JP5230985B2 - 車室の外側からの車両エレメントの音声制御 - Google Patents

車室の外側からの車両エレメントの音声制御 Download PDF

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Description

（発明の分野）
本発明は、車室の外からの車両エレメントの制御に関する。本発明は、特に、自動車の外からの車両エレメント、例えば、その自動車のハッチまたはトランク、およびボンネットの音声制御に関する。
（発明の背景）
車両の乗客は、特に、運転手は、移動の開始前に、また移動の最中にも、例えば、動作制御、ミラー、ディスプレイ、および娯楽デバイスなどのような種々の装置および車内エレメントを動作させなくてはならない。
車室エレメント（車室の内側または外側）は、通常、手動で、あるいはサーボモータによって、操作されている。取り扱うべきエレメントの数が、ますます増えると、手動動作の制約は、ますます厄介なになるものと考えられる。さらに、移動中に、種々のデバイスを操作する必要性、あるいは操作したいという要求は、運転手の注意をそらし、それゆえ、特に、車が都会エリアを走っている場合、事故の危険性が、高くなる。
したがって、車両の乗客に、娯楽デバイス、電話、およびナビゲーションシステムのより快適で、より安全な動作を提供するために、最近、音声制御システムが、車室に設置されるようになってきた。
しかしながら、車室の外側の車両エレメント、たとえば、自動車のハッチ（バックドア、トランク）またはボンネットの扱いおよび動きは、依然、もっぱら手動での動作を要求する。特に、自動車のハッチまたはトランクを手動動作なしに、扱う特定の必要性があることは、言うまでもない。例えば、ある人が両手に抱えている物体をハッチの中に格納したいと欲する場合、その人は、ハッチを開けるのに自由な手を有しない。
したがって、本発明の目的は、車室の外側の車両エレメントの改善された動作および制御を提供することである。
（発明の説明）
上述の目的は、請求項１に従う車室の外側から少なくとも１つの車両エレメントを音声制御する方法によって、達成され、該方法は、
少なくとも１つのマイク、特に、指向性マイクを、該車室の外側の車両本体の中に設置されたランプ筐体の中に配列することと、
該少なくとも１つのマイクによって、言葉発声を検出し、少なくとも１つのマイク信号を取得することと、
該言葉発声の音声認識のために該少なくとも１つのマイク信号を処理して、認識結果を取得することと、
該認識結果に基づいて、該少なくとも１つの車両エレメントを自動制御することと
を包含する。
上記方法は、様々な車両に適用され得るが、好ましくは、該方法は、自動車のエレメントの音声制御を可能にする。制御または作動されるべき上記少なくとも１つの車両エレメントは、上記車室の外側の車両エレメントであり得、特に、ボンネット、ハッチ、トランク、およびコンバーチブルのトップのうちの一つであり得る。該車両エレメントはまた、車両の内側でもあり得、例えば、空調システムであり得る。上記検出された言葉発声は、該車両の外側での人によって発せられ、該人は、該車両の近傍に立っていることも、あるいは該車両に近づいていることもあり得る。
例えば、人が自動車の背面に近づいており、そのハッチを開きたいと欲する場合、その人は、「開け、ハッチ」という言葉のコマンドを単に発し得る。１つ以上のマイクロプロセッサが、例えば、テールランプのうちの一つに設置され、その発声を検出する。その発声に対応するデジタル化されたマイク信号が、音声認識のために処理され、その認識結果、すなわち、コマンド「開け、ハッチ」の適切な表現によって、ハッチは、例えば、サーボモータのような何らかのアクチュエータによって、自動的に開かれる。このサーボモータは、音声認識を実行する音声認識手段によって、直接制御され得る。
本発明に従うと、発声は、車室の外側の１つ以上のランプ筺体、例えば、テールランプ、ヘッドランプ、フォグランプ、またはウィンカ（点滅器）の筐体の中に設置されている１つ以上のマイクによって検出される。これによって、該少なくとも１つのマイクは、該少なくとも１つのマイクのために、外部固定する必要なしに、筐体の中に、確実に配列される。さらに、電源への電気的な接続は、ランプ筺体の中で、容易に利用可能である。その上、ランプの中にマイクを置くことは、マイクの音響的に有利な提供を示す（以下の議論も参照）。さらに、例えば、雨による構造起因のノイズ（衝撃音）の検出が、該ランプ筐体の中に該マイクを提供することによって、最小化される。
特に、上記少なくとも１つのマイクは、テールランプのパーツの中に設置され得、該テールランプは、上記車両本体に固定されているが、上記車両のハッチにも、トランクにも固定されていない。これによって、該ハッチまたは該トランクの信頼性のある音声制御が、該ハッチまたは該トランクが開いているときに、保証されえる。
検出された発声は、音声認識のために処理される。この音声認識は、この分野において公知で、室内音声制御、例えば、車室内に設置された娯楽機器およびナビゲーションシステムの室内音声制御で、既に実現されている。
１つのランプ筐体の中に２つ以上のマイクを備えることが、推奨され得る（以下の議論も参照）。少なくとも２つのマイクが、テールランプまたはヘッドランプまたはウィンカまたはフォグランプの筐体の中に、垂直または水平あるいは対角線に配列され得る。少なくとも３つのマイクが、テールランプまたはヘッドランプまたはウィンカまたはフォグランプの前記筐体の中に、三角形の形に、あるいはＬ字型に配列され得る。少なくとも４つのマイクが、テールランプまたはヘッドランプまたはウィンカまたはフォグランプの前記筐体の中に、多角形、特に、正方形または長方形の形に、あるいは円状または楕円状に配列され得る。上述の配列の組み合わせであり得る他の配列も、当然、可能である。
２つ以上のマイクによって、言葉発声を検出することは、車室の外側または内側の車両エレメントの音声制御に対して、本明細書に開示された方法の信頼性を向上する。このことは、上述されたように配列されたマイクを有する少なくとも１つのマイクアレイが、上記車室の外側のランプ筐体の中に設置され、該マイクアレイによって、上記言葉発声が検出される場合で、上記方法が、該マイクアレイの該マイクによって取得されたマイク信号をビーム形成して、音声認識のために処理されるビーム形成マイク信号を取得することをさらに包含するとき、特に当てはまる。
ビーム形成は、欲する信号方向から検出されるオーディオ信号に対応するマイク信号を同位相追加によって増幅することと、他の方向の位置で生成されるオーディオ信号に対応するマイク信号を減衰することとを包含する。ビーム形成は、固定ビームフォーマまたは適応ビームフォーマによって実行される。このビームフォーマは、動作の間、フィルタ係数のようなパラメータを処理するのに、恒久的に適応することによって特徴付けられる（例えば、「Ａｄａｐｔｉｖｅ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ：ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｔｏ ｒｅａｌ−ｗｏｒｌｄ ｐｒｏｂｌｅｍｓ」（Ｓｐｒｉｎｇｅｒ，Ｂｅｒｌｉｎ、２００３年）のＨｅｒｂｏｒｄｔ，Ｗ．およびＫｅｌｌｅｒｍａｎｎ，Ｗ．著による「Ａｄａｐｔｉｖｅ ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ ｆｏｒ ａｕｄｉｏ ｓｉｇｎａｌ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ」ｐ．１５５参照）。
ビーム形成が実行されるとき、少なくとも２つのマイクが、上記車室の外側の上記車両本体の中に設置された少なくとも１つのランプ筐体の中に配列され、本発明の方法は、
該少なくとも２つのマイクのうちの１つによって取得されたマイク信号と、該少なくとも２つのマイクのうちの別の１つによって取得されたマイク信号との間の信号経過時間の差を検出することと、
それぞれのマイク信号との信号経過時間の検出された差をベースとして、該少なくとも２つのマイクによって、言葉発声が検出された該車両の外側にある話者の位置を決定することと、
所定の限界を超えるパワーレベルを有するオーディオ信号を検出する少なくとも１つのマイクの該マイク信号を減衰させることであって、該オーディオ信号は、該車両の外側の該話者の該決定された位置の所定の近傍で生成されない、ことと
を包含し得る。
一つのマイクアレイのうちの複数のマイクの複数のマイク信号の信号経過時間の差、あるいは一つのマイクアレイと別の一つのマイクアレイとのビーム形成マイク信号の信号経過時間の差は、上記車両の外側の上記話者の上記位置が決定されることをベースに検出される。例えば、垂直に配列されたマイクを備えるマイクアレイは、一つのテールランプの中に設置され得、別の一つのマイクアレイは、該車両の別の一つのテールランプの中に配列され得る。アレイは、比較的大きな距離離れているので、欲する信号の源（話者）の方向の高分解能は、原則として、利用可能である。しかしながら、コストを節約するために、１つのマイクアレイのみを、例えば、左後方テールランプの中に設置することが好ましい。特に、垂直な空間分解能に対しては、１つのランプ筺体の中に設置された１つのマイクアレイは、十分であり得る。オーディオ信号を検出するマイク信号の減衰は、話者の位置から離れて生成されて大きく寄与するとともに、音声認識処理のために使用されるビーム形成信号の品質を強化する。所定の限界は、話者の位置から得られる欲する信号の割合である。
本明細書に開示される方法の例に従うと、固定ビームフォーマ、例えば、この分野で公知の遅延加算（ｄｅｌａｙ−ａｎｄ−ｓｕｍ）ビームフォーマが、音声認識のために処理されるビーム形成マイク信号を得るために、使用され得る。
ビーム形成信号の品質、すなわち、欲する信号の信号対ノイズ比は、１つのマイクのみによって検出されるマイクに比べて、著しく強化されるので、音声認識は、より成功するものになることが期待される。したがって、認識結果は、より頻繁に、所望の動作、例えば、自動車のハッチ、ボンネット、またはコンバーチブルのトップの開閉を導くことになる。
本発明の方法の一実施形態に従うと、
少なくとも２つのマイクが、１つのテールランプの上記筐体の中に、垂直または対角線に配列されているか、あるいは少なくとも３つのマイクが、１つのテールランプの該筐体の中に、Ｌ字型に配列されており、そのうちの少なくとも２つのマイクは、垂直に配列されているか、あるいは少なくとも４つのマイクが、１つのテールランプの該筐体の中に、正方形または長方形の形に、あるいは円状または楕円状に配列されており、
各マイクは、音響信号を検出し、各マイクは、マイク信号を取得し、該方法は、
垂直に配列されている該少なくとも２つのマイクのうちの一つによって取得されたマイク信号と、該少なくとも２つのマイクのうちの他の一つによって取得されたマイク信号との間での信号経過時間の差を検出することと、
該検出された信号経過時間の差に基づいて、水平平面に対する該音響信号の入射仰角を決定することと、
水平平面に対して決定された、所定の限界より低い入射仰角を有する音響信号から取得されたマイク信号を減衰させることであって、音声認識のために処理されるビーム形成マイク信号を取得することと
を包含する。
換言すれば、垂直に配列されたマイクは、それらの異なる垂直の位置による経過時間を示すマイク信号を取得する。これによって、マイクによって検出された音響信号の入射仰角が、決定され得る。車両の背面から近づいてくる話者からの音響（音声）信号は、例えば、典型的には、該車両のハッチの高さより幾分か高い高さで生成する。
したがって、垂直なマイク配列の一番上のマイクは。音響信号の入射仰角に関わらず、下に置かれたマイクよりも、話者の発声をより早く検出する。
一方、比較的遠く、特に、話者の位置より車両に遠いどこかから生成された摂動は、比較的小さな仰角で、すなわち、実質的に水平な方向から、通常、マイクアレイに当たる。水平平面および水平方向によって、平面および方向は、それぞれ、車両の前輪と後輪との接続線、あるいはテールランプとヘッドランプとの接続線に対するもの（その接続線を含む）として、定義され得る。水平はまた、その車両が立地する通り／道路の傾斜に対するものとしても定義され得る。
したがって、認識結果の信頼性を改善するために、所定の値より大きい仰角の範囲に位置する源から来るオーディオ信号のみが、音声認識処理のために考慮され得る。これによって、車室の外側または内側の車両エレメントの本発明の音声制御の顧客の受け入れは、著しく増加し得る。
上述の例において、第二のテールランプ筺体の中に設置された第二のマイクアレイによって、追加的に、音響信号の入射仰角を決定することも可能であり得ることは、留意されるべきである。双方の決定の組み合わせは、例えば、平均されて決定された傾きは、さらなる処理のために使用され得る。
本発明は、さらに、自動車用テールランプを提供し、該自動車用テールランプは、テールランプ筐体と、該テールランプ筐体の中に、少なくとも１つのマイク、特に、指向性マイクとを備える。このようなテールランプによって、車室の外側の音声信号は、検出され、検出された音声信号は、次いで、音声認識のために、処理され得る。指向性マイクは、取得されたマイク信号の信号対ノイズ比を改善するために、使用され得る。
本発明のテールランプのテールランプ筐体の中に、少なくとも２つのマイクが、垂直または水平あるいは対角線に配列され得るか、あるいは少なくとも３つのマイクが、三角形の形またはＬ字型に配列され得るか、もしくは少なくとも４つのマイクが、多角形、特に、三角形、正方形または長方形の形に、あるいは円状または楕円状に配列され得る。
本発明のテールランプは、上記車両本体に固定された（上記筺体の）パーツと、車両のハッチまたはトランクに固定された別のパーツとを備え得て、上記少なくとも１つのマイクは、該車両本体に固定されている該テールランプ（筺体）の該パーツの中に、有利に位置し得る。この場合、話者の発声は、たとえ、該車両の該ハッチまたは該トランクが開いていても、容易に検出されることが保証される。
本発明はまた、自動車のヘッドランプも提供し、該ヘッドランプは、ヘッドランプ筐体と、該ヘッドランプ筐体の中に、少なくとも１つのマイク、特に指向性マイクとを備える。
上記ヘッドランプ筐体の中に、少なくとも２つのマイクが、垂直または水平あるいは対角線に配列され得るか、あるいは少なくとも３つのマイクが、三角形の形またはＬ字型に配列され得るか、もしくは少なくとも４つのマイクが、多角形、特に、三角形、正方形または長方形の形に、あるいは円状または楕円状に配列され得る。
追加的に、自動車のウィンカランプ（点滅器）が提供され、該ウィンカランプは、ウィンカランプ筐体と、該ウィンカランプ筐体の中に、少なくとも１つのマイク、特に指向性マイクとを備える。
上記ウィンカ筐体の中に、少なくとも２つのマイクが、垂直または水平あるいは対角線に配列され得るか、あるいは少なくとも３つのマイクが、三角形の形またはＬ字型に配列され得るか、もしくは少なくとも４つのマイクが、多角形、特に、正方形または長方形の形に、あるいは円状または楕円状に配列され得る。
テールランプ、ヘッドランプ、またはウィンカランプの筺体の中のマイクの上述の配列の任意の組み合わせは、それぞれ、実際の適用に従って、推奨され得る。上述のテールランプ、ヘッドランプ、またはウィンカランプは、サウンド、特に音声信号に対する高い透過性を示すガラス製またはプラスチック製のカバーを有利に備え得る。
上述の目的はまた、請求項１９に従って、少なくとも１つの車両エレメントを音声制御する音声制御システムによっても達成される。この音声制御システムは、
車室の外側の車両本体の中に設置された少なくとも１つのランプ筐体の中に提供されている少なくとも１つのマイクであって、特に、指向性マイクであって、音響信号を検出して、少なくとも１つのマイク信号を取得するように構成されている、少なくとも１つのマイクと、
該少なくとも１つのマイク信号を受信し、処理して、処理された信号を取得するように構成されている信号処理手段と、
該処理された信号を受信して、該処理された信号に基づいて、認識結果を取得するように構成されている音声認識手段と、
該少なくとも１つの車両エレメントを作動するように構成されている少なくとも１つのアクチュエータ、例えば、サーボモータと、
該アクチュエータを制御して、該認識結果に応答して、該少なくとも１つの車両エレメントを作動するように構成されている制御手段と
を備える。
上記車両エレメントは、上記車室の外側または内側のエレメントであり得る。
上記処理された信号は、デジタル信号であり、該デジタル信号は、上記少なくとも一つのマイクによって検出された言葉発声に対応する音声信号を備える。上記音声認識手段は、言葉発声を認識するように構成される。該言葉発声は、少なくとも一つのマイクによってキャプチャされた孤立した単語または連続的な音声のいずれかであり、アナログ電気信号に変換されたものであり、引き続き、このアナログ電気信号は、デジタル化されている。該デジタル信号は、例えば、引き続き、該認識手段によって実行されるスペクトル解析され得る。例えば、６．６ｋＨｚと２２．１ｋＨｚとの間の速度で典型的にサンプリングされる音声波形は、短期パワースペクトル（ｓｈｏｒｔ ｔｅｒｍ ｐｏｗｅｒ ｓｐｅｃｔｒａ）から由来し、一般的に特徴／特徴パラメータと称される値を含む特性ベクトルのシーケンスを表わす。特徴パラメータの値は、引き続く段階で、解析された波形の部分が、例えば、語彙リストの中の特定のエントリ、すなわち、単語に対応する可能性の推定において、使用され得る。
認識結果（例えば、語彙リストの中のエントリ）は、発声に最も対応しそうであると考えられる音声発声の表示である。例えば、音声制御システムのユーザが、「開け、ハッチ」と発する場合、適切な認識結果は、結果として、制御手段によるアクチュエータへの命令になる。このアクチュエータは、ハッチを開くために、ハッチと接続されている。本発明の音声制御システムのユーザによる手動動作は、一切必要ない。
上記音声制御システムは、上述で本明細書に開示されたテールランプ、ヘッドランプ、および／またはウィンカランプの任意のものを、有利に含む。さらに、ビーム形成に対して、以上で議論された例の一つが、該音声制御システムの中に組み込まれ得、上述の利点を生成する。
したがって、上記音声制御システムは、少なくとも１つのランプ筐体の中にマイクアレイを備え得、上記信号処理手段は、該マイクアレイの上記マイクのそれぞれからマイク信号を受信して、ビーム形成マイク信号を取得するように構成されているビーム形成手段を備え得て、この場合、上記処理された信号は、該ビーム形成マイク信号を備える。該ビーム形成手段は、固定ビームフォーマ、例えば、遅延加算ビームフォーマ、あるいは適応ビームフォーマであり得る。
さらに、処理された信号の品質をさらに強化するために、いわゆる「Ｇｅｎｅｒａｌ Ｓｉｄｅｌｏｂｅ Ｃａｎｃｅｌｌｅｒ」（ＧＳＣ）（例えば、「ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ａｎｔｅｎｎａｓ ａｎｄ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ」（第３０巻、１９８２年）のＧｒｉｆｆｉｔｈｓ，Ｌ．Ｊ．およびＪｉｍ，Ｃ．Ｗ．著による「Ａｎ ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ ａｐｐｒｏａｃｈ ｔｏ ｌｉｎｅａｒｌｙ ｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄ ａｄａｐｔｉｖｅ ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ」のｐ．２７参照）が、本明細書で開示される音声制御システムに含まれ得る。ＧＳＣは、２つの信号処理経路、すなわち、ブロッキングマトリックスおよび適応ノイズキャンセル手段を有する第一の（または下部）適応経路と、固定ビームフォーマを有する第二の（または下部）非適応経路とからなる。
上記音声制御システムは、ビーム形成手段を備えるとき、音響信号を検出する上記マイクアレイの上記マイクによって取得される上記マイク信号間の信号経過時間の差を検出することと、該マイク信号の信号経過時間の該検出された差に基づいて、上記車両の外側の話者の位置を決定することと、所定の限界（例えば、話者の位置から来るオーディオ信号の幾分かの割合）を超えるパワーレベルを有するオーディオ信号を検出する少なくとも１つのマイクの該マイク信号を減衰させることであって、該オーディオ信号は、該車両の外側の該話者の決定された位置の所定の近傍（例えば、該車両の外側の該話者の該決定された位置から数メートルの範囲）で生成されない、こととを行うように構成され得る。一方、該話者の該決定された位置から来るオーディオ信号は、増幅され得る。
一実施形態に従う音声制御システムは、ビーム形成手段を備えるとき、音響信号を検出する上記マイクによって取得された少なくとも２つの上記マイク信号の間での信号経過時間の差を検出することと、該検出された信号経過時間の差に基づいて、水平平面に対する該音響信号の入射仰角を決定することと、水平平面に対して決定された、所定の限界より低い入射仰角で、音響信号から取得されたマイク信号を減衰させて、音声認識のために処理されるビーム形成マイク信号を取得することとをを行うように構成されている信号処理手段を備える。該信号処理手段はまた、所定の限界を超える水平平面に対して決定された入射仰角を有する音響信号から取得されるマイク信号を増幅するようにも構成され得る。
本発明はまた、上述の例の一つに従う音声制御システムが設置されている車両と、上述のテールランプ、ヘッドランプ、およびウィンカランプのうちの１つ以上を備える車両とを提供する。
本発明は、さらに、以下の手段を提供する。
（項目１）
車室の外側から少なくとも１つの車両エレメントを音声制御する方法であって、
少なくとも１つのマイク、特に、指向性マイクを、該車室の外側の車両本体の中に設置されたランプ筐体の中に配列することと、
該少なくとも１つのマイクによって、言葉発声を検出し、少なくとも１つのマイク信号を取得することと、
該言葉発声の音声認識のために該少なくとも１つのマイク信号を処理して、認識結果を取得することと、
該認識結果に基づいて、該少なくとも１つの車両エレメントを自動制御することと
を包含する、方法。
（項目２）
上記少なくとも１つの車両エレメントは、ボンネット、ハッチ、トランク、およびコンバーチブルのトップのうちの一つである、項目１に記載の方法。
（項目３）
上記少なくとも１つのマイクは、テールランプまたはヘッドランプまたはウィンカまたはフォグランプの上記筐体の中に設置されている、項目２に記載の方法。
（項目４）
少なくとも２つのマイクが、テールランプまたはヘッドランプまたはウィンカまたはフォグランプの上記筐体の中に、垂直または水平あるいは対角線に配列されている、項目３に記載の方法。
（項目５）
少なくとも３つのマイクが、テールランプまたはヘッドランプまたはウィンカまたはフォグランプの上記筐体の中に、三角形の形に、あるいはＬ字型に配列されている、項目３に記載の方法。
（項目６）
少なくとも４つのマイクが、テールランプまたはヘッドランプまたはウィンカまたはフォグランプの上記筐体の中に、多角形、特に、正方形または長方形の形に、あるいは円状または楕円状に配列されている、項目３に記載の方法。
（項目７）
少なくとも１つのマイクアレイは、上記車室の外側のランプ筐体の中に設置され、
該マイクアレイによって、上記言葉発声が検出され、
該マイクアレイの上記マイクによって取得されたマイク信号をビーム形成して、音声認識のために処理されるビーム形成マイク信号を取得すること
をさらに包含する、項目１〜項目６のいずれか１項に記載の方法。
（項目８）
少なくとも２つのマイクが、上記車室の外側の上記車両本体の中に設置された少なくとも１つのランプ筐体の中に配列され、
該少なくとも２つのマイクのうちの１つによって取得された第一のマイク信号と、該少なくとも２つのマイクのうちの別の１つによって取得された第二のマイク信号との間の信号経過時間の差を検出することと、
該第一のマイク信号と該第二のマイク信号との信号経過時間の検出された差をベースとして、該車両の外側にある話者の位置を決定することと、
所定の限界を超えるパワーレベルを有するオーディオ信号を検出する少なくとも１つのマイクの該マイク信号を減衰させることであって、該オーディオ信号は、該車両の外側の該話者の該決定された位置の所定の近傍で生成されていない、該マイク信号を減衰させることと
をさらに包含する、項目７に記載の方法。
（項目９）
一つのマイクアレイのうちの複数のマイクの複数のマイク信号の信号経過時間の差、あるいは一つのマイクアレイと別の一つのマイクアレイとのビーム形成マイク信号の信号経過時間の差は、上記車両の外側の上記話者の上記位置が決定されることに基づいて検出される、項目８に記載の方法。
（項目１０）
少なくとも２つのマイクが、１つのテールランプの上記筐体の中に、垂直または対角線に配列されているか、あるいは少なくとも３つのマイクが、１つのテールランプの該筐体の中に、Ｌ字型に配列されており、そのうちの少なくとも２つのマイクは、垂直に配列されているか、あるいは少なくとも４つのマイクが、１つのテールランプの該筐体の中に、正方形または長方形の形に、あるいは円状または楕円状に配列されており、
各マイクは、マイク信号を取得するように、音響信号を検出し、
垂直に配列されている少なくとも２つのマイクで取得された少なくとも２つのマイク信号の間での信号経過時間の差を検出することと、
該検出された信号経過時間の差に基づいて、水平平面に対する該音響信号の入射仰角を決定することと、
水平平面に対して決定された、所定の限界より低い入射仰角を有する、音響信号から取得されたマイク信号を減衰させて、音声認識のために処理されるビーム形成マイク信号を取得することと
をさらに包含する、項目１〜項目３のいずれか１項に記載の方法。
（項目１１）
少なくとも１つのマイクは、テールランプのパーツの中に設置されており、該テールランプは、上記車両本体に固定されているが、上記車両のハッチにも、トランクにも固定されていない、項目１〜項目１０のいずれか１項に記載の方法。
（項目１２）
テールランプ筐体と、該テールランプ筐体の中に、少なくとも１つのマイク、特に、指向性マイクとを備える、自動車用テールランプ。
（項目１３）
上記テールランプ筐体の中に、少なくとも２つのマイクが、垂直または水平あるいは対角線に配列されているか、あるいは少なくとも３つのマイクが、三角形の形またはＬ字型に配列されているか、もしくは少なくとも４つのマイクが、多角形、特に、三角形、正方形または長方形の形に、あるいは円状または楕円状に配列されている、項目１２に記載のテールランプ。
（項目１４）
上記車両本体に固定されたパーツと、車両のハッチまたはトランクに固定された別のパーツとを備え、上記少なくとも１つのマイクは、該車両本体に固定されている該テールランプの該パーツの中に位置する、項目１２または項目１３に記載のテールランプ。
（項目１５）
ヘッドランプ筐体と、該ヘッドランプ筐体の中に、少なくとも１つのマイク、特に指向性マイクとを備える、自動車のヘッドランプ。
（項目１６）
少なくとも２つのマイクが、上記ヘッドランプ筐体の中に、垂直または水平あるいは対角線に配列されているか、あるいは少なくとも３つのマイクが、三角形の形またはＬ字型に配列されているか、もしくは少なくとも４つのマイクが、多角形、特に、三角形、正方形または長方形の形に、あるいは円状または楕円状に配列されている、項目１５に記載のヘッドランプ。
（項目１７）
ウィンカランプ筐体と、該ウィンカランプ筐体の中に、少なくとも１つのマイク、特に指向性マイクとを備える、自動車のウィンカランプ。
（項目１８）
上記ウィンカ筐体の中に、少なくとも２つのマイクが、垂直または水平あるいは対角線に配列されているか、あるいは少なくとも３つのマイクが、三角形の形またはＬ字型に配列されているか、もしくは少なくとも４つのマイクが、多角形、特に、正方形または長方形の形に、あるいは円状または楕円状に配列されている、項目１７に記載のウィンカランプ。
（項目１９）
少なくとも１つの車両エレメントを音声制御する音声制御システムであって、
車室の外側の車両本体の中に設置された少なくとも１つのランプ筐体の中に配列された少なくとも１つのマイク、特に、指向性マイクであって、音響信号を検出して、少なくとも１つのマイク信号を取得するように構成されている、少なくとも１つのマイクと、
該少なくとも１つのマイク信号を受信し、処理して、処理された信号を取得するように構成されている信号処理手段と、
該処理された信号を受信して、該処理された信号に基づいて、認識結果を取得するように構成されている音声認識手段と、
該少なくとも１つの車両エレメントを作動するように構成されている少なくとも１つのアクチュエータと、
該アクチュエータを制御して、該認識結果に応答して、該少なくとも１つの車両エレメントを作動するように構成されている制御手段と
を備える、音声制御システム。
（項目２０）
項目１２〜項目１４のいずれか１項に記載のテールランプ、および／または項目１５または項目１６に記載のヘッドランプ、および／または項目１７または項目１８に記載のウィンカランプを備える、項目１９に記載の音声制御システム。
（項目２１）
少なくとも１つのランプ筐体の中にマイクアレイを備え、
上記信号処理手段は、該マイクアレイの上記マイクのそれぞれからマイク信号を受信して、ビーム形成マイク信号を取得するように構成されているビーム形成手段を備え、
上記処理された信号は、該ビーム形成マイク信号を備える、
項目１９または項目２０に記載の音声制御システム。
（項目２２）
上記信号処理手段は、
音響信号を検出する上記マイクアレイの上記マイクによって取得される上記マイク信号間の信号経過時間の差を検出することと、
該マイク信号の信号経過時間の該検出された差に基づいて、上記車両の外側の話者の位置を決定することと、
所定の限界を超えるパワーレベルを有するオーディオ信号を検出する少なくとも１つのマイクの該マイク信号を減衰させることであって、該オーディオ信号は、該車両の外側の該話者の決定された位置の所定の近傍で生成されない、ことと
を行うように構成されている、項目２１に記載の音声制御システム。
（項目２３）
上記信号処理手段は、
音響信号を検出する上記マイクによって取得された少なくとも２つの上記マイク信号の間での信号経過時間の差を検出することと、
該検出された信号経過時間の差に基づいて、水平平面に対する該音響信号の入射仰角を決定することと、
水平平面に対して決定された、所定の限界より低い入射仰角を有する音響信号から取得されたマイク信号を減衰させて、音声認識のために処理されるビーム形成マイク信号を取得することと
を行うように構成されている、項目２１に記載の音声制御システム。
（摘要）
本発明は、車室の外側にある少なくとも１つの車両エレメントを音声制御する方法に関する。該方法は、少なくとも１つのマイク、特に、指向性マイクを、該車室の外側の車両本体の中に設置されているランプ筐体の中に配列することと、該少なくとも１つのマイクによって、言葉発声を検出し、少なくとも１つのマイク信号を取得することと、該言葉発声の音声認識のために該少なくとも１つのマイク信号を処理して、認識結果を取得することと、該認識結果に基づいて、該少なくとも１つの車両エレメントを自動制御することとを包含する。本発明はまた、該車室の外側の該車両本体の中に、ランプ筺体を提供し、該ランプ筺体は、１つ以上のマイクを備える。
本発明の追加の特徴および利点は、図面を参照して記載される。
図１は、自動車１のテールランプ２の中のマイク３の種々の配列の例を示す。本発明において、テールランプ（筺体）２の全体は、車両本体の中に設置され、そのパーツは、いずれもハッチに固定されない。
本発明に従うと、１つ以上のマイクは、１つ以上のテールランプの中に設置され、音声制御によって、例えば、ハッチを開きたい、あるいは閉じたいと欲する人の言葉発声を検出する。図示された例は、車両１の左テールランプ２の中にあるマイク３を示す。対応する配列は、代替として、あるいは追加として、右テールランプに対して提供され得る。
テールランプ２のマイク３の適切な配列に対する例は、３つのマイク３の垂直な配列２ａ、あるいは３つのマイク３の水平な配列２ｂを含む。図示されるマイク３は、テールランプ２の左側２ａ、あるいは下部２ｂに、それぞれ置かれているが、これらのマイクは、垂直な配列２ａの場合、中央、または右側に置かれ得、水平な配列２ｂの場合、中央、または上部に置かれ得る。マイク３はまた、中央から幾分かオフセットされて置かれ得る。マイク３の配置に関するこれらの注意点は、以下に述べる例においてもまた、準用され得る、
３つ以上のマイク３はまた、対角線２ｃ、あるいはＬ字型２ｄにも配列され得る。図１に示されるＬ字型（２ｄ）は、任意の角度回転され得る。４つ以上のマイク３は、長方形の形２ｅで、特に、正方形の形で配列され得る。任意の他の多角形の形も、マイクの配列のために使用され得る。複数のマイク３もまた、円形状２ｆまたは楕円形状２ｅに配列され得る。
複数のマイク３の特定の選択された配列は、図１に示されるアレイ２ａ〜２ｇのマイクによって得られる個々のマイク信号の可能なビーム形成に影響する。２つ以上のマイク３が垂直に配列されることは、特に有利である。なぜなら、この場合、音響信号の入射仰角は、垂直に配列されたマイクによって取得されるマイク信号の経過時間における差から決定され得るからである。
図２に示される状況を考慮する。人４が、後方から自動車１に近づく。自動車１は、後方テールランプ２を提供され、テールランプ２は、（図１に図示されていない）幾つかの垂直に配列されたマイクを備える。これらのマイクは、テールランプ、したがって、マイクをほとんど水平にヒットする周辺ノイズを検出する。自動車１はまた、言葉によるコマンドによって、自動車１のハッチを動作する音声制御システムも提供される。音声制御システムは、個々のマイク信号の経過時間の差を決定し得る信号処理手段を備える。
周辺ノイズの検出に対する有意な時間差は、個々のマイクに対して、決定され得ない。しかしながら、人４による言葉発声は、水平平面に対して、水平面に対して、ある程度有限の角度αで生成される。したがって、人４によって生成された音声信号は、わずかに異なる時間に、後方にある個々に垂直に配列されたマイクによって検出される。この時間差から入射仰角が、決定され得る。
入射角に関して得られた情報は、さらなる信号処理のために使用され得る。例えば、約１０°または２０°未満の入射角と関連するオーディオ信号は、信号処理手段によって減衰される。逆に、α＞αＬの角度で生成される音響信号は、影響されないマイク信号の形で通るか、あるいは増幅される。ここに、αＬは何らかの閾値を示す。
多チャネル信号処理によって、改善された信号対ノイズ比で処理された信号が、得られる。したがって、検出された音声信号の音声認識は、信頼性がより高くなる。本例において、したがって、人４は、音声制御によって、自動車１のハッチの開閉を成功裏に制御し得る。
以上に議論された実施形態の全ては、制限として、意図されるものではなく、本発明の特徴および利点を示す例として機能する。上述の特徴の一部または全部はまた、他の方法とも組み合わされ得ることは、理解されるべきである。
図１は、３つ以上のマイクを備える本発明のテールランプの例を示す。 図２は、車室の外側にある少なくとも１つの車両エレメント、この場合、自動車のハッチを音声制御するために、本明細書に開示された方法の一例に従うオーディオ信号の異なる源の区別を示し、この自動車において、マイクアレイは、車両のテールランプの中に設置され、ビーム形成が、実行される。
符号の説明
１ 自動車、車両
２ テールランプ
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇ マイクのアレイ
３ マイク
４ 人

Claims (11)

  1. 車室の外側から少なくとも１つの車両エレメントを音声制御する方法であって、
    少なくとも１つのマイク、特に、指向性マイクを、該車室の外側の車両本体の中に設置されたランプ筐体の中に配列することと、
    該少なくとも１つのマイクによって、言葉発声を検出し、少なくとも１つのマイク信号を取得することと、
    該言葉発声の音声認識のために該少なくとも１つのマイク信号を処理して、認識結果を取得することと、
    該認識結果に基づいて、該少なくとも１つの車両エレメントを自動制御することと
    を包含し、
    少なくとも２つのマイクが、１つのテールランプの該筐体の中に、垂直または対角線に配列されているか、あるいは少なくとも３つのマイクが、１つのテールランプの該筐体の中に、Ｌ字型に配列されており、そのうちの少なくとも２つのマイクは、垂直に配列されているか、あるいは少なくとも４つのマイクが、１つのテールランプの該筐体の中に、正方形または長方形の形に、あるいは円状または楕円状に配列されており、
    各マイクは、マイク信号を取得するように、音響信号を検出し、
    該方法は、
    垂直に配列されている少なくとも２つのマイクで取得された少なくとも２つのマイク信号の間での信号経過時間の差を検出することと、
    該検出された信号経過時間の差に基づいて、水平平面に対する該音響信号の入射仰角を決定することと、
    水平平面に対して決定された、所定の限界より低い入射仰角を有する、音響信号から取得されたマイク信号を減衰させて、音声認識のために処理されるビーム形成マイク信号を取得することと
    をさらに包含する、方法。
  2. 前記少なくとも１つの車両エレメントは、ボンネット、ハッチ、トランク、およびコンバーチブルのトップのうちの一つである、請求項１に記載の方法。
  3. 前記少なくとも１つのマイクは、テールランプまたはヘッドランプまたはウィンカまたはフォグランプの前記筐体の中に設置されている、請求項２に記載の方法。
  4. 少なくとも１つのマイクは、テールランプのパーツの中に設置されており、該テールランプは、前記車両本体に固定されているが、前記車両のハッチにも、トランクにも固定されていない、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の方法。
  5. テールランプ筐体と、該テールランプ筐体の中に、少なくとも１つのマイク、特に、指向性マイクとを備える、自動車用テールランプ。
  6. 前記テールランプ筐体の中に、少なくとも２つのマイクが、垂直または水平あるいは対角線に配列されているか、あるいは少なくとも３つのマイクが、三角形の形またはＬ字型に配列されているか、もしくは少なくとも４つのマイクが、多角形、特に、三角形、正方形または長方形の形に、あるいは円状または楕円状に配列されている、請求項５に記載のテールランプ。
  7. 前記車両本体に固定されたパーツと、車両のハッチまたはトランクに固定された別のパーツとを備え、前記少なくとも１つのマイクは、該車両本体に固定されている該テールランプの該パーツの中に位置する、請求項５または請求項６に記載のテールランプ。
  8. ヘッドランプ筐体と、該ヘッドランプ筐体の中に、少なくとも１つのマイク、特に指向性マイクとを備える、自動車のヘッドランプ。
  9. 少なくとも２つのマイクが、前記ヘッドランプ筐体の中に、垂直または水平あるいは対角線に配列されているか、あるいは少なくとも３つのマイクが、三角形の形またはＬ字型に配列されているか、もしくは少なくとも４つのマイクが、多角形、特に、三角形、正方形または長方形の形に、あるいは円状または楕円状に配列されている、請求項８に記載のヘッドランプ。
  10. 少なくとも１つの車両エレメントを音声制御する音声制御システムであって、
    車室の外側の車両本体の中に設置された少なくとも１つのランプ筐体の中に配列された少なくとも１つのマイク、特に、指向性マイクであって、音響信号を検出して、少なくとも１つのマイク信号を取得するように構成されている、少なくとも１つのマイクと、
    該少なくとも１つのマイク信号を受信し、処理して、処理された信号を取得するように構成されている信号処理手段と、
    該処理された信号を受信して、該処理された信号に基づいて、認識結果を取得するように構成されている音声認識手段と、
    該少なくとも１つの車両エレメントを作動するように構成されている少なくとも１つのアクチュエータと、
    該アクチュエータを制御して、該認識結果に応答して、該少なくとも１つの車両エレメントを作動するように構成されている制御手段と、
    少なくとも１つのランプ筐体の中のマイクアレイと
    を備え、
    該信号処理手段は、該マイクアレイの該マイクのそれぞれからマイク信号を受信して、ビーム形成マイク信号を取得するように構成されているビーム形成手段を備え、
    該処理された信号は、該ビーム形成マイク信号を備え、
    該信号処理手段は、
    音響信号を検出する該マイクによって取得された該マイク信号の間での信号経過時間の差を検出することと、
    該検出された信号経過時間の差に基づいて、水平平面に対する該音響信号の入射仰角を決定することと、
    水平平面に対して決定された、所定の限界より低い入射仰角を有する音響信号から取得されたマイク信号を減衰させることと
    を行うように構成されている、音声制御システム。
  11. 請求項５〜請求項７のいずれか１項に記載のテールランプ、および／または
    請求項８または請求項９に記載のヘッドランプ、および／または
    ウィンカランプ筐体と、該ウィンカランプ筐体の中に、少なくとも１つのマイク、特に指向性マイクとを備える、ウィンカランプ、あるいは、ウィンカランプ筐体と、該ウィンカランプ筐体の中に、少なくとも１つのマイク、特に指向性マイクとを備える、ウィンカランプであって、該ウィンカ筐体の中に、少なくとも２つのマイクが、垂直または水平あるいは対角線に配列されているか、あるいは少なくとも３つのマイクが、三角形の形またはＬ字型に配列されているか、もしくは少なくとも４つのマイクが、多角形、特に、正方形または長方形の形に、あるいは円状または楕円状に配列されている、ウィンカランプを備える、請求項１０に記載の音声制御システム。
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