JP2008037419A - 車両周囲における音声指令を処理する方法およびシステム - Google Patents

Abstract

【課題】好適な車両周囲における音声指令を処理する方法およびシステムを提供すること。
【解決手段】車両周囲における音声指令を処理する方法であって、該方法は、該車両周囲における音響信号を検出することと、該車両の外側の車両ユーザの位置に関する該位置情報を抽出することと、該検出された音響信号における該車両ユーザから発せられる該音声指令を識別することとを包含するという点を特徴とし、該音響信号の該検出および／または該音声指令の該識別は、該位置情報を考慮に入れて達成される、方法であって、上記方法は、前記車両ユーザの前記位置を検出し、該位置情報を生成することを包含する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両周囲における音声指令を処理する方法およびシステムに関し、かつ上記システムを装備する自動車両に関する。特に、本発明は、車両周囲に存在する擾乱に対して向上したロバスト性を提供する方法およびシステムに関する。

車両のアプリケーションにおいて、音声指令によって車両機能を制御することが可能な音声制御システムが開発されている。対応する車両機能は、車両電話システム、車両無線または車両ナビゲーションシステム、すなわち車両キャビン内部から制御される車両機能に関する。

一部のアプリケーションにおいて、車両機能を車両の外側から、すなわち車両周囲から制御することも所望され得る。このような車両機能に対する一例は、バックドア、すなわち引き上げゲートまたはテールゲートを、音声指令によって開けることおよび閉めることを制御することにより、車両に荷を積むことおよび荷を降ろすことを容易にすることである。

しかしながら、車両周囲における、音声指令の認識は、車両周囲に存在するノイズによって深刻に影響される。さらに、車両周囲に存在するノイズの供給源は、通過する車両または人々のような静止していないものであり得る。車両周囲における典型的なノイズの供給源は、風および雨、他の車両または人々である。

車両周囲に存在するノイズは、音声指令の誤った検出を導き得、音声指令の検出の信頼性を低減し得または音声指令の検出を不可能にさえさせ得る。

従って、音声指令を確実に識別するために車両周囲から検出される音響信号の検出および処理を向上させるためのニーズが存在する。このニーズは、独立請求項１に記載される、車両周囲における音声指令を処理する方法によって、および独立請求項１６に記載される車両周囲における音声指令を処理する方法によって、満たされる。従属請求項は、本発明の好ましい実施形態および有利な実施形態を規定する。

本発明の一局面に従って、車両周囲における音声指令を処理する方法は、該車両周囲における音響信号を検出することと、該検出された音響信号における該車両ユーザから発せられる該音声指令を、車両周囲における車両ユーザの位置に関する位置情報を考慮に入れて、識別することとを包含する。音声指令は、好ましくは、車両機能を制御するために使用される。この手段によって、車両周囲に存在するノイズの影響を非常に低減することが可能である。特に、車両ユーザの位置に関係する情報は、一般的に、車両ユーザから発せられる信号成分と、他の信号成分、すなわちノイズとを区別することが可能である。例えば、車両ユーザの位置以外の位置から発せられる音響信号を抑制することによって音響信号を検出する処理において、および／または例えば、検出された音響信号を車両ユーザの位置に関係する情報と互いに関係付けることによって音声指令を識別する処理において、車両ユーザの位置に関する情報が、考慮に入れられ得る。

実施形態に従って、上記方法は、車両ユーザの位置を検出することにより、車両ユーザの位置に関する情報を取得することをさらに包含する。車両ユーザの位置は、例えば、音響信号を検出するマイクロフォンアレイを用いることによって、音響信号に基づいて検出され得る。マイクロフォンアレイにおいて、複数のマイクロフォンデバイスのうちの１つとそれぞれ関連する様々なチャネルが、音響信号の発生源に関係する情報を取得するために使用され得る。さらに、または代替的に、車両ユーザの位置に関係する情報は、非音響信号、例えば、光学信号、超音波信号または無線信号に基づいて取得され得る。この手段によって、車両ユーザが音声指令を話す前に、車両ユーザを見つけることが可能である。これは、音声指令の検出および引き続く音声指令の認識を非常に強化する。

好ましくは、車両ユーザの位置に関係する情報が、車両の周囲をモニタするために適切な既に存在するシステムによって取得される。特に、このようなシステムは、車両ユーザが近付いた際に車両のドアを開錠するために典型的に使用される、いわゆるキーレスゴーシステム（ｋｅｙｌｅｓｓ−ｇｏ−ｓｙｓｔｅｍ）であり得る。他の可能性は、例えば、パーキング援助システムまたはドライバ援助システム、レーザスキャナシステムなどと関係がある光学画像化システムである。レーザスキャナシステムの使用は、車両ユーザの位置のかなり正確な検出を可能にする。

さらなる実施形態に従って、マイクロフォンアレイをビームフォーミング法と関連して用いることによって、音響信号を検出する間に、車両ユーザの位置が考慮に入れられる。ビームフォーミング法によって、マイクロフォンアレイの音響検出ゾーンは、車両ユーザの位置に向けられ得る。この手段によって、音響信号の検出は、車両ユーザの位置に正確に適合され得る。

さらなる実施形態において、複数のマイクロフォンデバイスは、音響信号を検出するために提供され、好ましくは車両の様々な配置で位置される。この場合において、車両ユーザの位置に依存して、マイクロフォンデバイスは、選択的に作動したり、作動しなかったりすることがあり得る。例えば、車両ユーザの位置の最も近くに配置されるマイクロフォンデバイスのみが、音響信号を検出するために使用され得る。その他のマイクロフォンデバイスは、作動しないか、または基準信号の供給源として使用され得る。

さらなる実施形態に従って、音響信号を検出する手段および／または音声指令を識別する手段は、車両ユーザの位置が、所定のエリア、例えば、キーレスゴーシステムの操作範囲内にある場合にのみ、作動する。このようにして、該手段は、車両ユーザが車両の近くにいない場合に、例えば、偶然検出された他の人物から発せられたスピーチによって、音声信号の誤った検出が発生するということが除外され得る。車両ユーザが特定のエリアに配置されない場合に、識別から特定の音声指令を除外することも可能である。例えば、車両のバックドアを開けることおよび閉めることに対する音声指令は、車両ユーザが車両の後ろの近くに配置される場合にのみ可能にされ得る。

既に述べたように、音声指令は、好ましくは車両機能、例えば、バックドアのような車両ドアを開けることおよび閉めることを制御するために使用される
さらなる実施形態に従って、方法はまた、検出された音響信号に基づいて車両ユーザを識別することを包含する。このようにして、方法は、車両ユーザが特定の車両機能を制御するために認証されることをさらに確実にさせ得る。車両ユーザの識別は、キーレスゴーシステムまたは音声指令を識別する機能をも提供する音声処理システムによって達成され得る。

本発明のさらなる局面に従って、車両周囲における音声指令を処理するシステムが提供される。システムは、車両周囲における音響信号を検出する音響検出手段と、車両の外側の車両ユーザの位置に関連する位置情報を抽出する第１の処理手段と、検出された音響信号における車両ユーザから発せられる音声指令を識別する第２の手段とを備えている。システムは、音響信号の検出および／または音声指令の識別が該位置情報を考慮に入れて達成されるというような方法で構成されている。上で説明したように、車両ユーザの位置を考慮に入れることは、音声指令を検出し、認識する処理において非常に向上した信頼性を可能にする。システムはまた、好ましくは、車両ユーザの位置を検出する手段を備えているか、または該手段と結合され、該手段は、無線デバイス、超音波デバイス、光学画像化デバイス、レーザスキャナまたはマイクロフォンアレイからの信号と共に供給され得るか、またはこれらのデバイスの少なくとも１つを備えている。

一実施形態においては、音響検出手段は、マイクロフォンアレイの音響検出ゾーンを車両ユーザの位置に向けるように構成されているマイクロフォンアレイおよびビームフォーミング手段を備えている。この手段によって、マイクロフォンアレイの受信特性は、車両ユーザの位置に正確に適合され得る。

さらなる実施形態に従って、第２の処理手段が、光学画像化デバイス、車両の外側のエリアをモニタするカメラからの情報を考慮に入れて、音声指令を識別するように構成されている。特に、カメラは、車両ユーザの顔を検出するために使用され得、車両ユーザの唇の動きが評価され得る。すなわち、処理手段は、音声指令を識別するために、音響音声認識と読唇タイプの光学画像解析の組み合わせを利用し得る。例えば、唇の動きが画像化デバイスによって検出されない場合は、検出された音響信号は処分され得る。しかしながら、唇の動きを、さらに詳細に評価することも可能であり得る。どんな場合においても、画像情報の追加の使用は、音声認識の信頼性を向上させる。第２の処理手段はまた、検出された音響信号に基づいて車両ユーザを識別するように構成され得る。

本発明は、上記の本発明に従う音声処理システムを装備する、またはそうでなければ本発明に従う上記の方法をインプリメントするように構成されている自動車両をさらに提供する。自動車両は、好ましくは、音声認識の信頼性を向上させるように音声処理システムと一緒に使用される追加のシステムを備えている。特に、自動車両は、キーレスゴーシステムを備え得、これは音声処理システムと通信することにより、車両ユーザの位置についての情報を提供する。自動車両はまた、パーキング援助システムを備え得、パーキング援助システムは音声処理システムと通信することにより、車両ユーザの位置についての情報を提供する。自動車両はまた、車両周囲をモニタするために適切な任意の他のタイプのシステムを備え得、これは音声処理システムと通信することにより、車両ユーザの位置についての情報を提供する。このようなモニタリングシステムはまた、カメラまたはレーザスキャナのような光学画像化システムを含み得、これらは車両ユーザの位置のかなり正確な検出を可能にし、他の有益な情報を提供するために使用され得る。特に、音声処理システムは、追加の画像情報を提供されることにより、読唇タイプの画像解析を有する音響音声認識を補足し得る。

本発明のこれらの局面および他の局面は、以後記載される実施形態から明らかになる。

本発明は、さらに、以下の手段を提供する。

（項目１）
車両周囲における音声指令を処理する方法であって、
該方法は、
該車両周囲における音響信号を検出することと、
該車両の外側の車両ユーザの位置に関する該位置情報を抽出することと、
該検出された音響信号における該車両ユーザから発せられる該音声指令を識別することと
を包含するということを特徴とし、該音響信号の該検出および／または該音声指令の該識別は、該位置情報を考慮に入れて達成される、方法。

（項目２）
上記方法は、上記車両ユーザの上記位置を検出し、該位置情報を生成することを包含するということを特徴とする、項目１に記載の方法。

（項目３）
上記車両ユーザの上記位置は、キーレスゴーシステム（３０）によって検出されるということを特徴とする、項目２に記載の方法。

（項目４）
前期車両ユーザの上記位置は、光学画像化システムによって検出されることを特徴とする、項目２または項目３に記載の方法。

（項目５）
上記車両ユーザの上記位置は、レーザスキャナシステムによって検出されることを特徴とする、項目２から項目４のいずれか１項に記載の方法。

（項目６）
上記車両ユーザの上記位置は、マイクロフォンアレイを用いて検出されることを特徴とする、項目２から項目５のいずれか１項に記載の方法。

（項目７）
上記車両ユーザの上記位置は、パーキング援助システムのセンサ（２２）を用いて検出されることを特徴とする、項目２から項目６のいずれか１項に記載の方法。

（項目８）
上記音響信号は、マイクロフォンアレイを用いて検出されることを特徴とする、項目１から項目７のいずれか１項に記載の方法。

（項目９）
上記マイクロフォンアレイは、ビームフォーミング法を用いることにより、該マイクロフォンアレイの音響検出ゾーンを上記車両ユーザの上記位置に向けることを特徴とする、項目８に記載の方法。

（項目１０）
上記音声指令を識別することは、光学画像化システムからの情報を考慮に入れて達成されることを特徴とする、項目１から項目９のいずれか１項に記載の方法。

（項目１１）
複数のマイクロフォンデバイス（１３）が、上記音響信号を検出するために提供され、
該マイクロフォンデバイス（１３）は、上記車両ユーザの上記位置に依存して、選択的に作動したり、作動しなかったりすることを特徴とする、項目１から項目１０のいずれか１項に記載の方法。

（項目１２）
上記車両ユーザの上記位置の近くに位置するマイクロフォンデバイス（１３）は、上記音響信号を検出するために使用され、他のマイクロフォンデバイス（１３）は、基準信号の供給源として使用されることを特徴とする、項目１１に記載の方法。

（項目１３）
上記音響信号を検出する手段および／または上記音声指令を識別する手段は、上記車両ユーザの上記位置が所定の範囲（６）内にある場合にのみ作動することを特徴とする、項目１から項目１２のいずれか１項に記載の方法。

（項目１４）
上記方法は、上記識別された音声指令に従って車両機能を制御することを包含することを特徴とする、項目１から項目１３のいずれか１項に記載の方法。

（項目１５）
上記方法は、上記検出された音響信号に基づいて、上記車両ユーザを識別することを包含するということを特徴とする、項目１から項目１４のいずれか１項に記載の方法。

（項目１６）
車両周囲における、音声指令を処理するシステムであって、
該車両周囲における、音響信号を検出する音響検出手段（１２、１３、１４；１４’）と、
該車両の外側の車両ユーザの位置に関する該位置情報を抽出する第１の処理手段（１６）と、
該検出された音響信号における、該車両ユーザから発せられる音声指令を識別する第２の処理手段（１８）と
を特徴とし、該音響信号の該検出および／または該音声指令の該識別は、該位置情報を考慮に入れて達成される、システム。

（項目１７）
上記第１の処理手段（１６）は、無線デバイス、超音波デバイス、光学画像化デバイス、レーザスキャナシステムまたはマイクロフォンアレイからの信号を供給されることを特徴とする、項目１６に記載のシステム。

（項目１８）
上記車両ユーザの上記位置を検出する手段を特徴とする、項目１６または項目１７に記載のシステム。

（項目１９）
上記音響検出手段は、マイクロフォンアレイ（１２）および該マイクロフォンアレイ（１２）の音響検出ゾーンを上記車両ユーザの上記位置に向けるように構成されているビームフォーミング手段（１４）を備えていることを特徴とする、項目１６から項目１８のいずれか１項に記載のシステム。

（項目２０）
上記音響検出手段は、複数のマイクロフォンデバイス（１３）および上記車両ユーザの上記位置に依存して、該複数のマイクロフォンデバイスを選択的に作動させたり、作動させなかったりするように構成されている制御手段（１４’）を備えていることを特徴とする、項目１６から項目１９のいずれか１項に記載のシステム。

（項目２１）
上記第２の処理手段（１８）は、光学画像化デバイスからの情報を考慮に入れて上記音声指令を識別するように構成されていることを特徴とする、項目１６から項目２０のいずれか１項に記載のシステム。

（項目２２）
上記第２の処理手段（１８）は、上記検出された音響信号に基づいて上記車両ユーザを識別するように構成されていることを特徴とする、項目１６から項目２１のいずれか１項に記載のシステム。

（項目２３）
項目１６から項目２２のいずれか１項に記載の音声処理システム（１０、１０’）を特徴とする自動車両であって、上記音声指令は、車両機能を制御するために使用される、自動車両。

（項目２４）
上記自動車両（１）は、キーレスゴーシステム（３０）を備えており、該キーレスゴーシステム（３０）は、上記音声処理システム（１０、１０’）と通信することにより、上記車両ユーザの上記位置についての情報を提供することを特徴とする、項目２３に記載の自動車両。

（項目２５）
上記キーレスゴーシステム（３０）は、上記検出された音響信号に基づいて上記車両ユーザを識別するように構成されていることを特徴とする、項目２４に記載の自動車両。

（項目２６）
上記自動車両（１）は、モニタリングシステム（２０）を備えており、該モニタリングシステム（２０）は、上記音声処理システム（１０、１０’）と通信することにより、上記車両ユーザの上記位置についての情報を提供することを特徴とする、項目２３から項目２５のいずれか１項に記載の自動車両。

（項目２７）
上記モニタリングシステム（２０）は、パーキング援助システムまたはドライバ援助システムと関連することを特徴とする、項目２６に記載の自動車両。

（項目２８）
上記モニタリングシステムは、光学画像化デバイス（２０）を備えており、該光学画像化デバイス（２０）は、上記音声処理システム（１０、１０’）と通信することにより、画像情報を提供することを特徴とする、項目２７に記載の自動車両。

（摘要）
車両周囲における音声処理の信頼性を向上させるために、車両周囲における音響信号を検出すること、および検出された音響信号における車両の外側の車両ユーザから発せられる音声指令を、車両周囲における車両ユーザの位置に関する位置情報を考慮に入れて識別することが提案される。車両ユーザの位置についての情報は、自動車両のキーレスゴーシステム（３０）または別の自動車のモニタリングデバイス（２０）、例えば、パーキング援助システムまたはドライバ援助システムの光学画像化デバイスから取得され得る。

図１において、音声処理システムを装備する自動車両１が図示される。図示されるように、自動車両１は、車両ユーザの位置を検出することが可能なシステムを装備する。図面において、車両ユーザの位置はＰによって表示される十字によって示される。

自動車両１は、キーレスゴーシステムを装備する。キーレスゴーシステムは、車両ユーザが、従来のキーを用いずに、自動車両を施錠し、開錠し、およびスタートすることが可能である。キーレスゴーシステムにおいて、車両ユーザは、車両ユーザが自動車両１に近付く場合に検出されるコードカードを有する。車両周囲において、コードカードを検出する検出範囲は、長い破線５によって表示される。検出は、無線信号に基づいて達成される。無線信号を伝送することによって、キーコードは、コードカードと自動車両１との間に伝送されることにより、認証された車両ユーザを識別する。当然、コードカード以外の手段、例えば、従来のキーに埋め込まれたチップが、認証された車両ユーザを識別するためにキーレスゴーシステムによって使用され得る。

自動車両１は、パーキング援助システムをさらに装備する。パーキング援助システムは、複数のセンサ２２を備えており、該複数のセンサ２２は、車両近辺の障害物を検出するように配列される。パーキング援助システムは、超音波センサおよびカメラデバイスのような光学センサを含む様々なタイプのセンサを使用し得る。図示される例において、センサ２２は、自動車両の前部および後部バンパに沿って配列される。後部バンパのセンサ２２の検出範囲は、６で表示される短い破線によって示される。複数のセンサ２２を用いて取得された測定値を結合することによって、検出範囲６内の車両ユーザの位置Ｐを決定することが可能である。同じことが、前部バンパに配列されるセンサ２２の検出範囲に対しても適用されるが、この範囲は図面には図示されない。

さらに、自動車両１は、マイクロフォンシステム１２を装備し、マイクロフォンシステム１２は、車両周囲において音響信号を検出することが可能である。図示される例において、マイクロフォンシステム１２は、マイクロフォンアレイを備えているか、または通常はマイクロフォンアレイからなり、マイクロフォンアレイは、音響検出ゾーン、すなわちマイクロフォンアレイの増加した感度のゾーンを、特定の方向に向けることが可能である。マイクロフォンアレイの音響検出ゾーンは、７によって表示される点線によって概略的に図示される。特に、音響検出ゾーンを車両ユーザの位置Ｐに向けることが可能である。

マイクロフォンシステム１２に関し、キーレスゴーシステムは、検出された音響信号に基づいて、すなわち、車両ユーザの個別の音声パターンを識別することによって、車両ユーザを識別する機能を有する。これにより、車両ユーザの認証を確認する補足的な機能または代替的な機能が提供される。

さらに、マイクロフォンアレイによって、車両ユーザの位置Ｐを検出することも可能である。特に、マイクロフォンアレイは、複数のマイクロフォンデバイスを備えており、様々なマイクロフォンデバイスの出力信号を、それらの特定の位置を考慮に入れて評価することによって、車両ユーザの位置Ｐが計算され得る。

図示される実施例において、マイクロフォンシステム１２は、車両ユーザから発せられる音声指令を検出するために使用されることにより、少なくとも１つの車両機能を制御する。特に、このような機能は、車両ドア、特にバックドア、例えば、引き上げゲートまたはテールゲートを開けること、閉めること、施錠することおよび／または開錠することであり得る。これは車両１に荷を積むことおよび荷を降ろすことをかなり容易にし得る。すなわち、車両ユーザは、車両に格納されるアイテムを運ぶために両手を使用し得る。結果として、従来のキーによっては、車両ユーザが、自動車両１に格納されるアイテムを置くことなしに車両ドアを開け、閉め、施錠しまたは開錠することは不可能である。従って、車両ユーザが、音声指令によって、車両ドアを開けること、閉めること、開錠することおよび／または施錠することの可能性を有することは、かなりの利点である。これは、自動車両１のバックドアに適用するだけでなく、車両タイプに依存して、他の車両ドアにも適用する。音声指令によって制御される車両ドアは、適切に自動化される。

自動車両１における音声処理システムの一般的な操作は以下の通りである：キーレスゴーシステムによって、車両ユーザが自動車両に近付くか近付かないかが検出される。車両ユーザがキーレスゴーシステムの検出範囲５内にいる場合には、マクロフォンシステム１２が作動することにより、車両ユーザから発せられる音声指令を検出する。キーレスゴーシステムは、検出範囲５内の車両ユーザの存在を検出することが可能であるだけでなく、検出範囲５内の車両ユーザの位置決定をすることも可能にする。特に、車両ユーザが、自動車両の左側から、自動車両の右側から、自動車両の後ろ側からまたは自動車両の前側から、近付くかどうかが区別され得る。従って、キーレスゴーシステムは、車両ユーザの位置Ｐについての情報を提供する。

車両ユーザの位置Ｐについての追加の情報は、パーキング援助システムによって、すなわちセンサ２２によって、およびマイクロフォンシステム１２によって取得される。

車両周囲における車両ユーザの存在を検出して、かつ車両ユーザの位置Ｐを決定して、マイクロフォンシステム１２は、車両ユーザの位置Ｐに調節される。例えば、これは、マイクロフォンシステムのマイクロフォンデバイスが単に作動したり、作動しなかったりすることによって、達成され得る。特に、車両ユーザの近くに位置するマイクロフォンデバイスは作動し得るが、車両ユーザから遠く離れて位置する他のマイクロフォンデバイスは作動し得ないか、または車両周囲に存在するノイズを補償する基準信号の供給源として使用される。

好ましくは、マイクロフォンシステム１２は、明確な空間的な関係で配列された複数のマイクロフォンデバイスを有するマイクロフォンアレイを備えている。このようなマイクロフォンアレイを用いると、ビームフォーミング法を使用することにより、マイクロフォンシステム１２を車両ユーザの位置Ｐに適合させることが可能である。特に、マイクロフォンアレイの音響検出ゾーンは、図１に概略的に図示されるように車両ユーザの位置に正確に向けられる。

音声指令を処理する上記のアプローチは、車両周囲における音声認識の高い信頼性を可能にする。特に、車両周囲におけるノイズの存在の影響および他の擾乱の影響はかなり低減され得る。

さらに、車両ユーザの位置Ｐに依存して、特定の車両機能を選択的に作動させたり、作動させなかったりすることも可能である。例えば、車両バックドアの制御は、車両ユーザの位置Ｐが、自動車両１の後ろのエリアにいる場合に限り作動し得る。この手段によって、音声指令の誤った検出の多くの場合または擾乱が除外され得、これにより音声処理システムの信頼性はさらに増加する。

検出された音響信号に基づいて、車両ユーザを識別することによって、システムの機能性は、さらに強化され得る。例えば、特定の車両機能の制御は、車両ユーザの認証に依存して、選択的に作動し得たり、作動し得なかったりする。さらに、音声指令を与える個人を識別することおよび予め規定された個人からの音声指令のみを認めることが可能である。

図１の例において、自動車両１は、キーレスゴーシステムおよびパーキング援助システムを有するように図示され、これらは車両ユーザの位置についての情報を取得することが可能である。しかしながら、自動車両１はまた、他のシステムまたは追加のシステムを装備し得、これらは所望される位置情報を決定することが可能である。

例えば、自動車両１は、レーザスキャナシステムを装備し得る。レーザスキャナシステムは、典型的に、自動車両の周囲をスキャンするために、一般的には円周パターンで赤外線スペクトルのレーザビームを使用する。レーザスキャナシステムは、パーキング援助システムまたはドライバ援助システムにおいて、例えば、道路上または道路近くの物体を検出するため、あるいは少し進んでは止まる状況における車両速度の自動制御のために使用され得る。レーザスキャナシステムは、ラジエータカウリングの後ろに据え付けられ得るか、またはセンサ２２と同様に前部もしくは後部バンパに組み込まれ得る。

車両ユーザの位置の検出に関して、レーザスキャナシステムは、検出の大きな角度範囲、検出の大きな半径方向範囲、高い角度分解能および高い半径方向分解能の利点を有する。検出の範囲は、典型的に、自動車両から１０ｍ以上に延びる。従って、レーザスキャナシステムによって取得された情報は、上記の音声処理システムにおいて非常に有益である。

さらに、自動車両１は光学画像化システム、例えば、車両カメラを装備し得る。通常の操作において、光学画像化システムは、例えば、後方に進んでいる場合に、自動車両の後ろのエリアの画像を提供するために使用され得る。音声処理システムに関して、光学画像化システムによって取得される情報は、音声処理システムの信頼性を向上させるために使用され得る。

まず、車両ユーザの位置を決定するために光学画像化システムを使用することが可能である。さらに、音声認識の間に音響信号の処理は、画像解析と結合され得る。

例えば、光学画像化システムが人物を検出し、かつ人物の唇が動く場合にのみ音声処理システムを作動させることが可能である。数人の人物が画像内にいる場合には、マイクロフォンアレイの音響検出ゾーンは、話している人物、すなわちその唇が動いている人物に向けられ得る。さらなる改良は、さらに詳細な様式で唇の動きを評価することによって、および音声認識を補足するためにこの評価の結果を用いることによって、達成され得る。従って、音響信号の処理は、「読唇タイプ」の画像解析と結合され得る。

さらに、自動車両の様々なモニタリングシステム、例えば、キーレスゴーシステム、パーキング援助システム、ドライバ援助システムまたは光学画像化システムによって取得された情報を結合することが可能である。例えば、車両ユーザの粗い位置決定は、キーレスゴーシステムによって達成され得、引き続く、より正確な位置決定は、レーザスキャナシステム、光学画像化システムまたは他の適切なタイプのモニタリングシステムによって取得され得る。

図２は、ブロック図において、音声処理システム１０の第１の実施例を図示する。音声処理システム１０は、車両ユーザの位置に関係する情報または信号を評価する第１の処理ユニット１６と、マイクロフォンシステム１２によって検出された音響信号を評価する第２の処理ユニット１８とを備えている。第２の処理ユニット１８は、車両機能を制御する制御信号Ｃを生成する。

音声処理システム１０は、マイクロフォンシステム１２とマイクロフォンシステムの制御ユニット１４とをさらに備えている。マイクロフォンシステム１２は、明確に決定された空間的な関係で配列された複数のマイクロフォンデバイス１３を備えているマイクロフォンアレイの形式を有する。制御ユニット１４は、様々なマイクロフォンデバイス１３によって検出された音響信号を結合することにより、単一の音響信号を第２の処理ユニット１８に供給する。制御ユニット１４において、重みがマイクロフォンデバイス１３の出力信号の各々に割り当てられ、重みがつけられた出力信号は制御ユニット１４からの出力として単一の音響信号を取得するために追加される。重みは、第１の処理ユニット１６から供給された位置情報信号に基づいて調節される。

第１の処理ユニット１６は、入力信号を受信し、該入力信号は、車両ユーザの位置を決定することが可能である。これらの入力信号は、キーレスゴーシステム３０から、およびモニタリングシステム２０から供給される。モニタリングシステム２０は、光学画像化システムまたはレーザスキャナシステムを備え得る。さらに、入力信号は、制御ユニット１４から供給される。このことは、マイクロフォンアレイが、音響検出ゾーンを特定の位置に向けることが可能であるだけではなく、様々なマイクロフォンデバイス１３の出力信号を評価することによって、音響信号の供給源の位置を決定することをも可能にする場合に可能である。

第１の処理ユニット１６は、位置情報信号を第２の処理ユニット１８に供給し、第２の処理ユニット１８は、第１の処理ユニット１６から供給された場合に、車両ユーザの位置を考慮に入れて、その入力信号を評価する。第２の処理ユニット１８は、その入力信号として、制御ユニット１４から音響信号およびモニタリングシステム２０から画像情報信号を受信する。供給された入力信号に基づいて、第２の処理ユニット１８は、制御ユニット１４によって供給された音響信号が、特定の音声指令に対応するか、しないかを評価する。音声指令が識別された場合には、対応する制御信号Ｃが生成される。第１の処理ユニット１６から、およびモニタリングシステム２０から供給された入力信号はまた、第２の処理ユニット１８を作動させるため、または作動させないために使用され得る。

さらに、検出された音響信号はまた、車両ユーザを識別するために評価され得る。このことは、第２の処理ユニット１８によって達成され得、第２の処理ユニット１８は、次いで対応する情報をキーレスゴーシステム３０に提供する。当然、検出された音響信号をキーレスゴーシステム３０に転送することも可能であり、キーレスゴーシステム３０は、次いで車両ユーザを識別する必要な処理を行う。

キーレスゴーシステム３０およびモニタリングシステム２０は、音声処理システム１０の一部を必ずしも形成しないということが理解されるべきである。むしろ、それらは好ましくは車両ユーザの位置についての情報を提供するために適切である「既に存在する」システムを構成する一部である。車両ユーザの位置についての情報を取得する既に存在するシステムの使用は、最小限の追加の経費を用いて音声処理システム１０の信頼性を向上させることが可能である。

図３は、さらなる実施例に対する音声処理システム１０’を示す。音声処理システム１０’は、全体として、図２の音声処理システムに対応し、類似のコンポーネントは、同一の参照記号を用いて指定されている。

図２の音声処理システム１０と比較すると、図３の音声処理システム１０’は、複数の分離したマイクロフォンデバイス１３を備えており、これらは制御ユニット１４’に接続される。マイクロフォンデバイス１３は、好ましくは、自動車両上の様々な位置に配置される。制御ユニット１４’は、マイクロフォンデバイス１３のうちの１つの出力信号を第２の処理ユニット１８に、選択的に供給する。すなわち、制御ユニット１４’は、マイクロフォン１３を選択的に作動させたり、作動されなかったりすることにより、それらの出力信号を第２の処理ユニット１８に供給する。このことは、第１の処理ユニット１６から受信された位置情報信号に基づいて達成される。例えば、車両ユーザの位置の最も近くに配置されるマイクロフォンデバイスのみが、作動し得る。その他のマイクロフォンデバイスは、作動しないことがあり得る。あるいは、その他のマイクロフォンデバイスの出力信号もまた、基準信号として第２の処理ユニット１８に供給され得、車両周囲に存在するノイズを補償するために使用され得る。

図２および図３に図示されるような音声処理システム１０、１０’において、第１の処理ユニット１６および第２の処理ユニット１８は、分離したコンポーネントであり得るが、典型的にはマイクロプロセッサ上で実行する適切なソフトウェアによってインプリメントされ得ることが理解されるべきである。キーレスゴーシステムおよび／またはモニタリングシステムの機能をインプリメントもする１つのマイクロプロセッサを有することがさらに有利であり得、これにより音声処理システムの機能および他の車両制御システムの機能を１つのマイクロプロセッサ内で統一する。このようにして、追加のハードウェアに対するニーズが低減される。

図４は、上記の音声処理システムを用いて音声指令を処理する方法に対するフローチャートを図示する。

ステップ１１０において、音声処理システムは、キーレスゴーシステム３０から受信された、車両ユーザが自動車両に近付くことを示す信号によって作動する。

ステップ１２０において、車両ユーザの位置Ｐが決定される。このことは、キーレスゴーシステム３０、モニタリングシステム２０、またはマイクロフォンシステム１２から受信される情報に基づいて達成される。

ステップ１３０において、マイクロフォンシステム１２は、車両ユーザの決定された位置Ｐに適合させられる。このことは、マイクロフォンアレイの音響検出ゾーンを車両ユーザの位置Ｐに向けることによって、または車両ユーザの位置Ｐに対するデバイスの位置に依存して、マイクロフォンデバイス１３を選択的に作動させたり、作動させなかったりすることによって、達成される。

ステップ１４０において、音声認識処理が開始されることにより、検出された音響信号における音声指令を識別する。音声指令が識別された場合には、車両機能を制御する対応する制御信号が生成される。ステップ１４０において、モニタリングシステム２０の光学画像化システムによって提供された画像情報がさらに使用されることにより、音声認識の信頼性を向上させる。さらに、ステップはまた、検出された音響信号に基づいて車両ユーザを識別することを含み得る。

要約すると、音声認識の向上された信頼性を提供する音声処理システムおよび音声処理方法が、記載された。特に、車両ユーザによって話された音声指令の認識における車両周囲に存在するノイズの影響が低減される。車両ユーザに関係する所望される情報は、他の目的で、自動車両に既に存在するモニタリングシステムから取得され、これにより追加のハードウェアに対するニーズを最小限にする。

図１は、本発明に従う、音声処理システムを装備する車両の概略図を示す。 図２は、本発明の実施形態に従う、音声処理システムを図示するブロック図である。 図３は、本発明のさらなる実施形態に従う、音声処理システムを図示するブロック図である。 図４は、本発明の実施形態に従う音声指令を処理する方法のフローチャートである。

符号の説明

１０ 音声処理システム
１２ マイクロフォンシステム
１３ マイクロフォンデバイス
１４ 制御ユニット
１６、１８ 処理ユニット
２０ モニタリングシステム
３０ キーレスゴーシステム
Ｃ 制御信号

Claims (28)

1. 車両周囲における音声指令を処理する方法であって、
   該方法は、
   該車両周囲における音響信号を検出することと、
   該車両の外側の車両ユーザの位置に関する該位置情報を抽出することと、
   該検出された音響信号における該車両ユーザから発せられる該音声指令を識別することと
   を包含するということを特徴とし、該音響信号の該検出および／または該音声指令の該識別は、該位置情報を考慮に入れて達成される、方法。
2. 前記方法は、前記車両ユーザの前記位置を検出し、該位置情報を生成することを包含するということを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記車両ユーザの前記位置は、キーレスゴーシステム（３０）によって検出されるということを特徴とする、請求項２に記載の方法。
4. 前期車両ユーザの前記位置は、光学画像化システムによって検出されることを特徴とする、請求項２または請求項３に記載の方法。
5. 前記車両ユーザの前記位置は、レーザスキャナシステムによって検出されることを特徴とする、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記車両ユーザの前記位置は、マイクロフォンアレイを用いて検出されることを特徴とする、請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記車両ユーザの前記位置は、パーキング援助システムのセンサ（２２）を用いて検出されることを特徴とする、請求項２から請求項６のいずれか１項に記載の方法。
8. 前記音響信号は、マイクロフォンアレイを用いて検出されることを特徴とする、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記マイクロフォンアレイは、ビームフォーミング法を用いることにより、該マイクロフォンアレイの音響検出ゾーンを前記車両ユーザの前記位置に向けることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
10. 前記音声指令を識別することは、光学画像化システムからの情報を考慮に入れて達成されることを特徴とする、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の方法。
11. 複数のマイクロフォンデバイス（１３）が、前記音響信号を検出するために提供され、
    該マイクロフォンデバイス（１３）は、前記車両ユーザの前記位置に依存して、選択的に作動したり、作動しなかったりすることを特徴とする、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 前記車両ユーザの前記位置の近くに位置するマイクロフォンデバイス（１３）は、前記音響信号を検出するために使用され、他のマイクロフォンデバイス（１３）は、基準信号の供給源として使用されることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
13. 前記音響信号を検出する手段および／または前記音声指令を識別する手段は、前記車両ユーザの前記位置が所定の範囲（６）内にある場合にのみ作動することを特徴とする、請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の方法。
14. 前記方法は、前記識別された音声指令に従って車両機能を制御することを包含することを特徴とする、請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の方法。
15. 前記方法は、前記検出された音響信号に基づいて、前記車両ユーザを識別することを包含するということを特徴とする、請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の方法。
16. 車両周囲における、音声指令を処理するシステムであって、
    該車両周囲における、音響信号を検出する音響検出手段（１２、１３、１４；１４’）と、
    該車両の外側の車両ユーザの位置に関する該位置情報を抽出する第１の処理手段（１６）と、
    該検出された音響信号における、該車両ユーザから発せられる音声指令を識別する第２の処理手段（１８）と
    を特徴とし、該音響信号の該検出および／または該音声指令の該識別は、該位置情報を考慮に入れて達成される、システム。
17. 前記第１の処理手段（１６）は、無線デバイス、超音波デバイス、光学画像化デバイス、レーザスキャナシステムまたはマイクロフォンアレイからの信号を供給されることを特徴とする、請求項１６に記載のシステム。
18. 前記車両ユーザの前記位置を検出する手段を特徴とする、請求項１６または請求項１７に記載のシステム。
19. 前記音響検出手段は、マイクロフォンアレイ（１２）および該マイクロフォンアレイ（１２）の音響検出ゾーンを前記車両ユーザの前記位置に向けるように構成されているビームフォーミング手段（１４）を備えていることを特徴とする、請求項１６から請求項１８のいずれか１項に記載のシステム。
20. 前記音響検出手段は、複数のマイクロフォンデバイス（１３）および前記車両ユーザの前記位置に依存して、該複数のマイクロフォンデバイス（１３）を選択的に作動させたり、作動させなかったりするように構成されている制御手段（１４’）を備えていることを特徴とする、請求項１６から請求項１９のいずれか１項に記載のシステム。
21. 前記第２の処理手段（１８）は、光学画像化デバイスからの情報を考慮に入れて前記音声指令を識別するように構成されていることを特徴とする、請求項１６から請求項２０のいずれか１項に記載のシステム。
22. 前記第２の処理手段（１８）は、前記検出された音響信号に基づいて前記車両ユーザを識別するように構成されていることを特徴とする、請求項１６から請求項２１のいずれか１項に記載のシステム。
23. 請求項１６から請求項２２のいずれか１項に記載の音声処理システム（１０、１０’）を特徴とする自動車両であって、前記音声指令は、車両機能を制御するために使用される、自動車両。
24. 前記自動車両（１）は、キーレスゴーシステム（３０）を備えており、該キーレスゴーシステム（３０）は、前記音声処理システム（１０、１０’）と通信することにより、前記車両ユーザの前記位置についての情報を提供することを特徴とする、請求項２３に記載の自動車両。
25. 前記キーレスゴーシステム（３０）は、前記検出された音響信号に基づいて前記車両ユーザを識別するように構成されていることを特徴とする、請求項２４に記載の自動車両。
26. 前記自動車両（１）は、モニタリングシステム（２０）を備えており、該モニタリングシステム（２０）は、前記音声処理システム（１０、１０’）と通信することにより、前記車両ユーザの前記位置についての情報を提供することを特徴とする、請求項２３から請求項２５のいずれか１項に記載の自動車両。
27. 前記モニタリングシステム（２０）は、パーキング援助システムまたはドライバ援助システムと関連することを特徴とする、請求項２６に記載の自動車両。
28. 前記モニタリングシステムは、光学画像化デバイス（２０）を備えており、該光学画像化デバイス（２０）は、前記音声処理システム（１０、１０’）と通信することにより、画像情報を提供することを特徴とする、請求項２７に記載の自動車両。

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