CN116580699A - 车辆及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆及其控制方法，其可以通过利用移动装置的麦克风作为语音输入源来使乘员和驾驶员能够方便地使用语音识别系统，其可以在驾驶员使用语音识别系统时，利用移动装置的麦克风作为噪声收集源。车辆可以包括：麦克风；扬声器；配置为与移动装置进行通信的通信模块；以及控制器。在第一模式下，通信模块配置为从移动装置接收用户的话语信号，在第一模式下，控制器配置为基于输入至麦克风的音频信号，对从移动装置接收到的用户的话语信号执行噪声消除。

Description

车辆及其控制方法
技术领域
本发明涉及车辆及其控制方法，其可以提供与用户的语音相对应的服务。
背景技术
语音识别系统能够从用户的语音中识别用户的意图，并且提供与识别出的用户意图相对应的服务。
语音识别系统连接至特定装置以根据用户意图来控制装置并提供特定的信息。
由于车辆配备有语音识别系统，用户仅通过与车辆的对话就可以控制车辆，获取期望的信息或拥有期望的服务。
然而，由于车辆中的语音识别系统设计为主要由驾驶员使用，车辆内的乘员在使用语音识别系统时具有局限性。
发明内容
本发明的一方面提供了一种车辆及其控制方法，其可以通过利用移动装置的麦克风作为语音输入源来使乘员和驾驶员能够方便地使用语音识别系统。
本发明的一方面提供了一种车辆及其控制方法，其可以在驾驶员使用语音识别系统时，利用移动装置的麦克风作为噪声收集源。
本发明的附加方面将在随后的描述中部分阐述，并且应部分地从描述中显而易见，或者可以通过本发明的实践习得。
根据本发明的一方面，一种车辆包括：麦克风、扬声器、通信模块以及控制器，所述麦克风设置在车辆内部；所述扬声器设置在车辆内部；所述通信模块配置为与位于车辆内部的移动装置进行通信。具体地，在第一模式下，通信模块配置为从移动装置接收用户的话语信号，在第一模式下，控制器配置为基于输入至麦克风的音频信号，对从移动装置接收到的用户的话语信号执行噪声消除。
在另一实施方案中，在第二模式下，通信模块配置为从移动装置接收音频信号，在第二模式下，控制器配置为基于从移动装置接收到的音频信号，对输入至麦克风的用户的话语信号执行噪声消除。
在一个实施方案中，控制器配置为在用于注册移动装置的注册模式下控制扬声器输出测试声音。
在另一实施方案中，在注册模式下，控制器配置为基于在控制扬声器输出测试声音之后从移动装置接收到的测试声音信号来计算移动装置的延迟，并且将计算出的延迟映射并存储到移动装置。
在一个实施方案中，在第一模式下，控制器配置为基于映射到移动装置的延迟，将输入至麦克风的音频信号与从移动装置接收到的用户的话语信号同步。
在第二模式下，控制器配置为基于映射到移动装置的延迟，将输入至麦克风的用户的话语信号与从移动装置接收到的音频信号同步。
在一个实施方案中，控制器配置为：当语音识别触发信号输入至移动装置时，以第一模式运行，当语音识别触发信号输入至车辆时，以第二模式运行。
在一个实施方案中，在第一模式下，通信模块配置为从移动装置接收车辆的乘员的话语信号，在第二模式下，麦克风配置为接收车辆的驾驶员的语音。
在一个实施方案中，通信模块配置为将执行了噪声消除的用户的话语信号发送至语音识别系统。
当与从移动装置接收到的用户的话语信号相对应的命令是允许的时，控制器配置为生成配置为执行命令的控制信号，当与从移动装置接收到的用户的话语信号相对应的命令是不允许的时，生成引导消息。
根据本发明的一方面，一种车辆的控制方法包括：确定与语音识别相关的第一模式或第二模式；当运行第一模式时，从位于车辆内部的移动装置接收用户的话语信号；当运行第一模式时，基于输入至设置在车辆中的麦克风的音频信号，对从移动装置接收到的用户的话语信号执行噪声消除。
在一个实施方案中，控制方法进一步包括：当运行第二模式时，从移动装置接收音频信号；当运行第二模式时，基于从移动装置接收到的音频信号，对输入至麦克风的用户的话语信号执行噪声消除。
控制方法进一步包括将移动装置注册到车辆。
在一个实施方案中，将移动装置注册到车辆包括：控制设置在车辆中的扬声器输出测试声音。
在一个实施方案中，将移动装置注册到车辆进一步包括：在控制扬声器输出测试声音之后，基于从移动装置接收到的测试声音信号来计算移动装置的延迟；将计算出的延迟映射并存储到移动装置。
在一个实施方案中，执行噪声消除包括：当运行第一模式时，基于映射到移动装置的延迟，将输入至麦克风的音频信号与从移动装置接收到的用户的话语信号同步。
在一个实施方案中，执行噪声消除包括：当运行第二模式时，基于映射到移动装置的延迟，将输入至麦克风的用户的话语信号与从移动装置接收到的音频信号同步。
在一个实施方案中，确定与语音识别相关的第一模式或第二模式包括：当语音识别触发信号输入至移动装置时，确定为第一模式，当语音识别触发信号输入至车辆时，确定为第二模式。
在一个实施方案中，当运行第一模式时，从移动装置接收到的用户的话语信号包括车辆的乘员的话语信号，当运行第二模式时，输入至麦克风的用户的话语信号包括车辆的驾驶员的话语信号。
在一个实施方案中，控制方法进一步包括：当与从移动装置接收到的用户的话语信号相对应的命令是允许的时，生成用于执行命令的控制信号；当与从移动装置接收到的用户的话语信号相对应的命令是不允许的时，生成引导消息。
附图说明
本发明的这些和/或其他方面应从以下结合所附附图的实施方案的描述中变得显而易见并且更容易理解，在附图中：
图1是示出根据实施方案的连接至车辆的语音识别系统的框图；
图2是示出根据实施方案的车辆的框图；
图3是示意性地示出根据实施方案的语音识别系统与车辆之间的关系的示意图；
图4是示出根据实施方案的向车辆提供麦克风的移动装置的框图；
图5是示出在根据实施方案的语音识别系统和移动装置之间交换的信号的类型的示意图；
图6是示出在根据实施方案的车辆的控制方法中，将移动装置注册到车辆的操作的流程图；
图7是示出根据实施方案的车辆的控制器的操作的示意图；
图8是示出在根据实施方案的车辆的控制方法中，测量延迟的操作的流程图；
图9是示出从根据实施方案的车辆输出的测试声音与从移动装置发送至车辆的信号之间的时间差的示例的示意图；
图10是示出根据实施方案的车辆的麦克风用于语音输入，而移动装置的麦克风用于噪声收集的示例的示意图；
图11是示出根据实施方案的车辆的麦克风用于噪声收集，而移动装置的麦克风用于语音输入的示例的示意图；
图12是示出在根据实施方案的车辆的控制方法中，车辆利用从移动装置提供的音频信号的操作的流程图；
图13是示出当通过移动装置触发语音识别时，在移动装置上显示的屏幕的示例的示意图；
图14是示出在根据实施方案的车辆的控制方法中，根据语音命令输入的对象不同地处理语音命令的操作的流程图；以及
图15是示出在根据实施方案的车辆中，当不能执行语音命令时输出的引导信号的示例的示意图。
具体实施方式
应当理解，实施方案在公开时可以替换为各种等同实施方案和修改实施方案。
在本文中使用的术语仅用于描述具体实施方案的目的，并且不用于限制本发明。应当理解，单数形式也旨在包括复数形式，除非上下文另有明确规定。应进一步理解，当在本说明书中使用术语“包括”、“包含”和/或“具有”时，说明存在所述特征、数值、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或添加一个或更多个其他的特征、数值、步骤、操作、元件、组件和/或其群组。
此外，诸如“部件”、“装置”、“块”、“构件”、“模块”等的术语可以指用于处理至少一个功能或动作的单元。例如，这些术语可以指由至少一个硬件处理的至少一个过程，例如，现场可编程门阵列(FPGA)/专用集成电路(ASIC)、存储在存储器或处理器中的软件。
应当理解，尽管在本文中术语“第一”、“第二”等可以用于描述各种元件，但这些元件不应受这些术语的限制。当本发明的组件、装置或元件等描述为具有目的或执行操作、功能等时，该组件、装置或元件在本文中应视为“配置”为满足该目的或执行该操作或功能。
用于方法步骤的附图标记只是为了便于解释，但是附图标记不用于限制步骤的顺序。因此，除非上下文另有明确规定，否则可以不以其他方式执行书面顺序。
在本文中使用的术语“至少一个”包括相关列举项的任何和所有组合。例如，应当理解，术语“a、b或c中的至少一个”可以仅包括a、仅包括b、仅包括c、包括a和b两者、包括a和c两者、包括b和c两者，或者包括a、b和c的全部。
实施方案可以以存储计算机可执行指令的记录介质的形式进行存储。指令可以以程序代码的形式进行存储，并且当由处理器执行时，指令可以执行公开的实施方案的操作。记录介质可以实现为计算机可读记录介质。
计算机可读记录介质包括存储有可由计算机解码的指令的所有种类的记录介质，例如，只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁带、磁盘、闪存和光学记录介质等。
车辆及其控制方法的实施方案应参考所附附图进行详细描述。
图1是示出根据实施方案的连接至车辆的语音识别系统的框图。
在实施方案中，连接至车辆的语音识别系统可以指当从车辆呼叫时可以使用的语音识别系统。
参考图1，语音识别系统100包括：语音处理模块10和控制器130，所述语音处理模块10从用户的话语信号中提取执行用户预期的控制所需的信息，所述控制器130生成用于执行用户预期的控制的控制信号。
语音处理模块10可以包括：语音识别模块110和自然语言理解模块120，所述语音识别模块110将用户的语音转换为文本，所述自然语言理解模块120确定与文本相对应的用户意图。
语音识别模块110可以实施为语音转文本(STT)引擎，并且通过将语音识别算法应用于用户的语音来执行转换为文本。
例如，语音识别模块110可以通过应用诸如倒频谱、线性预测系数(LPC)、梅尔频率倒谱系数(MFCC)、滤波器组能量等的特征向量提取方法，从用户的语音提取特征向量。
此外，通过将提取的特征向量和经过训练的参考模式进行比较，可以获得识别结果。可以使用用于对话语的信号特征进行建模和比较的声学模型，或用于对诸如单词或音节的识别词汇的语言顺序进行建模的语言模型。
此外，语音识别模块110可以基于应用深度学习或机器学习的学习将用户的语音转换为文本。根据实施方案，通过语音识别模块110将用户的语音转换为文本的方式不限于此，并且可以应用各种语音识别技术，以将用户的语音转换为文本。
自然语言理解模块120可以应用自然语言理解(NLU)技术来确定包括在文本中的用户意图。相应地，自然语言理解模块120可以包括NLU引擎，所述NLU引擎通过将NLU技术应用于输入的句子来确定用户意图。由语音识别模块110输出的文本可以是输入至自然语言理解模块120的句子。
例如，自然语言理解模块120可以从输入的句子识别实体名称。实体名称是专有名词，例如，个人、地点、组织、时间、日期、货币等的名称。命名实体识别用于识别句子中的实体名称并且对识别的实体的类型进行分类。可以通过命名实体识别从句子提取关键字，以理解句子的含义。
此外，自然语言理解模块120可以从输入的句子确定域。域可以用于识别用户语音的主题。例如，可以基于输入的句子确定表示诸如车辆控制、时间表、关于天气或交通状况的信息、文本传输和导航等的各种主题的域。
此外，自然语言理解模块120可以分析输入的句子的语音行为。语音行为分析用于分析语音的意图，例如，用户是否提出问题，提出请求，做出回应或者仅是表达用户的情绪。
自然语言理解模块120可以基于从输入的句子提取的域、实体名称、语音行为来确定意图以及执行意图所需的实体。例如，当输入的句子是“打开空调”时，域可以是[车辆控制]，并且意图可以是[打开，空调]。[打开]可以是行为，[空调]可以是目标，并且执行与这种意图相对应的控制所需的实体可以是[温度、风量]。
控制器130可以对语音识别和自然语言理解的结果执行处理，并且将结果处理信号输出至用户终端或外部服务器，以提供与用户意图相对应的服务。例如，控制器130可以生成并输出用于执行与从用户的语音提取的意图相对应的控制的控制信号。
用户终端可以用作用户与语音识别系统100之间的网关。用户终端可以是设置有诸如麦克风、扬声器、显示器等的输入/输出接口的移动装置，也可以是车辆本身。当用户终端是移动装置时，车辆和移动装置可以通过诸如BluetoothTM的无线通信或通过电缆连接来相互连接。
例如，当与用户意图相对应的服务是与车辆相关的控制时，控制器130可以生成用于执行相应的控制的控制信号，并且将控制信号发送至用户终端。
或者，当与用户意图相对应的服务是提供特定信息时，控制器130可以搜索特定信息，并且将检索的信息发送至用户终端。需要时，信息检索可以由外部服务器执行。
或者，当与用户意图相对应的服务是提供特定内容时，控制器130可以请求外部服务器提供相应的内容。
或者，当与用户意图相对应的服务仅是对话的延续时，控制器130可以生成对用户的语音的响应，并且通过话语输出响应。
上述语音识别系统100可以实施为至少一个存储器和至少一个处理器，所述至少一个存储器存储执行前述操作的程序，所述至少一个处理器实施存储的程序。
图1所示的语音识别系统100的构成组件基于其操作或功能进行划分，并且所有或部分的构成组件可以共享存储器或处理器。语音识别模块110、自然语言理解模块120和控制器130在物理上不一定彼此分离。
图2是示出根据实施方案的车辆的框图，图3是示意性地示出根据实施方案的车辆与语音识别系统之间的关系的示意图。
参考图2，车辆2包括：麦克风210、扬声器220、显示器230、通信模块240以及控制器250，用户的语音输入至所述麦克风210；所述扬声器220输出提供用户期望的服务所需的声音；所述显示器230显示提供用户期望的服务所需的图像；所述通信模块240执行与外部装置的通信；所述控制器250控制车辆2的上述构成组件和其它构成组件。
麦克风210可以设置在车辆2的内部，以接收用户的语音。将用户的语音输入至车辆2的麦克风210的用户可以是驾驶员。麦克风210可以设置于方向盘、中控台、车顶内衬或后视镜等，以从自驾驶员接收语音。
除了用户的语音，在麦克风210周围产生的各种音频都可以输入至麦克风210。麦克风210可以输出与输入麦克风210的音频相对应的音频信号，并且输出的音频信号可以由控制器250处理或者通过通信模块240发送至语音识别系统100。
除了麦克风210，车辆2还可以包括用于手动地接收用户命令的输入装置260。输入装置260可以包括在中控台上设置音频、视频、导航(AVN)系统的区域、设置变速器的区域或者方向盘上，设置为旋转飞梭(jog shuttle)或按钮的输入装置。
此外，为了接收与乘客座椅相关的控制命令，输入装置260可以包括设置于车辆2的每个车门的输入装置以及设置于前扶手或后扶手的输入装置。
此外，输入装置260可以包括例如通过与显示器230集成设置的实施为触摸屏的触摸板。
显示器230可以包括设置于车辆2的中控台的AVN系统显示器、组合仪表板显示器或平视显示器(HUD)。或者，显示器230可以包括设置在前排座椅头枕的背面的后排座椅显示器，使得后排乘员可以看到后排座椅显示器。当车辆2是多座椅车辆时，显示器230可以包括安装于车辆2的车顶内衬的显示器。
显示器230可以设置在任何地方，只要车辆2内部的用户可以看到显示器230，并且显示器230的位置或数量不受限制。
通信模块240可以通过利用诸如BluetoothTM、第四代无线(4G)、第五代无线(5G)和无线保真(Wi-Fi)等的各种无线通信方法中的至少一种与其它装置发送和接收信号。或者，通信模块240可以通过连接至通用串行总线(USB)终端和辅助端口(AUX)终端等的电缆与其它装置发送和接收信息。
此外，通信模块240可以设置有支持不同的通信方法的两个或更多个通信接口，以与两个或更多个其它装置发送和接收信息。
例如，通信模块240可以通过BluetoothTM通信与位于车辆2内部的移动装置进行通信，从而接收由移动装置获得或存储在移动装置中的信息(用户图像、用户语音、联系电话、时间表等)。此外，通信模块240可以通过5G通信方法与服务器1通信，从而发送用户的语音并且接收提供用户期望的服务所需的信号。此外，通信模块240可以通过连接到车辆2的移动装置与服务器1发送和接收信号。
此外，车辆2可以包括：导航装置、空调装置、车窗调节装置、座椅加热装置、座椅调节装置以及照明装置等，所述导航装置用于路线引导；所述空调装置用于调节车内温度；所述车窗调节装置用于打开/关闭车窗；所述座椅加热装置用于加热座椅；所述座椅调节装置用于调节座椅的位置、高度、角度；所述照明装置用于调节车内照度水平。
前述构成组件用于提供与车辆2相关的便利功能，并且可以根据型号或选择省略部分的构成组件。此外，除了上述构成组件，在车辆2中可以进一步包括其它构成组件。与车辆2的驾驶相关的配置是公知的，因此在本文中省略其描述。
控制器250可以打开或关闭麦克风210，处理并存储输入至麦克风210的语音，并且通过通信模块240发送至另一装置。
此外，控制器250可以控制显示器230显示图像并且控制扬声器220输出声音。
此外，控制器250可以执行与车辆2相关的各种控制。例如，控制器250可以根据通过输入装置260或麦克风210输入的用户命令来控制以下装置中的至少一种：导航装置、空调装置、车窗调节装置、座椅加热装置、座椅调节装置或照明装置。
控制器250可以包括至少一个存储器和至少一个处理器，所述至少一个存储器存储执行前述操作或下面描述的操作的程序，所述至少一个处理器实施存储的程序。
参考图3，语音识别系统100可以设置在服务器1中。相应地，可以将输入至车辆2的用户的语音发送至服务器1的通信模块140，并且当由设置在服务器1中的语音识别系统100处理话语信号时，通信模块140可以再次向车辆2发送处理结果。
通信模块140可以通过利用诸如BluetoothTM、4G、5G和Wi-Fi等的各种无线通信方法中的至少一种与其它装置发送和接收信号。
语音识别系统100的部分的构成组件可以设置在车辆2中，而其它构成组件可以设置在服务器1中。
例如，语音识别模块110可以设置在车辆2中，自然语言理解模块120和控制器130可以设置在服务器1中。
作为另一示例，语音识别模块110和控制器130可以设置在车辆2中，自然语言理解模块120可以设置在服务器1中，或者语音识别模块110和自然语言理解模块120可以设置在服务器1中，控制器130可以设置在车辆2中。
作为另一示例，语音识别系统100可以设置在车辆2中。
尽管语音识别系统100的全部或部分的构成组件可以如上所述设置在车辆2中，但在下面描述的实施方案中描述了将语音识别系统100设置在服务器1中的示例(如图3所示)。
如上所述，输入用户的语音的麦克风210设置在车辆2中，将从麦克风210输出的音频信号发送至语音识别系统100并且将其用于确定用户意图。此外，根据实施方案，通过将位于车辆2内部的移动装置的麦克风用作用于接收除驾驶员以外的乘员的语音的麦克风，乘员还可以方便地使用连接至车辆2的语音识别系统100。从而，由于车辆2不需要用于接收乘员的语音的单独的麦克风，可以提高车辆的便利性，并且可以实现成本降低。
图4是示出向根据实施方案的车辆提供麦克风的移动装置的框图。
参考图4，移动装置3包括：麦克风310、扬声器320、显示器330、通信模块340、控制器350以及输入装置360。
移动装置3可以是智能手机、平板电脑、笔记本电脑、或者诸如智能手表或智能眼镜的可穿戴装置。
包括用户的话语的各种音频可以输入至麦克风310，并且麦克风310可以输出与输入的音频相对应的音频信号。可以不同地使用从麦克风310输出的音频信号。音频信号可以在呼叫期间发送至另一方的装置，而在记录期间存储在移动装置3的存储器中。此外，音频信号可以发送至连接到移动装置3的语音识别系统。
此外，当移动装置3连接至根据实施方案的车辆2时，从麦克风310输出的音频信号可以发送至车辆2。
显示器330可以显示执行移动装置3的各种功能所需的屏幕。例如，当移动装置3连接至根据实施方案的车辆2时，可以显示伴随执行用于与车辆2连接的应用程序的各种屏幕。
通信模块340可以通过利用诸如BluetoothTM、4G、5G和Wi-Fi等的各种无线通信方法中的至少一种来与其它装置发送和接收信号。或者，通信模块340可以通过连接至USB终端和AUX终端等的电缆来与其它装置发送和接收信号。
例如，通信模块340可以通过BluetoothTM通信连接至车辆2。当连接至车辆2时，通信模块340可以将车辆2请求的信息发送至车辆2。
例如，通信模块340可以将诸如存储在移动装置3中的联系电话、呼叫历史或文本历史的信息发送至车辆2。或者，如下所述，通信模块340可以将从麦克风310输出的音频信号发送至车辆2。
用户还可以通过话语向移动装置3输入期望的命令。移动装置3可以连接至语音识别系统，从而，连接至移动装置3的语音识别系统可以不同于连接至车辆2的语音识别系统100，或者与连接至车辆2的语音识别系统100相同。
当用户将用户的语音输入至麦克风310以控制移动装置3时，从麦克风310输出的音频信号可以通过通信模块340发送至语音识别系统。
发送的音频信号可以由语音识别系统处理，并且当从语音识别系统接收到用于执行与用户意图相对应的控制的控制信号时，移动装置3可以根据接收到的控制信号控制构成组件。
移动装置3可以和车辆2一样包括用于通过手动操作接收除了话语命令以外的命令的输入装置360。输入装置360可以包括设置于移动装置3外部的实施为按钮的装置，或者与显示器330集成设置的实施为触摸屏的触摸板。
图5是示出在根据实施方案的语音识别系统和移动装置之间交换的信号的类型的示意图。
在根据实施方案的车辆2和位于车辆2中的移动装置3通过有线或无线方式彼此连接之后，当执行下面描述的操作时，移动装置3的麦克风可以用作用于接收乘员的语音或收集噪声的麦克风，如图5所示。相应地，移动装置3可以向车辆2提供包括话语信号或噪声信号的音频信号。
此外，车辆2可以向移动装置3发送关于车辆2或移动装置3的哪个麦克风用于语音输入或噪声收集的控制信号。
如下所述，可以通过车辆2与移动装置3之间的音频信道发送或接收音频信号，并且可以通过车辆2与移动装置3之间的控制信道发送或接收控制信号。
为了如上所述利用移动装置3的麦克风，用户可以在移动装置3中安装用于与车辆2共享麦克风的专用应用程序。在下面将描述的操作中，由移动装置3执行的操作可以通过运行安装的应用程序来执行。
图6是示出在根据实施方案的车辆的控制方法中，将移动装置注册到车辆的操作的流程图。图7是示出根据实施方案的车辆的控制器的操作的示意图。
根据实施方案的车辆的控制方法指根据实施方案的车辆2的控制方法。相应地，根据实施方案的车辆的控制方法可以由车辆2执行，并且车辆2的操作的描述同样适用于车辆的控制方法的实施方案，即使下面没有具体描述。
参考图6，确认车辆2和移动装置3是否连接(步骤1100)。车辆2和移动装置3可以通过诸如BluetoothTM的无线通信方法或者通过利用电缆的有线通信方法彼此连接。
当移动装置3连接(步骤1100中的是)时，确认移动装置3是新装置还是已注册的装置(步骤1200)。
当移动装置3是新装置(步骤1200中的是)时，执行用于注册新连接的移动装置3的过程，即，进入注册模式。
首先，可以确认连接的移动装置3是否具有可用的麦克风(步骤1300)。例如，可以确认移动装置3是否支持免提模式(hands-free profile)，当支持免提模式时，可以确定出在移动装置3中设置有可用的麦克风(步骤1300中的是)。
测量移动装置3的延迟(步骤1400)。为了在车辆2中利用输入至移动装置3的音频，需要将音频从移动装置3发送至车辆2的过程，在上述发送过程中会发生延迟。
相应地，当移动装置3是新连接的时，车辆2可以测量移动装置3与车辆2之间的延迟(步骤1400)，并且在移动装置3中存储相应的测量的延迟(步骤1500)。当利用从移动装置3提供的音频信号时，存储的延迟可以用于与从车辆2的麦克风210输出的音频信号进行同步。
当存储了延迟并且移动装置3的麦克风310可以用于车辆2时，进入语音识别待机模式(步骤1600)。
参考图7，上述操作可以由车辆2的控制器250执行。车辆2的控制器250可以称为主机单元(head unit，HU)，并且包括至少一个存储器和至少一个处理器。
如上面参考图6所述，控制器250可以在每次将新的移动装置3连接至车辆2时确认是否存在麦克风310，并且可以通过将关于是否存在麦克风310的信息映射到每个移动装置3的标识(identification，ID)并将其存储在存储器中来在车辆2中注册新装置。
此外，控制器250可以测量新注册的移动装置3的延迟，将延迟值映射到每个移动装置3的ID并将其存储在存储器中。
此外，如下所述，控制器250可以通过对从车辆2的麦克风210或移动装置3的麦克风310输出的音频信号执行预处理来消除噪声。
图8是示出在根据实施方案的车辆的控制方法中，测量延迟的操作的流程图。图9是示出从根据实施方案的车辆输出的测试声音与从移动装置发送至车辆的信号之间的时间差的示例的示意图。
参考图8，为了测量新连接的移动装置3的延迟(步骤1400)，车辆2的控制器250通过扬声器220输出测试声音(步骤1410)。将测试声音输出以输入至移动装置3的麦克风310。相应地，在输出测试声音之前，车辆2可以向移动装置3发送用于打开麦克风310的控制信号。
从车辆2的扬声器220输出的测试声音可以输入至移动装置3的打开的麦克风310(步骤2010)。
移动装置3通过通信模块340将输入至麦克风310的测试声音发送至车辆2(步骤2020)。
车辆2的通信模块240接收从移动装置3发送的测试声音(步骤1420)。车辆2的通信模块240和移动装置3的通信模块340使用的用于测试声音的发送和接收的通信方法与随后用于音频信号的发送和接收的通信方法相同。
控制器250基于接收到的测试声音计算延迟(步骤1430)。如图9所示，在车辆2通过扬声器220输出测试声音的时间点与从移动装置3再次接收到测试声音的时间点之间存在时间差，即，延迟T(d)。
如上所述，控制器250将计算出的延迟值T(d)存储在存储器中，并且当随后从移动装置3接收到音频信号时，存储的延迟值可以用于与从车辆2的麦克风210输出的音频信号进行同步。
图10是示出根据实施方案的车辆的麦克风用于语音输入，而移动装置的麦克风用于噪声收集的示例的示意图。图11是示出根据实施方案的车辆的麦克风用于噪声收集，而移动装置的麦克风用于语音输入的示例的示意图。
参考图10的示例，当作为移动装置3的用户的乘员触发语音识别时，连接至车辆2的移动装置3的麦克风310可以用于语音输入，而车辆2的麦克风210可以用于噪声收集。
乘员可以向移动装置3的麦克风310输入语音命令，并且在乘员将乘员的语音命令输入至移动装置3的麦克风310时，车辆2的麦克风210可以收集噪声。
可以将输入至移动装置3的语音命令发送至车辆2，并且车辆2可以利用收集的噪声来消除来自发送的语音命令的噪声。
参考图11的示例，当驾驶员触发语音识别时，车辆2的麦克风210可以用于语音输入，而连接至车辆2的乘员的移动装置3可以用于噪声收集。
驾驶员可以将用于控制车辆2的语音命令输入至车辆2的麦克风210，并且在驾驶员将驾驶员的语音命令输入至车辆2的麦克风210时，连接至车辆2的乘员的移动装置3可以收集噪声。
将收集的噪声发送至车辆2并且可以用于消除来自驾驶员的输入至车辆2的语音的噪声。
连接至车辆2的移动装置3可以是乘员的移动装置或驾驶员的移动装置。例如，当驾驶员在将移动装置3放置于副驾驶员座椅的情况下驾驶时，车辆2的麦克风210可以用于语音输入，而移动装置3可以用于噪声收集。
根据上述实施方案，可以将车辆2的麦克风210和移动装置3的麦克风310之中的未用于语音输入的麦克风用于噪声收集，从而有效地消除噪声而无需添加额外的麦克风。
详细描述了利用车辆2的麦克风210和移动装置3的麦克风310进行语音识别或噪声收集的操作。
图12是示出在根据实施方案的车辆的控制方法中，车辆利用从移动装置提供的音频信号的操作的流程图。图13是示出当通过移动装置触发语音识别时，在移动装置上显示的屏幕的示例的示意图。
参考图12，当触发语音识别(步骤2100中的是)时，确定语音识别是由车辆触发(步骤2200中的是)还是由移动装置触发(步骤2200中的否)。当语音识别是由移动装置触发时，进入第一模式，在第一模式下，移动装置3的麦克风310用于语音识别，而车辆2的麦克风210用于噪声收集。当语音识别是由车辆触发时，进入第二模式，在第二模式下，移动装置3的麦克风310用于噪声收集，而车辆2的麦克风210用于语音输入。
例如，当通过设置在车辆2中的按键通话(push to talk，PTT)按钮触发语音识别时，或者当作为用于呼叫语音识别系统100的呼叫词的唤醒词输入至车辆2的麦克风210时，可以确定出语音识别是由车辆2触发。
可以运行安装在移动装置3中的专用应用程序，以通过移动装置3触发语音识别。当运行应用程序时，如图13的示例所示，可以显示用于询问是否使用麦克风的屏幕，并且当选择“是”按钮时，可以打开麦克风310，并且可以通过移动装置3触发语音识别。可以将语音识别触发信号发送至车辆2。
或者，用户可以说出唤醒词以呼叫在移动装置3中使用的语音识别系统。通过发出相应的唤醒词，移动装置3的麦克风310可以打开并且可以将语音识别触发信号发送至车辆2。
移动装置3的控制器350可以识别出在与车辆2连接时，说出的唤醒词是用于向车辆2发送音频信号的触发信号，而不是用于呼叫连接至移动装置3的语音识别系统。相应地，控制器350可以将从移动装置3的麦克风310输出的音频信号仅发送至车辆2，而不发送到连接至移动装置3的语音识别系统。
当语音识别由车辆2触发(步骤2200中的是)时，可以将引导信号发送至移动装置3(步骤2300)。
车辆2和移动装置3可以使用用于发送音频信号的音频信道和用于相互控制的控制信道。当语音识别由车辆2触发时，可以通过音频信道从移动装置3接收噪声信号，当语音识别由移动装置3触发时，可以通过音频信道从移动装置3接收用户的话语信号。
当语音识别由车辆2触发(步骤2200中的是)时，车辆2通过控制信道将用于通知语音识别的启动的引导信号发送至移动装置。移动装置3可以打开麦克风310并且通过麦克风310收集噪声。
车辆2的麦克风210接收用户的语音(步骤2400)。用户的语音可以是驾驶员的语音。
当用户的语音输入结束(步骤2500中的是)时，将用于通知语音输入已经结束的引导信号发送至移动装置3(步骤2600)。
当接收到引导信号时，移动装置3可以关闭麦克风310并且将收集的噪声信号发送至车辆2。
车辆2可以从移动装置3接收噪声信号(步骤2700)，并且基于接收的噪声信号消除来自用户的话语信号的噪声(步骤2800)。
控制器250利用存储在存储器中的移动装置3的延迟值T(d)将由移动装置3的麦克风310收集的噪声信号噪声(d)同步至从车辆2的麦克风210输出的话语信号话语(D)。如下面的等式(1)给出的，通过从用户的话语信号话语(D)中消除同步的噪声信号噪声(ds)，可以获得预处理的话语信号(Vcmd)，即，消除噪声的话语信号。
(1)Vcmd＝话语(D)–噪声(ds)
当语音识别由移动装置3触发(步骤2200中的否)时，车辆2通过控制信道从移动装置3接收用于通知语音识别的启动的引导信号(步骤2910)。移动装置3可以打开麦克风310并且通过麦克风310接收用户的语音。用户的语音可以是乘员的语音。
车辆2可以打开麦克风210并且收集噪声(步骤2920)。
当用户的语音输入结束时，移动装置3将输入的用户的语音发送至车辆2，并且车辆2从移动装置3接收话语信号(步骤2930)。
当用户的语音输入至移动装置3的麦克风310时，车辆2的麦克风210收集噪声。
车辆2的控制器250可以基于接收的噪声信号从用户的话语信号中消除噪声(步骤2800)。
控制器250利用存储在存储器中的移动装置3的延迟值T(d)将由车辆2的麦克风210收集的噪声信号噪声(D)同步至从移动装置3的麦克风310发送的话语信号话语(d)。如下面的等式(2)给出的，通过从用户的话语信号话语(d)中消除同步的噪声信号噪声(Ds)，可以获得预处理的话语信号Vcmd，即，消除噪声的话语信号Vcmd。
(2)Vcmd＝话语(d)–噪声(Ds)
图14是示出在根据实施方案的车辆的控制方法中，根据语音命令输入的对象不同地处理语音命令的操作的流程图。图15是示出在根据实施方案的车辆中，当不能执行语音命令时，输出的引导信号的示例的示意图。
参考图14，当将根据上述操作消除噪声的话语信号发送至语音识别系统100(步骤3100)时，语音识别系统100的语音识别模块110和自然语言理解模块120可以确定与发送的话语信号相对应的意图。
语音识别系统100将话语信号的处理结果发送至车辆2。发送的话语信号的处理结果可以包括与话语信号相对应的意图和/或用于执行由相应的意图指示的命令的控制信号。
车辆2的通信模块240接收来自语音识别系统100的话语信号的处理结果(步骤3200)。
车辆2的控制器250基于话语信号是从移动装置3的麦克风310输出还是从车辆2的麦克风210输出来确定与话语信号相对应的命令是否是允许的(步骤3300)。
根据实施方案的车辆的控制方法可以限制可通过移动装置3输入的命令的类型，这是基于通过移动装置3输入的命令由乘员而不是驾驶员做出的假设。为了安全起见，仅允许驾驶员输入用于车辆控制的命令，并且还允许乘员输入用于除了车辆控制以外的其他控制的命令。
可以在存储器中存储根据提供话语信号的主体而允许的命令的类型。
例如，可通过车辆2的麦克风210输入的命令可以包括：车辆控制、多媒体控制、电话/短信、导航等。可通过移动装置3的麦克风310输入的命令可以包括除了车辆控制以外的多媒体控制、电话/短信等，并且根据设置包括或排除导航。
或者，车辆控制之中的与驾驶相关的控制可以仅通过车辆2的麦克风210输入，与驾驶无关的空调控制、乘客座椅的座椅控制、照明控制等也可以通过移动装置3的麦克风310输入。
可以以域为单位或以单个命令为单位来确定是否允许根据提供话语信号的主体的命令。
作为确定的结果，当与话语信号相对应的命令是允许的命令(步骤3300中的是)时，控制器250执行该命令(步骤3400)。当与话语信号相对应的命令是不允许的(步骤3300中的否)时，控制器250可以生成并显示指示不能执行请求的命令的引导消息(步骤3500)，如图15所示。引导消息可以通过显示器230视觉地输出，或者通过扬声器220听觉地输出。
根据上述实施方案，乘员以及驾驶员可以方便地使用语音识别系统而无需添加额外的麦克风，并且可以有效地执行噪声消除，从而提高语音识别率。
从以上可以明显看出，根据本发明的实施方案，车辆及其控制方法能够通过利用移动装置的麦克风作为语音输入源来使得乘员以及驾驶员能够方便地使用语音识别系统。
此外，当驾驶员使用语音识别系统时，可以使用移动装置的麦克风用作噪声收集源，从而减少车辆中的麦克风的数量并且降低成本。
尽管已经出于说明的目的描述了实施方案，但是本领域普通技术人员应当理解，在不脱离本发明的范围和思想的情况下，可以进行各种修改、添加和替换。因此，描述的实施方案不是出于限制的目的。

Claims (20)

1.一种车辆，其包括：
麦克风，其设置在车辆内部；
扬声器，其设置在车辆内部；
通信模块，其配置为与位于车辆内部的移动装置进行通信；以及
控制器；
其中，在第一模式下：
所述通信模块配置为从移动装置接收用户的话语信号，
所述控制器配置为基于输入至麦克风的音频信号，对从移动装置接收到的用户的话语信号执行噪声消除。
2.根据权利要求1所述的车辆，其中，在第二模式下：
所述通信模块配置为从移动装置接收音频信号，
所述控制器配置为基于从移动装置接收到的音频信号，对输入至麦克风的用户的话语信号执行噪声消除。
3.根据权利要求2所述的车辆，其中，所述控制器配置为：在配置为注册移动装置的注册模式下控制扬声器输出测试声音。
4.根据权利要求3所述的车辆，其中，在注册模式下，所述控制器配置为在控制扬声器输出测试声音之后，基于从移动装置接收到的测试声音信号来计算移动装置的延迟，并且将计算出的延迟映射并存储到移动装置。
5.根据权利要求4所述的车辆，其中，在第一模式下，所述控制器配置为基于映射到移动装置的延迟，将输入至麦克风的音频信号与从移动装置接收到的用户的话语信号同步。
6.根据权利要求4所述的车辆，其中，在第二模式下，所述控制器配置为基于映射到移动装置的延迟，将输入至麦克风的用户的话语信号与从移动装置接收到的音频信号同步。
7.根据权利要求2所述的车辆，其中，当语音识别触发信号输入至移动装置时，所述控制器配置为以第一模式运行，当语音识别触发信号输入至车辆时，所述控制器配置为以第二模式运行。
8.根据权利要求2所述的车辆，其中，在第一模式下，所述通信模块配置为从移动装置接收车辆的乘员的话语信号，在第二模式下，所述麦克风配置为接收车辆的驾驶员的语音。
9.根据权利要求2所述的车辆，其中，所述通信模块配置为将执行了噪声消除的用户的话语信号发送至语音识别系统。
10.根据权利要求1所述的车辆，其中，当与从移动装置接收到的用户的话语信号相对应的命令是允许的时，所述控制器配置为生成配置为执行所述命令的控制信号，
其中，当与从移动装置接收到的用户的话语信号相对应的命令是不允许的时，所述控制器配置为生成引导消息。
11.一种车辆的控制方法，所述控制方法包括：
确定与语音识别相关的第一模式或第二模式；
当运行第一模式时，从位于车辆内部的移动装置接收用户的话语信号；
当运行第一模式时，基于输入至设置在车辆中的麦克风的音频信号，对从移动装置接收到的用户的话语信号执行噪声消除。
12.根据权利要求11所述的控制方法，进一步包括：
当运行第二模式时，从移动装置接收音频信号；
当运行第二模式时，基于从移动装置接收到的音频信号，对输入至麦克风的用户的话语信号执行噪声消除。
13.根据权利要求12所述的控制方法，进一步包括将移动装置注册到车辆。
14.根据权利要求13所述的控制方法，其中，将移动装置注册到车辆包括：控制设置在车辆中的扬声器输出测试声音。
15.根据权利要求14所述的控制方法，其中，将移动装置注册到车辆进一步包括：
在控制扬声器输出测试声音之后，基于从移动装置接收到的测试声音信号来计算移动装置的延迟；
将计算出的延迟映射并存储到移动装置。
16.根据权利要求15所述的控制方法，其中，执行噪声消除包括：当运行第一模式时，基于映射到移动装置的延迟，将输入至麦克风的音频信号与从移动装置接收到的用户的话语信号同步。
17.根据权利要求15所述的控制方法，其中，执行噪声消除包括：当运行第二模式时，基于映射到移动装置的延迟，将输入至麦克风的用户的话语信号与从移动装置接收到的音频信号同步。
18.根据权利要求12所述的控制方法，其中，确定与语音识别相关的第一模式或第二模式包括：当语音识别触发信号输入至移动装置时，确定为第一模式，当语音识别触发信号输入至车辆时，确定为第二模式。
19.根据权利要求12所述的控制方法，其中，当运行第一模式时，从移动装置接收到的用户的话语信号包括车辆的乘员的话语信号，当运行第二模式时，输入至麦克风的用户的话语信号包括车辆的驾驶员的话语信号。
20.根据权利要求11所述的控制方法，进一步包括：
当与从移动装置接收到的用户的话语信号相对应的命令是允许的时，生成配置为执行所述命令的控制信号；
当与从移动装置接收到的用户的话语信号相对应的命令是不允许的时，生成引导消息。
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