DE102013007141A1 - Spracheingabe für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Spracheingabesystem für ein Kraftfahrzeug, aufweisend: zumindest zwei Mikrofone (101a, 101b, 101c), die an einem ersten Sicherheitsgurt (102) des Kraftfahrzeugs angeordnet sind, und eine Steuereinheit (107), die zur Auswahl von einem der zumindest zwei Mikrofone (101a, 101b, 101c) für eine Spracheingabe, abhängig von aktuellen akustischen Verhältnissen im Innenraum des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Das erfindungsgemäße Spracheingabesystem zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest ein weiteres Mikrofon (104a, 104b, 104b) vorhanden ist, das im Innenraum des Kraftfahrzeugs abseits des ersten Sicherheitsgurts (102) angeordnet ist und die Steuereinheit (107) derart ausgeführt und eingerichtet ist, dass eine Änderung des aktuell zur Spracheingabe am ersten Sicherheitsgurt (102) ausgewählten Mikrofons (101a, 101b, 101c) dann ausgesetzt ist wenn folgende erste Bedingungen erfüllt sind: ein erstes Signal S1, das von dem zur Spracheingabe ausgewählten Mikrofon (101a, 101b, 101c) am ersten Sicherheitsgurt (102) aktuell erfasst ist, und ein zweites Signal S2, das von dem weiteren Mikrofon (104a, 104b, 104b) aktuell erfasst ist, weisen ein Ähnlichkeitsmaß auf, das größer als ein vorgegebener Grenzwert G1 ist, und ein Energiewert E1 des Signals S1 ist kleiner als ein Energiewert E2 des Signals S2: E1 < E2.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Spracheingabesystem für ein Kraftfahrzeug, mit zumindest zwei Mikrofonen, die an einem Sicherheitsgurt des Kraftfahrzeugs angeordnet sind und der Spracheingabe dienen, und einer Steuereinheit, die zur Auswahl von einem der zumindest zwei Mikrofone für eine Spracheingabe ausgebildet ist, wobei die Auswahl abhängig von aktuellen akustischen Verhältnissen im Innenraum des Kraftfahrzeugs erfolgt. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem ebensolchen Spracheingabesystem, sowie ein Verfahren zum Betrieb eines ebensolchen Spracheingabesystems.
• Derartige Spracheingabesysteme ermöglichen insbesondere eine Reduzierung des Sprechabstandes (Abstand Mund des Sprechers zu dem jeweiligen Mikrofon), wodurch unerwünschte und störende Nebengeräusche bei der Spracheingabe auf ein Minimum reduziert werden. Die Auswahl und die Aktivierung des hierbei jeweils optimalen am Sicherheitsgurt angeordneten Mikrofons erfolgt durch eine Steuereinheit unter Berücksichtigung von aktuellen akustischen Verhältnissen im Innenraum des Kraftfahrzeugs. Ein solches gattungsgemäßes Spracheingabesystem ist beispielsweise aus der DE 10 2011 012 573 A1 bekannt.
• Das darin beschriebene Spracheingabesystem für Kraftfahrzeuge umfasst mehrere Mikrofone, die an einem Sicherheitsgurt des Kraftfahrzeugs angeordnet sind, sowie eine Steuereinheit, mittels der in Abhängigkeit von den akustischen Verhältnissen im Kraftfahrzeug eines der Mikrofone als Grundlage für den Betrieb des Spracheingabesystems ausgewählt wird. Um bei schwierigen Geräuschverhältnissen innerhalb des Innenraums des Kraftfahrzeugs sicherzustellen, dass möglichst schnell das optimal geeignete Mikrofon für den Betrieb des Spracheingabesystems ausgewählt wird, wird in der DE 10 2011 012 573 A1 vorgeschlagen, dass die Steuereinheit aus den Signalen zweier Mikrofone Korrelationspaare zusammenstellt, und für jedes Korrelationspaar einen Korrelationskoeffizienten ermittelt. Weiterhin werden in der Steuereinheit für jedes Mikrofon ein Energiewert und eine Laufzeit eines Sprachsignals zwischen einer Sprachsignalquelle und dem Mikrofon ermittelt.
• Auf Basis der ermittelten aktuellen Korrelationskoeffizienten der Korrelationspaare, der aktuellen Energiewerte der Mikrofone und der aktuellen Laufzeit des Sprachsignals zu den Mikrofonen wird nun von der Steuereinheit dasjenige Mikrofon ausgewählt, dessen Signal aktuell als Grundlage für den Betrieb der Sprachbedienvorrichtung optimal ist. Mit dem beschriebenen Spracheingabesystem soll hinsichtlich der Auswahl des für den Betrieb des Spracheingabesystems erforderlichen optimalen Mikrofons eine höhere Treffsicherheit erzielt werden.
• Weiterhin ist aus der US 5,625,697 A ein Verfahren zur Auswahl eines am besten zur Spracheingabe geeigneten Mikrofons aus einer Vielzahl von angeordneten Mikrofonen bekannt. Dieses Verfahren basiert auf der Ermittlung der von den einzelnen Mikrofonen empfangenen Signalenergie und einem paarweisen Vergleich dieser Signalenergien.
• Nachteilig an den bekannten Systemen und Verfahren ist jedoch, dass ein für eine Spracheingabe eines Sprechers aus mehreren Mikrofonen ausgewähltes, am besten geeignetes Mikrofon durch Hintergrundgeräusche und/oder durch eine Überlagerung von verschiedenen akustischen Signal- oder Sprachquellen fehlerhaft wieder weggeschaltet wird. Das hat zur Folge, dass wenn der Sprecher eine Spracheingabe tätigt ein ihm zugeordnetes ungünstiges Mikrofon aktiviert ist, die Steuereinheit eine neue Mikrofonauswahl tätigt und wieder auf das günstigste Mikrofon umschaltet. Durch das Hin- und Herschalten zwischen den dem Sprecher zugeordneten Mikrofonen wird die Qualität der zu übertragenden Sprachsignale negativ beeinflusst. Mit jedem Umschalten der dem Sprecher zugeordneten Mikrofone ist eine Adaptionsphase mit hörbaren, störenden Restechos verbunden.
• Aufgabe der Erfindung ist es, ein Spracheingabesystem anzugeben, bei dem die Auswahl eines für eine Spracheingabe am besten geeigneten Mikrofons unabhängiger von den vorstehend beschriebenen akustischen Störeinflüssen ist.
• Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
• Der vorrichtungsgemäße Aspekt der Aufgabe ist mit einem Spracheingabesystem für ein Kraftfahrzeug gelöst. Das Spracheingabesystem umfasst zumindest zwei Mikrofone, die an einem ersten Sicherheitsgurt des Kraftfahrzeugs (bspw. dem Sicherheitsgurt des Fahrers) angeordnet sind. Das Spracheingabesystem umfasst weiterhin eine Steuereinheit, die zur Auswahl von einem der zumindest zwei Mikrofone für die Spracheingabe, abhängig von aktuellen akustischen Verhältnissen im Innenraum des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist.
• Das erfindungsgemäße Spracheingabesystem zeichnet sich dadurch aus, dass neben den am ersten Sicherheitsgurt angeordneten Mikrofonen zusätzlich zumindest noch ein weiteres Mikrofon vorhanden ist, das im Innenraum des Kraftfahrzeugs abseits des ersten Sicherheitsgurtes angeordnet ist. Abseits bedeutet im Rahmen vorliegender Offenbarung, dass das Mikrofon nicht an oder auf dem ersten Sicherheitsgurt sondern bevorzugt im Dachhimmel oder in einer klappbaren Sonnenblende oder im Gehäuse des Innenrückspiegels des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Alternativ ist das weitere Mikrofon ein zur Spracheingabe auswählbares Mikrofon, das an einem zweiten Sicherheitsgurt des Kraftfahrzeugs angeordnet ist (bspw. dem Sicherheitsgurt des Beifahrers).
• Weiterhin ist die Steuereinheit erfindungsgemäß derart ausgeführt und eingerichtet, dass eine Änderung des aktuell zur Spracheingabe am ersten Sicherheitsgurt ausgewählten Mikrofons dann ausgesetzt bzw. unterbunden ist, wenn folgende erste Bedingungen erfüllt sind:
• – ein erstes Signal S₁, das von dem zur Spracheingabe ausgewählten Mikrofon am ersten Sicherheitsgurt aktuell erfasst ist, und ein zweites Signal S₂, das von dem weiteren Mikrofon aktuell erfasst ist, weisen ein Ähnlichkeitsmaß auf, das größer als ein vorgegebener Grenzwert G₁ ist, und
• – ein Energiewert E₁ des Signals S₁ ist kleiner als ein Energiewert E₂ des Signals S₂: E₁ < E₂,
Für die erste Bedingung wird der Grenzwert G₁ für das Ähnlichkeitsmaß (auch Korrelationsmaß) vorliegend derart gewählt, dass eine hohe bzw. sehr hohe Ähnlichkeit des ersten Signals S₁ mit dem zweiten Signal S₂ gefordert wird. Das bedeutet, dass die Signale S₁ und S₂ auf ein- und dasselbe akustische Ausgangssignal zurückgeführt werden können und mithin eine Identität des Ausgangssignals für S₁ und S₂ vorliegt. Unterschiede der erfassten Signale S₁ und S₂ ergeben sich in diesem Fall durch unterschiedliche akustische Übertragungsketten und unterschiedliche Mikrofon-Charakteristika. Ist in einem solchen Fall, d. h. bei Identität des Ausgangssignals für S₁ und S₂, der Energiewert E₁ des Signals S₁ kleiner als ein Energiewert E₂ des Signals S₂, d. h. ist die Signalquelle des gemeinsamen Ausgangssignals von S₁ und S₂ näher an dem weiteren Mikrofon angeordnet, so wird eine Änderung der Auswahl des aktiven Mikrofons am ersten Sicherheitsgurt erfindungsgemäß ausgesetzt, d. h. eine Umschaltung auf ein anderes Mikrofon ist gesperrt, da dies zu einer falschen Auswahl des aktiven Mikrofons am ersten Sicherheitsgurt führen kann.
• Gemäß einer zweiten Bedingung wird erfindungsgemäß eine Änderung des aktuell zur Spracheingabe am ersten Sicherheitsgurt ausgewählten Mikrofons auch dann ausgesetzt bzw. unterbunden, wenn durch einen Lautsprecher des Kraftfahrzeugs ein akustisches Signal ausgegeben wird. Durch das Unterbinden einer Mikrofonumschaltung bei Ausgabe von Lautsprechersignalen wird eine falsche Auswahl bzw. ein fehlerhaftes Wegschalten eines bereits ausgewählten optimalen Mikrofons am erste Sicherheitsgurt verhindert. Mit der Erfüllung der zweiten Bedingung ist unabhängig von der ersten Bedingung eine Änderung des aktuell zur Spracheingabe am ersten Sicherheitsgurt ausgewählten Mikrofons ausgesetzt/unterbunden, d. h. die Mikrofonumschaltung ist gesperrt.
• In einer weiteren Ausführungsform ist der Betrag einer Differenz der Energiewerte E₁ und E₂ größer als ein vorgegebener Grenzwert G₂ ist: |E₁ – E₂| > G₂. Dies dient dazu, die erste Bedingung robuster zu definieren, so dass nur signifikante Energiewertunterschiede berücksichtigt werden, und kleine bzw. sehr kleine Energiewertunterschiede unberücksichtigt bleiben. Sind die Energiewerte E₁ und E₂ gleich, oder ist der Betrag von deren Differenz kleiner als G₂, erfolgt durch die Steuereinheit kein Aussetzen eines Auswahlprozesses für das optimale Mikrofon am ersten Sicherheitsgurt.
• Das erfindungsgemäße Spracheingabesystem ermöglicht eine von akustischen Störeinflüssen weitestgehend unabhängige und somit robuste Auswahl bzw. Änderung der Auswahl eines optimalen Mikrofons zur Spracheingabe aus der Anzahl der auf dem ersten Sicherheitsgurt angeordneten Mikrofone.
• Das zumindest eine weitere Mikrofon wird bevorzugt zusätzlich zu dem aktuell am ersten Sicherheitsgurt aktivierten Mikrofon zur Spracheingabe genutzt. Bevorzugt werden hierzu die Signale des aktuell zur Spracheingabe am ersten Sicherheitsgurt selektierten Mikrofons und die Signale des weiteren Mikrofons unter Berücksichtigung von jeweils erfassten Hintergrundgeräuschen und der jeweiligen Mikrofon-Charakteristik in einem Signalmixer gemischt. Weiterhin bevorzugt erfolgt beim Mischen der Signale zusätzlich eine Anpassung/Änderung des Frequenzspektrums und der Amplitude/Pegel der einzelnen Signale, um unterschiedliche Mikrofoncharakteristiken auszugleichen. Weiterhin umfasst die Steuereinheit bevorzugt eine Einheit, mit der eine Echokompensation der erfassten Signale möglich ist, und eine Einheit zur Filterung erfasster Störsignale.
• Die Erfindung betrifft weiterhin ein Kraftfahrzeug mit einem vorstehend beschriebenen Spracheingabesystem.
• Schließlich wird der verfahrensgemäße Aspekt der Aufgabe mit einem Verfahren zum Betrieb eines Spracheingabesystems für ein Kraftfahrzeug gelöst. Das Spracheingabesystem umfasst zumindest zwei Mikrofone, die an einem ersten Sicherheitsgurt des Kraftfahrzeugs angeordnet sind, und eine Steuereinheit, die zur Auswahl von einem der zumindest zwei Mikrofone für eine Spracheingabe, abhängig von aktuellen akustischen Verhältnissen im Innenraum des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest ein weiteres Mikrofon vorhanden ist, das im Innenraum des Kraftfahrzeugs abseits des ersten Sicherheitsgurts angeordnet ist. Weiterhin zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren dadurch aus, dass die Steuereinheit eine Änderung des aktuell zur Spracheingabe am ersten Sicherheitsgurt ausgewählten Mikrofons dann ausgesetzt wird, wenn folgende erste Bedingungen erfüllt sind:
• – ein erstes Signal S₁, das von dem zur Spracheingabe ausgewählten Mikrofon am ersten Sicherheitsgurt aktuell erfasst wird, und ein zweites Signal S₂, das von dem weiteren Mikrofon aktuell erfasst wird, weisen ein Ähnlichkeitsmaß auf, das größer als ein vorgegebener Grenzwert G₁ ist, und
• – ein Energiewert E₁ des Signals S₁ ist kleiner als ein Energiewert E₂ des Signals S₂: E₁ < E₂,
und/oder wenn folgende zweite Bedingung erfüllt ist:
• – ein Lautsprecher des Kraftfahrzeugs gibt akustische Signale aus.
• Eine bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass die ersten Bedingungen zusätzlich umfassen, dass der Betrag einer Differenz der Energiewerte E₁ und E₂ größer als ein vorgegebener Grenzwert G₂ ist: |E₁ – E₂| > G₂.
• Vorteile und bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich durch eine analoge und sinngemäße Übertragung der vorstehend in Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Spracherfassungssystem gemachten Ausführungen.
• Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der – gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung – ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
• Es zeigt:
• 1 einen schematisierten Aufbau eines erfindungsgemäßen Spracherfassungssystems und
• 2 eine alternative Anordnung von Mikrofonen im Fahrzeug eines erfindungsgemäßen Spracherfassungssystems.
• 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Spracheingabesystems. Das Spracheingabesystem umfasst drei Mikrofone 101a, 101b, 101c, die an dem Sicherheitsgurt 102 des Fahrers, und drei Mikrofone 104a, 104b, 104c, die an dem Sicherheitsgurt 111 des Beifahrers angeordnet sind. Alle sechs Mikrofone 101a, 101b, 101c, 104a, 104b, 104c sind mit der Steuereinheit 107 verbunden und werden von dieser gesteuert. Die Steuereinheit 107 ist sowohl zur Auswahl des optimalen Mikrofons am Sicherheitsgurt 102 des Fahrers, als auch zur Auswahl des optimalen Mikrofons am Sicherheitsgurt 111 des Beifahrers eingerichtet. Sowohl Fahrer als auch Beifahrer sitzen im Ausführungsbeispiel mit jeweils angeschnallten Sicherheitsgurten 102, 111 auf ihren Sitzen.
• Die Steuereinheit 107 umfasst vorliegend eine Pre-Processing-Einheit 108 mit einem Signalmixer 113 zum Mischen von Signalen mehrerer Mikrofone, dessen Ausgang mit einem Mittel EC zur Echokompensation, dieses mit einem Mittel NS zur Unterdrückung eines Störsignals und dieses mit einer Post-Processing-Einheit 109 verbunden ist. Um unterschiedliche Mikrofoncharakteristiken der Signale beim Mischen erfolgt zusätzlich eine Anpassung/Änderung des Frequenzspektrums und der Amplitude/Pegel der einzelnen Signale. Die Pre-Processing-Einheit 108 umfasst weiterhin einen Inhibitor IH1 für Lautsprecheraktivität und einen Inhibitor IH2 für Sprachaktivität der Passagiere, bspw. des Beifahrers. Der Begriff „Inhibitor” deutet vorliegend an, dass es sich hierbei um jeweils ein Mittel handelt, das bei Vorliegen bestimmter Voraussetzungen (Echo/Sprachaktivität der Passagiere) den Vorgang der Auswahl eines optimalen Mikrofons erfindungsgemäß unterbindet.
• Der Ausgang der Postprocessing-Einheit 109 ist mit einem Mobiltelefon 112 verbunden. Das Mobiltelefon 112 ist weiterhin mit Lautsprechern 110a, 110b des Kraftfahrzeugs, mit dem Inhibitor IH1 für Lautsprecheraktivität, und dem Mittel EC zur Echokompensation verbunden.
• Die Steuereinheit 107 ist zur Auswahl des optimalen Mikrofons zur Spracheingabe sowohl für die Mikrofone 101a–c des ersten Sicherheitsgurts 102 als auch der Mikrofone 104a–c des zweiten Sicherheitsgurts ausgebildet. Dadurch soll vorliegend für den Fahrer, das optimale Mikrofon am Sicherheitsgurt 102 des Fahrers selektiv aktiviert werden, so dass eine optimale Spracheingabe durch den Fahrer möglich ist. Weiterhin soll dadurch auch für den Beifahrer, das optimale Mikrofon am Sicherheitsgurt 111 des Beifahrers selektiv aktiviert werden, so dass eine optimale Spracheingabe durch den Beifahrer möglich ist. Die akustischen Verhältnisse im Kraftfahrzeug werden vorliegend durch das Sprechen des Fahrers, des Beifahrers sowie Ausgabe von akustischen Signalen durch die Lautsprecher 110a, 110b beeinflusst.
• Erfindungsgemäß ist die Steuereinheit 107 derart ausgeführt und eingerichtet, dass eine Änderung des aktuell zur Spracheingabe am ersten Sicherheitsgurt 102 ausgewählten Mikrofons 101a, 101b, 101c dann ausgesetzt wird, wenn folgende erste Bedingungen erfüllt sind: ein erstes Signal S₁, das von dem zur Spracheingabe ausgewählten Mikrofon 101a, 101b, 101c am ersten Sicherheitsgurt 102 aktuell erfasst wird, und ein zweites Signal S₂, das von dem weiteren Mikrofon 104a, 104b, 104b aktuell erfasst wird, weisen ein Ähnlichkeitsmaß auf, das größer als ein vorgegebener Grenzwert G₁ ist, und ein Energiewert E₁ des Signals S₁ ist kleiner als ein Energiewert E₂ des Signals S₂: E₁ < E₂; und/oder wenn folgende zweite Bedingung erfüllt ist: ein Lautsprecher 110a, 110b des Kraftfahrzeugs gibt ein akustisches Signal aus.
• Im Folgenden wird die Änderung der Auswahl des optimalen der drei am Sicherheitsgurt 102 des Fahrers angeordneten Mikrofone 101a, 101b, 101c bzw. die Änderung der Auswahl des optimalen der drei am Sicherheitsgurt 111 des Beifahrers angeordneten Mikrofone 104a, 104b, 104c mit dem Spracheingabesystem erläutert.
• Es wird vorliegend davon ausgegangen, dass bisher am Sicherheitsgurt 102 des Fahrers das Mikrofon 101b, und am Sicherheitsgurt 111 des Beifahrers das Mikrofon 104a zur jeweiligen Spracheingabe ausgewählt sind. Durch eine Änderung der Sitzposition und der Kopfhaltung des Fahrers wird von der Steuereinheit 107 aufgrund der von den Mikrofonen 101a, 101b und 101c erfassten Signalenergien erkannt, dass ggf. keine optimale Auswahl des Mikrofons zur Spracheingabe am Sicherheitsgurt 102 des Fahrers mehr vorliegt, so dass dadurch ein erneuter Auswahlprozess getriggert wird.
• Dieser Auswahlprozess wird jedoch dann ausgesetzt, wenn folgende erste Bedingungen erfüllt sind: ein erstes Signal S₁, das von dem zur Spracheingabe aktuell ausgewählten Mikrofon 101b am Sicherheitsgurt 102 des Fahrers erfasst wird, und ein zweites Signal S₂, das von dem zur Spracheingabe selektierten Mikrofon 104a am Sicherheitsgurt 111 des Beifahrers erfasst wird, weisen eine Ähnlichkeit auf, die den Schluss zulässt, dass den Signalen S₁ und S₂ ein gemeinsames Ausgabesignal zugrunde liegt, und ein Energiewert E₁ des Signals S₁ ist kleiner als ein Energiewert E₂ des Signals S₂: E₁ < E₂. Der Auswahlprozess wird auch dann ausgesetzt, wenn ein Lautsprecher 110a, 110b des Kraftfahrzeugs ein akustisches Signal ausgibt.
• Hierbei lassen sich nun folgende Situationen unterscheiden.
• Spricht während des Auswahlprozesses beispielsweise ausschließlich der Beifahrer (= einzige akustische Signalquelle), so wird anhand des ermittelten Ähnlichkeitsmaßes erwartungsgemäß bestimmt, dass den von den zwei Mikrofonen 101b und 104a erfassten Signalen S₁ und S₂ ein gemeinsames Ausgabesignal (das vom Beifahrer Gesprochene) zugrunde liegt. Weiterhin ist in diesem Fall der Schallpegel (Energiewert) des von dem Mikrofon 104a erfassten Signals S₂ größer als der Schallpegel (Energiewert) des vom Mikrofon 101b erfassten Signals S₁, einfach weil der Sprachabstand zum Mikrofon 104a erheblich geringer ist, als zum Mikrofon 101b. In diesem Fall wird ein Auswahlprozess des optimalen Mikrofons von der Steuereinheit 107 nur beifahrerseitig, d. h. für die Mikrofone 104a, 104b, 104c ermöglicht, während ein Auswahlprozess des optimalen Mikrofons fahrerseitig, d. h. für die Mikrofone 101a, 101b, 101c unterbunden wird. Dieser Auswahlprozess wird jedoch auch dann unterbrochen, wenn der Lautsprecher 110a, 110b des Kraftfahrzeugs ein akustisches Signal ausgibt.
• Spricht während des Auswahlprozesses hingegen ausschließlich der Fahrer (= einzige akustische Signalquelle), so wird anhand des ermittelten Ähnlichkeitsmaßes erwatungsgemäß bestimmt, dass den von den zwei Mikrofonen 101b und 104a erfassten Signalen S₁ und S₂ ein gemeinsames Ausgabesignal (das vom Fahrer Gesprochene) zugrunde liegt. Weiterhin ist in diesem Fall der Schallpegel (Energiewert) des von dem Mikrofon 104a erfassten Signals S₂ niedriger als der Schallpegel (Energiewert) des vom Mikrofon 101b erfassten Signals S₁, einfach weil der Sprachabstand zum Mikrofon 104a erheblich größer ist, als zum Mikrofon 101b. In diesem Fall wird ein Auswahlprozess des optimalen Mikrofons von der Steuereinheit 107 nur fahrerseitig, d. h. für die Mikrofone 101a, 101b, 101c ermöglicht, während ein Auswahlprozess des optimalen Mikrofons beifahrerseitig, d. h. für die Mikrofone 104a, 104b, 104c unterbunden wird. Dieser Auswahlprozess wird jedoch auch dann unterbrochen, wenn der Lautsprecher 110a, 110b des Kraftfahrzeugs ein akustisches Signal ausgibt.
• Sprechen während des Auswahlprozesses der Fahrer und der Beifahrer gleichzeitig (= unterschiedliche akustische Signalquellen, mit entsprechend unterschiedlichen Ausgabesignalen), so wird anhand des ermittelten Ähnlichkeitsmaßes erwatungsgemäß bestimmt, dass den von den zwei Mikrofonen 101b und 104a erfassten Signalen S₁ und S₂ kein gemeinsames Ausgabesignal zugrunde liegt. In der Folge wird unabhängig von den von den zwei Mikrofonen 101b und 104a erfassten Schallpegeln (Energiewert) der Signale S₁ und S₂ der Auswahlprozess sowohl für die fahrerseitigen Mikrofone 101a, 101b, 101c und die beifahrerseitigen Mikrofone 104a, 104b, 104c ermöglicht. Diese Auswahlprozesse werden jedoch auch dann unterbrochen, wenn der Lautsprecher 110a, 110b des Kraftfahrzeugs ein akustisches Signal ausgibt.
• 2 zeigt ein Spracheingabesystem mit am Sicherheitsgurt des Fahrers 102 angeordneten Mikrofonen 101a, 101b, 101c und einem Dachmikrofon 105. Des Weiteren sind analog zu 1 zwei Lautsprecher 110a, 110b zur Wiedergabe von Tonsignalen von Entertainmentsystemen dargestellt. Die Sprachsignale des Beifahrers werden vorwiegend von dem Mikrofon 105 erfasst, die Sprachsignale des Fahrers werden vorwiegend von den Gurtmikrofonen 101a, 101b, 101c erfasst. Analog zu der Vorrichtung in 1 sind die Gurtmikrofone 101a, 101b, 101c mit der hier nicht gezeigten Steuereinheit 108 verbunden. Gegenüber der 1 werden bei einer Anordnung gemäß 2 lediglich die Mikrofone am zweiten Sicherheitsgurt 104a, 104b, 104c durch das Dachmikrofon 105 ersetzt und mit der Steuereinheit 108 verbunden, der weitere Aufbau ist identisch. Die gleichfalls nicht dargestellte Steuereinheit 107 ist zur Auswahl des optimalen Mikrofons zur Spracheingabe für die Mikrofone 101a, 101b, 101c des ersten Sicherheitsgurts 102 ausgebildet.
• Analog der Funktionsweise wie in 1 beschrieben wird eine Umschaltung der Auswahl der Mikrofone 101a, 101b, 101c des ersten Sicherheitsgurts 102 ausgesetzt bzw. gesperrt, sobald folgende erste Bedingungen erfüllt sind: ein erstes Signal S₁, das von dem zur Spracheingabe ausgewählten Mikrofon 101a, 101b, 101c am ersten Sicherheitsgurt 102 aktuell erfasst wird, und ein zweites Signal S₂, das von dem weiteren Mikrofon 105 aktuell erfasst wird, weisen ein Ähnlichkeitsmaß auf, das größer als ein vorgegebener Grenzwert G₁. Gleichzeitig ist der Energiewert E₁ des Signals S₁ kleiner als der Energiewert E₂ des Signals S₂: E₁ < E₂.
• Beispielsweise ist am ersten Sicherheitsgurt 102 das Mikrofon 101b als das günstigste ausgewählt und aktiviert, die Mikrofone 101a und 101c sind demgemäß abgeschaltet. In einer Situation in der nur der Beifahrer spricht wird festgestellt, dass die Signale am Mikrofon 101b und am Mikrofon 105 korrelieren, d. h. ein hoher Ähnlichkeitsmaß aufweisen. Daraus ist ableitbar, dass die Signale am Mikrofon 101b und am Mikrofon 105 derselben Schallquelle entstammen. Gleichzeitig wird festgestellt, dass der am Mikrofon 105 eingetragene Energiewert höher ist als am Mikrofon 101b. Aus diesen zwei Feststellungen ist ableitbar, dass nur der Beifahrer spricht worauf eine Auswahl der Mikrofone 101a, 101b, 101c am ersten Sicherheitsgurt 102 gesperrt wird. Die von den Mikrofonen 105 uns 101b aufgenommenen Signale werden im Signalmixer 113 unter Berücksichtigung des Hintergrundgeräusches und der Charakteristik des Sprachsignals zusammengemischt.
• Eine Umschaltung der Auswahl der Mikrofone 101a, 101b, 101c des ersten Sicherheitsgurts 102 wird gleichfalls ausgesetzt wenn ein Lautsprecher 110a, 110b des Kraftfahrzeugs gibt ein akustisches Signal ausgibt.
• Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterung in der Beschreibung, definiert wird.
• Bezugszeichenliste

101a–c

Mikrofone am ersten Sicherheitsgurt

102

erster Sicherheitsgurt, Sicherheitsgurt des Fahrers

104a–c

weiteres Mikrofon, Mikrofone am zweiten Sicherheitsgurt

105

Dachmikrofon

107

Steuereinheit

108

Pre-Processing-Einheit

109

Post-Processing-Einheit

110a

Lautsprecher Fahrerseite

110b

Lautsprecher Beifahrerseite

111

zweiter Sicherheitsgurt, Sicherheitsgurt des Beifahrers

112

Mobiltelefon

IH1

Erster Inhibitor für Lautsprecheraktivität

IH2

Zweiter Inhibitor für Sprachaktivität der Passagiere

EC

Mittel zur Echokompensation

NS

Mittel zur Unterdrückung eines Störsignals

113

Signalmixer

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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• Zitierte Patentliteratur
• DE 102011012573 A1 [0002, 0003]
• US 5625697 A [0005]

Claims (10)

1. Spracheingabesystem für ein Kraftfahrzeug, aufweisend: zumindest zwei Mikrofone (101a, 101b, 101c), die an einem ersten Sicherheitsgurt (102) des Kraftfahrzeugs angeordnet sind, und eine Steuereinheit (107), die zur Auswahl von einem der zumindest zwei Mikrofone (101a, 101b, 101c) für eine Spracheingabe, abhängig von aktuellen akustischen Verhältnissen im Innenraum des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein weiteres Mikrofon (104a, 104b, 104c, 105) vorhanden ist, das im Innenraum des Kraftfahrzeugs abseits des ersten Sicherheitsgurtes (102) angeordnet ist und die Steuereinheit (107) derart ausgeführt und eingerichtet ist, dass eine Änderung des aktuell zur Spracheingabe am ersten Sicherheitsgurt (102) ausgewählten Mikrofons (101a, 101b, 101c) dann ausgesetzt ist, wenn folgende erste Bedingungen erfüllt sind: – ein erstes Signal S₁, das von dem zur Spracheingabe ausgewählten Mikrofon (101a, 101b, 101c) am ersten Sicherheitsgurt (102) aktuell erfasst ist, und ein zweites Signal S₂, das von dem weiteren Mikrofon (104a, 104b, 104c, 105) aktuell erfasst ist, weisen ein Ähnlichkeitsmaß auf, das größer als ein vorgegebener Grenzwert G₁ ist, und – ein Energiewert E₁ des Signals S₁ ist kleiner als ein Energiewert E₂ des Signals S₂: E₁ < E₂.
2. Spracheingabesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Änderung des aktuell zur Spracheingabe am ersten Sicherheitsgurt (102) ausgewählten Mikrofons (101a, 101b, 101c) dann ausgesetzt ist, wenn als zweite Bedingung ein Lautsprecher (110a, 110b) des Kraftfahrzeugs ein akustisches Signal ausgibt.
3. Spracheingabesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Bedingung zusätzlich umfasst, dass der Betrag einer Differenz der Energiewerte E₁ und E₂ größer als ein vorgegebener Grenzwert G₂ ist: |E₁ – E₂| > G₂.
4. Spracheingabesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Mikrofon (105) im Dachhimmel, oder in einer klappbaren Sonnenblende oder im Gehäuse des Innenrückspiegels des Kraftfahrzeugs angeordnet ist.
5. Spracheingabesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Mikrofon (104a, 104b, 104c) an einem zweiten Sicherheitsgurt (111) angeordnet ist.
6. Spracheingabesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Signalmixer (113) die am ersten Sicherheitsgurt (102) und an dem weiteren Mikrofon (104a, 104b, 104c, 105) empfangenen Signale zusammenmischt und als gemeinsames Signal weiterleitet.
7. Kraftfahrzeug mit einem Spracheingabesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
8. Verfahren zum Betrieb eines Spracheingabesystems für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, aufweisend: zumindest zwei Mikrofone (101a, 101b, 101c), die an einem ersten Sicherheitsgurt (102) des Kraftfahrzeugs angeordnet sind, und eine Steuereinheit (107), die zur Auswahl von einem der zumindest zwei Mikrofone (101a, 101b, 101c) für eine Spracheingabe, abhängig von aktuellen akustischen Verhältnissen im Innenraum des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein weiteres Mikrofon (104a, 104b, 104b, 105) vorhanden ist, das im Innenraum des Kraftfahrzeugs abseits des ersten Sicherheitsgurts (102) angeordnet ist und die Steuereinheit (107) eine Änderung des aktuell zur Spracheingabe am ersten Sicherheitsgurt (102) ausgewählten Mikrofons (101a, 101b, 101c) dann ausgesetzt wird, wenn folgende erste Bedingungen erfüllt sind: – ein erstes Signal S₁, das von dem zur Spracheingabe ausgewählten Mikrofon (101a, 101b, 101c) am ersten Sicherheitsgurt (102) aktuell erfasst wird, und ein zweites Signal S₂, das von dem weiteren Mikrofon (104a, 104b, 104c, 105) aktuell erfasst wird, weisen ein Ähnlichkeitsmaß auf, das größer als ein vorgegebener Grenzwert G₁ ist, und – ein Energiewert E₁ des Signals S₁ ist kleiner als ein Energiewert E₂ des Signals S₂: E₁ < E₂.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Änderung des aktuell zur Spracheingabe am ersten Sicherheitsgurt (102) ausgewählten Mikrofons (101a, 101b, 101c) ausgesetzt wird, wenn als zweite Bedingung ein Lautsprecher (110a, 110b) des Kraftfahrzeugs ein akustisches Signal ausgibt.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Bedingungen zusätzlich umfassen, dass der Betrag einer Differenz der Energiewerte E₁ und E₂ größer als ein vorgegebener Grenzwert G₂ ist: |E₁ – E₂| > G₂.

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