JP2004505324A - 自動車における音響による機能制御方法およびシステム - Google Patents

Abstract

本発明は、話されるコマンドを受信しかつ相応の制御信号に変換する音声入力システム（１０，１１）を用いた自動車における音響による機能制御方法および制御システムであって、該音声入力システムは手動で操作すべき操作エレメント（１２）によって活性化可能でありかつ該活性化に基づいて、該音声入力システムの、音声コマンドを受信する準備の指示を操作員に出力するという形式の方法および制御システムであって、該指示が、操作員の操作する手の触感に直接応答する、操作エレメント（１２）または該操作エレメントの部分（１３）の、所定の状態からの機械的な変位によって実施されるということによって特徴付けられている。

Description

【０００１】
従来の技術
本発明は、話されるコマンド受信しかつ相応の制御信号に変換する音声入力システムを用いて自動車において音響的に機能制御するための方法および制御システムであって、該音声入力システムは手動で操作すべき操作エレメントによって活性化可能でありかつ該活性化に基づいて、該音声入力システムの、音声コマンドを受信する準備の指示を操作員に出力するという形式の方法および制御システムに関する。
【０００２】
目下の所、音声入力システムはユーザによって関連の音声コマンドの入力の直前に活性化されなければならない。この形式のいわゆる「Ｐｕｓｈ−Ｔｏ−Ｔａｌｋ」活性化は通例、ハンドル外輪部分にある押しボタン式接触子を介して実施される。システムはユーザに、コマンドを聞く用意がいつできるかを返答しなければならず、すなわち準備指示を送出しなければならない。音声入力のこの指示をディスプレイ上の光シンボルの色の変化を介して実施するかまたは短い、一回のトーンによって実施することが公知である。実際の道路交通において音声入力の利用は大抵、車両の安全なガイドの他の副次的な課題でありかつ運転者は本来の走行課題によって緊張を強いられていることが多いので、運転者はディスプレイ上の光学的なシンボル指示を見逃し、音響による返答を聞き逃しまたは返答が既に行われたことを忘れる可能性がある。従って、運転者はシステムの状態を知らずに過ごし、このためにユーザは操作をミスし、誤機能を引き起こしかつ結果的に自動車における、音声入力によって機能する機能制御システムを十分に活用することができないことがある。
【０００３】
本発明の課題および利点
本発明の課題は、独立請求項の上位概念に記載の方法および制御システムを、自動車における音声入力機能制御が簡単化されかつその機能信頼性が高められるのを可能にすることである。同時に簡単な手法で、助手席乗員が目を向けたり、助手席乗員に負担をかけることなくシステム状態について明確に知り得かつ自動車における機能制御に対するこの形式の音声入力システムの受け入れを改善することができるようにしたい。
【０００４】
本発明の制御システムに対して特別適している組み合わされた操作／指示エレメントを提供することも本発明の課題である。
【０００５】
操作員の操作する手の接触作用（Ｔａｓｔｓｅｎｓｏｒｉｋ、すなわち検知されることを目的とした接触動作）に直接応答する、組み合わされた操作／指示エレメントまたは該操作／指示エレメントの部分の、所定の位置ないし状態からの機械的な変位によって準備状態の指示を実施することによって、運転者は状態：音声入力システムの準備状態または非準備状態に関して持続的に情報を与えられ、しかもその際特別なディスプレイに視線を向ける必要もない。更にこれにより、音声コマンドに対する正しい時点が運転者に明確に信号報知されるので、音声入力システムにおける音声認識の認識率が改善される。
【０００６】
有効な音声コマンドの認識後、制御システムは今度は、次のコマンドの入力に対してはもう準備状態にはないことを指示することができる。次のコマンドに対しては組み合わされた操作／指示エレメントないしその部分は本来の状態にもう一度復帰されるようにすることができる。
【０００７】
操作／指示エレメントまたは該操作／指示エレメントの部分の機械的な変位による準備状態指示は実施形態において、操作／指示エレメントまたは該操作／指示エレメントの部分が制御システムの準備状態の期間にスタチックな形状変化または位置変化されるようにして行うことができる。
【０００８】
説明する実施例でそうなっているように、操作／指示エレメントがハンドル外輪にあるスイッチまたは接触子によって実現されているとき、準備状態指示のために、運転者によってシステムの活性化のために押圧された押しボタン式接触子またはスイッチの押しボタンまたは伝達片を、システムによってケーシングから引っ込めて、操作する手の指がケーシング内の凹部ないし開口を感じ取れるようにすることができる。操作／指示エレメントのこのスタチックな形状変化はユーザに、システムがドアのように「開かれている」ことを示唆するものである。この思想は、操作／指示エレメントに例えば突出した耳介の形状を付与しかつ準備状態を聞き取る、すなわち話されたコマンドを受信することを耳介の凹入によって信号報知するようにまで発展される。このことも制御システムによって引き起こされる。
【０００９】
択一的な形態によれば、操作／指示エレメントないし操作／指示エレメントの部分の形状ないし位置を準備状態の間にスタチックに変化せずに、操作／指示エレメントないし操作／指示エレメントの部分を準備の指示のために振動させるようにしている。本発明の意味において振動も、操作／指示エレメントまたは操作／指示エレメントの部分の変位と見なすことができる。
【００１０】
現在有利な実施形態によれば、組み合わされた操作／指示エレメント、自動車のハンドルに取り付け可能な接触子ないしスイッチ、その可動の部分、すなわちその接触または切換伝達片を操作／指示エレメントの内部に存在している電動式、電磁的または圧電式のアクチュエータユニットによって準備状態の指示のために動かされるないし振動に変換される。しかしこれに代わって別の公知のアクチュエータを使用することもできる。
【００１１】
次に図面に基づいて本発明の方法および制御システムの現在の所好適な実施例並びに制御システムに対して構想されている組み合わされた操作／指示エレメントについて説明する。
【００１２】
図面
図１には、本発明の音響による機能制御のための制御システムの基本システムストラクチャが略示されており、図２Ａ〜Ｃには図１に図示の制御システムの機能の基本的な時間経過を示している機能時間線図が示されている。
【００１３】
実施例
図１には、数字１でまとめて示されている、自動車における音響による機能制御のための制御システムが機能ブロックの形において略示されている。マイクロホン１６、音声識別ブロック１０と制御ブロック１１とから成る音声入力システムを介して、制御システム１は活性化された状態において話されたコマンドを操作員から受け取りかつ自動車における、場合によっては自動車周辺の種々様々な機能を制御するための制御信号に変換することができる。
【００１４】
システムの活性化は、ユーザが必要な音声コマンドを入力する前に、ユーザの手の指で、ハンドルの輪の部分１５に固定されている接触子またはスイッチ１３の接触または切換形伝達片１７を押圧することによって実施される。その際の接触圧力または切換過程がシステム１の制御ブロック１１に活性化信号として伝達される。
【００１５】
図１に図示の制御ブロック１１は、音声認識ブロック１０の制御のため、マイクロホン１６の活性化のため、操作エレメント１２の切換状態の読み込みのためおよび準備状態指示ないし振動のトリガのために伝達片を操作するために用いられる。
【００１６】
システム１ないし音声入力システムの制御ブロック１１は、音声コマンドをいつ聞く準備ができるかをユーザに返答し、すなわちシステムは準備状態指示を送出する。準備状態指示のために、ユーザによって、例えば指圧によって、システムが活性化されるように操作された後で、組み合わされた操作／指示エレメント１２がシステム１の制御ブロック１１によって、ユーザの手の同じ指ないし別の部分によって直接触覚的に感じ取れる状態に移される。このために、実施例において、操作／指示エレメント１２の内部に突出している、運転者が活性化のために押圧した接触子１３の伝達片１７が、例えば電磁石１４によって制御ブロック１１からの信号に基づいて、操作エレメント１２のケーシングに引っ込んで、指がケーシングの凹部ないし開口に接触することになる。作動準備状態のこの形式の信号報知はユーザに、システムが扉が「開かれた」ようであることをはっきりと示唆するのである。
【００１７】
上述したように、この形態は、組み合わされた操作／指示エレメントに耳介の形を与えかつ聞く、すなわち音声コマンドを受け取るためのシステムの準備状態を、耳をへっこめることによって信号化することによって一段と発展される。
【００１８】
ケーシングの内部において、接触子１３の伝達片１７を引っ込めかつ保持するために操作／指示エレメント１２の内部に電磁石または電磁モータ１４を使用する代わりに、ピエゾアクチュエータまたは別の類似の公知のアクチュエータを使用することもできる。
【００１９】
図１に特別には示されていない択一的な態様によれば、準備指示のために接触子１３が振動するようにすることができる。これにより、操作／指示エレメントはシステム１の準備期間に機械的に変位ることになり、これにより振動として直接触覚的に捕捉することができる。
【００２０】
図２ＡないしＣに図示の機能−時間ダイヤグラムは基本的に、図１に図示の、制御システム１の態様の機能の時間的な経過が示されている。ここでの操作／指示エレメントは突出する／引っ込められる接触子１３および伝達片１７を装備しているものである。
【００２１】
図２の部分Ａには、ユーザの指による操作／指示エレメント１２の接触子１３の活性化、接触子のコンタクトの閉成、制御ブロック１１への読み込みおよび音声認識ブロック１０の活性化が示されている。真ん中の部分Ｂにおいて、活性化後システムはその音声入力準備を伝達片１７、ひいては接触子１３が操作／指示エレメント１２のケーシング中に引っ込められることによって信号報知される。従って二重矢印Ｔはシステムの準備状態の持続時間Ｔを表している。準備状態期間Ｔの間、図２の最も下の部分Ｃに示されているように、ユーザは音声コマンドをシステム１に対してマイクロホン１６を介して入力することができる。音声認識ブロック１０は話されたコマンドを認識しかつこれを、自動車における種々の、個々には特定しない制御タスクに対する相応の制御信号に変換する。これらタスクには、場合によっては自動車の外部のタスクも含まれる（例えばガレージドアの開放）。
【００２２】
マイクロホン１６に入力される、ユーザの音声コマンドが音声認識ブロック１０によって認識されかつ相応の制御信号に変換された後、システム１は制御ブロック１１および操作／指示エレメント１２を介して、瞬時的に別のコマンドの入力に対してはもう準備できないことも指示する。このために、図２の真ん中の部分Ｂに示されているように、操作／指示エレメント１２ないしその接触子１３は再び最初の状態に戻される。その場合図示の実施例において接触子１３の頭部が再び操作／指示エレメント１２のケーシングから突出する。択一的な例において押しボタンの振動は停止する。
【００２３】
自動車における、上に例として説明した本発明の音響による機能制御方法並びにそのために構想されている制御システムでは、運転者には、視線をディスプレイに対して特別に向けることなしに、音声入力システムの状態に関して持続的に通報される。すなわち運転者は引き続き、話されるコマンドの入力と並行的に、自分の目や注意力を交通状況に向けることができる。運転者は手により音声コマンドに対する正しい時期を直接触覚的に体験し、これにより音声入力システムの認識率が低下することはない。
【００２４】
運転者は常に、音声入力システムの状態の正しく捕らえることができるので、運転者は音声入力システムとの対話において自分を確かに感じかつ苛立ちなどによって運転能力が損なわれることはない。この形の情報提供によって助手席乗員が煩わされることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の音響機能制御のための制御システムの基本システムストラクチャの略図である。
【図２】
図１に図示の制御システムの機能の基本的な時間経過を示している機能時間線図である。

Claims (16)

1. 話されるコマンドを受信しかつ相応の制御信号に変換する音声入力システム（１０，１１）を用いた自動車における音響による機能制御方法であって、
   該音声入力システムは手動で操作すべき操作エレメント（１２）によって活性化可能でありかつ該活性化に基づいて、該音声入力システムの、音声コマンドを受信する準備の指示を操作員に出力する
   という形式の方法であって、
   前記指示を、操作員の操作する手の接触作用（Ｔａｓｔｓｅｎｓｏｒｉｋ）に直接応答する、操作エレメント（１２）または該操作エレメントの部分（１３）の、所定の状態からの機械的な変位によって実施する
   ことを特徴とする方法。
2. 前記音声入力システム（１０，１１）の準備状態（Ｔ）がその活性後にもはや存在しなくなるとき、前記変位を自動的に終了させるまたは元に復帰させる
   請求項１記載の方法。
3. 準備状態指示を操作エレメント（１２）または該操作エレメントの部分（１３）のスタチックな形状変化によって行う
   請求項１または２記載の方法。
4. 準備状態指示を操作エレメント（１２）または該操作エレメントの部分（１３）の位置変化によって行う
   請求項１または２記載の方法。
5. 準備状態指示を操作エレメント（１２）または該操作エレメントの部分（１３）の振動によって行う
   請求項１または２記載の方法。
6. 話されるコマンドを受信しかつ相応の制御信号に変換する音声入力システム（１０，１１）を用いた自動車における音響による機能制御の制御システムであって、
   操作員によって該システムの活性化のために手動で操作すべき操作エレメント（１２）と、操作員に該音声入力システムの活性化に基づいて、音声コマンドを受信するシステムの準備の指示を指示可能である指示装置とを備えている
   という形式の制御システムであって、
   前記指示装置は、操作エレメント（１２）または該操作エレメントの部分（１３）を機械的に変位させるための変位手段（１４，１７）を有しており、該変位手段は前記音声入力システム（１０，１１）と作用接続されておりかつ該音声入力システムが準備状態にあると該音声入力システムによって制御されて、準備状態（Ｔ）が操作員の操作する手に触覚検知的に（ｔａｓｔｓｅｎｓｏｒｉｓｃｈ）直接伝達可能であるようになっている
   ことを特徴とする制御システム。
7. 前記指示装置に復帰手段（１１，１４）が作用し、該復帰手段は音声入力システムの準備状態（Ｔ）の終了後に直接、前記変位手段（１４，１７）を復帰させる
   請求項６記載の制御システム。
8. 前記操作エレメント（１２）はハンドル（１５）にあるスイッチまたは接触子である
   請求項６または７記載の制御システム。
9. 前記変位手段（１４，１７）は保持手段（１４）を有しており、該保持手段は音声入力システムの活性化のために操作員の指によって押し込めることができる、操作エレメント（１２）の切換機構、例えば該操作エレメントの接触または切換伝達片を作動準備状態の期間（Ｔ）にスタチックに押し込められた状態に保持する
   請求項６から８までのいずれか１項記載の制御システム。
10. 前記変位手段（１４，１７）は保持手段（１４）として、操作エレメント（１２）、例えば接触または切換機構（１３）に力および／または形状接続的に作用する電磁石を有している
    請求項６から９までのいずれか１項記載の制御システム。
11. 前記変位手段（１４，１７）は振動手段を有しており、該振動手段は操作エレメント（１２）、例えばハンドルに取り付けられている接触子またはスイッチの接触または切換伝達片の振動を音声入力システムの作動準備状態の期間（Ｔ）に引き起こす
    請求項６から８までのいずれか１項記載の制御システム。
12. 例えば、請求項６から１１までのいずれか１項記載の制御システム（１）に使用されるための組み合わされた操作／指示エレメントにおいて、
    該操作／指示エレメント（１２）は制御ブロック（１１）と作用接続されている変位手段（１４，１７）を有しており、該変位手段は操作／指示エレメント（１２）または該操作／指示エレメントの部分を、制御システム（１）の活性化のために操作員の手で手動で操作された後に、制御システム（１）の準備状態（Ｔ）の期間に機械的に変位されたまたは形状が変化された状態に保持し、該状態が操作員の同じ手によって知覚されて、準備状態（Ｔ）が信号報知されるようになっている
    組み合わされた操作／指示エレメント。
13. 自動車のハンドル（１５）に取り付けることができる接触子またはスイッチである
    請求項１２記載の操作／指示エレメント。
14. 前記変位手段は準備状態の際に接触子またはスイッチの接触または切換伝達片（１３，１７）に作用して、該接触または切換伝達片（１３，１７）が操作／指示エレメントのケーシングに引っ込みかつ準備状態状態に期間中（Ｔ）この位置を保持するようになっている
    請求項１３記載の操作／指示エレメント。
15. 前記変位手段は電磁石（１４）を有している
    請求項１４記載の操作／指示エレメント。
16. 前記変位手段は振動手段を有しており、該振動手段は接触子ないしスイッチまたは接触子ないしスイッチの接触ないし切換伝達片（１３，１４）を準備状態の期間（Ｔ）に振動させる
    請求項１２，１３または１５のいずれか１項記載の操作／指示エレメント。

Images