DE102014214428A1 - Improvement of speech recognition in a vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft insbesondere Verfahren zur Verbesserung der Spracherkennung der Sprache eines Fahrers, insbesondere bei der Umwandlung der Sprache in Text und/oder in Sprachbefehle, durch eine Spracherkennungsvorrichtung in einem Kraftfahrzeug, insbesondere ein zwei- oder vierrädriges Kraftfahrzeug. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch folgende Schritte aus: Erfassung eines oder mehrerer prosodischer Merkmale der Sprache des Fahrers; erster Vergleich der erfassten ein oder mehr prosodischen Merkmale der Sprache des Fahrers mit mindestens einem ersten prosodischen Referenzmerkmal einer ersten menschlichen Sprache; bevorzugt zusätzlich zum ersten Vergleich wird ein zweiter Vergleich derselben erfassten ein oder mehr prosodischen Merkmale der Sprache des Fahrers mit mindestens einem zweiten prosodischen Referenzmerkmal einer zweiten menschlichen Sprache vorgenommen; bei positivem ersten Vergleich Verwendung eines ersten Wortschatzes der ersten menschlichen Sprache bei der Spracherkennung durch die Spracherkennungsvorrichtung; und bei positivem zweiten Vergleich Verwendung eines zweiten Wortschatzes der zweiten menschlichen Sprache bei der Spracherkennung durch die Spracherkennungsvorrichtung. In particular, the invention relates to methods for improving the speech recognition of a driver's speech, in particular when converting the speech into text and / or voice commands, by a speech recognition device in a motor vehicle, in particular a two- or four-wheeled motor vehicle. The method according to the invention is characterized by the following steps: detection of one or more prosodic features of the language of the driver; first comparing the detected one or more prosodic features of the driver's language with at least a first prosodic reference feature of a first human language; preferably in addition to the first comparison, a second comparison of the same detected one or more prosodic features of the driver's speech is made with at least one second prosodic reference feature of a second human language; if the first comparison is positive, use of a first vocabulary of the first human speech in speech recognition by the speech recognition device; and in a positive second comparison, use of a second vocabulary of the second human language in speech recognition by the speech recognition device.

Description

Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur Spracherkennung der Sprache eines Fahrers, insbesondere bei der Umwandlung der Sprache in Text und/oder in Sprachbefehle, durch eine Spracherkennungsvorrichtung in einem Kraftfahrzeug. In particular, the invention relates to a method for speech recognition of a driver's speech, in particular in the conversion of speech into text and / or voice commands by a speech recognition device in a motor vehicle.

Aufgabe der Erfindung ist insbesondere die Bereitstellung eines Verfahrens mit einer verbesserten Spracherkennung der Sprache des Fahrers. The object of the invention is in particular the provision of a method with an improved speech recognition of the language of the driver.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird das bekannte Verfahren zur Spracherkennung der Sprache eines Fahrers, insbesondere bei der Umwandlung der Sprache in Text und/oder in Sprachbefehle, durch eine Spracherkennungsvorrichtung in einem Kraftfahrzeug durch die folgenden Schritte weitergebildet. To solve this object, the known method for speech recognition of a driver's speech, particularly in the conversion of the speech into text and / or voice commands, by a speech recognition device in a motor vehicle through the following steps.

In einem ersten Schritt wird die Erfassung eines oder mehrerer prosodischer Merkmale der Sprache des Fahrers vorgenommen. In a first step, the detection of one or more prosodic features of the language of the driver is performed.

In einem zweiten Schritt wird ein erster Vergleich der erfassten ein oder mehr prosodischen Merkmale der Sprache des Fahrers mit mindestens einem ersten prosodischen Referenzmerkmal einer ersten menschlichen Sprache vorgenommen. In a second step, a first comparison of the detected one or more prosodic features of the driver's speech is made with at least a first first reference human reference feature.

In einem dritten Schritt wird bevorzugt zusätzlich zum ersten Vergleich ein zweiter Vergleich derselben erfassten ein oder mehr prosodischen Merkmale der Sprache des Fahrers mit mindestens einem zweiten prosodischen Referenzmerkmal einer zweiten menschlichen Sprache vorgenommen. In a third step, in addition to the first comparison, a second comparison of the same detected one or more prosodic features of the driver's speech with at least one second prosodic reference feature of a second human language is preferably performed.

In einem vierten Schritt erfolgt bei einem positiven ersten Vergleich die Verwendung eines ersten Wortschatzes der ersten menschlichen Sprache bei der Spracherkennung durch die Spracherkennungsvorrichtung; und
in einem fünften Schritt erfolgt bei einem positiven zweiten Vergleich die Verwendung eines zweiten Wortschatzes der zweiten menschlichen Sprache bei der Spracherkennung durch die Spracherkennungsvorrichtung. In a fourth step, in a positive first comparison, the use of a first vocabulary of the first human speech in the speech recognition by the speech recognition device; and
In a fifth step, in a positive second comparison, the use of a second vocabulary of the second human speech in the speech recognition by the speech recognition device.

Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Spracherkennung in zwei- oder vierrädrigen Kraftfahrzeugen verwendet. The method according to the invention is preferably used for speech recognition in two- or four-wheeled motor vehicles.

Prosodie bezeichnet in der Linguistik in der Regel die Gesamtheit spezifischer sprachlicher Eigenschaften der betreffenden Sprache, wie insbesondere Akzent, Intonation, Quantität und (Sprech-)Pausen. Die prosodischen Merkmale (bzw. Teilgebiete) Intonation, Sprechrhythmus und Akzent werden typischerweise mit psychoakustischen Merkmalen und akustischen, also physikalisch messbaren Merkmalen beschrieben. Prosody in linguistics usually refers to the totality of specific linguistic characteristics of the language concerned, such as in particular accent, intonation, quantity and (speaking) pauses. The prosodic features (or subdomains) intonation, speech rhythm and accent are typically described with psychoacoustic features and acoustic, ie physically measurable features.

Die erfindungsgemäße Lehre kann insbesondere vorsehen, den Sprach- bzw. Redefluss des Fahrers daraufhin zu analysieren, ob er (abwechselnd) Wörter verschiedener Sprachen enthält. Zur Erhöhung der Erkennungsrate und zur Erhöhung der Erkennungsgeschwindigkeit wird allgemein bei der Spracherkennung, insbesondere zur Umwandlung von Sprache in Text und/oder in Sprachbefehle, im Wesentlichen lediglich das Vokabular einer einzigen Sprache berücksichtigt. Enthält der Sprachfluss Wörter verschiedener Sprachen, ist die Erkennungsrate daher völlig unbefriedigend. Die Verwendung eines Gesamtvokabulars mehrerer Sprachen ist ebenfalls hinsichtlich der Erkennungsrate völlig unbefriedigend, weil sich viele Wörter unterschiedlicher Sprachen phonetisch ähneln. Ferner würde dies erhebliche Anforderungen an die Rechenleistung bzw. Hardware der Spracherkennungsvorrichtung stellen, was die Vorrichtung sehr teuer macht. Solche Vorrichtungen sind insbesondere in Fahrzeugen u.a. wegen der hohen Kosten wenig akzeptabel. Die Erfindung kann hier in eleganter Weise Abhilfe, indem sie insbesondere vorsehen kann zu ermitteln, ob das betreffende Wort des Fahrers einer ersten oder einer zweiten usw. Sprache zuzuordnen ist und bei der Spracherkennung dieses Worts dann im Wesentlichen nur das Vokabular der zugeordneten Sprache zu verwenden. In particular, the teaching according to the invention can provide for analyzing the driver's speech or speech flow as to whether he (alternately) contains words of different languages. In order to increase the recognition rate and to increase the recognition speed, in speech recognition, in particular for the conversion of speech into text and / or in voice commands, generally only the vocabulary of a single language is taken into account. If the speech flow contains words of different languages, the recognition rate is therefore completely unsatisfactory. The use of an overall vocabulary of multiple languages is also totally unsatisfactory in terms of recognition rate because many words of different languages are phonetically similar. Furthermore, this would put considerable demands on the computing power or hardware of the speech recognition device, which makes the device very expensive. Such devices are particularly useful in vehicles and the like. unacceptable because of the high costs. The invention can remedy this in an elegant way, in that it can provide, in particular, to determine whether the driver's word in question is to be assigned to a first or a second, etc., language and then to use essentially only the vocabulary of the associated language in the speech recognition of this word ,

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die erfassten ein oder mehr prosodischen Merkmale die Intonation und/oder den Sprechrhythmus und/oder den Akzent der Sprache des Fahrers betreffen. Hierdurch lässt sich erreichen, dass die Vergleiche der erfindungsgemäßen Lehre eine hohe Trefferquote hinsichtlich der Zuordnung des gesprochenen Worts zur tatsächlichen ersten oder zweiten Sprache ermöglichen. In an advantageous embodiment of the invention it is provided that the detected one or more prosodic features relate to the intonation and / or the speech rhythm and / or the accent of the language of the driver. This makes it possible to achieve that the comparisons of the teaching according to the invention allow a high hit rate with regard to the assignment of the spoken word to the actual first or second language.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens das erste prosodische Referenzmerkmal die Intonation und/oder den Sprechrhythmus und/oder den Akzent der ersten menschlichen Sprache betrifft. In a preferred embodiment of the invention it is provided that at least the first prosodic reference feature relates to the intonation and / or the speech rhythm and / or the accent of the first human speech.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass (auch) mindestens das zweite prosodische Referenzmerkmal die Intonation und/oder den Sprechrhythmus und/oder den Akzent der zweiten menschlichen Sprache betreffen. In a further preferred embodiment of the invention, it is provided that at least the second prosodic reference feature also relates to the intonation and / or the speech rhythm and / or the accent of the second human speech.

Diese Referenzmerkmale ermöglichen einzeln oder in Kombination eine besonders zuverlässige Erkennung der Sprache des verwendeten Worts bzw. der unmittelbar nacheinander gesprochenen Wörter. These reference features allow individually or in combination a particularly reliable recognition of the language of the word used or of the words spoken directly one after the other.

Entsprechend einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die erfassten ein oder mehreren prosodischen Merkmale der Sprache des Fahrers den Silbenrhythmus und/oder die B-Prosodie betreffen. According to a likewise preferred embodiment of the invention, it is provided that the detected one or more prosodic features of the driver's speech relate to the syllable rhythm and / or the B-prosody.

Gemäß einer ersten Weiterbildung der vorstehenden bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste prosodische Referenzmerkmal den Silbenrhythmus und/oder die B-Prosodie der ersten Sprache betrifft. According to a first development of the above preferred embodiment of the invention, it is provided that the first prosodic reference feature relates to the syllable rhythm and / or the B-prosody of the first language.

Gemäß einer zweiten Weiterbildung der vorstehenden bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das zweite prosodische Referenzmerkmal den Silbenrhythmus und/oder die B-Prosodie der zweiten Sprache betrifft. According to a second development of the above preferred embodiment of the invention, it is provided that the second prosodic reference feature relates to the syllable rhythm and / or the B-prosody of the second language.

Bei einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist der Redefluss des Fahrers bei der Spracherkennung zunächst Wörter der ersten Sprache, nachfolgend mindestens ein Wort der zweiten Sprache und daran anschließend wieder mindestens ein Wort der ersten Sprache auf. In one embodiment of the method according to the invention, the speech flow of the driver first comprises words of the first language, subsequently at least one word of the second language and subsequently at least one word of the first language again.

Entsprechend dieses Redeflusses verläuft der zweite Vergleich positiv und der Durchführung der Spracherkennung mindestens des ersten Wortes der zweiten Sprache wird der zweite Wortschatz der zweiten menschlichen Sprache zugrunde gelegt. According to this flow of speech, the second comparison is positive and the speech recognition of at least the first word of the second language is based on the second vocabulary of the second human speech.

Entsprechend dieses Redeflusses verläuft nachfolgend der erste Vergleich positiv und der Durchführung der Spracherkennung mindestens des ersten Wortes der ersten Sprache wird der erste Wortschatz der ersten menschlichen Sprache zugrunde gelegt. In accordance with this flow of speech, the first comparison subsequently proceeds positively, and the performance of the speech recognition of at least the first word of the first language is based on the first vocabulary of the first human speech.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass der Spracherkennung stets ein erster Vergleich und ein zweiter Vergleich vorausgeht. Hierdurch lässt sich eine besonders zuverlässige Zuordnung zur ersten oder zweiten Sprache erreichen. In a preferred embodiment of the method according to the invention, it is provided that the speech recognition always precedes a first comparison and a second comparison. This makes it possible to achieve a particularly reliable assignment to the first or second language.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen ist vorgesehen, dass die erste menschliche Sprache deutsch und die zweite menschliche Sprache englisch ist. Es versteht sich, dass die Erfindung in vorteilhafter Weise auch bei anderen Sprachpaaren oder sogar bei drei oder mehr unterschiedlichen Sprachen in vorteilhafter Weise nutzbar ist. In a particularly preferred embodiment of the invention it is provided that the first human language is German and the second human language is English. It is understood that the invention can be used advantageously in other language pairs or even in three or more different languages in an advantageous manner.

Die Erfindung schlägt eine Vorrichtung zur Verbesserung der Spracherkennung der Sprache eines Fahrers bei der Umwandlung der Sprache in Text und/oder Sprachbefehle durch eine Spracherkennungsvorrichtung in einem Kraftfahrzeug vor, die ein oder mehrere Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens ausführt. The invention proposes a device for improving the speech recognition of a driver's speech in the conversion of speech into text and / or speech commands by a speech recognition device in a motor vehicle, which performs one or more steps of the method according to the invention.

Die Erfindung schlägt zudem ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein zwei- oder vierrädriges Kraftfahrzeug, vor, das eine erfindungsgemäße Vorrichtung aufweist. The invention also proposes a motor vehicle, in particular a two- or four-wheeled motor vehicle, which has a device according to the invention.

Schließlich schlägt die Erfindung ein Computerprogrammprodukt zur Steuerung mindestens eines Prozessors zur Ausführung eines oder mehrerer Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens vor. Der Prozessor bzw. die Ablaufsteuerung ist bevorzugt in der erfindungsgemäßen Vorrichtung und/oder in dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug vorgesehen. Finally, the invention proposes a computer program product for controlling at least one processor for carrying out one or more steps of the method according to the invention. The processor or the sequence control is preferably provided in the device according to the invention and / or in the motor vehicle according to the invention.

Claims (13)

Verfahren zur Verbesserung der Spracherkennung der Sprache eines Fahrers, insbesondere bei der Umwandlung der Sprache in Text und/oder in Sprachbefehle, durch eine Spracherkennungsvorrichtung in einem Kraftfahrzeug, insbesondere ein zwei- oder vierrädriges Kraftfahrzeug, mit den folgenden Schritten: – Erfassung eines oder mehrerer prosodischer Merkmale der Sprache des Fahrers; – erster Vergleich der erfassten ein oder mehr prosodischen Merkmale der Sprache des Fahrers mit mindestens einem ersten prosodischen Referenzmerkmal einer ersten menschlichen Sprache; – zusätzlich zum ersten Vergleich wird bevorzugt ein zweiter Vergleich derselben erfassten ein oder mehr prosodischen Merkmale der Sprache des Fahrers mit mindestens einem zweiten prosodischen Referenzmerkmal einer zweiten menschlichen Sprache vorgenommen; – bei positivem ersten Vergleich Verwendung eines ersten Wortschatzes der ersten menschlichen Sprache bei der Spracherkennung durch die Spracherkennungsvorrichtung; und – bei positivem zweiten Vergleich Verwendung eines zweiten Wortschatzes der zweiten menschlichen Sprache bei der Spracherkennung durch die Spracherkennungsvorrichtung.  Method for improving the speech recognition of a driver's speech, in particular when converting speech into text and / or voice commands, by a speech recognition device in a motor vehicle, in particular a two- or four-wheeled motor vehicle, comprising the following steps: - detecting one or more prosodic features of the language of the driver; - first comparison of the detected one or more prosodic features of the driver's language with at least a first prosodic reference feature of a first human language; In addition to the first comparison, preferably a second comparison of the same detected one or more prosodic features of the driver's speech is made with at least one second prosodic reference feature of a second human language; In a positive first comparison, use of a first vocabulary of the first human speech in speech recognition by the speech recognition device; and In a positive second comparison, use of a second vocabulary of the second human speech in speech recognition by the speech recognition device. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erfassten ein oder mehr prosodischen Merkmale die Intonation und/oder den Sprechrhythmus und/oder den Akzent der Sprache des Fahrers betreffen. A method according to claim 1, characterized in that the detected one or more prosodic features relate to the intonation and / or the speech rhythm and / or the accent of the language of the driver. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens das erste prosodische Referenzmerkmal die Intonation und/oder den Sprechrhythmus und/oder den Akzent der ersten menschlichen Sprache betrifft. Method according to claim 1 or 2, characterized in that at least the first prosodic reference feature relates to the intonation and / or the speaking rhythm and / or the accent of the first human speech. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens das zweite prosodische Referenzmerkmal die Intonation und/oder den Sprechrhythmus und/oder den Akzent der zweiten menschlichen Sprache betrifft. Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least the second prosodic reference feature relates to the intonation and / or the speaking rhythm and / or the accent of the second human speech. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erfassten ein oder mehreren prosodischen Merkmale der Sprache des Fahrers den Silbenrhythmus und/oder die B-Prosodie betreffen. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the detected one or more prosodic features of the language of the driver concern the syllable rhythm and / or the B-prosody. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste prosodische Referenzmerkmal den Silbenrhythmus und/oder die B-Prosodie der ersten Sprache betrifft. A method according to claim 5, characterized in that the first prosodic reference feature relates to the syllable rhythm and / or the B-prosody of the first language. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite prosodische Referenzmerkmal den Silbenrhythmus und/oder die B-Prosodie der zweiten Sprache betrifft. A method according to claim 5 or 6, characterized in that the second prosodic reference feature relates to the syllable rhythm and / or the B-prosody of the second language. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – der Redefluss des Fahrers bei der Spracherkennung zunächst Wörter der ersten Sprache, nachfolgend mindestens ein Wort der zweiten Sprache und daran anschließend wieder mindestens ein Wort der ersten Sprache aufweist, – entsprechend dieses Redeflusses der zweite Vergleich positiv verläuft und der Durchführung der Spracherkennung mindestens des ersten Wortes der zweiten Sprache der zweite Wortschatz der zweiten menschlichen Sprache zugrunde gelegt wird, und – entsprechend dieses Redeflusses nachfolgend der erste Vergleich positiv verläuft und der Durchführung der Spracherkennung mindestens des ersten Wortes der ersten Sprache der erste Wortschatz der ersten menschlichen Sprache zugrunde gelegt wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that - the flow of speech of the driver in the speech recognition first words of the first language, then at least one word of the second language and then again at least one word of the first language, - according to this flow of speech the second Comparison is positive and the implementation of the speech recognition at least the first word of the second language of the second vocabulary of the second human language is used, and - according to this flow of fluency subsequently the first comparison is positive and performing the speech recognition of at least the first word of the first language of the first vocabulary of the first human language is used. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spracherkennung stets ein erster Vergleich und ein zweiter Vergleich vorausgeht. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the speech recognition is always preceded by a first comparison and a second comparison. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste menschliche Sprache Deutsch und die zweite menschliche Sprache Englisch ist. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the first human language is German and the second human language is English. Vorrichtung zur Verbesserung der Spracherkennung der Sprache eines Fahrers bei der Umwandlung der Sprache in Text durch eine Spracherkennungsvorrichtung in einem Kraftfahrzeug, insbesondere ein zwei- oder vierrädriges Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche ausführt. Device for improving the speech recognition of a driver's speech in the conversion of the speech into text by a speech recognition device in a motor vehicle, in particular a two- or four-wheeled motor vehicle, characterized in that it carries out a method according to one of the preceding claims. Kraftfahrzeug, insbesondere ein zwei- oder vierrädriges Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Vorrichtung einem der vorstehenden Ansprüche aufweist. Motor vehicle, in particular a two- or vierrädriges motor vehicle, characterized in that it comprises a device according to one of the preceding claims. Computerprogrammprodukt zur Steuerung mindestens eines Prozessors zur Ausführung eines oder mehrerer Schritte des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche. Computer program product for controlling at least one processor for carrying out one or more steps of the method according to any one of the preceding claims.
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