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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verarbeitung eines akustischen Weisungssignals, welches ein Weisungssignal zur Weisungssteuerung zumindest einer Fahrzeugfunktion eines Kraftfahrzeugs von außerhalb des Kraftfahrzeugs ist. Das Weisungssignal wird durch zumindest ein Mikrofon einer Erfassungseinheit in einem Dachantennenmodul eines Kraftfahrzeugs in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs empfangen Eine Signalvorverarbeitung des Weisungssignals wird in dem Dachantennenmodul durchgeführt, wobei bei der Weisungssignalvorverarbeitung zumindest ein störender Rauschsignalanteil im Weisungssignal eliminiert wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt, eine Sprachverarbeitungsvorrichtung und ein Kraftfahrzeug.
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Die
US 2009/0309713 A1 beschreibt ein System und eine Methode zur Aktivierung elektromechanischer Systeme eines Fahrzeugs. Das System kann mindestens eine Antenne enthalten, die an ein Fahrzeug gekoppelt und so konfiguriert ist, dass sie drahtlose Kommunikationssignale empfangen kann. Mindestens ein Mikrofon kann an dem Fahrzeug gekoppelt und so konfiguriert werden, dass Klänge außerhalb des Fahrzeugs empfangen werden können. Eine Steuereinheit kann in Verbindung mit der Antenne stehen und so konfiguriert werden, dass sie die drahtlosen Kommunikationssignale empfangen kann. Ein Spracherkennungssystem kann in Verbindung mit dem Mikrofon stehen. Ein Transponder kann verwendet werden, um festzustellen, ob sich ein Benutzer lokal außerhalb des Fahrzeugs befindet und als Reaktion auf die Feststellung, dass der Nutzer lokal außerhalb des Fahrzeugs befindet, können die Mikrofone angesteuert werden, um einen Sprachbefehl des Benutzers zu empfangen, um eine Aktivierung eines elektromechanischen Systems durchzuführen.
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Die
DE 100 38 803 A1 beschreibt ein System zum Öffnen eines Kraftfahrzeugs. Es ist bekannt, Zugangsmöglichkeiten für ein Kraftfahrzeug, wie zum Beispiel Türen und Heckklappen, mittels einer Funkfernbedienung bereits aus einer geringen Entfernung zu dem Kraftfahrzeug zu betätigen. Dazu muss in der Regel die sich dem Fahrzeug nähernde Person die Funkfernbedienung auf das Kraftfahrzeug richten und manuell betätigen. Das ist nachteilig, wenn die Person zum Beispiel mehrere Gepäckstücke trägt und keine Hände für die Bedienung frei hat. Aufgabe des Systems ist es, ein derartiges System so weiterzubilden, dass bei ausreichender Sicherheit gegen Fehlbedienung eine sich dem Kraftfahrzeug nähernde Person das Kraftfahrzeug ohne Benutzung der Hände öffnen kann. Das wird dadurch erreicht, dass die Öffnung der Zugangsmöglichkeit zu dem Kraftfahrzeug durch die Kombination einer Spracheingabe durch eine sich dem Fahrzeug nähernde Person und eines dem Fahrzeug zugeordneten Funksignals von der Person ausgelöst wird.
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Die
DE 10 2017 218 542 A1 betrifft ein Verfahren zur Sprachsteuerung von Fahrzeugfunktionen eines Kraftfahrzeugs von außerhalb des Kraftfahrzeugs. Dabei wird eine Dachantenne bereitgestellt, die mindestens ein Mikrofon und mindestens eine Sendeempfangseinrichtung für Nahfeldfunk aufweist. Anschließend wird fortwährend innerhalb eines Sendebereichs die Sendeempfangseinrichtung zur Detektion der Anwesenheit einer personalisierten Sendevorrichtung eines Benutzers abgefragt. Ein Benutzer wird authentifiziert durch prüfen, ob die personalisierte Sendevorrichtung eine zur Freigabe einer Sprachsteuerung des Kraftfahrzeugs autorisierte Sendevorrichtung ist. Bei erfolgreicher Authentifizierung wird eine Spracherkennung zum Erkennen einer Spracheingabe des Benutzers mit dem mindestens einen Mikrofon empfangen und anschließend ausgewertet zum Detektieren eines Steuerbefehls der Spracheingabe. Schließlich wird ein Steuerbefehl ausgeführt zum Steuern mindestens einer Fahrzeugfunktion. Die Erfindung betrifft überdies ein entsprechendes Dachantennenelement sowie ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Dachantennenelement.
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Dabei ergibt sich der Nachteil, dass eine Verarbeitung eines empfangenen Sprachsignals außerhalb eines Kraftfahrzeugs mit mehreren Verarbeitungseinheiten durchgeführt werden muss. Ebenfalls müssen zwei Sprachverarbeitungsalgorithmen angewendet werden. Insbesondere werden dadurch eine erhöhte Rechenleistung und eine erhöhte Verarbeitungszeit benötigt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren, ein Computerprogrammprodukt, eine Signalverarbeitungsvorrichtung und ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, mit welchem beziehungsweise mit welcher eine Sprachsteuerung einer Fahrzeugfunktion von außerhalb des Fahrzeugs verbessert werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren, ein Computerprogrammprodukt, eine Weisungssignalverarbeitungsvorrichtung und Kraftfahrzeug gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Sinnvolle Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verarbeitung eines akustischen Weisungssignals, welches ein Weisungssignal zur Weisungssteuerung zumindest einer Fahrzeugfunktion eines Kraftfahrzeugs von außerhalb des Fahrzeugs ist. Das Weisungssignal wird durch mindestens ein Mikrofon einer Erfassungseinheit in einem Dachantennenmodul eines Kraftfahrzeugs in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs empfangen. Eine Signalvorverarbeitung des Weisungssignals wird in dem Dachantennenmodul durchgeführt, wobei bei der Weisungssignalvorverarbeitung zumindest ein störender Rauschsignalanteil im Weisungssignal eliminiert wird. Nach der Signalvorverarbeitung wird eine Signalnachverarbeitung des Weisungssignals in dem Dachantennenmodul mit einer Verarbeitungseinheit des Dachantennenmoduls durchgeführt. Bei der Signalnachverarbeitung wird das Weisungssignal bezüglich eines Weisungsinhalts, welches einen Auslöser einer Fahrzeugfunktion des Kraftfahrzeugs charakterisiert, ausgewertet. Mit dem ausgewerteten Weisungsinhalt des Weisungssignals wird ein Steuersignal zum Auslösen eines spezifischen Betriebsverhaltens in dem Dachantennenmodul erzeugt. Dadurch wird eine Signalverarbeitung eines akustischen Weisungssignals effizienter gestaltet. Denn es wird umfänglich eine Verarbeitung in einer Funktionseinheit des Fahrzeugs, nämlich dem Dachantennenmodul durchgeführt. Die Signalverarbeitung kann dadurch auch schneller erfolgen.
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Insbesondere kann die Signalvorverarbeitung komplett in dem Dachantennenmodul durchgeführt werden, wobei dadurch die gesamte Signalvorverarbeitung des Weisungssignals vorzugsweise in dem Dachantennenmodul durchgeführt wird. Insbesondere wird die Eliminierung des störenden Rauschsignalanteils mit der Signalvorverarbeitung in einem Prozessor des Dachantennenmoduls durchgeführt. Ebenso kann die Signalnachverarbeitung als komplette beziehungsweise gesamte Signalnachverarbeitung des Weisungssignals in dem Dachantennenmodul durchgeführt werden. Durch eine komplette Signalverarbeitung, also die gesamte Signalvorverarbeitung und die gesamte Signalnachverarbeitung in dem einzigen Dachantennenmodul, kann insbesondere erheblich Rechenleistung und Verarbeitungszeit minimiert werden. Durch die komplette Signalvorverarbeitung in dem Dachantennenmodul kann die Erfassung und Verarbeitung des akustischen Weisungssignals auch unabhängig von einem Prozessor oder Fahrzeugsystem des Kraftfahrzeugs, der extern zum Dachantennenmodul angeordnet ist. Dadurch kann beispielsweise ein Ruhestrom des Kraftfahrzeugs niedrig gehalten werden, da insbesondere das Dachantennenmodul eine eigene Stromversorgung besitzt. Insbesondere entfallen für die Signalverarbeitung dadurch auch Signalübertragungswege zwischen dem Dachantennenmodul und dazu externen Komponenten des Fahrzeugs. Auch Signalanteilverluste oder Signalbeeinträchtigungen oder dergleichen können dadurch vermieden werden.
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Insbesondere kann das Dachantennenmodul als Dachantenne eines Kraftfahrzeugs ausgebildet sein.
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Das akustische Weisungssignal soll insbesondere als Sprachsignal verstanden werden, wobei das Sprachsignal ein Sprachbefehl einer Person ist. Insbesondere kann die Person mit dem Sprachbefehl eine Fahrzeugfunktion aktivieren.
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Insbesondere sollen die Mikrofone der Erfassungseinheit in dem Dachantennenmodul so angeordnet sein, dass sie möglichst den gesamten Bereich der Umgebung des Kraftfahrzeugs erfassen können.
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Beispielsweise kann bei der gesamten Signalvorverarbeitung in dem Dachantennenmodul mit Hilfe einer Nebengeräuschunterdrückung das störende Rauschsignal aus dem Weisungssignal eliminiert werden. Dabei kann insbesondere ein SNR (Signal-Noise-Ratio)-Gewinn realisiert werden. Dadurch kann insbesondere die Signalqualität des akustischen Weisungssignals der Person verbessert werden und eine qualitativ höhere Erfassung durch die Erfassungseinheit erreicht werden.
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Bei der Signalnachverarbeitung beziehungsweise der gesamten Signalnachverarbeitung des Weisungssignals kann der Weisungsinhalt des akustischen Weisungssignals dahingehend ausgewertet werden, dass die Weisung, insbesondere der Person, optimal ausgewertet werden kann. Mit Hilfe des Weisungsinhalts des akustischen Weisungssignals kann insbesondere die Fahrzeugfunktion des Kraftfahrzeugs charakterisiert werden. Beispielsweise kann eine Fahrzeugfunktion ein Öffnen oder Schließen einer Fahrzeugtür, ein Öffnen oder Schließen eines Kofferraums des Fahrzeugs, ein Ansteuern einer Lichteinheit des Fahrzeugs, eine Bedienung eines Multimediasystems des Fahrzeugs oder ein Steuerbefehl für etwaige Fahrzeugsysteme sein.
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Beispielsweise kann mit einer Steuervorrichtung in dem Dachantennenmodul mit Hilfe des ausgewerteten Weisungsinhaltes des akustischen Weisungssignals das Steuersignal erzeugt werden. Insbesondere kann mit dem Steuersignal das Auslösen des spezifischen Betriebsverhaltens einer Fahrzeugfunktion des Kraftfahrzeugs in dem Dachantennenmodul erzeugt werden.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass eine gesamte Signalverarbeitungskette des Weisungssignals, beginnend beim Empfangen des Weisungssignals bis zum Fertigstellen des Steuersignals in dem Dachantennenmodul durchgeführt wird. Insbesondere kann die gesamte Signalverarbeitungskette des Weisungssignals mit Empfangen des Weisungssignals und mit der gesamten Signalvorverarbeitung und der gesamten Signalnachverarbeitung und das Erzeugen des Steuersignals ausschließlich in dem Dachantennenmodul durchgeführt werden. Dadurch können die oben genannten Vorteile nochmals verbessert erreicht werden. Durch die ausschließliche Verarbeitung der gesamten Signalverarbeitungskette des Weisungssignals in dem Dachantennenmodul können insbesondere Fahrzeugkomponenten oder Fahrzeugprozessoren unberührt gelassen werden, so dass diese für die Verarbeitung des akustischen Weisungssignals nicht benötigt und daher nicht von einem beispielsweise Ruhemodus aufgeweckt werden müssen. Dadurch kann insbesondere Strom und Energie des Kraftfahrzeugs eingespart werden. Beispielsweise kann die Durchführung der gesamten Signalverarbeitungskette des Weisungssignals mit einem Prozessor in dem Dachantennenmodul durchgeführt werden, insbesondere kann beispielsweise die Verarbeitung des akustischen Weisungssignals komplett mit einem einzigen Softwareprogramm in dem Prozessor durchgeführt werden.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass bei der Signalvorverarbeitung das Weisungssignal dahingehend ausgewertet wird, ob es ein Trigger-Weisungssignal aufweist und im Fall, dass das Trigger-Weisungssignal vorhanden ist, die weitere Auswertung des Weisungssignals ausgeführt wird. Durch Auswirken eines Trigger-Weisungssignals kann insbesondere ein unbeabsichtigtes oder versehentliches akustisches Weisungssignal, insbesondere ein anderes Sprachsignal, herausgefiltert werden, so dass die Verarbeitung des akustischen Weisungssignals nicht durchgeführt wird und dadurch keine unnötigen Verarbeitungsschritte und Rechenleistungen verbraucht werden. Beispielsweise kann das Trigger-Weisungssignal ein Trigger-Sprachsignal sein, beispielsweise „Mein Audi“ lauten. Erst nach erfolgreicher Auswertung des Trigger-Weisungssignals wird der weitere Inhalt des akustischen Weisungssignals verarbeitet. Beispielsweise kann das Trigger-Weisungssignal beziehungsweise ein Trigger-Wort in einem Speicher der Verarbeitungseinheit hinterlegt sein. Dadurch können beispielsweise mehrere Trigger-Worte als Trigger-Weisungssignale bereitgestellt werden.
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Es ist vorgesehen, dass die Signalvorverarbeitung und/oder die Signalnachverarbeitung mit einem gemeinsamen Weisungserkennungsalgorithmus, insbesondere einem Spracherkennungsalgorithmus, welcher insbesondere in einer zentrale Verarbeitungseinheit des Dachantennenmoduls enthalten ist, in dem Dachantennenmodul ausgeführt wird. Insbesondere kann die Signalvorverarbeitung und/oder die Signalnachverarbeitung beziehungsweise die gesamte Signalverarbeitungskette mit einem einzigen Weisungserkennungsalgorithmus, insbesondere einem Spracherkennungsalgorithmus, der zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) des Dachantennenmoduls durchgeführt werden. Dadurch können Signalanteilverluste im Vergleich zu mehreren separaten Sprachalgorithmen vermieden werden. Des Weiteren kann dadurch auch eine lückenlose und/oder redundanzfreie Spracherkennung erfolgen. Ein eventuelles teilweise doppeltes Verarbeiten oder ein teilweises gar nicht Verarbeiten des Signals bezüglich der Spracherkennung, wie dies bei mehreren separaten und in unterschiedlichen Komponenten abgelegten Spracherkennungsalgorithmen der Fall sein kann, wird dadurch vermieden.
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Durch Verwendung eines einzigen Weisungserkennungsalgorithmus, insbesondere einem Spracherkennungsalgorithmus, kann eine effizientere Auswertung beziehungsweise Verarbeitung des akustischen Weisungssignals durchgeführt werden. Ebenso können durch Verwendung eines einzigen Weisungserkennungsalgorithmus, insbesondere einem Spracherkennungsalgorithmus, Kosten in der Programmierung des Algorithmus und in dem gesamten Softwarepaket reduziert werden. Insbesondere kann durch Verwendung eines einzigen Weisungserkennungsalgorithmus, insbesondere einem Spracherkennungsalgorithmus, eine schnellere und zielführendere Auswertung beziehungsweise Verarbeitung des akustischen Weisungssignals durchgeführt werden. Durch Verwendung eines einzigen Spracherkennungsalgorithmus kann dieser besser in die zentrale Verarbeitungseinheit integriert werden. Im Gegensatz müsste beispielsweise bei Verwendung von mehreren Spracherkennungsalgorithmen, welche in unterschiedliche Verarbeitungseinheiten integriert sind, eine viel komplexere Verarbeitungseinheit in das Dachantennenmodul integriert werden. Insbesondere werden in der Offenbarung
DE 10 2017 218 542 A1 zwei unterschiedliche Spracherkennungsalgorithmen verwendet, welche jeweils in eine separate Verarbeitungseinheit integriert sind und diese beiden Signalverarbeitungseinheiten an unterschiedlichen Orten des Kraftfahrzeugs montiert sind. Dadurch ergibt sich im Gegensatz zur Offenbarung
DE 10 2017 218 542 A1 der Vorteil, dass ein kompakter Aufbau und eine kompakte Verarbeitung des akustischen Weisungssignals durchgeführt werden kann.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass mit dem Weisungserkennungsalgorithmus, insbesondere einem Spracherkennungsalgorithmus, eine Realspracherkennung durchgeführt wird und mit der Realspracherkennung das Sprachsignal bezüglich des Sprachsignals beziehungsweise das akustische Weisungssignal bezüglich des Weisungsinhalts ausgewertet wird. Insbesondere wird der einzige Spracherkennungsalgorithmus für die Realspracherkennung verwendet. Die Realspracherkennung erfolgt beispielsweise bei der Signalnachverarbeitung beziehungsweise der kompletten Signalnachverarbeitung des empfangenen akustischen Weisungssignals. Die Realspracherkennung wird dann durchgeführt wird, wenn bei der Signalvorverarbeitung das Weisungssignal erfolgreich anhand des Trigger-Weisungssignals ausgewertet werden konnte. Mit Hilfe der Realspracherkennung wird insbesondere der Weisungsinhalt ausgewertet, welcher beispielsweise ein Auslösen der Fahrzeugfunktion des Kraftfahrzeugs charakterisiert. Mit Hilfe der Realspracherkennung kann insbesondere der ausgewertete Weisungsinhalt des Weisungssignals bereitgestellt werden, mit welchem anschließend ein Steuersignal in dem Dachantennenmodul erzeugt werden kann. Beispielsweise kann die Realspracherkennung in der zentralen Verarbeitungseinheit des Dachantennenmoduls durchgeführt werden. Beispielsweise kann mit der Realspracherkennung der gesprochene Sprachbefehl der Person detektiert beziehungsweise ausgewertet werden.
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Beispielsweise kann die zentrale Verarbeitungseinheit in die Verarbeitungseinheit des Dachantennenmoduls integriert sein.
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In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das erzeugte Steuersignal an zumindest eine Funktionseinheit des Fahrzeugs zum Auslösen der Fahrzeugfunktion übersandt wird. Dadurch kann mit dem erfassten akustischen Weisungssignal der Person die Fahrzeugfunktion ohne Betätigen einer Bedienvorrichtung durchgeführt werden. Das erzeugte Steuersignal mit der Verarbeitungseinheit des Dachantennenmoduls, welches anhand des Weisungsinhalts bestimmt worden ist, kann insbesondere an eine oder mehrere Funktionseinheiten des Fahrzeugs übermittelt werden. Mit Hilfe des Steuersignals kann insbesondere eine Fahrzeugfunktion des Fahrzeugs ausgelöst oder aktiviert werden. Beispielsweise kann es bei der Funktionseinheit um ein Multimediasystem oder um ein Fahrzeugführungssystem handeln.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Steuersignal mit einer Steuereinheit des Dachantennenmoduls erzeugt wird und die Steuereinheit das Steuersignal über ein Feldbussystem des Kraftfahrzeugs an die Funktionseinheit des Kraftfahrzeugs übermittelt wird. Insbesondere wird das Steuersignal abhängig von dem ausgewerteten Weisungsinhalt des akustischen Weisungssignals mit der Steuereinheit erzeugt. Die Steuereinheit ist insbesondere Teil des Dachantennenmoduls. Das Erzeugen des Steuersignals wird insbesondere in der gesamten Signalnachverarbeitung des akustischen Weisungssignals in dem Dachantennenmodul durchgeführt. Beispielsweise kann es sich bei dem Feldbussystem um einen CAN-Bus, Flex-Ray-Bus, LIN-Bus oder um ein anderes Bussystem handeln. Mit dem Feldbussystem kann das erzeugte Steuersignal effizient und schnell an die entsprechende Funktionseinheit des Kraftfahrzeugs übersendet werden, so dass die Funktionseinheit das Auslösen der entsprechenden Fahrzeugfunktion ausüben kann.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogrammprodukt, aufweisend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogrammprodukts durch einen Computer diesen veranlassen, ein Verfahren nach einem der vorher geschilderten Aspekte auszuführen. Beispielsweise kann das Computerprogrammprodukt Teil der zentralen Verarbeitungseinheit des Dachantennenmoduls sein, und das Computerprogrammprodukt kann beispielsweise den gesamten einzigen Weisungserkennungsalgorithmus, insbesondere einem Spracherkennungsalgorithmus, beinhalten. Insbesondere kann mit dem Computerprogrammprodukt die gesamte Signalverarbeitungskette des Weisungssignals, beginnend beim Empfang des Weisungssignals bis zum Fertigstellen des Steuersignals ausschließlich in dem Dachantennenmodul verwendet werden. Beispielsweise können mit dem Computerprogrammprodukt die Signalvorverarbeitung und die Signalnachverarbeitung durchgeführt werden.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Weisungssignalverarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten eines akustischen Weisungssignals, insbesondere eine Sprachverarbeitungsvorrichtung, mit einem Dachantennenmodul für ein Kraftfahrzeug mit zumindest einem Mikrofon, mit einer Erfassungseinheit, mit einer Positionsbestimmungseinheit und mit einer Sprachverarbeitungseinheit, wobei die Weisungssignalverarbeitungsvorrichtung zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorher geschilderten Aspekte ausgebildet ist. Insbesondere wird das Verfahren mit der Weisungssignalverarbeitungseinheit durchgeführt. Mit der Weisungsverarbeitungsvorrichtung kann insbesondere eine Signalvorverarbeitung und/oder eine Signalnachverarbeitung eines empfangenen akustischen Weisungssignals, welches ein Weisungssignal zur Weisungssteuerung zumindest einer Fahrzeugfunktion des Kraftfahrzeugs von außerhalb des Kraftfahrzeugs, ist, durchgeführt werden. Beispielsweise kann die Weisungssignalverarbeitungsvorrichtung mehrere Mikrofone umfassen, welche in das Dachantennenmodul integriert sind. Mit der Weisungssignalverarbeitungsvorrichtung kann insbesondere die gesamte Signalverarbeitungskette des akustischen Weisungssignals, beginnend beim Empfang des Weisungssignals bis zum Fertigstellen eines Steuersignals ausschließlich in dem Dachantennenmodul durchgeführt werden. Mit dem Steuersignal kann insbesondere eine Funktionseinheit des Fahrzeugs zum Auslösen einer Fahrzeugfunktion angesteuert werden.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Weisungssignalverarbeitungsvorrichtung wie sie in den vorherigen Ausführungsbeispielen genannt worden ist. Bei dem Kraftfahrzeug kann es sich beispielsweise um ein autonom fahrendes Fahrzeug, ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug handeln. Beispielsweise kann die Weisungssignalverarbeitungsvorrichtung eine Positionsbestimmungseinheit umfassen. Mit der Positionsbestimmungseinheit kann beispielsweise eine Position einer Signalquelle eines akustischen Weisungssignals bestimmt werden. Die Positionsbestimmungseinheit kann beispielsweise in einem Dachantennenmodul des Kraftfahrzeugs ausgebildet sein. Mit der Positionsbestimmungseinheit kann insbesondere zumindest ein Mikrofon einer Erfassungseinheit des Dachantennenmoduls so ausgerichtet werden, dass sich die Signalquelle des akustischen Weisungssignals in einem Empfangsbereich des zumindest einen Mikrofons befindet.
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Beispielsweise kann die Positionsbestimmungseinheit die Position der Signalquelle, insbesondere einer Person, mittels Auswertung eines erfassten Schlüsselwortes beziehungsweise eines erfassten Schlüsselsatzes durchführen. Beispielsweise kann das Schlüsselwort beziehungsweise der Schlüsselsatz „Hey Audi“ lauten. Das Schlüsselwort beziehungsweise der Schlüsselsatz kann beispielsweise durch ein Mikrofon der Weisungssignalverarbeitungsvorrichtung eines Dachantennenmoduls erfasst werden. Anschließend kann das erfasste Schlüsselwort mittels einer Sprachverarbeitungsvorrichtung, insbesondere mit einem Strahlformungsalgorithmus, ausgewertet werden. Daraufhin kann die Positionsbestimmungseinheit anhand der ausgewerteten Informationen zumindest ein Mikrofon der Weisungssignalverarbeitungsvorrichtung derart ansteuern, dass das Mikrofon in Richtung der Signalquelle ausgerichtet wird.
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Eine weitere Möglichkeit zur Positionsbestimmung der Signalquelle kann mittels Detektion einer Sendevorrichtung erfolgen. Hierbei kann die Positionsbestimmungseinheit mit der Sendevorrichtung gekoppelt werden. Bei der drahtlos arbeitenden Sendevorrichtung kann es sich beispielsweise um einen Fahrzeugschlüssel oder ein tragbares Kommunikationsendgerät der Person handeln. Nach Detektion der Sendevorrichtung kann durch die Positionsbestimmungseinheit das zumindest eine Mikrofon in Richtung der Person ausgerichtet werden.
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Beispielsweise kann das erfasste akustische Weisungssignal in einer Speichereinheit des Dachantennenmoduls zwischengespeichert werden.
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Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.
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Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.
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Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.
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Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung eines Dachantennenmoduls für ein Fahrzeug zur Verarbeitung eines akustischen Signals ;
- 2 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer Weisungssignalverarbeitungsvorrichtung.
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Die 1 zeigt ein Dachantennenmodul 1 für ein Fahrzeug. Das Dachantennenmodul 1 ist insbesondere zur Verarbeitung eines akustischen Weisungssignals 2 (vergleiche 2) ausgebildet. Bei dem akustischen Weisungssignal 2 kann es sich beispielsweise um ein gesprochenes Sprachsignal einer Person 3 (vergleiche 2) handeln. Bei dem Weisungssignal 2 kann es sich beispielsweise um ein Weisungssignal zur Weisungssteuerung zumindest einer Fahrzeugfunktion eines Kraftfahrzeugs 4 (vergleiche 2) von außerhalb des Kraftfahrzeugs 4 handeln. Insbesondere kann das Weisungssignal 2 durch zumindest ein Mikrofon 5a, hier mehrere Mikrofone, 5a, 5b, 5c, 5d, 5eund 5f, einer Erfassungseinheit 6 in dem Dachantennenmodul 1 des Kraftfahrzeugs 4 empfangen werden. Insbesondere kann in dem Dachantennenmodul 1 eine gesamte Signalvorverarbeitung des akustisch empfangenen Weisungssignals 2 durchgeführt werden. Insbesondere kann bei der Signalvorverarbeitung des akustischen Weisungssignals 2 zumindest ein störendes Rauschsignal im Weisungssignal 2 eliminiert werden. Beispielsweise kann bei der Signalvorverarbeitung das akustische Weisungssignal 2 dahingehend ausgewertet werden, ob ein Trigger-Weisungssignal beziehungsweise ein Trigger-Wort vorhanden ist, und im Falle, dass das Trigger-Weisungssignal vorhanden ist, kann die weitere Auswertung des akustischen Weisungssignals 2 weiter ausgeführt werden.
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Insbesondere erfolgt nach der Signalvorverarbeitung eine Signalnachverarbeitung des empfangenen akustischen Weisungssignals 2 in dem Dachantennenmodul 1 mit einer Verarbeitungseinheit 7 des Dachantennenmoduls 1. Die Signalverarbeitungseinheit 7 kann in das Dachantennenmodul 1 des Kraftfahrzeugs 4 integriert sein. Mit der Verarbeitungseinheit 7 kann beispielsweise die Signalvorverarbeitung und die Signalnachverarbeitung des akustischen Weisungssignals 2 durchgeführt werden. Insbesondere kann mit der Verarbeitungseinheit 7 eine gesamte Signalverarbeitungskette des akustischen Weisungssignals 2, beginnend beim Empfangen des Weisungssignals 2 mit der Erfassungseinheit 6 bis zum Fertigstellen eines Steuersignals ausschließlich in dem Dachantennenmodul 1 durchgeführt werden. Insbesondere kann mit der Signalverarbeitungseinheit 7 eine gesamte Signalvorverarbeitung und eine gesamte Signalnachverarbeitung des akustischen Weisungssignals 2 in dem Dachantennenmodul 1 durchgeführt werden.
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Beispielsweise kann bei der Signalnachverarbeitung des akustischen Weisungssignals 2 das Weisungssignal 2 bezüglich eines Weisungsinhaltes ausgewertet werden. Mit dem Weisungsinhalt kann beispielsweise ein Auslösen einer Fahrzeugfunktion des Kraftfahrzeugs 4 charakterisiert werden. Der Weisungsinhalt kann insbesondere mit einer Realspracherkennung eines Weisungserkennungsalgorithmus, insbesondere eines Spracherkennungsalgorithmus, durchgeführt werden. Mit der Realspracherkennung kann das akustische Weisungssignal 2 bezüglich dessen Weisungsinhalts ausgewertet werden. Mit dem Weisungserkennungsalgorithmus, insbesondere dem Spracherkennungsalgorithmus, welcher insbesondere in eine zentrale Verarbeitungseinheit 8 des Dachantennenmoduls 1 implementiert ist, kann vorzugsweise die Realspracherkennung durchgeführt werden. Bei der zentralen Verarbeitungseinheit 8 kann es sich beispielsweise um einen Prozessor oder um eine CPU handeln.
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Mit dem Weisungserkennungsalgorithmus, insbesondere dem Spracherkennungsalgorithmus kann insbesondere die gesamte Signalvorverarbeitung und/oder die gesamte Signalnachverarbeitung des akustisch empfangenen Weisungssignals 2 durchgeführt werden. Insbesondere handelt es sich bei dem Weisungserkennungsalgorithmus, insbesondere dem Spracherkennungsalgorithmus, um einen einzigen Algorithmus, mit welchem die Signalvorverarbeitung und/oder die Signalnachverarbeitung gemeinsam durchgeführt werden kann.
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Mit dem durch den Weisungserkennungsalgorithmus, insbesondere dem Spracherkennungsalgorithmus, ausgewerteten akustischen Weisungssignal 2 und dessen Weisungsinhalt kann mit Hilfe einer Steuereinheit 9 ein Steuersignal zum Auslösen einer Fahrzeugfunktion in dem Dachantennenmodul 1 erzeugt werden. Die Steuereinheit 9 ist insbesondere in das Dachantennenmodul 1 des Fahrzeugs 4 integriert. Mit der Steuereinheit 9 kann das erzeugte Steuersignal an zumindest eine Funktionseinheit 10 (vergleiche 2) des Kraftfahrzeugs 4 übermittelt werden. Mit dem Steuersignal kann insbesondere die Funktionseinheit 10 dahingehend gesteuert werden, um ein Auslösen der Fahrzeugfunktion zu starten. Insbesondere kann das Steuersignal mit der Steuereinheit 9 des Dachantennenmoduls 1 erzeugt werden, und die Steuereinheit 9 kann das Steuersignal über ein Feldbussystem 13, das beispielsweise einen CAN-Bus und/oder einen Flex-Ray-Bus aufweisen kann, des Kraftfahrzeugs 4 an die zumindest eine Funktionseinheit 10 des Kraftfahrzeugs 4 übersenden.
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Die 2 zeigt das Kraftfahrzeug 4 mit einer Weisungssignalverarbeitungsvorrichtung 11. Mit der Weisungssignalverarbeitungsvorrichtung 11 kann insbesondere das akustische Weisungssignal 2, welches ein Weisungssignal 2 zur Weisungssteuerung zumindest einer Fahrzeugfunktion des Kraftfahrzeugs 4 von außerhalb des Kraftfahrzeugs 4 ist, verarbeitet werden. Die Weisungssignalverarbeitungsvorrichtung 11 weist insbesondere das Dachantennenmodul 1 des Kraftfahrzeugs 4 und zumindest eines der Mikrofone 5a bis 5f auf. Ebenfalls weist die Weisungssignalverarbeitungsvorrichtung 11 die Erfassungseinheit 6 auf, mit welcher das akustische Weisungssignal 2 empfangen werden kann. Insbesondere weist die Weisungssignalverarbeitungsvorrichtung 11 die Verarbeitungseinheit 7, mit welcher die Signalvorverarbeitung und die Signalnachverarbeitung des akustischen Weisungssignals 2 durchgeführt werden kann. Ebenso weist die Weisungssignalverarbeitungsvorrichtung 11 die Steuereinheit 9 des Dachantennenmoduls 1, mit welcher das Steuersignal in Abhängigkeit des Weisungsinhalts des akustischen Weisungssignals 2 erzeugt werden kann.
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Die Weisungssignalverarbeitungsvorrichtung 11 weist eine Positionsbestimmungseinheit 12 (vergleiche 1) auf, wobei mit der Positionsbestimmungseinheit 12 eine Position einer Signalquelle des akustischen Weisungssignals 2 in der Umgebung des Kraftfahrzeugs 4 durchgeführt werden kann. Insbesondere kann mit der Positionsbestimmungseinheit 12 die Position der Person 3, welche in diesem Beispiel die Signalquelle des akustischen Weisungssignals 2 darstellt, bestimmt werden. Mit Hilfe der Positionsbestimmungseinheit 12 kann die Erfassungseinheit 6 die Mikrofone 12a, 5a bis 5f so ausrichten, dass sich die Signalquelle des akustischen Weisungssignals 2 in einem idealen Empfangsbereich eines der Mikrofone 12a, 5a bis 5f befindet.
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Insbesondere kann die Weisungssignalverarbeitungsvorrichtung 11 eine Speichereinheit 13 (vergleiche 1) umfassen. Die Speichereinheit 13 kann Teil des Dachantennenmoduls 1 sein. In der Speichereinheit 13 kann beispielsweise das empfangene akustische Weisungssignal 2 zwischengespeichert werden und bei der Verarbeitung mit Hilfe der Signalvorverarbeitung und/oder der Signalnachverarbeitung wieder aufgerufen werden.
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Beispielsweise kann die Weisungssignalverarbeitungsvorrichtung 11 mit Hilfe der Steuereinheit 9 das erzeugte Steuersignal über ein Feldbussystem des Kraftfahrzeugs 4 an die Funktionseinheit 10 des Kraftfahrzeugs 4 übersenden.
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Allgemein ist auch vorgesehen, dass das Dachantennenmodul 1 zumindest eine Antenne aufweist, mit welcher auch Signale beispielsweise für ein Navigationssystem des Kraftfahrzeugs 4 und/oder für ein Infotainmentsystem des Kraftfahrzeugs 4 empfangen werden.
