DE19730935A1 - Verfahren zum Generieren einer Sprachausgabe und Navigationssystem - Google Patents

Verfahren zum Generieren einer Sprachausgabe und Navigationssystem

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Generieren einer Sprachausgabe für ein Navigationssystems und ein hierfür ge­ eignetes Navigationssystem.
Navigationssysteme für landgebundene Fahrzeuge benötigen eine umfangreiche Mensch-Maschine-Schnittstelle. Damit der Benut­ zer eines Navigationssystems nicht durch einen zusätzlichen visuellen Reiz von der Straße abgelenkt wird, kommt einer Sprachausgabe von Leitinformation (Sprachanweisung) eine wachsende Bedeutung zu. Die Summe der möglichen akustischen Anweisungen wird auf das einmalige Vorkommen der Satzbestand­ teile oder Satzfragmente (Token) heruntergebrochen. Die Re­ konstruktion der Sätze in einem Sprachsynthesesystem erfolgt aus den Satzfragmenten, die in einer Satztabelle oder Anwei­ sungsliste gespeichert sind.
Für einen Fahrzeugführer ist es besonders wichtig, daß die Sprachausgabe zur Ankündigung eines Fahrmanövers einerseits rechtzeitig abgeschlossen ist und andererseits nicht zu lange zurückliegt.
Jedoch ergeben sich für Sprachanweisungen in Abhängigkeit von ihren Inhalten, der gewählten Sprache und der Person des Sprechers, dessen Sprachaufzeichnung einer Sprachausgabe zu­ grunde liegt, grundsätzlich unterschiedliche Ausgabezeiten für eine Sprachausgabe.
Es ist ein Ziel der Erfindung ein Verfahren und ein Navigati­ onssystem bereitzustellen, das eine zeitlich genau terminier­ te Sprachausgabe zuläßt.
Dieses Ziel wird mit einem Verfahren und einem Navigationssy­ stem erreicht, wie es in den unabhängigen Ansprüchen defi­ niert ist. Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Um eine korrekt terminierte Sprachausgabe herbeizuführen, so daß sich ein Fahrzeugführer auf ein Manöver rechtzeitig vor­ bereiten kann, wird der Applikations-Software die Ausgabezeit der ausgewählten Sprachanweisung mitgeteilt. Die Ausgabezeit wird bevorzugt mit der Liste der Sprachanweisungen abgespei­ chert, wodurch sich eine besonders einfache, übersichtliche Zuordnung und Verwaltung der Ausgabezeit ergibt.
Besonders vorteilhaft ist, daß die Sprachausgabe zur Ankündi­ gung eines bevorstehendes Manövers auf ein bestimmtes Schlüs­ selwort (beispielsweise eine Entfernungsangabe oder die ein­ zuschlagende Richtung) zeitlich abgestimmt werden kann und zwar unabhängig vom Satzbau der ausgewählten Sprache.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird eine Anweisungsli­ ste mit allen verfügbaren Sprachausgaben von einem Massespei­ cher zusammen mit einer neu ausgewählten Sprache in den Ar­ beitsspeicher des Navigationssystems geladen und dort dyna­ misch verwaltet. Jeder Sprachanweisung der Anweisungsliste wird eine Sprachausgabezeit zugeordnet. Die Sprachausgabezeit kann entweder die Dauer der Sprachausgabe oder ein hiermit berechneter Zeitpunkt sein, insbesondere der Beginn der Sprachausgabe. Mit dieser Information läßt sich der optimale Beginn einer Sprachausgabe steuern, so daß das Schlüsselwort eine definierte Zeitspanne vor Ausführung eines Manövers be­ endet ist.
Die Sprachausgabe zeit oder Längeninformation wird zusammen mit der entsprechenden Sprachanweisung in der Anweisungsliste gespeichert. Durch Rückgriff auf die Sprachausgabezeit oder Längeninformation läßt sich jede Sprachausgabe in jeder Spra­ che zeitlich exakt beginnen und abschließen.
Die Sprachanweisungen werden also um eine Information zur Ausgabezeit oder dem Zeitpunkt des Beginns der Sprachausgabe ergänzt.
Die erfindungsgemäß zeitlich genau bestimmte Sprachausgabe informiert einen Benutzer nicht zu früh vor einem Ereignis oder einem Manöver, so daß der Benutzer nicht verunsichert wird oder sich nicht korrekt an die Sprachausgabe erinnert. Die Sprachausgabe erfolgt aber auch nicht zu spät, so daß dem Benutzer stets die optimale Vorbereitungszeit eingeräumt wer­ den kann. Eine korrekte Terminierung der Sprachausgabe ist insbesondere dann wichtig, wenn der Fahrer sich voll auf den Straßenverkehr konzentrieren muß und der Ausgabe der Leitin­ formation des Navigationssystems nur begrenzte Aufmerksamkeit schenkt.
Werden Sprachanweisungen von einer externen Station an ein Fahrzeug übermittelt, beispielsweise über Funk, Funktelefon oder Infrarot, so ist es vorteilhaft, die Ausgabezeit anhand des von der Sprachanweisung belegten Speicherplatzes zu be­ rechnen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung ei­ nes Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung.
Fig. 1 zeigt ein Navigationssystem mit Sprachsynthesesystem.
Das in Fig. 1 dargestellte Navigationssystem weist eine Na­ vigations-CPU oder Mikroprozessor 1, einen Arbeitsspeicher oder RAM 2, ein Sprachsynthesesystem 3 und einen Massespei­ cher oder CD-ROM 4 auf.
Das RAM 2, das als Arbeitsspeicher für den Mikroprozessor 1 dient, hat ein Navigations-Software-Modul 21 und ein Sprach­ ausgabe-Software-Modul 22 oder Sprachtreiber einer Navigati­ onssoftware geladen. Das Navigations-Software-Modul 21 be­ rechnet unter anderem eine optimale Route zwischen einem Startpunkt und einem Zielpunkt und die zugehörigen Manöver mit den auszugebenden Anweisungen oder Leitinformationen an einen Benutzer oder Fahrzeugführer.
Obwohl aus Gründen einer einfachen Darstellung der Arbeits­ speicher nur mit einem RAM erläutert ist, ist es vorteilhaft, das Navigations-Software-Modul und das Sprachausgabe- Software-Modul in einem nicht-flüchtigen Arbeitsspeicher zu speichern. Hierzu eignet sich insbesondere ein sogenannter Flash-Speicher oder EEPROM. Ein weiterer, separater Flash- Speicher für die Sprachdaten kann sowohl vom Mikroprozessor 1 als auch vom Sprachsynthesesystem 3 gemeinsam genutzt werden. Bei den Sprachdaten handelt es sich um digitalisierte oder synthetisierte Sprache, um die Tabelle der Satzfragmente (Token) und einer Anweisungsliste 221 mit allen zur Verfügung stehenden Sätzen oder Sprachanweisungen L1 bis Ln für das Sprachausgabe-Software-Modul 22. Dabei handelt es sich bei jeder Sprachanweisung L um eine bestimmte Abfolge von Satz­ fragmenten.
Ist die Anweisungsliste 221 im selben "Datenpacket" enthalten wie die zugehörige Tabelle der Satzfragmente und die digita­ lisierte Sprache und nicht im Navigations-Software-Modul, so ist gewährleistet, daß die Anweisungsliste unabhängig von der gewählten Sprache und dem Sprecher immer zur Tabelle der Satzfragmente paßt.
Im Sprachausgabe-Software-Modul 22 wird die Anweisungsliste 221 verwaltet. Dabei ist in der Anweisungsliste 221 zu jeder Sprachanweisung L die zugehörige Dauer der Sprachausgabe, al­ so eine Ausgabezeit t, abgespeichert.
Eine Sprachanweisung L wird vom Navigations-Software-Modul 21 ausgewählt und dem Sprachausgabe-Software-Modul 22 über eine Sprachausgabe-Definitions-Schnittstelle 23 mitgeteilt. Die Auswahl der Sprachanweisung erfolgt über eine im Navigations- Software-Modul 21 vorhandene Indexliste 211. Dabei ist einem Index der Indexliste 211 eine Sprachanweisung L der Anwei­ sungsliste 221 des Sprachausgabe-Software-Moduls 22 zugeord­ net.
Damit das Navigations-Software-Modul 21 eine Sprachausgabe im Hinblick auf einen Ort, für den eine Sprachanweisung oder Leitinformation ausgegeben werden soll, so rechtzeitig ausge­ ben kann, daß eine ausreichende, aber nicht zu lange Vorbe­ reitungszeit für den Benutzer gewährleistet ist, muß die Dau­ er der Sprachausgabe (Ausgabezeit) bekannt sein. Hierzu wird bei einem erstmaligen Laden einer Sprache von der CD-ROM 4 die Anweisungsliste 221 mit den in der gewählten Sprache zur Verfügung stehenden Sprachanweisungen L in das RAM 2 des Na­ vigations-Mikroprozessors 1, also dem Arbeitsspeicher der Ap­ plikations-Software, geladen. Zusätzlich werden die Ausgabe­ zeiten t der Sprachanweisungen L für die gewählte Sprache und den gewählten Sprecher ebenfalls von der CD-ROM 4 gelesen und in der Anweisungsliste 221 zur jeweiligen Sprachanweisung L gespeichert. Die Sprachanweisungen L und die für die gewählte Sprache und den gewählten Sprecher zugehörigen Ausgabezeiten t werden also in einen Speicherbereich zusammengeführt.
Die Ausgabezeit t oder Längeninformation kann die Dauer des gesamten Satzes, die Dauer vom Satzbeginn bis zu einem Schlüsselwort oder von dem Schlüsselwort bis zum Satzende be­ inhalten. Das Schlüsselwort kann beispielsweise eine Rich­ tungsangabe oder eine Entfernungsangabe sein.
In einen Arbeitsspeicher 31 des Sprachsynthesesystems 3, bei dem es sich um einen digitalen Signalprozessor (DSP) handeln kann, werden lediglich Satzfragmente oder Token von der CD- ROM geladen. Die Ausgabe aufeinanderfolgender Token wird von einer Sprachanweisung L gesteuert. Es wird also nicht von der Möglichkeit moderner Sprachsynthesizer Gebrauch gemacht, die vollständigen zur Verfügung stehenden Sprachanweisungen oder Sätze im Arbeitsspeicher 31 des Sprachsynthesesystems zu speichern. Vielmehr erfolgt eine dynamische Verwaltung der Sprachanweisungen im Applikations-Arbeitsspeicher des Naviga­ tionssystems.
Aufgrund des Umstands, daß grundsätzlich die Verwaltung der Sprachanweisungen L im Arbeitsspeicher des Mikroprozessors 1 und nicht im begrenzten Arbeitsspeicher des Sprachsynthesesy­ stems 3 erfolgt, ist das vorgestellte System keinen Ein­ schränkungen hinsichtlich der Anzahl der möglichen unter­ schiedlichen Sprachanweisungen und deren Längen unterworfen.
Wenn der Mikroprozessor ein auszugebendes Manöver und eine zugehörige Sprachanweisung L berechnet hat, greift das Navi­ gations-Software-Modul 21 durch Übermittlung eines bestimmten Index aus der Indexliste 211 auf ein bestimmtes Feld der An­ weisungsliste 221 des Sprachausgabe-Software-Moduls 22 zu. In dem Feld sind die durch den Index bestimmte Sprachanweisung L und eine hierzu gehörige Ausgabezeit t. Die abgespeicherte Ausgabe zeit t der Sprachausgabe L wird dem Navigations- Software-Modul 21 mitgeteilt. Hieraus bestimmt der Mikropro­ zessor 1 unter Berücksichtigung einer Vorbereitungszeit für einen Benutzer den Beginn der Sprachausgabe. Ist der errech­ nete Zeitpunkt erreicht, veranlaßt der Mikroprozessor 1 die Sprachausgabe über das Sprachsynthesesystem 3. Dem Sprachsyn­ thesesystem 3 wird die Sprachausgabe als eine Aufeinanderfol­ ge von auszugebenden Sprachfragmenten oder Token übermittelt.

Claims (7)

1. Verfahren zum Generieren einer Sprachausgabe eines Naviga­ tionssystems mit den Schritten:
  • - eine Anweisungsliste (221) mit Sprachanweisungen (L) wird in einen Arbeitsspeicher (2) eines Mikroprozessors (1) ge­ laden,
  • - jeder Sprachanweisung (L) der Anweisungsliste (221) wird eine Ausgabezeit (t) zugeordnet,
  • - eine Sprachanweisung (L) wird von dem Mikroprozessor (1) aufgrund eines auszuführenden Manövers aus der Anweisungs­ liste (221) ausgewählt,
  • - vom Mikroprozessor (1) wird eine Sprachausgabe der Sprachanweisung (L) durch das Sprachsynthesesystem (3) zu einem Zeitpunkt veranlaßt, der wenigstens um die Ausgabe­ zeit (t) der Sprachanweisung (L) vor dem auszuführenden Ma­ növer liegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ei­ ne Ausgabezeit (t) nach dem Laden der Sprachanweisungen (L) von einem Massespeicher (4) vom Mikroprozessor (1) in der An­ weisungsliste (221) mit der zugehörigen Sprachanweisung (L) gespeichert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabezeit (t) einer Sprachanweisung (L) vom Mikro­ prozessor anhand des von einer Sprachanweisung belegten Spei­ cherplatzes berechnet.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch ein Applikations-Software-Modul (21) ein Manöver ausgewählt und eine entsprechende Sprachan­ weisung (L) festgelegt wird und die Festlegung der Sprachan­ weisung (L) an ein Sprachausgabe-Software-Modul (22) übermit­ telt wird, und daß das Sprachausgabe-Software-Modul die Aus­ gabezeit (t) der Sprachanweisung (L) an das Applikations- Software-Modul (21) übermittelt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabezeit (t) die Dauer der Sprach­ ausgabe ab dem Beginn bis zu einem definierten Wort oder ei­ ner definierten Silbe der auszugebenden Sprachanweisung (L) angibt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabezeit (t) eine Vorbereitungs­ zeit für ein Manöver berücksichtigt.
7. Navigationssystem mit einem Sprachausgabesystem, das auf­ weist:
  • - einen Mikroprozessor (1) zur Berechnung einer Route,
  • - ein Sprachsynthesesystem (3), an das der Mikroprozessor (1) Sprachausgabeinformation übergibt,
  • - eine Schnittstelle (23) zwischen einem Applikations- Software-Modul (21) und einem Sprachausgabe-Software-Modul (22), an der vom Applikations-Software-Modul (21) ein Index für eine auszugebende Sprachanweisung (L) an das Sprachaus­ gabe-Software-Modul (22) übergeben wird, und an der als Antwort eine Ausgabezeit (t) vom Sprachausgabe-Software- Modul (22) an das Applikations-Software-Modul (21) überge­ ben wird,
  • - eine Sprachausgabe-Schnittstelle (24) zwischen dem Sprach­ ausgabe-Software-Modul (22) und dem Sprachsynthesesystem (3), an der eine Sprachanweisung (L) an das Sprachsynthese­ system übergeben wird, zur Erzeugung einer Sprachausgabe zu einem Zeitpunkt, der die berechnete Ausgabezeit (t) der Sprachanweisung (L) berücksichtigt.
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