DE10001263C2 - Sprachbasiertes Fahrzeuginformationsausgabesystem - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Informationsausgabesystem ei­ nes Fahrzeugs mit Mitteln zur Erfassung des Fahrzeugzustands und/oder des Umgebungszustands des Fahrzeugs sowie mit Mitteln zur Sprachausgabe von mitzuteilenden Informationen in Abhängig­ keit vom erfaßten Fahr- und/oder Umgebungszustand.

In der nicht vorveröffentlichten DE 199 08 137 A1 wird ein In­ formationsausgabesystem für ein Kraftfahrzeug beschrieben, bei welchem aufgrund von erfassten Fahrzuständen und/oder Umgebungs­ zuständen des Fahrzeugs mittels Sprachausgabe dem Benutzer ent­ sprechende Informationen ausgegeben werden. Die Sprachausgabe­ mittel sind dabei für wenigstens zwei Ausgabemodi eingerichtet, welche abhängig von den aktuell mitzuteilenden Informationen ausgewählt werden.

Sprachbasierte Fahrzeuginformationsausgabesysteme sind auch aus der DE 693 23 355 T2, der DE 198 06 794 A1 oder aus dem Serien­ fahrzeugbau, beispielsweise aus der Mercedes-Benz S-Klasse be­ kannt. Sie sind beispielsweise für Navigationssysteme gebräuch­ lich, die in Abhängigkeit vom erfaßten Fahrzeugort und der aktu­ ellen Verkehrssituation Leithinweise zur Wahl einer möglichst günstigen Fahrtroute erzeugen und diese Hinweise per Sprachaus­ gabe abgeben. Die Sprachausgabemittel umfassen geeignete Text­ bildungsmittel und Sprachsynthetisierungsmittel zur Synthetisie­ rung einer z. B. männlichen oder weiblichen Stimme und zur geeig­ neten Bildung von mit der synthetisierten Stimme zu sprechenden Sätzen mit dem zu übermittelnden Informationsgehalt.

In modernen Kraftfahrzeugen besteht zunehmend der Wunsch, nicht nur navigationsbezogene Informationen, sondern auch andere In­ formationen über den Fahr- und Umgebungszustand an den Fahrer mitzuteilen, insbesondere über den Fahrzeugzustand, z. B. über die momentane Querbeschleunigung und/oder über eventuelle Fehl­ funktionen einer Fahrzeugkomponente, über die Umweltbedingungen, z. B. über Nebel oder eine glatte Fahrbahn, und über das verkehr­ liche Umfeld, z. B. über den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug und Staumeldungen. Für die Informationsausgabe kann der opti­ sche, akustische oder haptische Sinneskanal des Fahrzeugführers genutzt werden. Optische Meldungen erfolgen z. B. häufig in Form von optisch angezeigten Texten, Symbolen oder graphischen Dar­ stellungen, wie Kartendarstellung auf einem Bildschirm eines Na­ vigationssystems oder Warnleuchtendarstellung innerhalb eines sogenannten Kombi-Instrumentes. Eine haptische Rückmeldung wird herkömmlicherweise z. B. durch ein sogenanntes aktives Gaspedal bereitgestellt, das den Fahrer bei der Längsbewegungssteuerung des Fahrzeugs unterstützt. Akustische Informationsmeldungen er­ folgen außer durch Sprachausgabe häufig auch in Form von Warntö­ nen, um z. B. vor einer Fehlfunktion einer Fahrzeugkomponente oder vor einem sicherheitsgefährdenden Fahrzustand zu warnen.

Da der Fahrzeugführer die meisten Informationen aus seinem na­ türlichen Fahrzeugumfeld visuell aufnimmt und sein optischer Sinneskanal daher ziemlich gesättigt ist, wird die Nutzung des haptischen und des akustischen Sinneskanals und dabei besonders auch desjenigen mit Sprachausgabe bei der Gestaltung der ent­ sprechenden Mensch-Maschine-Schnittstelle immer wichtiger. Dies kann mit der Möglichkeit kombiniert sein, daß der Systemnutzer, d. h. hier der Fahrzeugführer, Befehle per Spracheingabe in das System eingeben kann.

Mit steigendem Umfang und steigender Komplexität der im Fahrzeug verfügbaren und mitzuteilenden Informationen wächst auch die Wahrscheinlichkeit, daß Teile dieser Information unsicher oder eventuell sogar falsch sind. Wenn als Folge davon Falschmeldun­ gen an den Fahrer ausgegeben werden, führt dies bei diesem ver­ ständlicherweise leicht zu Unzufriedenheit oder sogar Verärge­ rung. Daher ist anzustreben, zukünftige Mensch-Maschine-Schnitt­ stellen so zu gestalten, daß nicht auszuschließende fehlerhafte Meldungen vom Fahrer möglichst toleriert werden. Außerdem ist es wünschenswert, sehr komplexe Informationen, die sich nicht mehr auf eine binäre Aussage, wie ein/aus oder richtig/falsch, oder ein einfaches graphisches Symbol reduzieren lassen, über eine solche Mensch-Maschine-Schnittstelle angemessen ausgeben zu kön­ nen, wofür die Sprachausgabe ein sehr geeignetes Medium dar­ stellt.

Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung eines Fahrzeuginformationsausgabesystems der eingangs genannten Art zugrunde, das sich gut als technische Basis zur Ausgabe ver­ schiedener, gegebenfalls recht komplexer, fahrzeugbezogener In­ formationsgehalte und damit zur Realisierung einer entsprechen­ den Mensch-Maschine-Schnittstelle im Fahrzeug eignet.

Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung eines Fahrzeuginformationsausgabesystems mit den Merkmalen des An­ spruchs 1. Bei diesem System sind charakteristischerweise mehre­ re verschiedene Ausgabemodi in den Sprachausgabemitteln imple­ mentiert, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die wenigstens ei­ nen Ichform-Modus, einen Direktansprache-Modus, einen Wahrneh­ mungsmelde-Modus und einen Redewendungs-Modus enthält. Die Sprachausgabemittel wählen den aktuell zu verwendenden Ausgabe­ modus in Abhängigkeit von den jeweils mitzuteilenden Informatio­ nen aus.

Wie die Bezeichnungen der verschiedenen Ausgabemodi schon andeu­ ten, beinhaltet der Ichform-Modus eine Sprachausgabe in Form von Sätzen, die in der Ich-Form gehalten sind, der Direktansprache- Modus eine Sprachausgabe mit in direkter Anrede gehaltenen Sät­ zen, der Wahrnehmungsmelde-Modus eine Sprachausgabe mit Sätzen, durch welche die mitzuteilenden Informationsgehalte in Sinnes­ wahrnehmungs-Mitteilungen "verpackt" sind, und der Redewendungs- Modus eine Sprachausgabe, in der die mitzuteilenden Informati­ onsgehalte durch Sprachausgabe entsprechender standardisierter Redewendungen erfolgen.

Die so ausgelegten Sprachausgabemittel realisieren quasi eine sprechende virtuelle Persönlichkeit in dem Sinne, daß die Sprachausgabemittel je nach den mitzuteilenden Informationen selbige in den verschiedenen Ausgabemodi und folglich mit unter­ schiedlichem Sprechdiktus in Sprachform ausgeben können. Bei hinreichender Differenzierung der Ausgabemodi können die Sprach­ ausgabemittel dem Systemnutzer daher als ein virtueller Beglei­ ter mit individualisiertem Persönlichkeitsbild erscheinen. Dies schafft eine gute Voraussetzung dafür, mit diesem System auch komplexe Informationen in flexibler Weise unter Nutzung der ver­ schiedenen implementierten Ausgabemodi mitzuteilen.

In einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 umfassen die Sprachausgabemittel mehrere Sprachausgabeeinheiten, die ver­ schiedenen Fahrzeugteilsystemen zugeordnet sind und deren Sprachbildungsmittel sich in wenigstens einem Sprachparameter unterscheiden. Mit "Sprachparameter" sind dabei diejenigen Para­ meter des Sprachausgabesystems gemeint, welche die synthetisier­ te Sprache bestimmen, z. B. hinsichtlich Höhe der Stimme und hin­ sichtlich Sprechweise. Da sich somit die künstlichen Stimmen der verschiedenen Sprachausgabeeinheiten voneinander unterscheiden, kann der Fahrer, wenn er eine Sprachausgabeinformation anhört, schon an der Stimme erkennen, welchem Fahrzeugteilsystem die ab­ gegebene Information zuzuordnen ist.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind nach Anspruch 3 den mehreren Sprachausgabeeinheiten Direktkommunikationsmittel zugeordnet, die eine direkte Kommunikation wenigstens zweier dieser Sprachausgabeeinheiten untereinander ermöglichen. Die Di­ rektkommunikationsmittel können zu diesem Zweck insbesondere ei­ ne Sprachempfangs- und Sprachauswerteeinheit für jede Sprachaus­ gabeeinheit beinhalten, damit letztere die Sprachmitteilungen einer anderen Sprachausgabeeinheit empfangen und auswerten kann, um darauf gegebenenfalls in Form eines Dialogs zu reagieren. Ein solcher direkter Dialog zwischen verschiedenen Sprachausgabeein­ heiten untereinander kann dadurch, daß er vom Fahrzeugführer mitgehört wird, dazu beitragen, für ihn Unsicherheiten über eine verfügbare, mitgeteilte Information dadurch zu kompensieren, daß sich die hierzu abgegebenen Informationsinhalte verschiedener Sprachausgabeeinheiten gegenseitig relativieren.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.

Die einzige Figur zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Fahrzeuginformationsausgabesystems.

Das gezeigte System umfaßt Sprachausgabemittel 1 und diesen ein­ gangsseitig zugeordnete Erfassungmittel 2 zur Erfassung des Fahrzustands und/oder des Umgebungszustands des Fahrzeugs, zu dem das System gehört. Insbesondere können hierzu der Bewegungs­ zustand des Fahrzeugs, eventuelle Fehlfunktionen eines oder meh­ rerer seiner Komponenten, die Umweltbedingungen, wie Nebel, Glatteis etc., und das verkehrliche Umfeld, wie Abstand zum vor­ ausfahrenden Fahrzeug und Verkehrszustand, d. h. auftretende Staus etc., erfaßt und den Sprachausgabemitteln 1 zur Abgabe entsprechender Informationen per synthetischer Sprache zugeführt werden.

Die Sprachausgabemittel umfassen mehrere voneinander unabhängige Sprachausgabeeinheiten 3 ₁, . . ., 3 _n, n < 1, die einer entsprechenden Anzahl n verschiedener Fahrzeugteilsysteme zugeordnet sind, wie Klimaanlage, Radio, Navigationssystem etc. Als Endstufe der Sprachausgabemittel dienen in herkömmlicher Weise ein oder meh­ rere Lautsprecher 4, an welche die Sprachausgabeeinheiten 3 ₁, . . ., 3 _n ausgangsseitig angekoppelt sind.

Die genaue Realisierung der Erfassungsmittel 2 hängt von der Art der aufzunehmenden Informationen ab, ist dem Fachmann jedoch bei Kenntnis derselben ohne weiteres durch Verwenden und Kombinieren herkömmlicher diesbezüglicher Sensoriken und anderer fahrzeugbe­ zogener Informationsquellen, wie Verkehrsleitzentralen etc., oh­ ne weiteres möglich, so daß darauf hier nicht näher eingegangen werden braucht.

Jede der Sprachausgabeeinheiten 3 ₁, . . ., 3 _n besitzt geeignete herkömmliche Textbildungsmittel zur Bildung eines oder mehrerer auszugebender Sätze sowie Sprachsynthetisierungsmittel zur Sprachausgabe der gebildeten Texte durch die zugehörige synthe­ tisierte Stimme. Sowohl die Textbildungsmittel als auch die Sprachsynthetisierungsmittel arbeiten in Abhängigkeit von den jeweils mitzuteilenden Informationen.

In den Textbildungsmitteln jeder Sprachausgabeeinheit 3 ₁, . . ., 3 _n sind verschiedene Ausgabemodi implementiert, insbesondere ein Ichform-Modus, ein Direktansprache-Modus, ein Wahrnehmungsmelde- Modus und ein Redewendungs-Modus sowie bei Bedarf weitere her­ kömmliche Ausgabemodi. Im Ichform-Modus erstellen die Textbil­ dungsmittel Sätze in der sogenannten Ich-Form. In diesem Fall "sprechen" die Sprachausgabemittel von sich selbst, beispiels­ weise um sich vorzustellen, d. h. ein abgegebener Text kann dann z. B. wie folgt lauten: "Guten Tag. Ich bin heute Ihr Begleiter".

Im Direktansprache-Modus erstellen die Textbildungsmittel Sätze in direkter Anrede, um den Fahrer zur Mitteilung der entspre­ chenden Informationen direkt anzusprechen, z. B. in Form eines Satzes wie "Sie fahren heute aber sehr schnell", wenn das System über die Erfassungsmittel 2 erkennt, daß die Fahrzeuggeschwin­ digkeit in der aktuellen Situation relativ hoch ist.

Im Wahrnehmungsmelde-Modus erstellen die Textbildungsmittel Sät­ ze, mit denen sie Informationen als scheinbar eigene Sinneswahr­ nehmungen mitteilen, wenn die Informationen hierfür geeignet sind. So kann z. B. dann, wenn über die Erfassungsmittel 2 er­ kannt wird, daß das Fahrzeug die Stadtgrenze von Stuttgart ver­ läßt, per Sprache die Meldung abgegeben wird: "Wie ich sehe, ha­ ben wir Stuttgart soeben verlassen".

Im Redewendungs-Modus erstellen die Textbildungsmittel Sätze in Form von bekannten, standardisierten Redewendungen, d. h. ent­ sprechenden umgangssprachlichen Ausdrücken und Formulierungen. Wenn beispielsweise die Erfassungmittel 2 dafür ausgelegt sind, die Fahrweise des Fahrers zu erfassen und zu bewerten, kann im Fall einer dadurch erkannten guten Bewältigung einer vorangegan­ genen Fahraufgabe ein zugehöriges positives Bewertungsresultat durch eine "lobende" Redewendung per Sprache abgegeben werden, wie z. B.: "Also, das haben Sie toll gemacht".

Weitere Ausgabemodi sind wie gesagt möglich, z. B. ein Wirform- Modus in welchem die Sprachausgabemittel den Fahrer in die abge­ gebene Sprachinformation durch Benutzung der "Wir-Form" einbin­ den, z. B. durch Bildung von Sätzen wie: "Wir haben es nicht ei­ lig".

Die Sprachsynthetisierungsmittel sind für die verschiedenen Sprachausgabeeinheiten 3 ₁, . . ., 3 _n vorzugsweise so gewählt, daß sie sich in wenigstens einem Sprachparameter unterscheiden, d. h. in wenigstens einem derjenigen Parameter, welche die Sprachsyn­ these und damit die synthetische Stimme definieren. Mit dieser Maßnahme wird eine Individualisierung der einzelnen Sprachausga­ beeinheiten 3 ₁, . . ., 3 _n in Bezug auf die von ihnen verwendeten Stimmen erreicht, indem sie sich z. B. in der Stimmhöhe, in der Sprechweise und/oder ihren Sprachgewohnheiten voneinander unter­ scheiden. Dadurch repräsentiert jede Sprachausgabeeinheit 3 ₁, . . ., 3 _n quasi eine virtuelle Persönlichkeit, die zum zugehörigen Fahrzeugteilsystem gehört. Der Fahrzeugführer erkennt dann bei einer Sprachausgabe durch das System allein schon an der Stimme, zu welchem Fahrzeugteilsystem die mitgeteilte Information ge­ hört, d. h. ob sie sich z. B. auf ein die Fahrzeuggeschwindigkeit beeinflußendes Teilsystem, auf eine Klimaanlage, auf ein Naviga­ tionssystem etc. bezieht.

Optional beinhalten die Sprachausgabemittel 1 außerdem Direkt­ kommunikationsmittel, die eine direkte Sprachkommunikation, vor­ zugsweise in Form kurzer Dialoge, zwischen den verschiedenen Sprachausgabeeinheiten 3 ₁, . . ., 3 _n untereinander ermöglichen. Da­ durch stellt das System die Möglichkeit zur Verfügung, Unsicher­ heiten in einer mitzuteilenden Information durch sich gegensei­ tig relativierende Äußerungen verschiedener Sprachausgabeeinhei­ ten 3 ₁, . . ., 3 _n zu kompensieren, d. h. dem mithörenden Fahrzeug­ führer diese Informationsunsicherheit auf diese Weise zu erken­ nen zu geben. Dies gewinnt mit höherer Komplexität der im Fahr­ zeug verfügbaren und mitzuteilenden Informationen vermehrt an Bedeutung.

Wie aus der obigen Beschreibung eines vorteilhaften Ausführungs­ beispiels deutlich wird, ermöglicht das erfindungsgemäße Infor­ mationsausgabesystem die sprachliche Mitteilung von erfaßten, fahrzeugbezogenen Informationen für den Systemnutzer, insbeson­ dere den Fahrzeugführer, in einer vorteilhaften, flexiblen Wei­ se, die auch eine adäquate Übermittlung unsicherer Informationen umfaßt. Durch Wahl des jeweils geeigneten Sprachausgabemodus und der durch die Vorgabe der entsprechenden Sprachparameter defi­ nierten Stimme ist das System in der Lage, eine oder mehrere un­ terschiedliche virtuelle Persönlichkeiten per Sprache zu simu­ lieren, die sich sprachlich bzw. stimmlich voneinander unter­ scheiden und unterschiedlichen Fahrzeugteilsystemen zugeordnet sein können.

Bei entsprechender Systemauslegung durch Wahl geeigneter virtu­ eller Persönlichkeitsstrukturen des Systems kann die Erwartungs­ haltung des Systemnutzers so beeinflußt werden, daß er nicht auszuschließende Fehlmeldungen eines Fahrzeugsystems toleriert, ohne am Gesamtnutzen desselben zu zweifeln. Bei Vorhandensein eines Fahrweisenbewertungssystems können entsprechende "lobende" und "kritisierende" Sprachrückmeldungen abgegeben werden, die vorzugsweise so gestaltet sind, daß sie Empfehlungs- bzw. Lern­ charakter haben, ohne daß sich der Fahrer davon bevormundet fühlt. Durch einen Dialog mehrerer virtueller Persönlichkeiten des Systems besteht die Möglichkeit, unsichere Informationen so an den Fahrer weiterzugeben, daß bei diesem nicht die Erwartung entsteht, daß die gemeldeten Informationen unbedingt zutreffen müssen. Eine weitere Anwendungsmöglichkeit der Erfindung besteht darin, für unterschiedliche Fahrzeugtypen Informationsausgabesy­ steme mit fahrzeugtypbezogen verschiedenen virtuellen Persön­ lichkeitsstrukturen des Sprachausgabeteils zu verwenden, so daß der Fahrer an der Sprachausgabe des Systems den Typ des benutz­ ten Fahrzeugs erkennen kann.

Claims (2)

1. Informationsausgabesystem eines Fahrzeugs, mit Mitteln (2) zur Erfassung des Fahrzustands und/oder des Umgebungszustands des Fahrzeugs und
mit Mitteln (1) zur Sprachausgabe von mitzuteilenden Informationen in Abhängigkeit vom erfassten Fahr- und/oder Umgebungszustand,
wobei die Sprachausgabemittel (1) zur Sprachausgabe in wenigstens zwei verschiedenen Ausgabemodi eingerichtet sind, und wobei die Sprachausgabemittel den aktuellen Ausgabemodus in Abhängigkeit von den aktuell mitzuteilenden Informationen unter den implementierten verschiedenen Ausgabemodi auswählen,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Sprachausgabemittel mehrere Sprachausgabeeinheiten (3 ₁, . . ., 3 _n) umfassen, die verschiedenen Fahrzeugteilsystemen zugeordnet sind und deren Sprachbildungsmittel sich in wenigstens einem Sprachparameter unterscheiden.

2. Informationsausgabesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Direktkommunikationsmittel zur direkten Kommunikation wenigstens zweier der Sprachausgabeeinheiten (3 ₁, . . ., 3 _n) untereinander vorgesehen sind, wobei die direkte Kommunikation aus einem sprachlichen Dialog besteht.