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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zuordnen von einer Identität mindestens eines Sprechers zu mindestens einem in einem Fahrzeug angeordneten tragbaren Gerät, bei dem eine fahrzeugseitige Spracherkennung zum Ermitteln einer Sprachsignatur durchgeführt und mit in einer externen Servereinheit hinterlegten Sprachsignatur verglichen wird.
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In einem Fahrzeug können unterschiedliche Funktionen implementiert werden, wenn die Identität des Fahrers oder eines Fahrgasts automatisch erkannt werden kann. Beispielsweise kann durch eine Identifizierung des Sprechers in einem Innenraum des Fahrzeugs ein mit dem Fahrzeug gekoppeltes tragbares Gerät dem Sprecher zugeordnet und festgelegte Funktionen durchgeführt werden.
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DE 10 2013 007 256 A1 offenbart ein Verfahren zum personalisierten Betreiben einer grafischen Benutzeroberfläche eines Kraftwagens und einen Kraftwagen mit einer solchen grafischen Benutzeroberfläche. Die Identität eines Nutzers des Kraftwagens wird anhand einer Stimmerkennung bestimmt.
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DE 10 2013 013 539 A1 offenbart ein Fahrerassistenzsystem und ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrerassistenzsystems. Das Fahrerassistenzsystem weist dabei eine biometrische Personenerkennungsvorrichtung mit einer Stimmerkennungseinheit auf.
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DE 10 2006 052 481 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines Fahrzeugs mit mindestens einem Fahrerassistenzsystem. Eine Identifikation eines Fahrers erfolgt dabei anhand einer Fahrer-Stimmprobe.
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Allerdings erfolgt bei den bereits bekannten Verfahren keine zusätzliche Zuordnung der Identität des Sprechers im Innenraum eines Fahrzeugs zu einem tragbaren Gerät. Durch diese Zuordnung können weitere personalisierte Funktionen, wie beispielsweise Abspielen einer durch den Sprecher bevorzugten Musik oder automatisches Vornehmen individueller Fahrzeugfunktionen, bereitgestellt werden. Zudem ist zum Durchführen einer Spracherkennung und eines Abgleichs einer Stimmsignatur bei den bereits bekannten Verfahren eine hohe Rechenleistung notwendig.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, welches schnell und effizient einen Sprecher im Innenraum eines Fahrzeugs identifizieren und ein im Innenraum eines Fahrzeugs angeordnetes tragbares Gerät dem Sprecher zuordnen kann.
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Ein Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Zuordnen von einer Identität mindestens eines Sprechers zu mindestens einem in einem Fahrzeug angeordneten tragbaren Gerät. Dabei wird eine Spracherkennung in einen Innenraum eines Fahrzeugs durchgeführt. Es wird eine Sprachsequenz aufgezeichnet und definierte Sprachmerkmale aus der Sprachsequenz ermittelt. Aus den ermittelten Sprachmerkmalen kann eine Sprachsignatur erstellt werden. Anschließend wird die Sprachsignatur des mindestens einen Sprechers mit mindestens einer im Vorfeld in einer externen Servereinheit hinterlegten Sprachsignatur abgeglichen. Bei Übereinstimmung der erstellten Sprachsignatur mit der mindestens einen im Vorfeld in der externen Servereinheit hinterlegten Sprachsignatur, wird dem mindestens einen Sprecher eine der mindestens einen in der externen Speichereinheit hinterlegten Sprachsignatur zugeordnete und ebenfalls in der externen Speichereinheit hinterlegte Identität zugeordnet, wobei die zugeordnete Identität und damit der Sprecher wiederum dem tragbaren Gerät zugeordnet wird.
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Die externe Speichereinheit umfasst in Ausgestaltung eine Datenbank, die wiederum eine Anzahl von Sprachsignaturen und diesen jeweils eindeutig zugeordnete Identitäten umfasst. In der Regel umfasst die Datenbank eine Vielzahl von Sprachsignaturen und entsprechend eine Vielzahl von den jeweiligen Sprachsignaturen jeweils eindeutig zugeordneten Identitäten.
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Das tragbare Gerät kann ein Smartphone, ein Tablet, eine Smartwatch und dergleichen sein. Der Fahrer kann eine Software, insbesondere eine Anwendungssoftware, d. h. eine sogenannte App auf seinem tragbaren Gerät installieren und sich damit auf der externen Servereinheit anmelden. Durch das Anmelden und Speichern von persönlichen Daten auf der externen Servereinheit kann die Identität des Fahrers im tragbaren Gerät und auf der externen Servereinheit hinterlegt werden. Vorzugsweise kann auch die Identität des Fahrers in der externen Servereinheit einem registrierten Fahrzeug des Fahrers zugeordnet werden. Hierbei können beispielsweise weitergehende Informationen, wie beispielsweise Name und Anschrift, für einen Notfall hinterlegt sein.
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Bei der Anwendungssoftware bzw. App kann es sich um eine Vielzahl verschiedener Software handeln. Die App ist dabei in der Regel in dem Betriebssystem des tragbaren Geräts installiert, wobei es sich dann um eine native App handelt. Wird die App über einen fremden Server angesteuert, handelt es sich in der Regel um eine Web-Anwendung. In diesem Fall kann auf die App über eine bspw. auf dem tragbaren Gerät installierte Schnittstelle zugegriffen werden. Eine derartige Web-App ist auf einem Remote-Server bzw. Web-Server, wie bspw. in einer Cloud gespeichert und wird per Internet über eine Browser-Schnittstelle bspw. des tragbaren Geräts bereitgestellt.
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Zwingend notwendig zur Nutzung einer Web-App bzw. -Anwendung ist eine Internet-Verbindung. Alternativ dazu ist es auch denkbar, dass die App als Hybrid-App ausgeführt ist. Hybrid-Apps werden oft im Zusammenhang mit mobilen Endgeräten verwendet. Hierbei ist ein erster Teil der App, ähnlich einer nativen App, auf einer lokalen Rechnereinheit, im vorliegenden Fall auf dem tragbaren Gerät, und ein zweiter Teil der App, ähnlich wie eine Web-App, auf einem Remote-Server implementiert.
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App steht als Abkürzung für das englische Wort „Application“ (Anwendung). Eine Anwendung ist ein Software-Programm, das direkt für den Nutzer oder in einigen Fällen für ein anderes Anwendungsprogramm eine bestimmte Funktion ausführen soll. Eine App ist in der Regel eine schmale Computer- oder Mobile Software, die eine bestimmte Funktion für einen Nutzer erfüllt. Es kann lokal auf die App zugegriffen werden, indem die Software auf das lokale tragbare Gerät, wie bspw. ein Smartphone oder ein Tablet installiert wird, wodurch es sich dann um eine Desktop-Anwendung handelt.
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Durch die Software bzw. die App kann der Smartphone-Besitzer bzw. Fahrer oder ein Fahrgast eine eindeutige Sprachsignatur im tragbaren Gerät hinterlegen. Die Sprachsignatur kann an die externe Servereinheit bzw. ein Backend-System übermittelt und automatisch mindestens einem Fahrzeug des Smartphone-Besitzers bzw. Fahrers zugeordnet werden.
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Bei der Benutzung der Spracherkennung im Fahrzeug kann die im Fahrzeug ermittelte Sprachsignatur mit der für dieses Fahrzeug hinterlegten Sprachsignatur in der externen Servereinheit abgeglichen werden. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann sich beispielsweise der Fahrer einfach und komfortabel im Fahrzeug anmelden. Die Identität des Fahrers kann durch eine im tragbaren Gerät durchgeführte Spracherkennung mit anschließendem Abgleich mit der externen Servereinheit ermittelt werden.
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Zudem lässt sich durch das Verfahren anhand der Stimme zuverlässig das tragbare Gerät des Fahrers oder eines Fahrgasts ermitteln, wodurch beispielsweise ein manueller Smartphone-Auswahl-Prozess für eine Verbindung mit dem Fahrzeug überflüssig sein kann. Hierdurch kann der Komfort für die Insassen des Fahrzeugs gesteigert werden.
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Nach einer Ausführungsform wird die Spracherkennung anhand biometrischer Sprachmerkmale durchgeführt. Es kann beispielsweise eine definierte Sprachsequenz aufgezeichnet werden. Aus der aufgezeichneten Sprachsequenz können individuelle Sprachmerkmale extrahiert werden. Alternativ können die Sprachmerkmale aus einem vom Sprecher frei gesprochenen Text extrahiert werden. Anhand der Sprachmerkmale kann eine Sprachsequenz einem individuellen Sprecher zugeordnet werden. Die individuellen Sprachmerkmale können beispielsweise in der externen Servereinheit und/oder in dem tragbaren Gerät gespeichert werden. Die Sprachmerkmale können beispielsweise eine Betonungsfolge, Wort-Pause-Muster und dergleichen sein. Durch eine erneute Spracheingabe können die extrahierten Sprachmerkmale der erneuten Spracheingabe mit den gespeicherten Sprachmerkmalen verglichen werden. Hierdurch kann eine Authentifizierung einer Person, wie beispielsweise eines Fahrers oder Beifahrers, anhand der biometrischen Sprachmerkmale durchgeführt werden. Ein manueller Authentifizierungsvorgang, wie beispielsweise durch Eingabe eines Benutzers und eines Kennworts, kann somit entfallen.
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Nach einer weiteren Ausführungsform wird die Spracherkennung in dem Innenraum des Fahrzeugs durch mindestens eine auf dem mindestens einen tragbaren Gerät installierten und implementierten Software durchgeführt. Hierzu kann die Software beispielsweise eine definierte Sprachsequenz oder einen frei gesprochenen Text anfordern. Eine Eingabe des Fahrers oder einer beliebigen Person im Innenraum des Fahrzeugs kann anschließend durch ein Aussprechen einer definierten Sprachsequenz oder eines beliebigen freien Textes erfolgen. Daraus können durch das tragbare Gerät definierte Sprachmerkmale zum anschließenden Vergleichen extrahiert werden.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird die Spracherkennung in dem Innenraum des Fahrzeugs durch mindestens eine Vorrichtung des Fahrzeugs durchgeführt. Alternativ oder zusätzlich kann die Spracherkennung bzw. eine Authentifizierung einer Person durch eine Mikrofonanordnung und entsprechende Softwareanbindung eines Steuergeräts des Fahrzeugs erfolgen. Hierzu kann das Fahrzeug die Sprachsequenz aufzeichnen und die relevanten Informationen zum Identifizieren einer Person, wie beispielsweise Name und Fahrzeugidentifikationsnummer, ermitteln. Dies kann in Verbindung mit dem tragbaren Gerät erfolgen. Beispielsweise kann eine Mikrofonanordnung des Fahrzeugs durch das tragbare Gerät über eine USB-Verbindung oder eine Bluetooth-Verbindung zum Aufzeichnen der Sprachsequenz verwendet werden. Die anschließende Sprachsequenz kann durch das tragbare Gerät oder die externe Servereinheit erfolgen.
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Nach einer weiteren Ausführungsform wird die Sprachsignatur mindestens eines Sprechers in der externen Servereinheit hinterlegt.
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Die Sprachsignatur mit den extrahierten Sprachmerkmalen kann vorzugsweise in der externen Servereinheit hinterlegt sein.
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Dabei kann die Sprachsignatur fahrzeugunabhängig verwendet werden. Zudem kann die Spracherkennung unabhängig vom tragbaren Gerät beispielsweise über im Innenraum des Fahrzeugs eingebaute Vorrichtungen, wie Mikrophone oder eine Freisprecheinrichtung, erfolgen. Des Weiteren kann durch Verwenden von unterschiedlichen tragbaren Geräten eine Identifizierung des Sprechers erfolgen. Es können hierzu komplexere Algorithmen zum Abgleichen verwendet werden, da in der externen Servereinheit höhere Rechenleistungen realisierbar sind.
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Nach einer weiteren Ausführungsform wird die Sprachsignatur mindestens eines Sprechers über die Software des tragbaren Geräts in der externen Servereinheit hinterlegt. Die Software des tragbaren Geräts kann dabei mit der externen Servereinheit kommunizieren. Durch die Kommunikation kann im Rahmen eines ersten Authentifizierungsvorgangs eine Kopie der Sprachsignatur mit den Sprachmerkmalen in der externen Servereinheit hinterlegt werden. Die Hinterlegung kann auch im Rahmen einer Sicherungskopie erfolgen.
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Gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels wird die Spracherkennung in dem Innenraum des Fahrzeugs kontinuierlich oder situationsabhängig durchgeführt wird. Die Spracherkennung kann beispielsweise bei einem Fahrzeugstart oder vor dem Fahrzeugstart angefordert werden. Alternativ oder zusätzlich kann anhand von Gesprächen im Innenraum des Fahrzeugs kontinuierlich oder in regelmäßigen Zeitabständen geprüft werden, ob die Sprachmerkmale des Fahrer zu der hinterlegten Sprachsignatur passt. Hierdurch kann eine im Hintergrund ablaufende Authentifizierung durchgeführt werden, die keine gesonderte Eingabe des Fahrers benötigt.
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Nach einer weiteren Ausführungsform wird der Abgleich der mindestens einen Sprachsignatur mindestens eines Sprechers durch die Software des mindestens einen tragbaren Geräts mit der in der externen Servereinheit hinterlegten Sprachsignatur kontinuierlich oder situationsabhängig durchgeführt. Unabhängig von der im Innenraum des Fahrzeugs durchgeführten Spracherkennung kann diese mit der in der externen Servereinheit hinterlegten Sprachsignatur verglichen werden. Dieser Abgleich kann beispielsweise verhindern, dass ein Fahrzeugstart mit unerlaubt modifizierten tragbaren Geräten durchgeführt werden kann.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird durch die Zuordnung der Identität des mindestens einen Sprechers zu einer Sprachsignatur der Sprecher einem tragbaren Gerät zugeordnet. In der externen Servereinheit kann mindestens ein tragbares Gerät hinterlegt werden. Dies kann beispielsweise anhand der digitalen Identifikation des tragbaren Geräts, wie einer Hardwareidentifikation, erfolgen. Durch die ermittelte Sprachsignatur kann die aufgezeichnete Sprachsequenz und die extrahierten Sprachmerkmale dem tragbaren Gerät zugeordnet und entsprechend abrufbar gespeichert werden. Dies kann beispielsweise in der externen Servereinheit erfolgen. Hierdurch kann anhand der ermittelten Sprachsignatur automatisch ein von mehreren tragbaren Geräten aktiviert und angesteuert werden. Beispielsweise kann anhand der erkannten Sprachsignatur nur das Smartphone des Fahrers aktiviert und eine Funktion durch dieses Smartphone durchgeführt werden.
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Nach einer weiteren Ausführungsform wird durch die Spracherkennung eine Position mindestens eines Sprechers im Innenraum des Fahrzeugs ermittelt. Dabei kann durch einen entsprechenden Lokalisierungsalgorithmus bei jeder Benutzung der Sprachbedienung über die Sprachverarbeitung im Fahrzeug die Position des Sprechers zuverlässig ermittelt werden. Dies kann beispielsweise durch die Erkennung eines zum Sprecher nächstgelegenen Mikrofons erfolgen. Hierfür kann beispielsweise bei einer Anordnung von mehreren Mikrofonen anhand der ermittelten Pegel verschiedener Mikrofone einer aufgezeichneten Sprachsequenz eine Sitzposition des Sprechers ermittelt werden.
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Nach einer weiteren Ausführungsform wird die Identität mindestens eines Sprechers in einer für die auf dem tragbaren Gerät installierte App zugängliche Speichereinheit des tragbaren Geräts und/oder in der externen Servereinheit hinterlegt. Vorzugsweise kann eine Sprachsequenz einem Sprecher zugeordnet werden. Die Verknüpfung der signifikanten Sprachsequenz mit den extrahierten Sprachmerkmalen mit der Identität des entsprechenden Sprechers kann eine eindeutige Identifikation ermöglichen. Hierdurch kann eine Authentifizierung des Sprechers schnell und ohne umständliche händische Eingabe von Zugangsdaten erfolgen.
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Gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels wird eine Identität mindestens eines tragbaren Geräts zusammen mit der Identität mindestens eines Sprechers in der externen Servereinheit hinterlegt. Es kann neben der biometrischen Signatur in der externen Servereinheit das dem Fahrer zugeordnete tragbare Gerät gespeichert werden. Es kann beispielsweise die IMEI Nummer (International Mobile Equipment Identity) zum Zuordnen eines tragbaren Geräts verwendet werden. Dadurch lässt sich der Abgleich der biometrischen Sprachsignatur auf wenige Kombinationen eingrenzen. Es müssen lediglich das Fahrzeug, das tragbare Gerät und die Spracherkennung verglichen werden. Hierdurch kann der Abgleich der Daten des Fahrers mit der externen Servereinheit beschleunigt werden.
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Nach einer weiteren Ausführungsform wird basierend auf der Identität des mindestens einen Sprechers und der ermittelten Position des mindestens einen Sprechers mindestens eine benutzerdefinierte Einstellung des Fahrzeugs vorgenommen. Hierdurch können nach der Erkennung der Identität einer Person und der Bestimmung der Sitzposition im Fahrzeug hinterlegte und personenspezifische Präferenzen verschiedener Einstellungen im Fahrzeug abgerufen und automatisch vorgenommen werden. Dabei können beispielsweise personenspezifische Präferenzen bezüglich einer Fahrwerksabstimmung oder einem bevorzugten Schaltverhalten hinterlegt werden. Weitere Präferenzen könnten beispielsweise Einstellungen einer Klimatisierung, eine Einstellung einer Sitzheizung, eine bestimmten Sitzeinstellung oder eine Massagefunktion betreffen. Es können auch personenspezifische Musikdaten oder Adressbucheinträge im Fahrzeug hinterlegt werden. Ferner kann automatisch auf entsprechende Daten des tragbaren Geräts eines identifizierten Sprechers zugegriffen werden. Sobald die Identität und die Sitzposition eines Sprechers erkannt wurde, können die hinterlegten präferierten Einstellungen abgerufen und an der entsprechenden Sitzposition vorgenommen werden. Hierdurch entfällt eine häufig aufwendige, manuelle Einstellung und der Komfort der Fahrgäste und des Fahrers kann erhöht werden.
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Nach einer weiteren Ausführungsform wird die Software für das mindestens eine tragbare Gerät von der externen Servereinheit bereitgestellt. Vorzugsweise kann die Software von der externen Servereinheit heruntergeladen werden. Beispielsweise kann die externe Servereinheit eine App für das tragbare Gerät bereitstellen. Die Software kann bei einem Koppeln des tragbaren Gerätes mit dem Fahrzeug durch die externe Servereinheit angeboten werden. Hierdurch kann die Software komfortabel bereitgestellt werden.
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Die Erfindung ist anhand von einer Ausführungsform in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung weiter beschrieben.
- 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Verfahren 1 zum Zuordnen von einer Identität mindestens eines Sprechers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Durch den mindestens einen Sprecher erfolgt eine Spracheingabe 2. Die Spracheingabe 2 ist gemäß dem Ausführungsbeispiel ein definierter ausgesprochener Satz. Der definierte Satz stellt damit eine Sprachsequenz dar. Alternativ kann ein beliebiger Satz oder ein frei gesprochener Satz während eines Gesprächs als Sprachsequenz genutzt werden.
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Die Spracheingabe 2 wird durch mindestens ein in einem Fahrzeug 4 angeordnetes Mikrofon 6 aufgezeichnet. Anschließend wird die aufgezeichnete Sprachsequenz an das tragbare Gerät 8 weitergeleitet. Hierfür kann das tragbare Gerät 8 vorzugsweise mit dem Fahrzeug 4 gekoppelt sein. Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist das tragbare Gerät 8 ein Smartphone 8, welches über eine Bluetooth-Verbindung mit dem Fahrzeug 4 verbunden bzw. gekoppelt ist. Das mindestens eine Mikrofon 6 kann hierbei eine Freisprecheinrichtung des Fahrzeugs 4 sein.
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Basierend auf der übermittelten Sprachsequenz wird durch das tragbare Gerät 8 bzw. durch eine darauf implementierte Software eine Spracherkennung 10 durchgeführt. Hierfür werden durch das tragbare Gerät 8 biometrische Sprachmerkmale aus der Sprachsequenz extrahiert und eine biometrische Sprachsignatur 12 ermittelt bzw. erstellt.
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Die durch das tragbare Gerät 8 ermittelte Sprachsignatur 12 wird anschließend mit einer Anzahl von in einer externen Servereinheit 14 hinterlegten biometrischen Sprachsignaturen 16 verglichen. Hierfür kann das tragbare Gerät 8 über eine drahtlose Internetverbindung mit der externen Servereinheit 14 kommunizieren.
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Jeder in der externen Servereinheit 14 hinterlegten Sprachsignatur 16 ist eine Identität 18 eines jeweiligen Sprechers zugeordnet. Eine jeweilige Identität 18 eines jeweiligen Sprechers kann hierbei Informationen zur Person des jeweiligen Sprechers, wie beispielsweise Name und Anschrift, sowie Informationen zu einem Fahrzeug aufweisen. Hierbei können insbesondere eine Fahrzeugidentifikationsnummer und technische Daten des Fahrzeugs gespeichert sein. Des Weiteren kann das von einem jeweiligen Sprecher verwendete Smartphone der jeweiligen biometrischen Sprachsignatur zugeordnet sein. Anhand der ermittelten und verglichenen Sprachsignatur 12, 16 kann dem Sprecher eine Identität zugeordnet werden. Hierdurch kann beispielsweise auch bei mehreren in einem Innenraum des Fahrzeugs 4 angeordneten tragbaren Geräten 8 dem Sprecher anhand seiner Sprachsignatur 12, 16 sein tragbares Gerät 8 automatisch zugeordnet werden. Hierdurch können beispielsweise individuelle Adressbücher aufgerufen oder Nachrichten über das Smartphone des Sprechers, auch bei mehreren im Fahrzeug angeordneten tragbaren Geräten, versendet werden.
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In der externen Servereinheit 14 ist in der Regel eine Vielzahl an unterschiedlichen Identitäten 18 zu unterschiedlichen Fahrzeugen 4 und tragbaren Geräten 8 hinterlegt. Insbesondere können auch einem Fahrzeug 4 mehrere tragbare Geräte 8 und mehrere Identitäten 18 zugeordnet sein. Auch können mehrere Fahrzeuge 4 einer Identität 18 zugeordnet werden, wenn beispielsweise ein Fahrer mehrere Fahrzeuge 4 besitzt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verfahren
- 2
- Spracheingabe
- 4
- Fahrzeug
- 6
- Mikrofon
- 8
- tragbares Gerät
- 10
- Spracherkennung
- 12
- Sprachsignatur
- 14
- externe Servereinheit
- 16
- hinterlegte Sprachsignatur
- 18
- hinterlegte Identität eines Sprechers
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013007256 A1 [0003]
- DE 102013013539 A1 [0004]
- DE 102006052481 A1 [0005]
