DE102017206876B4 - Method of operating a voice control system in a motor vehicle and voice control system - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Sprachsteuerungssystem im Innenraum eines Kraftfahrzeuges (1), wobei der Innenraum in mindestens zwei Bereiche unterteilt ist und jeder Bereich mit mindestens einem Sensor zur Spracherfassung (3) und mindestens einer Lichtsignalvorrichtung (4) in Form einer Lichtleiste ausgestattet ist, bei dema. das Sprachsteuerungssystem bereichsspezifisch aktiviert wird,b. Sprache über die Sensoren (3) als Sprachsignale erfasst wird,c. anhand der Sprachsignale der örtliche Bereich, aus dem die Sprache stammt, ermittelt wird,d. eine Interpretation der Sprachinhalte erfolgt,e. bereichsspezifisch unter Verwendung der Lichtsignalvorrichtung (4) eine Statusmeldung ausgegeben wird,i. wobei die Statusmeldung einen Zustand des Sprachsteuerungssystems sowie eine Charakterisierung der Sprachinhalte beschreibt,ii. wobei die Zustände Bereitschaft, Erfassung, Auswertung, Ausführung und Abschluss darstellbar sind, undiii. wobei als Lichtsignale Licht veränderlicher Helligkeit, Farbe und/oder Leuchtfrequenz genutzt wird.A method for operating a voice control system in the interior of a motor vehicle (1), the interior being divided into at least two areas and each area being equipped with at least one sensor for voice detection (3) and at least one light signal device (4) in the form of a light strip, in which a . the voice control system is activated area-specifically, b. Speech is detected as speech signals via the sensors (3), c. the local area from which the speech originates is determined on the basis of the speech signals, d. the language content is interpreted, e. A status message is output in an area-specific manner using the light signal device (4), i. wherein the status message describes a state of the voice control system and a characterization of the voice content, ii. wherein the states readiness, detection, evaluation, execution and completion can be represented, andiii. whereby light of variable brightness, color and / or luminous frequency is used as light signals.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Sprachsteuerungssystems in einem Kraftfahrzeug, wobei der Innenraum des Fahrzeuges in mindestens eine erste und eine zweite Zone unterteilt ist und in jeder Zone Sprachinformationen erfasst und anschließend bereichsbezogen oder bereichsübergreifend ausgeführt werden, wobei der jeweilige Status dieses Vorgangs dem Bediener und/oder den Fahrzeuginsassen durch Lichtsignale visualisiert wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit deren Hilfe ein solches Verfahren ausgeführt werden kann.The present invention relates to a method for operating a voice control system in a motor vehicle, wherein the interior of the vehicle is divided into at least a first and a second zone and voice information is recorded in each zone and then carried out area-related or cross-area, the respective status of this process being the Operator and / or the vehicle occupant is visualized by light signals. The invention also relates to a device for a motor vehicle, with the aid of which such a method can be carried out.

In modernen Fahrzeugen ist eine Vielzahl von Einrichtungen vorhanden, die über entsprechende Mensch-Maschine-Schnittstellen gesteuert werden. In der Vergangenheit erfolgte diese Steuerung vielfach über mechanische Vorrichtungen (Schalter, Drehknöpfe etc.). Aufgrund der steigenden Anzahl notwendiger Funktionen zur Steuerung aller Einrichtungen stoßen die heutigen Bedienkonzepte in Kraftfahrzeugen an ihre Grenzen. Dabei ist nicht nur die zunehmende Unübersichtlichkeit nachteilig, auch steigende Kosten für solche Bedienvorrichtungen haben zu einem Bedarf an neuen technischen Lösungen geführt.In modern vehicles there is a large number of devices that are controlled via appropriate human-machine interfaces. In the past, this control was often carried out using mechanical devices (switches, rotary knobs, etc.). Due to the increasing number of functions required to control all devices, today's operating concepts in motor vehicles are reaching their limits. Not only is the increasing lack of clarity a disadvantage, the rising costs for such operating devices have also led to a need for new technical solutions.

Um die vorhandenen Mensch-Maschine-Schnittstellen in einem Kraftfahrzeug zu optimieren, wurden Sprachsteuerungssysteme zur Sprachbedienung entwickelt. Waren derartige Systeme ursprünglich vielfach auf eine Person, zumeist den Fahrer, ausgerichtet, sind zwischenzeitlich Systeme bekannt geworden, bei denen die Sprachinformationen mehrerer Fahrzeuginsassen erfasst und ausgeführt werden können. Hierzu ist es notwendig, die Herkunft des Sprachbefehls zu lokalisieren, um anschließend den Sprachbefehl, gegebenenfalls auch auf den Bereich der Sprachherkunft beschränkt, auszuführen.In order to optimize the existing human-machine interfaces in a motor vehicle, voice control systems for voice control were developed. Such systems were originally geared towards one person, mostly the driver, but systems have now become known in which the voice information of several vehicle occupants can be recorded and executed. For this it is necessary to localize the origin of the voice command in order to then execute the voice command, possibly also limited to the area of the voice origin.

Hinsichtlich der auszuführenden Funktionen standen solche zur Fahrzeugbedienung im Vordergrund. Zunehmend werden jedoch Mensch-Maschine-Schnittstellen nachgefragt, die weitergehende Anforderungen der Fahrzeuginsassen erfassen und ausführen können.With regard to the functions to be carried out, those for operating the vehicle were in the foreground. However, there is increasing demand for human-machine interfaces that can record and carry out further requirements of vehicle occupants.

Beispielhaft für eine sprachbasierte Mensch-Maschine-Schnittstelle sei hier die Schrift EP 2 028 062 A2 zitiert. In ihr wird ein Mehr-Zonen-Sprachsteuerungssystem zur Fahrzeugbedienung beschrieben. Dabei wird zur Lokalisierung eines Sprachbefehls auf ein Mikrofonarray zurückgegriffen, was eine räumlich zugeordnete Ausführung von Sprachbefehlen ermöglicht. Da auch eine Identifizierung des Sprachbefehlgebers Gegenstand der Erfindung ist, kann bei der Befehlsausführung auf hinterlegte Personenprofile zurückgegriffen werden. Damit können personalisierte Aktivitäten ausgeführt werden.The font is an example of a language-based human-machine interface EP 2 028 062 A2 quoted. It describes a multi-zone voice control system for vehicle operation. A microphone array is used to localize a voice command, which enables the spatially assigned execution of voice commands. Since the invention also relates to the identification of the voice command generator, stored personal profiles can be used when executing commands. This allows personalized activities to be carried out.

Ein ähnliches Verfahren wird in der DE 10 2013 016 806 A1 vorgeschlagen. Auch hier werden Sprachbefehle erfasst und ausgeführt. Diese werden zunächst lokalisiert, auf der Basis hinterlegter Kontextinformationen ausgewertet und anschließend ausgeführt. US 2009/0055178 A1 offenbart eine Vorrichtung, welche das Fortbewegungsmittel logisch in unterschiedliche Zonen aufteilt. Zudem werden Mikrophon-Arrays verwendet, um den Sprecher einer der Zone zuordnen zu können.A similar procedure is used in the DE 10 2013 016 806 A1 suggested. Here too, voice commands are recorded and executed. These are first localized, evaluated on the basis of stored context information and then executed. US 2009/0055178 A1 discloses a device which logically divides the means of locomotion into different zones. In addition, microphone arrays are used to assign the speaker to one of the zones.

Da die Sprache unterschiedlicher Bediener sehr individuell ist, werden an die Erkennung von Sprachinformationen hohe Anforderungen gestellt. Vielfach ist es daher notwendig, einen Sprachdialog zwischen dem System und dem Bediener aufzubauen. Sollte die Spracherkennungsvorrichtung nicht nur für den Fahrer, sondern auch für die Fahrzeuginsassen auf den übrigen Sitzplätzen vorgesehen sein, können die notwendigen Rückmeldungen bzw. die sich ergebenden Nachfragen ein Ausmaß erreichen, welches als störend empfunden wird und die eigentliche Sprachbedienung behindert.Since the language of different operators is very individual, high demands are placed on the recognition of language information. In many cases it is therefore necessary to set up a voice dialog between the system and the operator. If the speech recognition device is intended not only for the driver but also for the vehicle occupants in the other seats, the necessary feedback or the resulting inquiries can reach an extent that is perceived as annoying and hinders the actual voice control.

Als Alternative zu einem sprachbasierten Dialog bietet sich eine textliche Darstellung der erfassten Sprache an. Hierbei kommen üblicherweise Ausgabevorrichtungen in Form von Bildschirmen zum Einsatz. Um jedoch Inhalte auf einem Bildschirm erfassen zu können, ist es notwendig, dass der Bediener den Blick auf ihn richtet. Insbesondere für den Fahrer resultiert hieraus eine Ablenkung.As an alternative to a language-based dialog, a textual representation of the recorded language is available. Output devices in the form of screens are usually used here. However, in order to be able to capture content on a screen, it is necessary for the operator to direct his gaze towards him. This results in a distraction for the driver in particular.

US 2015 / 0 040 012 A1 offenbart eine Spracherkennungssoftware, bei welcher Kommandos in transkribierten Anwendereingaben identifiziert und farblich hervorgehoben werden.US 2015/0 040 012 A1 discloses speech recognition software in which commands in transcribed user inputs are identified and highlighted in color.

Trotz der beschriebenen bekannten Ansätze besteht weiterhin die Forderung, eine Sprachsteuerung zu realisieren, die einerseits für mehrere Fahrzeuginsassen ausgelegt ist und sitzplatzbezogene Aktivitäten auslösen kann, die aber andererseits eine möglichst geringe Störung der jeweils anderen Fahrzeuginsassen zur Folge hat.Despite the known approaches described, there is still the requirement to implement voice control that is designed for several vehicle occupants and can trigger seat-related activities, but which also results in the least possible disruption to the other vehicle occupants.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben eines Mehr-Zonen-Sprachsteuerungssystems bereitzustellen, welches die Interaktion des Nutzers mit dem technischen System maßgeblich verbessert. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.The present invention is therefore based on the object of providing a method for operating a multi-zone voice control system which significantly improves the interaction of the user with the technical system. According to the invention, this object is achieved by a method having the features of claim 1 and a device having the features of claim 5. Advantageous training and further developments result from the dependent claims.

Erfindungsgemäß wird dabei ein Verfahren zum Betreiben eines Sprachsteuerungssystems im Innenraum eines Kraftfahrzeuges vorgeschlagen, wobei der Innenraum in mindestens zwei Bereiche unterteilt ist und jeder Bereich mit mindestens einem Sensor zur Spracherfassung und mindestens einer Lichtsignalvorrichtung ausgestattet ist. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor,

  • - das Sprachsteuerungssystem bereichsspezifisch zu aktivieren,
  • - Sprache über die Sensoren zu erfassen,
  • - anhand der Sprachsignale den örtlichen Bereich, aus dem die Sprache stammt, zu ermitteln und
  • - bereichsspezifisch eine Statusmeldung auszugeben, wobei die Statusmeldung einen definierten Zustand des Sprachsteuerungssystems darstellt.
According to the invention, a method for operating a voice control system in the interior of a motor vehicle is proposed, the interior being divided into at least two areas and each area being equipped with at least one sensor for voice detection and at least one light signal device. The method according to the invention provides
  • - activate the voice control system for specific areas,
  • - to capture speech via the sensors,
  • - Using the speech signals to determine the local area from which the speech originates and
  • - to output a status message specific to the area, the status message representing a defined state of the voice control system.

Mit dem beschriebenen Verfahren erhält der Nutzer in einer Fahrzeugumgebung vorteilhafterweise eine direkt erfassbare und unmittelbare Rückkopplung über den Zustand des Spracherkennungssystems in seinem Bereich. Dieses ist insbesondere deshalb von Vorteil, da in einer Fahrsituation mit fahrzeugbedingten Außen- und Innengeräuschen sowie Geräuschen, die beispielsweise aus Gesprächen der Fahrzeuginsassen, vorhandenen Musikwiedergabeeinrichtungen oder auch Infotainmenteinrichtungen stammen, eine komplexe Geräuschkulisse resultiert, die es einem Nutzer ohne die erfindungsgemäße Lösung nicht erlaubt, den Zustand des Sprachsteuerungssystems in seinem Bereich zweifelsfrei zu erkennen und darauf aufbauend eine Spracheingabe zu tätigen. So wäre er beispielsweise im Unklaren, ob er eine Spracheingabe absetzen kann, ob eine getätigte Spracheingabe eindeutig erkannt wurde oder ob die Ausführung eines Sprachbefehls erfolgreich abgeschlossen ist.With the method described, the user in a vehicle environment advantageously receives directly detectable and immediate feedback about the state of the speech recognition system in his area. This is particularly advantageous because in a driving situation with vehicle-related exterior and interior noises as well as noises that originate, for example, from conversations between the vehicle occupants, existing music playback devices or infotainment devices, a complex background noise results that a user without the solution according to the invention does not allow a user to to recognize without a doubt the state of the voice control system in its area and to make a voice input based on this. For example, he would be unclear whether he can issue a voice input, whether a voice input that has been made has been clearly recognized or whether the execution of a voice command has been successfully completed.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, den Innenraum eines Kraftfahrzeuges in mindestens zwei Bereiche zu unterteilen. Bei den Bereichen handelt es sich beispielsweise jeweils um den Fahrersitzplatz, den Beifahrersitzplatz und/oder die Sitzplätze der Rücksitzbank. Auch beliebige Kombinationen (Vordersitze zusammen und Rücksitze zusammen) sind denkbare Konfigurationen im Sinne der Erfindung.The method according to the invention provides for the interior of a motor vehicle to be divided into at least two areas. The areas are, for example, the driver's seat, the front passenger seat and / or the seats on the rear bench. Any combinations (front seats together and rear seats together) are also conceivable configurations within the meaning of the invention.

In jedem Bereich ist mindestens eine Sensorvorrichtung zur Spracherfassung (z.B. ein Mikrofon) vorhanden. Die Anzahl der Sensoren beeinflusst dabei nicht nur die mögliche Anzahl getrennter Bereiche. Sie richtet sich ebenfalls nach den akustischen Gegebenheiten in dem Fahrzeug sowie der notwendigen Abgrenzung der Sprache zwischen den einzelnen Fahrzeuginsassen. Mit der richtigen Anzahl und der richtigen Positionierung der Mikrofone lässt sich die Erfassungsqualität einerseits sowie die Zuordnung zu den Sprachquellen andererseits optimieren. Gleichzeitig ist sie so festzulegen, dass im Zuge der Spracherfassung eine Zuordnung der Sprache zu dem jeweiligen Bereich fehlerfrei möglich wird.In each area there is at least one sensor device for speech detection (e.g. a microphone). The number of sensors not only influences the possible number of separate areas. It is also based on the acoustic conditions in the vehicle and the necessary delimitation of language between the individual vehicle occupants. With the correct number and correct positioning of the microphones, the detection quality on the one hand and the assignment to the speech sources on the other hand can be optimized. At the same time, it is to be determined in such a way that an assignment of the language to the respective area is possible without errors in the course of the language acquisition.

Neben den Sensoren zur Spracherfassung befindet sich in jedem Bereich mindestens eine Lichtsignalvorrichtung. Die mindestens eine Lichtsignalvorrichtung dient dazu, die Status des Sprachsteuerungssystems bereichsbezogen zu visualisieren und den/die Fahrzeuginsassen bei der Nutzung des Sprachsteuerungssystems zu unterstützen.In addition to the sensors for voice detection, there is at least one light signal device in each area. The at least one light signal device is used to visualize the status of the voice control system in an area-related manner and to support the vehicle occupant (s) in using the voice control system.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Sprachsteuerungssystem nach dem Fahrzeugstart zunächst in einen Ruhezustand versetzt. Dieser Zustand wird dem Nutzer durch ein entsprechendes Signal der Lichtsignalvorrichtung angezeigt. Auch eine Lösung, bei der das Sprachsteuerungssystem im Ruhezustand kein optisches Signal mittels der Lichtsignalvorrichtung ausgibt, stellt eine Lösung im Sinne der Erfindung dar.In the method according to the invention, the voice control system is first put into a state of rest after the vehicle has started. This state is indicated to the user by a corresponding signal from the light signal device. A solution in which the voice control system does not output an optical signal by means of the light signal device in the idle state represents a solution within the meaning of the invention.

Der Einsatz des Sprachsteuerungssystems beginnt mit einem Aktivierungsschritt. Für diese Aktivierung kommt als Aktivierungssignal eine Sprachäusserung oder aber eine Betätigung eines Bedienelementes in Betracht.The use of the voice control system begins with an activation step. A speech utterance or an actuation of an operating element can be considered as the activation signal for this activation.

Mit der Aktivierung wechselt das Sprachsteuerungssystem aus dem Ruhezustand in einen Zustand der Betriebsbereitschaft. In diesem Zustand ist das Sprachsteuerungssystem in der Lage, die Sprache der Fahrzeuginsassen zu erfassen, auszuwerten und auszuführen. Der Zustand der Betriebsbereitschaft wird dem Nutzer des Systems über ein entsprechendes Lichtsignal angezeigt.When activated, the voice control system changes from the idle state to a state of operational readiness. In this state, the voice control system is able to record, evaluate and execute the voice of the vehicle occupants. The status of the operational readiness is indicated to the user of the system via a corresponding light signal.

Anschließend beginnt die Spracherfassung. Hierzu wird auf die entsprechenden Sensoren in den einzelnen Bereichen zurückgegriffen, die z.B. als Mikrofone ausgeführt sein können. Speech capture then begins. For this purpose, the corresponding sensors in the individual areas are used, which can be implemented as microphones, for example.

Aus der erfassten Sprache lässt sich unter Einsatz eines Steuergerätes mit einem entsprechenden Ortungsalgorithmus der Ort der Sprache ableiten. Als geeignetes Verfahren kann hier insbesondere auf die Auswertung einer Laufzeitdifferenz oder einer Pegeldifferenz zurückgegriffen werden. Solche Verfahren sind beispielsweise aus der DE 10 2016 212 647 A1 bekannt.The location of the language can be derived from the recorded language using a control device with a corresponding location algorithm. In particular, the evaluation of a transit time difference or a level difference can be used as a suitable method. Such methods are, for example, from DE 10 2016 212 647 A1 known.

Sowohl im Zustand der Betriebsbereitschaft als auch während der Spracherfassung, der Sprachauswertung und der Ausführung der erkannten Sprachinhalte werden mit Hilfe der Signalvorrichtungen bereichsspezifisch Statusmeldungen ausgegeben. Diese Statusmeldungen beschreiben den Zustand des Sprachsteuerungssystems. Ebenso im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Ausgabe einer Statusmeldung, mit der das Ergebnis der Sprachauswertung, z.B. „Sprachinhalt erkannt/nicht erkannt“ oder „Sprachinhalt beschreibt eine Bedienfunktion“ bzw. „Sprachinhalt beschreibt eine offene Frage“ dokumentiert wird.Area-specific status messages are output with the aid of the signaling devices both in the operational readiness state and during the voice acquisition, the voice evaluation and the execution of the recognized voice content. These status messages describe the State of the voice control system. Also within the meaning of the method according to the invention is the output of a status message with which the result of the voice evaluation, for example “voice content recognized / not recognized” or “voice content describes an operating function” or “voice content describes an open question”, is documented.

Als Signalvorrichtungen kommen insbesondere Lichtleisten in Betracht, die typischerweise als Ambientebeleuchtung im Innenraum von Kraftfahrzeugen installiert sind. Aber auch die Ausgabe unter Einsatz anderer Lichtleisten stellt eine Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dar. Der Inhalt der jeweiligen Statusmeldungen wird dabei über die Art des Lichtsignals verschlüsselt.In particular, light strips, which are typically installed as ambient lighting in the interior of motor vehicles, come into consideration as signal devices. However, the output using other light strips also represents an embodiment of the method according to the invention. The content of the respective status messages is encrypted using the type of light signal.

Die Art des Lichtsignals sowie der dazugehörige Status des Sprachsteuerungssystems stellt eine zu konfigurierende Variante für die Ausführung des Sprachsteuerungssystems dar. Ein Ausführungsbeispiel für die Status des Sprachsteuerungssystems im Sinne der Erfindung stellt sich wie folgt dar:

  • Status 1: Ruhezustand
  • Status 2: Betriebsbereitschaft
  • Status 3: Spracherfassung laufend
  • Status 4: Sprachauswertung laufend
  • Status 5: Sprachinhalt erkannt
  • Status 6: Aktivität in Umsetzung
  • Status 7: Umsetzung abgeschlossen
The type of light signal and the associated status of the voice control system represent a variant to be configured for the execution of the voice control system. An exemplary embodiment for the status of the voice control system within the meaning of the invention is as follows:
  • State 1: idle state
  • Status 2: operational readiness
  • Status 3: Voice recording ongoing
  • Status 4: Voice evaluation ongoing
  • Status 5: Speech content recognized
  • Status 6: Activity in implementation
  • Status 7: Implementation completed

Nachdem eine Sprachinformation erkannt und ausgeführt worden ist, wird die Bedienvorrichtung wieder in den Bereitschaftszustand versetzt. Dieser Zustand wird beibehalten, bis ein erneuter Sprachbefehl erfolgt. Somit kann der Nutzer nach Abschluss eines Sprachsteuerungsvorganges davon ausgehen, dass das System wieder unmittelbar zur Spracheingabe zur Verfügung steht. Wird innerhalb einer zu definierenden Zeitspanne keine erneute Sprachinformation detektiert, wird das System in den Ruhezustand versetzt.After voice information has been recognized and executed, the operating device is put back into the standby state. This state is retained until a new voice command is issued. Thus, after completing a voice control process, the user can assume that the system is immediately available again for voice input. If no new voice information is detected within a defined period of time, the system is put into the idle state.

Eine Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht zur bereichsbezogenen Aktivierung des Sprachsteuerungssystems das Sprechen eines Schlüsselwortes oder einer Wortsequenz vor. Wird das Schlüsselwort erkannt oder enthält die Wortsequenz ebenfalls mindestens ein definiertes, zu erkennendes Schlüsselwort, so wird das Sprachsteuerungssystem aus dem Ruhezustand in den Zustand der Betriebsbereitschaft versetzt. Vorteil dieser sprachbasierten Aktivierung ist die Möglichkeit, ohne manuelles Betätigen eines Bedienelementes den Bereitschaftszustand des Sprachsteuerungssystems herzustellen.One embodiment of the method according to the invention provides for the area-related activation of the voice control system to speak a keyword or a word sequence. If the key word is recognized or the word sequence also contains at least one defined key word to be recognized, the voice control system is switched from the idle state to the operational readiness state. The advantage of this voice-based activation is the possibility of setting the voice control system to standby without manually operating an operating element.

In einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Aktivierung durch das Betätigen eines Bedienelementes. Hierzu sind optional entsprechende Elemente in den jeweiligen Bereichen des Innenraums anzuordnen. Diese Ausführungsform erfordert zwar einen manuellen Bedienvorgang, vorteilhafterweise ist jedoch ein NichtErkennen des Sprachbefehls ausgeschlossen.In an alternative embodiment of the method according to the invention, activation takes place by actuating an operating element. For this purpose, appropriate elements are optionally to be arranged in the respective areas of the interior. Although this embodiment requires a manual operating process, a non-recognition of the voice command is advantageously excluded.

Für die Ausgabe der Statusmeldung kommen im Sinne der Erfindung unterschiedliche Lichtsignale in Betracht. Insbesondere Varianten unterschiedlicher Helligkeit, Farbe oder Leuchtfrequenz stellen geeignete Statusmeldungen im Sinne der Erfindung dar. Vorteil der Statusmeldung auf Basis von Lichtsignalen ist die Vermeidung von Störungen der anderen Fahrzeuginsassen bei einem sprachbasierten Dialog.For the purposes of the invention, different light signals can be considered for the output of the status message. In particular, variants of different brightness, color or light frequency represent suitable status reports within the meaning of the invention. The advantage of the status report based on light signals is the avoidance of disturbances to the other vehicle occupants in a voice-based dialogue.

Bei einer Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens handelt es sich bei den Sprachinhalten um Bedienbefehle, mit deren Hilfe in den jeweiligen Bereichen die Sprachbefehle der Benutzer in entsprechende Bedienvorgänge umgesetzt werden. In einer weiteren Ausbildung können aber auch Fragen, z.B. „Wie wird das Wetter morgen?“ oder „Wo ist der nächste Bäcker?“, als Sprachinhalte verwendet werden. Die in diesem Fall notwendige Auswertung ist in entsprechenden Programmcodes im Steuergerät des Systems zu hinterlegen.In one embodiment of the method according to the invention, the voice content is operating commands, with the aid of which the voice commands of the users are converted into corresponding operating processes in the respective areas. In a further training course, questions such as "How will the weather be tomorrow?" Or "Where is the next baker?" Can also be used as language content. The evaluation required in this case must be stored in the corresponding program code in the system's control unit.

Weitere Ausbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sehen vor, dass sowohl die Sensoren zur Spracherfassung als auch die Lichtsignalvorrichtungen zur Statusausgabe nicht fest im Fahrzeug verbaut sind. Stattdessen ist eine Lösung außerhalb des Schutzbereiches der Ansprüche darstellbar, bei der auf die entsprechenden Einrichtungen eines im Innenraum des Fahrzeuges sich befindenden Mobilgerätes zurückgegriffen wird. Derartige Geräte, z.B. Smartphones oder Tablet-PCs, sind über entsprechende Systemkopplungen (z.B. über eine sogenannte Bluetoothkopplung) in das Sprachsteuerungssystem zu integrieren und mittels geeigneter Softwarekomponenten an das Sprachsteuerungssystem anzubinden.Further developments of the method according to the invention provide that both the sensors for voice detection and the light signal devices for status output are not permanently installed in the vehicle. Instead, a solution outside the scope of protection of the claims can be presented, in which the corresponding devices of a mobile device located in the interior of the vehicle are used. Such devices, e.g. smartphones or tablet PCs, are to be integrated into the voice control system via appropriate system connections (e.g. via a so-called Bluetooth connection) and connected to the voice control system using suitable software components.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung, deren Aufbau nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug zu den 1a und 1b erläutert wird. Das mit der Vorrichtung ausführbare, erfindungsgemäße Verfahren wird mit Bezug auf die 2 beschrieben.The invention further relates to a device, the structure of which is based on an exemplary embodiment with reference to the 1a and 1b is explained. The method according to the invention that can be carried out with the device is described with reference to FIG 2 described.

In den 1a und 1b ist der erfindungsgemäße Aufbau eines Sprachsteuerungssystems im Innenraum eines Fahrzeuges 1 dargestellt. In der beispielhaft skizzierten Variante ist das Fahrzeug 1 mit einer Sitzanlage 2 mit insgesamt vier Sitzplätzen ausgestattet. Jeder einzelne Sitzplatz ist in der Sitzfläche mit einer Sitzplatzbelegungserkennung 5 versehen, mit deren Hilfe die Lokalisierung der Fahrzeuginsassen unterstützt wird. Jedem Sitzplatz zugeordnet ist jeweils mindestens ein Sensor 3, der z.B. als Mikrofon ausgeführt sein kann.In the 1a and 1b is the structure according to the invention of a voice control system in the interior of a vehicle 1 shown. In the variant sketched as an example, the vehicle is 1 with a seating system 2 equipped with a total of four seats. Every single seat is in the seat with a seat occupancy detection 5 provided, with the help of which the localization of the vehicle occupants is supported. At least one sensor is assigned to each seat 3 , which can be implemented as a microphone, for example.

Im Bereich eines jeden Sitzplatzes ist zusätzlich mindestens eine Signalvorrichtung vorhanden. In der dargestellten Ausführungsform in 1a sind die Signalvorrichtungen 4 als Teil der Ambientebeleuchtung ausgeführt. Dabei sind jeweils drei ggf. einzeln ansteuerbare Lichtleisten je Sitzplatz vorgesehen. Lösungen mit mehr oder weniger Lichtleisten sind Ausführungsvarianten der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Ausführung der eingesetzten Lichtsignalvorrichtungen stellt ein technisches Gestaltungsmerkmal dar, das im Rahmen des Designprozesses festzulegen ist und das für die optimale Interaktion zwischen den Fahrzeuginsassen und dem Sprachsteuerungssystem verantwortlich ist.In the area of each seat there is also at least one signal device. In the illustrated embodiment in 1a are the signaling devices 4th executed as part of the ambient lighting. In each case, three individually controllable light strips are provided for each seat. Solutions with more or fewer light strips are variants of the device according to the invention. The implementation of the light signal devices used represents a technical design feature that is to be defined as part of the design process and that is responsible for the optimal interaction between the vehicle occupants and the voice control system.

Ebenfalls Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine optional vorzusehende zentrale Eingabevorrichtung 6, mit deren Hilfe notwendige Grundeinstellungen der Systemparameter vorgenommen werden können. Diese ist idealerweise als Touchscreen-Lösung ausgeführt. Mit ihrer Hilfe sollen, losgelöst von dem operativen Einsatz der Bedienvorrichtung, Einstellungen vorgenommen werden können, wie z.B. die Zusammenfassung mehrerer Sitzplätze und Zuordnung zu einem zusammenhängenden Bereich. Auf eine solche Vorrichtung kann im Sinne der Erfindung jedoch auch verzichtet werden, so dass die Bedienvorrichtung mit einer voreingestellten, unveränderlichen Konfiguration betrieben werden kann.An optional central input device is also part of the device according to the invention 6th , with the help of which the necessary basic settings of the system parameters can be made. This is ideally designed as a touchscreen solution. With their help, settings can be made, detached from the operational use of the operating device, such as the combination of several seats and assignment to a coherent area. In the context of the invention, however, such a device can also be dispensed with, so that the operating device can be operated with a preset, unchangeable configuration.

Vervollständigt wird die Vorrichtung durch ein zentrales Steuergerät 7, das durch eine datentechnische Verbindung mit den übrigen Bestandteilen der Vorrichtung verbunden ist. In ihm erfolgt u.a. die Verarbeitung der Signale der Sensoren 3, die Ortung der Sprachquellen sowie die Ansteuerung der Signalvorrichtungen (Lichtleisten) 4 entsprechend der im Steuergerät 7 hinterlegten Zuordnung der Lichteffekte zu den Status des Sprachsteuerungssystems.The device is completed by a central control unit 7th , which is connected to the other components of the device by a data link. Among other things, it is used to process the signals from the sensors 3 , the location of the language sources as well as the control of the signal devices (light strips) 4th according to the one in the control unit 7th stored assignment of the lighting effects to the status of the voice control system.

Bei einer weiteren Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind zusätzlich Sitzbelegungssensoren 5 in den Sitzflächen der Fahrzeugsitze vorgesehen. Mit ihnen lässt sich feststellen, welche Plätze des Fahrzeuges 1 belegt sind. Auf Basis dieser Information werden einzelne Bereiche des Sprachsteuerungssystems abgeschaltet. Vorteilhaft bei dieser Ausgestaltung ist eine Steigerung der Systemgeschwindigkeit bei gleichzeitiger Erhöhung der Erkennungsrate.In a further embodiment of the device according to the invention, there are additional seat occupancy sensors 5 provided in the seat surfaces of the vehicle seats. They can be used to determine which places in the vehicle are 1 are occupied. Based on this information, individual areas of the voice control system are switched off. An increase in the system speed with a simultaneous increase in the recognition rate is advantageous in this embodiment.

In 2 sind anhand eines Anwendungsbeispiels die einzelnen Verfahrensschritte beim Einsatz des Sprachsteuerungssystems dargestellt. Zu Beginn des Verfahrens befindet sich das Sprachsteuerungssystem im Ruhezustand. Dieser Zustand wird automatisch nach dem Start des Fahrzeuges 1 hergestellt.In 2 the individual procedural steps when using the voice control system are shown using an application example. At the beginning of the procedure, the voice control system is in the idle state. This status is automatically activated after the vehicle is started 1 manufactured.

Um die Sprache eines Insassen erfassen zu können, wird das System zunächst aus dem Ruhezustand in den Bereitschaftszustand überführt 100. Dieses erfolgt bereichsbezogen durch einen der Fahrzeuginsassen, der sich auf einem Sitzplatz des betreffenden Bereiches aufhält. Dabei kann es sich um den Fahrer oder einen der Fahrgäste handeln. In der Erfindung wird zugrunde gelegt, dass mindestens zwei Bereiche existieren.In order to be able to capture the speech of an occupant, the system is first transferred 100 from the idle state to the standby state. This is done area-related by one of the vehicle occupants who is in a seat in the relevant area. This can be the driver or one of the passengers. The invention is based on the fact that at least two areas exist.

Im Erfassungszustand ist das System in der Lage, im Verlauf des Verfahrensschrittes 200 über die vorhandenen Sensoren 3 die Sprache der Fahrzeuginsassen aufzunehmen. Eine Erfassung ist für jeden Sitzplatz einzeln möglich.In the detection state, the system is able to in the course of the process step 200 via the existing sensors 3 record the language of the vehicle occupants. A recording is possible for each seat individually.

Nach dem Erfassen der Sprache in Schritt 200 erfolgt eine Auswertung im Steuergerät 7. Zunächst wird in Schritt 300 auf Basis der Sprachsignale ermittelt, aus welchem Bereich die Sprache stammt. Damit ist es möglich, den möglicherweise enthaltenen Sprachbefehl oder jede andere Wortsequenz eines Fahrzeuginsassen dem jeweiligen Innenraumbereich zuzuordnen. Dieses ist Voraussetzung, um Sprachbefehle zur Steuerung von Fahrzeugfunktionen sitzplatzbezogen ausführen zu können (z.B. „Temperatur erhöhen“). Diese Zuordnung erfolgt in Schritt 300 und wird durch einen Algorithmus in dem im Fahrzeug 1 befindlichen Steuergerät 7 realisiert.After capturing the language in step 200 an evaluation takes place in the control unit 7th . First is in step 300 based on the speech signals, determines the area from which the speech originates. It is thus possible to assign the possibly contained voice command or any other word sequence of a vehicle occupant to the respective interior area. This is a prerequisite for being able to execute voice commands to control vehicle functions based on a seat (eg "increase temperature"). This assignment takes place in step 300 and is carried out by an algorithm in the one in the vehicle 1 located control unit 7th realized.

In Schritt 400 erfolgt die semantische Auswertung der Sprachinhalte. Insbesondere Funktionsbefehle stellen einen möglichen Sprachinhalt dar. Aber auch sonstige Sprachinhalte wie z.B. Fragen „Wie wird das Wetter morgen?“ oder „Wo ist der nächste Bäcker?“ sind zu verarbeitende Informationen im Sinne der Erfindung. Entsprechend des Auswerteergebnisses wird seitens des Steuergerätes 7 eine auszuführende Aktion in die Wege geleitet.In step 400 the semantic evaluation of the language content takes place. Function commands in particular represent possible language content. But other language content such as questions “How will the weather be tomorrow?” Or “Where is the next baker?” Are information to be processed within the meaning of the invention. According to the evaluation result, the control unit 7th initiated an action to be carried out.

In Schritt 500 erfolgt die Umsetzung der zuvor abgeleiteten Aktionen. Hierzu werden seitens des Steuergerätes 7 entsprechende Ausgangssignale erzeugt, die in anderen Fahrzeugsystemen verarbeitet werden. Ein Beispiel für eine solche Aktion im Sinne der Erfindung ist beispielsweise die Erhöhung der Innenraumtemperatur in dem identifizierten Bereich um 1°C durch Ansteuerung der zugeordneten Fahrzeugklimatisierung.In step 500 the previously derived actions are implemented. For this purpose, the control unit 7th generates corresponding output signals that are processed in other vehicle systems. An example of such an action within the meaning of the invention is, for example, increasing the interior temperature in the identified area by 1 ° C. by activating the assigned vehicle air conditioning.

Begleitet werden die Schritte 100 bis 500 des erfindungsgemäßen Verfahrens durch die Ausgabe von Statusmeldungen. Hierzu sind von dem Steuergerät 7 geeignete Steuersignale zu erzeugen und an die Lichtsignalvorrichtungen 4 ausgegeben. Entsprechend der dargelegten Anwendungsbeispiele werden insbesondere die Status „Bereitschaft“, „Erfassung“, „Auswertung“, „Ausführung“ und „Abschluss“ durch entsprechende Lichtsignale visualisiert. So kann ein zeitlich begrenztes, pulsierendes Lichtsignal beispielsweise die erfolgreiche Ausführung eines Sprachbefehls offenbaren.The steps are accompanied 100 until 500 of the method according to the invention by outputting status messages. This is done by the control unit 7th to generate suitable control signals and to the light signaling devices 4th issued. According to the application examples presented, in particular the statuses "Readiness", "Acquisition", "Evaluation", "Execution" and "Completion" are visualized by appropriate light signals. For example, a time-limited, pulsing light signal can reveal the successful execution of a voice command.

Nach Ausführung der Aktion stellt das Steuergerät 7 zunächst wieder den Bereitschaftszustand her. Erfolgt in einem definierten Zeitraum keine weitere Spracheingabe, sieht das erfindungsgemäße Verfahren als eine Ausführungsform das Zurücksetzen des Sprachsteuerungssystems in den Ruhezustand vor.After the action has been carried out, the control unit 7th first restore the ready state. If there is no further voice input within a defined period of time, the method according to the invention provides, as an embodiment, the resetting of the voice control system to the idle state.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
Fahrzeugvehicle
22
SitzSeat
33
Sensorsensor
44th
LichtsignalvorrichtungLight signal device
55
SitzbelegungssensorSeat occupancy sensor
66th
EingabevorrichtungInput device
77th
SteuergerätControl unit
100100
Überführung vom Ruhezustand in den BereitschaftszustandTransfer from the idle state to the standby state
200200
Erfassung der SprachinhalteAcquisition of the language content
300300
SprachortungVoice tracking
400400
Semantische Auswertung der SprachinhalteSemantic evaluation of the language content
500500
Ausführen der abgeleiteten AktionPerform the derived action

Claims (5)

Verfahren zum Betreiben eines Sprachsteuerungssystem im Innenraum eines Kraftfahrzeuges (1), wobei der Innenraum in mindestens zwei Bereiche unterteilt ist und jeder Bereich mit mindestens einem Sensor zur Spracherfassung (3) und mindestens einer Lichtsignalvorrichtung (4) in Form einer Lichtleiste ausgestattet ist, bei dem a. das Sprachsteuerungssystem bereichsspezifisch aktiviert wird, b. Sprache über die Sensoren (3) als Sprachsignale erfasst wird, c. anhand der Sprachsignale der örtliche Bereich, aus dem die Sprache stammt, ermittelt wird, d. eine Interpretation der Sprachinhalte erfolgt, e. bereichsspezifisch unter Verwendung der Lichtsignalvorrichtung (4) eine Statusmeldung ausgegeben wird, i. wobei die Statusmeldung einen Zustand des Sprachsteuerungssystems sowie eine Charakterisierung der Sprachinhalte beschreibt, ii. wobei die Zustände Bereitschaft, Erfassung, Auswertung, Ausführung und Abschluss darstellbar sind, und iii. wobei als Lichtsignale Licht veränderlicher Helligkeit, Farbe und/oder Leuchtfrequenz genutzt wird.A method for operating a voice control system in the interior of a motor vehicle (1), the interior being divided into at least two areas and each area being equipped with at least one sensor for voice detection (3) and at least one light signal device (4) in the form of a light strip, in which a. the voice control system is activated area-specifically, b. Speech is recorded as speech signals via the sensors (3), c. the local area from which the speech originates is determined based on the speech signals, d. the language content is interpreted, e. A status message is output for a specific area using the light signal device (4), i. The status message describes a state of the voice control system and a characterization of the voice content, ii. whereby the states of readiness, acquisition, evaluation, execution and completion can be represented, and iii. whereby light of variable brightness, color and / or luminous frequency is used as light signals. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierung des Sprachsteuerungssystems durch Sprechen eines definierten Schlüsselwortes oder einer Wortsequenz, welche mindestens ein definiertes Schlüsselwort enthält, erfolgt.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the voice control system is activated by speaking a defined keyword or a word sequence which contains at least one defined keyword. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierung des Sprachsteuerungssystems durch Betätigen eines Bedienelementes erfolgt.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the voice control system is activated by actuating an operating element. Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ermittlung des örtlichen Bereiches, aus dem die Sprache stammt, auf die Informationen von Sitzbelegungssensoren (5) und/oder Innenraumkameras zurückgegriffen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the information from seat occupancy sensors (5) and / or interior cameras is used when determining the local area from which the language originates. Sprachsteuerungssystem zur Sprachsteuerung eines Kraftfahrzeuges (1) mit mindestens zwei Sitzplätzen, wobei die Sitzplätze in mindestens zwei Bereichen angeordnet sind und jeweils einen Sitzbelegungssensor (5) aufweisen, das Sprachsteuerungssystem umfassend a. mindestens einen Sensor (3) zur Spracherfassung für jeden Bereich; b. mindestens ein Steuergerät (7) zur Ermittlung des Bereiches, in dem eine Spracheingabe erfolgt ist, zur Erzeugung von Steuersignalen sowie c. mindestens jeweils eine Lichtsignalvorrichtung (4) in Form einer Lichtleiste in den mindestens zwei Bereichen zur Ausgabe einer Statusmeldung in Abhängigkeit der Steuersignale, wobei - das Sprachsteuerungssystem eingerichtet ist, bereichsspezifisch aktiviert zu werden; - die Sensoren (3) eingerichtet sind, Sprache als Sprachsignale zu erfassen - das Sprachsteuerungssystem eingerichtet ist, anhand der Sprachsignale den örtlichen Bereich, aus dem die Sprache stammt, zu ermitteln, - das Steuergerät (7) weiter eingerichtet ist, Sprachinhalte der Sprachsignale zu interpretieren, und - die Lichtsignalvorrichtung (4) eingerichtet ist, die Statusmeldung bereichsspezifisch auszugeben, wobei - die Statusmeldung einen Zustand des Sprachsteuerungssystems sowie eine Charakterisierung der Sprachinhalte beschreibt, - wobei die Zustände „Bereitschaft“, „Erfassung“, „Auswertung“, „Ausführung“ und „Abschluss“ darstellbar sind, und - wobei als Lichtsignale Licht veränderlicher Helligkeit, Farbe und/oder Leuchtfrequenz definiert sind.Voice control system for voice control of a motor vehicle (1) with at least two seats, the seats being arranged in at least two areas and each having a seat occupancy sensor (5), the voice control system comprising a. at least one sensor (3) for speech detection for each area; b. at least one control device (7) for determining the area in which a voice input has taken place, for generating control signals, and c. at least one light signal device (4) in each case in the form of a light strip in the at least two areas for outputting a status message as a function of the control signals, wherein - the voice control system is set up to be activated area-specifically; - the sensors (3) are set up to detect speech as speech signals - the speech control system is set up to use the speech signals to determine the local area from which the speech originates, - the control unit (7) is further set up to add speech content to the speech signals interpret, and - the light signal device (4) is set up to output the status message area-specifically, wherein - the status message describes a state of the voice control system and a characterization of the voice content, - where the states “readiness”, “detection”, “evaluation”, “execution” and “completion” can be represented, and - where light of variable brightness, color and / or light frequency are defined as light signals.
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