使用限定的API24将当前自动化模式和选定语法选项、意图选项和对话内容作为元数据传送至语音系统10。在这样的实施例中，语音系统10处理提供在元数据中的选项以确定在语音处理中使用的语法、意图和对话。
在各个其它实施例中，环境管理器模块26通过HMI模块16使用限定的API 24将环境数据或索引或者指示环境数据的其它值直接传送至语音系统10。在这样的实施例中，语音系统10直接处理所接收的实际数据或索引以确定在语音处理中使用的语法、意图和对话。
当语音系统10完成语音处理时，语音系统10通过HMI模块16将对话提示、提示索引、动作、动作索引或其任何组合返回提供至车辆12。接着由例如HMI模块16进一步处理对话提示、索引或动作以将提示传递至用户。如果任务与提示相关联，那么将该任务传递至控制当前自动化模式的自主车辆系统14以基于当前车辆状况完成动作。
语音系统10因此配置成针对以下示例性使用情况提供语音识别、对话和车辆控制。
使用情况1包括部分自主车辆功能的用户通信，诸如：“现在超车是否安全？”、“我可以在这里停车吗？”，其中对用户通信的系统响应是诸如：“你尽可能快地超车”、“(与前方车辆)保持较大距离”、“变道车前询问我”或“跟着前方车辆”。
使用情况2包括自主车辆功能的用户通信，诸如：“变道”、“移动至左车道”、“右车道”或“保持较大距离”，其中对用户通信的系统响应是诸如：车辆移动至右车道、车辆减速以与前方汽车保持距离、车辆加速以与后方汽车保持较大距离或系统对“移动至左车道或右车道”的质疑。
使用情况3包括用于在由声音、光、触觉等指示的事件之后进行查询的用户通信，诸如：“这是什么声音？”、“这是什么光？”、“我的座椅为何振动？”或“这是什么”，其中对用户通信的系统响应是诸如：“该声音是车辆在左车道中的警告指示符”、“你的座椅振动以通知你接下来左转”或“这是车辆太靠近的警告”。
使用情况4包括用于在车辆事件之后进行查询的用户通信，诸如：“你为何减速？”、“你为何停车？”或“你正在做什么”，其中系统响应是诸如：“前方车辆太靠近”、“我们即将左转”或“即将来临的交通信号是黄色”。
现在参考图2并且继续参考图1，更详细地示出了根据各个实施例的语音系统10。语音系统10通常包括环境管理器模块28、自动语音识别(ASR)模块30和对话管理器模块32。如可明白的是，环境管理器模块28、ASR模块30和对话管理器模块32可以被实施为单独系统和/或一个或多个组合系统。
环境管理器模块28从车辆12接收环境数据34。如上文所讨论，环境数据34可包括当前自动化模式和实际数据、指示实际数据的索引，或包括语法选项、意图选项和与当前自动化模式相关联的对话内容的元数据。环境管理器模块28通过将环境数据34存储在环境数据的数据库36中来选择性地设定语音处理的环境。接着可以由ASR模块30和/或对话管理器模块32使用存储的环境数据34以供语音处理。环境管理器模块28通过HMI模块16使用限定的API 24将指示已经设定环境的确认37返回传送至车辆12。
在操作期间，ASR模块30通过HMI模块16从用户接收语音发声38。ASR模块30通常使用一个或多个语音处理模型和确定的语法来处理语音发声38以产生一个或多个结果。
在各个实施例中，ASR模块30包括基于存储在环境数据的数据库36中的环境数据34选择语法的动态语法生成器40。例如，在各个实施例中，环境数据的数据库36可以存储多个语法选项或分类器以及它们与自动化模式和环境数据的关联。当环境数据34包括来自该自主车辆系统14的实际数据或索引时，动态语法生成器40基于当前自动化模式和实际数据或索引来从存储的语法选项或分类器中选择适当语法。在另一个实例中，当环境数据34包括元数据时，动态语法生成器40基于当前自动化模式以及选用地来自语音识别处理的结果来从所提供的语法选项中选择适当语法。
对话管理器模块32从ASR模块30接收已识别的结果。对话管理器模块32基于已识别的结果确定对话提示41。对话管理器模块32基于已识别的结果、已确定的用户意图和已确定的对话来确定对话提示41。基于存储的环境数据34动态地确定已确定的意图和已确定的对话。对话管理器模块32通过HMI模块16将对话提示41返回传送至车辆12。
在各个实施例中，对话管理器模块32包括动态意图分类器42和动态对话生成器44。动态意图分类器42基于存储在环境数据的数据库36中的环境数据34确定用户意图。例如，动态意图分类器42处理存储在环境数据的数据库36中的环境数据34以及选用地已识别的结果以确定用户意图。例如，在各个实施例中，环境数据的数据库36可以存储多个意图选项或分类器以及它们与自动化模式和环境数据的关联。当环境数据34包括来自该自主车辆系统14的实际数据或索引时，动态意图分类器42基于当前自动化模式、已识别的结果以及实际数据或索引来从存储的意图选项或分类器中选择适当的意图选项或分类器。在另一个实例中，当环境数据34包括元数据时，动态意图分类器42基于当前自动化模式和已识别的结果来从所提供的意图选项中选择适当意图。
动态对话生成器44确定在处理已识别的结果时要使用的对话。动态对话生成器44处理存储在环境数据的数据库36中的环境数据34以及选用地已识别的结果连同意图以确定对话。例如，在各个实施例中，环境数据的数据库36可以存储多个对话选项或分类器以及它们与自动化模式和环境数据的关联。当环境数据34包括来自该自主车辆系统14的实际数据或索引时，动态对话生成器44基于当前自动化模式、实际数据或索引以及选用地意图和/或已识别的结果来从存储的对话选项或分类器中选择适当的对话选项或分类器。在另一个实例中，当环境数据34包括元数据时，动态对话生成器44基于当前自动化模式以及选用地意图和/或已识别的结果来从所提供的对话选项中选择适当对话。
现在参考图3至5并且继续参考图1至2，流程图说明了可以由根据各个示例性实施例的语音系统10和/或车辆执行的语音方法。如根据本公开可明白的是，该方法内的操作顺序不限于如图3至5中说明的顺序执行，反而可以根据需要和根据本公开按照一个或多个不同顺序来执行。如可进一步明白的是，可添加或删除该方法的一个或多个步骤而不改变该方法的精神。
参考图3，流程图说明可以执行以利用环境数据34更新语音系统10的示例性方法。自主车辆系统14生成环境数据34。如可明白的是，该方法可以调度成以预定时间间隔运行或调度成基于事件运行。
在各个实施例中，该方法可以开始于100处。在110处，从环境管理器模块26(例如，HMI模块16)接收环境数据34。在120处将环境数据34存储在环境数据的数据库36中。生成确认37并且在130处通过HMI模块16将该确认返回传送至车辆12以及选用地生成环境数据34的自主车辆系统14。此后，该方法可以结束于140处。
参考图4，流程图说明可以执行以通过语音系统10使用存储的环境数据34处理语音发声38的示例性方法。在自主车辆系统14的自动化模式期间由HMI模块16传送语音发声38。如可明白的是，该方法可以调度成以预定时间间隔运行或调度成基于事件(例如，由用户说话产生的事件)运行。
在各个实施例中，该方法可以开始于200处。在210处接收语音发声38。在220处根据存储在环境数据的数据库36中的环境数据34确定基于环境的语法。在240处基于该基于环境的语法处理语音发声38以在230处确定一个或多个已识别的结果。
此后，在240处根据存储在环境数据的数据库36中的环境数据34(且选用地基于已识别的结果)确定意图。接着在250处根据环境数据的数据库36(且选用地基于意图和已识别的结果)确定对话。接着在260处处理对话和已识别的结果以确定对话提示41。接着通过HMI模块16在270处生成对话提示41并且将其返回传送至车辆12。此后，该方法可以结束于280处。
参考图5，流程图说明可以由HMI模块16执行以处理接收自语音系统10的对话提示41的示例性方法。如可明白的是，该方法可以调度成以预定时间间隔运行或调度成基于事件运行。
在各个实施例中，该方法可以开始于300处。在310处接收对话提示41。在320处将对话提示310经由HMI模块16传送至用户。如果在330处该提示与车辆动作(例如，左转、变道等)相关联，那么在340处将该动作传送至自主车辆系统14且自主车辆系统14选择性地控制车辆12使得发生动作350。此后，该方法可以结束于360处。
虽然至少一个示例性实施例已在前文详述中加以提出，但是应当明白存在大量变动。还应当明白的是，示例性实施例或多个示例性实施例仅是实例并且不旨在以任何方式限制本公开的范围、适用性或配置。实情是，前文详述将给本领域技术人员提供用于实施示例性实施例或多个示例性实施例的指引。应当明白的是，在不脱离如随附权利要求书和其合法等同物中阐述的本公开的范围的情况下，可对元件的功能和设置作出各种改变。

Claims (10)

1.一种处理具有至少一个自主车辆系统的车辆的语音的方法，其包括：
由处理器接收由自主车辆系统生成的环境数据；
由处理器从与所述车辆交互的用户接收语音发声；
由处理器基于所述环境数据处理所述语音发声；以及
由处理器基于所述环境数据选择性地进行以下至少一项：对所述用户生成对话提示和对所述自主车辆系统生成控制动作。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述环境数据包括所述自主车辆系统的自动化模式。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述环境数据包括与所述自主车辆系统相关联的状态和状况中的至少一个。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述环境数据包括基于所述自主车辆系统的控制而刚刚发生和即将发生的至少一个的事件。
5.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括处理所述环境数据以确定语法选项、意图选项和对话选项中的至少一个，且其中所述处理语音发声是基于所述语法选项、所述意图选项和所述对话选项中的至少一个。
6.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括处理所述环境数据以确定所述用户意图，且其中所述选择性地传送所述对话提示是基于所述用户的所述意图。
7.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括处理所述环境数据以确定对话，且其中所述选择性地传送所述对话提示是基于所述对话。
8.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括处理所述环境数据以确定语法，其中所述处理语音发声是基于所述语法。
9.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括确定与所述环境数据相关联的语法、确定与环境数据相关联的意图以及确定与环境数据相关联的对话，且其中所述选择性地传送所述对话提示是基于所述语法、所述意图和所述对话。
10.一种用于处理具有至少一个自主车辆系统的车辆的语音的系统，其包括：
第一非暂时性模块，其由处理器接收由自主车辆系统生成的环境数据；
第二非暂时性模块，其由处理器从与所述车辆交互的用户接收语音发声；
第三非暂时性模块，其由处理器基于所述环境数据处理所述语音发声；以及
第四非暂时性模块，其由处理器基于所述环境数据选择性地进行以下至少一项：传送对话提示至所述用户和传送控制动作至所述自主车辆系统。
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