JP2002123278A - 特に自動車内で、音声信号を介して装置を制御する方法 - Google Patents

特に自動車内で、音声信号を介して装置を制御する方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、ノイズ信号効果を効果的に打ち消
し、音声信号部分の存在の誤った検出を避けることを目
的とする。 【解決手段】 本発明は、音声信号により、自動車の機
能ユニット又は、自動車内に設置されている装置（１
ａ，１ｂ）を制御する方法であって、自動車の動作状態
及び/又は動作環境に依存するノイズ信号部分と、場合
により、音声信号部分を含む、自動車内で発生する可聴
音信号が、音声認識システム（３）に与えられ、音声認
識システム（３）は、動作状態及び/又は動作環境の検
出されたデータに依存して選択され及び/又は適応され
る可聴音基準（８）を使用する方法に関連する。本発明
は、自動車の領域の音声制御に制限はされない。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、音声信号により、
自動車の機能ユニット又は、自動車内に設置されている
装置の機能ユニットを制御する方法に関する。本発明
は、この方法を実行するハードウェア構成にも関する。
【０００２】
【従来の技術】基本的には、本発明に従った方法は、装
置に与えられるノイズ信号部分が、それぞれの装置の動
作状態及び/又は動作環境に依存するどのような音声制
御される装置にも使用することが可能である。
【０００３】自動車の機能ユニット（例えば、ワイドス
クリーンワイパーモータ）と自動車内に設置された装置
（例えば、ラジオ制御、ナビゲーションシステム又は、
移動電話）の機能ユニットが、音声認識システムにより
認識される音声信号により制御されるときには、機能ユ
ニット又は装置のそれぞれの誤った制御を避けるため
に、自動車の動作状態及び/又は動作環境に依存するノ
イズ信号が考慮される。
【０００４】ＪＰ５７−３０９１３（Ａ）より、センサ
により、自動車の速度とシフトされたギアの両方を検出
されるのが知られている。ノイズ信号の基準電圧は、セ
ンサ信号から発生され、その基準電圧は、自動車内の現
在のノイズレベル（ノイズ信号レベル）の測定値を示
す。ノイズ信号基準電圧は、音声入力ユニットの出力電
圧と比較される。音声制御信号が利用できるときには、
音声入力ユニットは、音声入力ユニットの出力電圧に反
映する、ノイズ信号部分と音声信号部分の両方を含む可
聴音信号を受信する。音声入力ユニットの出力電圧は、
ノイズ信号基準電圧と比較される。音声入力ユニットの
出力電圧がノイズレベル基準電圧よりも高い場合には、
音声認識システムが活性化される。音声入力ユニットの
出力電圧がノイズ信号基準電圧以下に降下する場合に
は、音声認識システムは、不活性化される。
【０００５】ＪＰ６−８３３８７（Ａ）より、ノイズ源
としての自動車の振動を評価するために自動車内に振動
センサを設けることが知られている。更に、第１のマイ
クロフォンが自動車の車内で発生するノイズ信号を検出
するために自動車の内部に設置されている。自動車の車
内の第２のマイクロフォンは、音声認識システムにより
認識される音声信号を検出するのに使用される。この第
２のマイクロフォンは、可聴音信号を受信するが、しか
し、それは、音声信号部分に加えてノイズ信号部分を含
む。振動センサの信号の補助で、第１のマイクロフォン
のマイクロフォン信号の補助で、そして、２つの適応フ
ィルタの補助で、第２のマイクロフォンにより発生され
たマイクロフォン信号内のノイズ信号レベルは減少さ
れ、減少されたノイズ信号部分を有するこのように発生
された信号は、音声認識システムに与えられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前文に定義
された方法により、ノイズ信号効果を効果的に打ち消す
ことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的は、自動車の動
作状態及び/又は動作環境に依存するノイズ信号部分
と、場合により、音声信号部分を含む、自動車内で発生
する可聴音信号が、適切に、音声認識システムに与えら
れ、音声認識システムは、動作状態及び/又は動作環境
の検出されたデータに依存して選択され及び/又は適応
される可聴音基準を使用する、自動車へのアプリケーシ
ョンにより達成される。
【０００８】本発明に従った方法は、しばしば各々が容
易く決定される動作状態又は動作環境のデータに基づい
て、自動音声認識のためのセットが、使用されるべき可
聴音基準に好適に適応され、優位である。自動車内で
は、動作状態又は動作環境に関するデータは、例えば、
自動車の動作状態又は動作環境を決定するための１つ又
はそれ以上の検出器に接続された、搭載コンピュータか
ら読み出される。それぞれ、決定された動作状態又は動
作環境を決定することから開始するので、ノイズ信号部
分は間接的に推定される。音声認識システムに送られた
可聴音信号からのノイズ信号部分の抽出は、このように
冗長になされることが可能である。ノイズ信号部分の推
定は、可聴音信号がノイズ信号部分のみを有する音声ポ
ーズをモデル化するために、検出された動作状態及び/
又は動作環境に依存して、可聴音基準が、選択されるよ
うになされうる。それに対応して、音声ポーズがないと
きの場合には、音声信号部分の存在が検出され、このよ
うに、ノイズ信号部分が変更されるときには、音声信号
部分の存在の誤った検出を避けることが可能である。本
発明に従った測定は、信頼性と全体システムの使用の安
全性を向上する。
【０００９】また、音声信号部分を表す可聴音基準は、
動作状態又は動作環境の検出されたデータを介して適応
されることが可能であるので、これらの重ねられたノイ
ズ信号部分は、可聴音基準により表される。
【００１０】本発明に従った方法を実行するのに適する
配置は、請求項８に記載されている。
【００１１】オプションの音声制御された装置に関して
は、この目的は、請求項８（方法）及び９（配置）の特
徴に定義されているのに従って達成される。
【００１２】本発明のこれらのそして、他の特徴は以下
に記載の実施例を参照して説明され明らかとなろう。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１に示すブロック図は、自動車
内の装置又は機能ユニットの制御を示す。装置／機能ユ
ニットは、ここでは、例えば、ブロック１ａと１ｂによ
り示されている。制御は音声信号を介して起こり、音声
信号はマイクロフォン２を介して自動音声認識システム
３に送られ、その認識結果は、装置／機能ユニット１ａ
と１ｂに供給されるべき電子的制御信号に変換する機能
ユニット４により評価される。
【００１４】機能ユニット５は、マイクロフォン２によ
り供給されるマイクロフォン信号の特徴の抽出を記述
し、ここで、個々の連続する信号部分の特徴は、習慣的
に、特徴ベクトルに結合される。特徴分析に関しては、
可聴音信号は、例えば、サンプリングされ、量子化され
そして、最後に、ケプストラム分析を受ける。そして、
可聴音信号を部分的に重なる連続するフレームへ副分割
し、各フレームに対して特徴ベクトルが形成される。特
徴ベクトル成分は、決定されたケプストラム値により形
成される。機能ブロック６は、比較の習慣的な手順を示
し、特徴ベクトルは習慣的なサーチ手順を介して、聴覚
モデル７と比較され、これにより、機能ユニット４に与
えられる音声認識結果を導く。比較６と聴覚モデル７
は，いわゆるヒドンマルコフモデル（Ｈｉｄｄｅｎ Ｍ
ａｒｋｏｖ Ｍｏｄｅｌｓ）に基づいている。聴覚モデ
ル７は、可聴音基準８と辞書９を有する。それぞれの可
聴音基準は、１つ又はそれ以上の音素の単語サブユニッ
トに割り当てられる。辞書９は、辞書内で組み合わされ
た単語に従って、単語サブユニットの関連するシーケン
スを定義する。
【００１５】音声認識システム３は、自動車内の搭載コ
ンピュータ１１への接続を設定するインターフェース１
０を有する。その順番に搭載コンピュータ１１は、接続
１２ａにより、少なくとも１つの検出器に接続され、そ
の検出器は、動作状態データ及び/又は動作環境データ
を検出し、そして、それらをこれらのデータを蓄積する
搭載コンピュータ１１に与える。動作状態及び/又は動
作環境のデータは、インターフェース１０に与えられ、
それは更にこれらのデータを機能ユニット１２へ送り、
機能ユニットは、それらをそれぞれ検出された動作状態
又は検出された動作環境に適応させ、可聴音基準８に適
応させる。基本的には、インターフェース１０は、搭載
コンピュータの中間回路無しに、検出器１３にも接続可
能である（接続１２ｂ）。検出された動作状態は、例え
ば、送風機又は自動車のそれぞれの速度の動作状態であ
ろう。動作環境データは、例えば、雨天又は、自動車が
走行している道路上の実際の状態を示すことができる。
【００１６】記載されたシステムは、好適な可聴音基準
８を伴なう音声ポーズモデルを発生できることが好まし
い。音声ポーズに関しては、マイクロフォン２から受信
された可聴音信号は、ノイズ部分のみを有するが、しか
し、装置／機能ユニット１ａ又は１ｂが制御される、音
声信号部分はない。
【００１７】本発明の実施例は、検出された動作状態又
は検出された環境に依存して、辞書９により結合され
た、音声認識システム３の語彙を、実効的な音声制御信
号として使用できるようになされた単語のサブセットに
制限する（機能ブロック１３）。この配置で、機能ブロ
ック６の比較手順に必要な計算動作が減少される。
【００１８】図２は、可聴音基準８の組から可聴音基準
８ａを発生する例を示す。機能ユニット１２により、音
声認識システム３が動作する前に、動作情況又は動作環
境に既に割り当てられており、そして、それぞれ実際に
検出された動作状態又は操作環境に最もよく対応する基
本基準が、音声ポーズ部に対して、前に与えられ且つ予
め定められた基本基準２０−１、２０−２から２０−ｎ
の組みから選択される。基本基準の選択はスイッチ２１
により記号的に示されている。機能ブロック２２は、検
出された動作状態又は動作環境のそれぞれの更に正確な
モデル化に達するために、選択された基本基準のオプシ
ョンの適合を組合せ、このようにして、それぞれの音声
ポーズ部に対して使用される可聴音基準８ａを構成す
る。例えば、可聴音基本基準が雨のノイズから発生され
るノイズ信号部分に対応する場合には、ブロック２２内
の適応中に、検出された雨の強さへの適応が起こり、雨
の強さは、自動車内のそれぞれのインターフェース／ノ
イズ信号レベルに対応する。
【００１９】図３は、音声ポーズ部に対する可聴音基準
８ａの発生の更なる変形例を示す。図２のように、既に
前に予め定められた基本基準が音声ポーズ部分（ブロッ
ク３０−１，３０−２から３０−ｎ）に対して供給さ
れ、これにより可聴音基準８ａが構成される。図３に示
す実施例では、しかしながら、単一でない基本基準が選
択される。逆に、全ての基本基準は、機能ユニット３１
に与えられ、その中では、最初に、重み付けが、そし
て、場合によっては、それぞれの検出された動作状態又
は動作環境に依存して、基本基準の適応も行われる（ブ
ロック３２−１，３２−２から３２−ｎ）。このよう
に、重み付けされ／適応された基本基準は、最後にユニ
ット３３内で単一の可聴音基準に結合され、これが、音
声ポーズ部に対して使用される考慮される音響基準８ａ
である。
【００２０】本発明は、音声ポーズモデル化に制限され
ない。基本的には、単語サブユニットは、自動車の検出
された動作状態又は動作環境へ、同様な方法でそれぞれ
の可聴音基準８に適応されることが可能である。可聴音
基準８ａは、マイクロフォン２により捕捉された可聴音
信号のノイズ部分をモデル化するために、単語サブセク
ションを表す可聴音基準８への適用に関する基礎を構成
する。
【００２１】更に加えて、記載された発明は、自動車で
の使用に限定されない。本発明は、基本的には、そのよ
うな装置の動作状態又は動作環境の検出により間接的に
決定されることが可能な、ノイズ信号が音声信号に重畳
されている、全ての音声制御された装置に適用可能であ
る。
【００２２】
【発明の効果】本発明によって、ノイズ信号効果を効果
的に打ち消し、音声信号部分の存在の誤った検出を避け
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動車内で本発明に従った方法を実行するため
の本質的な構成要素を示す図である。
【図２】音声ポーズ部分に対する可聴音基準を発生する
第１の可能性を示す図である。
【図３】音声ポーズ部分に対する可聴音基準を発生する
第２の可能性を示す図である。
【符号の説明】
１ａ、１ｂ 装置／機能ユニット ２ マイクロフォン ３ 自動音声認識システム ４ 機能ユニット ５ 機能ユニット ６ 機能ブロック ７ 聴覚モデル ８ 可聴音基準 ９ 辞書 １０ インターフェース １１ 自動車内の搭載コンピュータ １２ａ、１２ｂ 接続 １２ 機能ユニット １３ 機能ブロック ２０−１、２０−２から２０−ｎ 予め定められた基本
基準 ２２ 機能ブロック ３０−１，３０−２から３０−ｎ 音声ポーズ部分 ３１ 機能ユニット ３３ ユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 590000248 Ｇｒｏｅｎｅｗｏｕｄｓｅｗｅｇ １, 5621 ＢＡ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ， Ｔｈ ｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ (72)発明者 アレクサンダー フィッシャー ドイツ連邦共和国，52070 アーヘン，ゾ ールサー ヴェーク ５ Ｆターム(参考） 5D015 GG01 KK01

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 音声信号により、自動車の機能ユニット
    又は、自動車内に設置されている装置の機能ユニットを
    制御する方法であって、 自動車の動作状態及び/又は動作環境に依存するノイズ
    信号部分と、場合により、音声信号部分を含む、自動車
    内で発生する可聴音信号が、音声認識システムに与えら
    れ、 音声認識システムは、動作状態及び/又は動作環境の検
    出されたデータに依存して選択され及び/又は適応され
    る可聴音基準を使用する方法。
  2. 【請求項２】 可聴音基本基準は、自動車の動作状態及
    び/又は動作環境に依存して音声ポーズモデル化のため
    に使用されるために選択されることを特徴とする請求項
    １に記載の方法。
  3. 【請求項３】 自動車の動作状態及び/又は動作環境に
    依存して、選択された可聴音基本基準の適応が提供され
    ることを特徴とする請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 音声ポーズモデル化に関して、可聴音基
    本基準は、自動車の動作状態及び/又は動作環境に依存
    して、結合されることを特徴とする請求項１に記載の方
    法。
  5. 【請求項５】 自動車の動作状態及び/又は動作環境の
    データは、自動車の搭載コンピュータから及び／又は自
    動車に設置された１つ又はそれ以上の検出器により読み
    出されることを特徴とする請求項１乃至４のうち何れか
    一項に記載の方法。
  6. 【請求項６】 自動車の動作状態及び/又は動作環境の
    検出されたデータに依存して、自動車の機能ユニット又
    は自動車の内部に設置された装置に関する制御に関する
    効果を有する音声制御信号を表す、音声認識システムの
    語彙のそれらの部分が、決定されることを特徴とする請
    求項１乃至５のうち何れか一項に記載の方法。
  7. 【請求項７】 音声信号により、自動車の機能ユニット
    又は、自動車内に設置されている装置の機能ユニットを
    制御する配置であって、 自動車の動作状態及び/又は動作環境に依存するノイズ
    信号部分と、場合により、音声信号部分を有する、自動
    車内で発生する可聴音信号を変換する少なくとも１つの
    マイクロフォンと、 可聴音信号の音声信号部分を認識するためにマイクロフ
    ォンに接続された音声認識システムとを有し、そして、
    音声認識システムにより使用される可聴音基準は、動作
    状態及び/又は動作環境の検出されたデータに依存して
    選択され及び/又は適応される配置。
  8. 【請求項８】 音声信号を介して装置を制御する方法で
    あって、 装置の動作状態及び/又は動作環境に依存するノイズ信
    号部分と、場合により、音声信号部分を含む可聴音信号
    が、音声認識システムに与えられ、 音声認識システムは、装置の動作状態及び/又は動作環
    境の検出されたデータに依存して選択され及び/又は適
    応される可聴音基準を使用する方法。
  9. 【請求項９】 音声信号を介して制御可能な装置を有す
    る配置であって、 装置の動作状態及び/又は動作環境に依存するノイズ信
    号部分と、場合により、音声信号部分を含む可聴音信号
    が、音声認識システムに与えられ、 音声認識システムは、装置の動作状態及び/又は動作環
    境の検出されたデータに依存して選択され及び/又は適
    応される可聴音基準を使用する配置。
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