DE102013013695B4 - Motor vehicle with voice recognition - Google Patents
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Abstract
Kraftfahrzeug (10) mit einer Spracherkennungseinrichtung (28, 30), welche während eines sprachgesteuerten Bedienvorgangs zumindest einmal sowohl eine Aufnahmephase (P1) als auch eine daran anschließende Verarbeitungsphase (P2) durchläuft, wobei die Spracherkennungseinrichtung (28, 30) in der Aufnahmephase (P1) Sprachdaten eines Sprechers (14) für eine Spracherkennung (30) erfasst und in der Verarbeitungsphase (P2) die Sprachdaten verarbeitet und hierbei weitere Sprachdaten des Sprechers (14) ignoriert, wobei das Kraftfahrzeug (10) eine Anzeigeeinrichtung (42) aufweist, welche dazu eingerichtet ist, in dem Kraftfahrzeug (10) durch voneinander verschiedene optische Signale (S1, S2) die Aufnahmephase (P1) und die Verarbeitungsphase (P2) unterschiedlich zu signalisieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinrichtung (42) dazu eingerichtet ist, ein graphisches Symbol (44) auf einer Anzeigeeinrichtung (22) darzustellen, welches einen auf der Anzeigeeinrichtung (22) ortfesten Bereich (46) und einen ortsveränderlichen Bereich (48) aufweist, wobei der ortsveränderliche Bereich (48) in der Aufnahmephase (P1) zum Sprecher (14) hingeneigt und in der Verarbeitungsphase (P2) von dem Sprecher (14) weggeneigt ist, und wobei die Spracherkennungseinrichtung (30) ein Bestandteil eines Sprachdialogsystems ist, bei welchem während des Bedienvorgangs in einer von der Aufnahmephase (P1) und der Verarbeitungsphase (P2) verschiedenen Ansagephase (P3) eine Sprachausgabeeinheit (32) eine Ansage (52) erzeugt, wobei die Anzeigeeinrichtung (42) dazu ausgelegt ist, die Ansagephase (P3) optisch (S3) durch ein sich im Sprachtakt der Ansage (52) veränderndes Spektrogramm (S3) zu signalisieren.Motor vehicle (10) with a speech recognition device (28, 30), which during a voice-controlled operation at least once through both a recording phase (P1) and an adjoining processing phase (P2), wherein the speech recognition device (28, 30) in the recording phase (P1 ) Speech data of a speaker (14) for a speech recognition (30) detected and processed in the processing phase (P2) the speech data and thereby ignored further speech data of the speaker (14), wherein the motor vehicle (10) has a display device (42) which in addition is arranged to signal differently in the motor vehicle (10) by different optical signals (S1, S2), the recording phase (P1) and the processing phase (P2), characterized in that the display device (42) is adapted to a graphical symbol (44) on a display device (22) which displays a location fixed on the display device (22) h (46) and a mobile area (48), wherein the mobile area (48) in the receiving phase (P1) is inclined to the speaker (14) and inclined in the processing phase (P2) of the speaker (14), and wherein the speech recognition device (30) is a component of a speech dialogue system in which a speech output unit (32) generates an announcement (52) during the operating process in an announcement phase (P3) different from the acquisition phase (P1) and the processing phase (P2), the display device (42) is adapted to signal the announcement phase (P3) optically (S3) by a spectrogram (S3) changing in the speech clock of the announcement (52).
Description
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs. Durch eine Spracherkennungseinrichtung werden während eines sprachgesteuerten Bedienvorgangs zumindest einmal in einer Aufnahmephase Sprachdaten eines Sprechers für eine Spracherkennung erfasst und daran anschließend in einer Verarbeitungsphase verarbeitet und hierbei weitere Sprachdaten des Sprechers ignoriert.The invention relates to a motor vehicle and a method for operating a motor vehicle. Speech data of a speaker for speech recognition are detected by a speech recognition device during a speech-controlled operating process at least once in a recording phase and subsequently processed in a processing phase and in this case further speech data of the speaker is ignored.
Ein Kraftfahrzeug mit einer Spracherkennungseinrichtung ist aus der
Während eine Spracherkennungseinrichtung Sprachdaten verarbeitet, ist es für den Benutzer des Kraftfahrzeugs nicht erkennbar, dass gerade bereits Sprache verarbeitet wird. Während einer Fahrt mit dem Kraftfahrzeug ist für einen Fahrer deshalb oftmals nicht klar, wann ein geeigneter Zeitpunkt zum Aussprechen eines Sprachbefehls ist. Oftmals kommuniziert der Sprecher „ins Off“, d.h. er äußert einen Sprachbefehl ohne sich sicher zu sein, dass die Spracherkennungseinrichtung überhaupt für die Spracherkennung bereit ist. Falls die Spracherkennungseinrichtung bereits gerade zuvor erfasste Sprachdaten verarbeitet, kann es sein, dass ein währenddessen geäußerter Sprachbefehl ignoriert wird. Oftmals wird zu früh gesprochen und entsprechend nur ein Teil der Sprachäußerung von der Spracherkennungseinrichtung erfasst.While a speech recognition device processes speech data, it is not recognizable to the user of the motor vehicle that speech is currently being processed. Therefore, it is often unclear to a driver when traveling with a motor vehicle when it is a suitable time to utter a voice command. Often the speaker communicates "off", i. he uttered a voice command without being sure that the speech recognition device is ready for speech recognition at all. If the speech recognition device already processes previously acquired speech data, it may be that a speech command uttered during it is ignored. It is often spoken too early and correspondingly only a part of the speech utterance is detected by the speech recognition device.
In der
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem per Sprache bedienbaren Kraftfahrzeugs die Spracherfassung zuverlässiger auszugestalten.The invention is based on the object, in a voice-operated motor vehicle to design the speech detection reliable.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Unteransprüche gegeben.The object is solved by the subject matters of the independent claims. Advantageous developments of the invention are given by the dependent claims.
Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft das Betreiben eines Kraftfahrzeugs. Durch eine Spracherkennungseinrichtung werden während eines sprachgesteuerten Bedienvorgangs, also z.B. bei einer Eingabe eines einzelnen Sprachbefehls oder während eines Sprachdialogs mit dem Kraftfahrzeug, zumindest einmal zunächst in einer Aufnahmephase Sprachdaten eines Sprechers für eine Spracherkennung erfasst und daran anschließend in einer Verarbeitungsphase die Sprachdaten verarbeitet. In der Verarbeitungsphase können weitere Sprachdaten des Sprechers ignoriert werden.The method according to the invention relates to the operation of a motor vehicle. By a speech recognition device are at least once during a voice-controlled operation, ie for example when entering a single voice command or during a voice dialogue with the motor vehicle in one Recording phase recorded voice data of a speaker for a speech recognition and then processed in a processing phase, the speech data. In the processing phase further speech data of the speaker can be ignored.
Damit nun der Sprecher seine Sprachäußerung im richtigen Zeitfenster ausspricht, d.h. nach Beginn der Sprachdatenerfassung und vor der Verarbeitungsphase, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass durch eine Anzeigeeinrichtung in dem Kraftfahrzeug mit unterschiedlichen optischen Signalen die Aufnahmephase und die Verarbeitungsphase signalisiert werden, also z.B. ein veränderliches Symbol auf einem Bildschirm angezeigt wird. Mit anderen Worten wird durch die Anzeigeeinrichtung während der Aufnahmephase ein erstes optisches Signal und während der Verarbeitungsphase ein von dem ersten optischen Signal verschiedenes zweites optisches Signal im Kraftwagen erzeugt.So that now the speaker pronounces his speech in the right time window, i. after the beginning of the voice data acquisition and before the processing phase, it is provided according to the invention that the recording phase and the processing phase are signaled by a display device in the motor vehicle with different optical signals, e.g. a changeable icon is displayed on a screen. In other words, the display device generates a first optical signal during the recording phase and during the processing phase a second optical signal, which is different from the first optical signal, in the motor vehicle.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren ergibt sich der Vorteil, dass durch die Anzeigeeinrichtung sichergestellt wird, dass der Sprecher im richtigen Zeitraum spricht, so dass von der Spracherkennungseinrichtung stets vollständige Sprachäußerungen als Sprachdaten erfasst werden. Außerdem ist sichergestellt, dass der Sprecher die Verarbeitungsphase erkennt und dann keine weitere für die Sprachbedienung relevante Sprachäußerungen vornimmt.The advantage of the method according to the invention is that the display device ensures that the speaker speaks in the correct time period, so that the voice recognition device always records complete voice utterances as voice data. In addition, it is ensured that the speaker recognizes the processing phase and then makes no further speech expressions relevant to the voice control.
Das ebenfalls zur Erfindung gehörige Kraftfahrzeug ist dazu ausgelegt, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen. Es weist die Spracherkennungseinrichtung sowie die Anzeigeeinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, in dem Kraftfahrzeug durch voneinander verschiedene optische Signale die Aufnahmephase und die Verarbeitungsphase zu signalisieren.The motor vehicle also belonging to the invention is designed to carry out the method according to the invention. It has the speech recognition device as well as the display device, which is set up to signal the recording phase and the processing phase in the motor vehicle by mutually different optical signals.
Gemäß der Erfindung ist die Anzeigeeinrichtung dazu eingerichtet, ein graphisches Symbol, z.B. eine Welle, auf einer Anzeigeeinrichtung darzustellen, welches einen auf der Anzeigeeinrichtung ortfesten Bereich, also im Beispiel der Welle der Wellenfuß oder Wellenboden, und einen ortsveränderlichen Bereich, also etwa den Wellenkamm, aufweist. Der ortsveränderliche Bereich ist in der Aufnahmephase zum Sprecher hingeneigt und in der Verarbeitungsphase vom Sprecher weggeneigt. Dieses Hinneigen und Wegneigen ist in der Regel dazu geeignet, einem Benutzer den Eindruck eines selbständig handelnden Gegenübers zu vermitteln. Bevorzugt wird der ortsveränderliche Bereich bei einem Wechsel zwischen den Phasen in einer fließenden Bewegung verschoben. Hierdurch kann ein Benutzer dazu veranlasst werden, sich oftmals unbewusst mit seiner Sprechgeschwindigkeit an die Verarbeitungsgeschwindigkeit der Spracherkennungseinrichtung anzupassen. Eine langsame Bewegung des ortveränderlichen Bereichs lässt einen Sprecher in der Regel unbewusst ebenfalls erst mit einer Verzögerung mit dem Sprechen beginnen.According to the invention, the display device is adapted to display a graphic symbol, e.g. a wave to represent on a display device which a stationary on the display device area, ie in the example of the wave of Wellenfuß or wave bottom, and a spatially variable range, such as the wave crest has. The mobile area is tilted towards the speaker during the recording phase and is tilted away from the speaker in the processing phase. This tilting and bending away is usually suitable to give a user the impression of a self-acting counterpart. Preferably, the movable region is moved in a fluid movement when changing between the phases. In this way, a user can be made to often adapt unconsciously with his speaking speed to the processing speed of the speech recognition device. A slow movement of the ortveränderlichen area makes a speaker usually unconsciously also with a delay to start speaking.
Die Spracherkennungseinrichtung ist ein Bestandteil eines Sprachdialogsystems, bei welchem in einer von der Aufnahmephase und der Verarbeitungsphase verschiedenen Ansagephase eine Sprachausgabeeinheit in an sich bekannter Weise eine Ansage während des Bedienvorgangs erzeugt. Erfindungsgemäß ist die Anzeigeeinrichtung dazu ausgelegt die Ansagephase optisch zu signalisieren. Hierdurch können auch Sprachpausen bei der Ansage vorgesehen werden, ohne dass hierbei beim Sprecher eine Unsicherheit darüber entsteht, ob nun von ihm/ihr ein weiterer Sprachbefehl ausgesprochen werden soll oder ob die Ansage weitergeht. Die Signalisierung der Ansagephase bringt somit einen weiteren nützlichen Freiheitsgrad bei der Ausgestaltung von maschinellen Ansagen einer Sprachausgabeeinheit, weil eben auch Sprachpausen problemlos eingefügt werden können.The speech recognition device is a component of a speech dialogue system in which a speech output unit generates an announcement during the operating procedure in a manner known per se in a different announcement phase from the recording phase and the processing phase. According to the invention, the display device is designed to optically signal the announcement phase. As a result, speech pauses can be provided in the announcement, without causing the speaker an uncertainty over whether it should be pronounced by him / her another voice command or whether the announcement continues. The signaling of the announcement phase thus brings another useful degree of freedom in the design of machine announcements of a voice output unit, because even speech pauses can be easily inserted.
Als besonders geeignet hat es sich in diesem Zusammenhang erwiesen, dass die Anzeigeeinrichtung dazu eingerichtet wird, die Ansagephase durch ein sich im Sprachtakt der Ansage veränderndes Leuchtsignal zu erzeugen. Einem Zuhörer fällt es durch das korrelierte optische Signal auch bei verhältnismäßig lautem Hintergrundgeräusch leichter, die Ansage akustisch vom Hintergrundgeräusch zu unterschieden.In this context, it has proved particularly suitable for the display device to be set up to generate the announcement phase by means of a light signal which changes in the voice clock of the announcement. It is easier for a listener to distinguish the announcement acoustically from the background noise by the correlated optical signal even with relatively loud background noise.
Die Anzeigeeinrichtung ist dabei dazu eingerichtet, ein Spektrogramm als das optische Leuchtsignal auf einer Anzeigeeinrichtung des Kraftfahrzeugs anzuzeigen. Hierdurch ist dann sogar möglich, für Töne unterschiedlicher Frequenz ein mit der Ansage korreliertes Leuchtsignal bereitzustellen, was einem Zuhörer die Zuordnung der Töne entweder zur Ansage oder zum Hintergrundgeräusch weiter vereinfacht.The display device is configured to display a spectrogram as the optical light signal on a display device of the motor vehicle. As a result, it is even possible to provide a light signal correlated with the announcement for tones of different frequencies, which further simplifies the assignment of the tones to the announcement or the background noise to a listener.
Zur Erfindung gehören mehrere Weiterbildungen des Verfahrens und des Kraftfahrzeugs, die miteinander korrespondierende Merkmale aufweisen. Im folgenden sind diese Weiterbildungen deshalb nur für das Kraftfahrzeug beschrieben. Die entsprechende Weiterbildung des Verfahrens ist zur Vermeidung von Wiederholungen nicht beschrieben.The invention includes several refinements of the method and the motor vehicle, which have mutually corresponding features. In the following, these developments are therefore described only for the motor vehicle. The corresponding development of the method is not described to avoid repetition.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die Anzeigeeinrichtung dazu ausgelegt, das optische Signal zum Signalisieren der Aufnahmephase in einem Bereich anzuzeigen, welcher vom Sprecher aus gesehen in Richtung eines zum Erfassen der Sprachdaten vorgesehenen Mikrofons der Spracherkennungseinrichtung liegt. Sprecher neigen dazu, sich beim Sprechen zu einem visuell wahrnehmbaren, mit dem Sprachinhalt in Verbindung gebrachten „Gegenüber“ hinzuwenden, hier also dem Bereich, in welchem das Signal erscheint. Der Sprecher spricht dann aber auch direkt in das Mikrofon. Hierdurch wird die Qualität der Sprachdaten verbessert. Das optische Signal kann z.B. durch ein Symbol oder Icon realisiert sein, das auf einem Bildschirm in Abhängigkeit von einer Position des Mikrofons und einer Position des Sprechers platziert wird. Falls sowohl der Fahrer als auch der Beifahrer die Sprachbedienung durchführen können sollen, kann eine Sprecherortung bereitgestellt sein. Hierfür nötige Methoden sind im Stand der Technik verfügbar. Die Ortung wird bevorzugt visuell zurückgemeldet. So kann z.B. die Spracherkennungseinrichtung sowohl dem Fahrer wie auch dem Beifahrer „zuhören“ und seine Zuwendung entsprechend in der Anzeige signalisieren. According to a development of the invention, the display device is designed to display the optical signal for signaling the recording phase in an area which, viewed from the speaker, lies in the direction of a microphone of the speech recognition device provided for detecting the voice data. Spokespersons tend to turn to a visually perceptible "counterpart" that is associated with the speech content, in this case the speech Area in which the signal appears. The speaker then speaks directly into the microphone. This improves the quality of the voice data. The optical signal may be realized, for example, by a symbol or icon placed on a screen depending on a position of the microphone and a position of the speaker. If both the driver and the passenger are to be able to perform the voice operation, a speaker location may be provided. For this necessary methods are available in the prior art. The location is preferably reported back visually. For example, the speech recognition device "listen" to both the driver and the passenger and signal his attention accordingly in the display.
Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist die Spracherkennungseinrichtung dazu eingerichtet, einen Hintergrundgeräuschpegel zu ermitteln und für den Fall, dass ein Hintergrundgeräuschpegel größer als ein vorbestimmter Höchstpegel ist, ein Unterbrechungssignal zu erzeugen, das also z.B. angibt, dass momentan nur Sprachdaten vorhanden sind, deren Signal-zu-Rausch-Pegel zu gering für eine robuste Spracherkennung ist. Die Anzeigeeinrichtung ist dann entsprechend dazu ausgelegt, in Abhängigkeit von dem Unterbrechungssignal das Anzeigen der Aufnahmephase zu unterbrechen und/oder die Verarbeitungsphase anzuzeigen. So wird vermieden, dass der Sprecher in dieser Situation eine Sprachbedienung versucht.According to another embodiment of the invention, the speech recognition device is adapted to detect a background noise level and, in the event that a background noise level is greater than a predetermined maximum level, to generate an interruption signal, e.g. indicates that currently only voice data is present whose signal-to-noise level is too low for robust speech recognition. The display device is then correspondingly designed to interrupt the display of the recording phase in dependence on the interruption signal and / or to indicate the processing phase. This avoids the speaker trying to speak voice in this situation.
Zur Ermittlung des Hintergrundgeräuschpegels kann z.B. eine bekannte Sprachaktivitätserkennung (VAD - Voice Activity Detection) genutzt werden und in einem Zeitintervall von Sprachabwesenheit der Lautstärkepegel im Kraftfahrzeug bevorzugt frequenzspezifisch ermittelt werden. Es kann dann z.B. bei einer zu großen Leistungsdichte (insbesondere größer als ein frequenzspezifischer Pegel) in einem für die Spracherkennung relevanten Frequenzband das Unterbrechungssignal erzeugt werden.To determine the background noise level, e.g. a known voice activity detection (VAD - Voice Activity Detection) are used and are preferably determined frequency-specific in a time interval of speech absence of the volume level in the motor vehicle. It can then be e.g. if the power density is too high (in particular greater than a frequency-specific level), the interrupt signal is generated in a frequency band relevant for speech recognition.
Eine andere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Anzeigeeinrichtung dazu eingerichtet ist, zum Signalisieren der Aufnahmephase ein Symbol in einem ersten Anzeigebereich einer Anzeigeeinrichtung und zum Signalisieren der Verarbeitungsphase dasselbe Symbol in einem vom ersten Anzeigebereich verschiedenen zweiten Anzeigebereich darzustellen. Indem dasselbe Symbol lediglich seinen Anzeigeort im Kraftfahrzeug verändert, ergibt sich stets dieselbe und damit einfach für einen Benutzer wiedererkennbare Metapher zum Anzeigen der unterschiedlichen Phasen.Another development of the invention provides that the display device is configured to display a symbol in a first display region of a display device for signaling the recording phase and to signal the processing phase the same symbol in a different from the first display region second display region. By the same symbol only changes its display location in the motor vehicle, always the same and thus easily recognizable for a user metaphor to display the different phases.
Als besonders geeignete Bereiche zum Erzeugen der beschriebenen optischen Signale für eine oder mehrere oder alle der Phasen haben sich ein unterseitig einer Windschutzscheibe angeordnetes Scheibenwurzeldisplay, ein Head-up-Display, Leuchtflächen, Lichtbänder und auch Projektionen auf Cockpitflächen des Kraftfahrzeugs erwiesen. Die Anzeigeeinrichtung umfasst gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung entsprechend zumindest eine dieser Anzeigeelemente.Particularly suitable areas for generating the described optical signals for one or more or all of the phases are a windshield washer arranged underneath a windscreen, a head-up display, lighting surfaces, light bands and also projections on cockpit surfaces of the motor vehicle. The display device according to an advantageous embodiment of the invention according to at least one of these display elements.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgestaltet.The motor vehicle according to the invention is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car.
Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines konkreten Ausführungsbeispiel noch einmal erläutert. Hierzu zeigt:
-
1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, das sich in einer Aufnahmephase befindet, -
2 das Kraftfahrzeug von1 , wobei sich das Kraftfahrzeug in einer Verarbeitungsphase befindet, und -
3 das Kraftfahrzeug von1 , wobei sich das Kraftfahrzeug in einer Ausgabephase befindet.
-
1 a schematic representation of an embodiment of the motor vehicle according to the invention, which is in a receiving phase, -
2 the motor vehicle of1 , wherein the motor vehicle is in a processing phase, and -
3 the motor vehicle of1 , wherein the motor vehicle is in an output phase.
Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen aber die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiment explained below is a preferred embodiment of the invention. In the exemplary embodiment, however, the described components of the embodiment each represent individual features of the invention, which are to be considered independently of each other, which also develop the invention independently of one another and thus also individually or in a different combination than the one shown as part of the invention. Furthermore, the described embodiment can also be supplemented by further features of the invention already described.
In
Das Kraftfahrzeug
Das Assistenzsystem
Die Spracherfassungseinheit
Insgesamt können die Spracherfassungseinheit
Damit die Sprachbedienung geordnet abläuft, ist bei dem Kraftfahrzeug
Für die Visualisierung des inneren Zustands des Assistenzsystems
Hierzu kann durch die Anzeigeeinrichtung
Falls die Spracherfassungseinheit
Falls der Spracherkenner
Falls die Sprachausgabeeinheit
Insgesamt ergibt sich hierdurch der Vorteil, dass der Fahrer
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |