WO2016012108A1 - Verbesserung der spracherkennung in einem fahrzeug - Google Patents

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    • G10L15/18Speech classification or search using natural language modelling
    • G10L15/1807Speech classification or search using natural language modelling using prosody or stress

Definitions

  • the invention relates to a method for speech recognition of a driver's speech, in particular in the conversion of speech into text and / or voice commands by a speech recognition device in a motor vehicle.
  • the object of the invention is in particular the provision of a method with an improved speech recognition of the language of the driver.
  • the known method for speech recognition of a driver's speech particularly in the conversion of the speech into text and / or voice commands, by a speech recognition device in a motor vehicle through the following steps.
  • a first step the detection of one or more prosodic features of the language of the driver is performed.
  • a first comparison of the detected one or more prosodic features of the driver's speech is made with at least a first prosodic reference feature of a first human language.
  • a second comparison of the same detected one or more prosodic features of the driver's speech with at least one second prosodic reference feature of a second human language is preferably performed.
  • a fourth step in a positive first comparison, the use of a first vocabulary of the first human speech in the speech recognition by the speech recognition device; and in a fifth step, in a positive second comparison, the use of a second vocabulary of the second human speech in the speech recognition by the speech recognition device.
  • the method according to the invention is preferably used for speech recognition in two- or four-wheeled motor vehicles.
  • Prosody in linguistics usually refers to the totality of specific linguistic characteristics of the language concerned, such as in particular accent, intonation, quantity and (speaking) pauses.
  • the prosodic features (or subdomains) of intonation, speech rhythm and accent are typically described with psycho-acoustic features and acoustic, ie physically measurable features.
  • the teaching according to the invention may in particular provide for analyzing the driver's speech or speech flow as to whether he (alternately) contains words of different languages.
  • speech recognition in particular for converting speech into text and / or voice commands, generally takes into account only the vocabulary of a single language. If the speech flow contains words of different languages, the recognition rate is therefore completely unsatisfactory.
  • the use of an overall vocabulary of multiple languages is also totally unsatisfactory in terms of recognition rate because many words of different languages are phonetically similar. Furthermore, this would put considerable demands on the computing power or hardware of the speech recognition device, which makes the device very expensive. Such devices are particularly unacceptable in vehicles, among other things because of the high cost.
  • the invention can remedy this in an elegant manner, in that it can provide, in particular, for ascertaining whether the driver's word in question is a first or a second, etc., language. and to use in the speech recognition of this word then essentially only the vocabulary of the associated language.
  • the detected one or more prosodic features relate to the intonation and / or the speech rhythm and / or the accent of the language of the driver. This makes it possible to achieve that the comparisons of the teaching according to the invention allow a high hit rate with regard to the assignment of the spoken word to the actual first or second language.
  • At least the first prosodic reference feature relates to the intonation and / or the speech rhythm and / or the accent of the first human speech.
  • At least the second prosodic reference feature also relates to the intonation and / or the speech rhythm and / or the accent of the second human speech.
  • the detected one or more prosodic features of the driver's speech relate to the syllable rhythm and / or the B-prosody.
  • the first prosodic reference feature relates to the syllable rhythm and / or the B-prosody of the first language.
  • the second prosodic reference feature relates to the syllable rhythm and / or the B-prosody of the second language.
  • the speech flow of the driver first comprises words of the first language, subsequently at least one word of the second language and subsequently at least one word of the first language again.
  • the second comparison is positive and the speech recognition of at least the first word of the second language is based on the second vocabulary of the second human speech.
  • the first comparison subsequently proceeds positively, and the performance of the speech recognition of at least the first word of the first language is based on the first vocabulary of the first human speech.
  • the speech recognition always precedes a first comparison and a second comparison. This makes it possible to achieve a particularly reliable assignment to the first or second language.
  • the first human language is German and the second human language is English. It is understood that the invention can be used advantageously in other language pairs or even in three or more different languages in an advantageous manner.
  • the invention proposes a device for improving the speech recognition of a driver's speech in the conversion of speech into text and / or speech commands by a speech recognition device in a motor vehicle, which performs one or more steps of the method according to the invention.
  • the invention also proposes a motor vehicle, in particular a two- or four-wheeled motor vehicle, which has a device according to the invention.
  • the invention proposes a computer program product for controlling at least one processor for carrying out one or more steps of the method according to the invention.
  • the processor or the sequence control is preferably provided in the device according to the invention and / or in the motor vehicle according to the invention.

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Abstract

Die Erfindung betrifft insbesondere Verfahren zur Verbesserung der Spracherkennung der Sprache eines Fahrers, insbesondere bei der Umwandlung der Sprache in Text und/oder in Sprachbefehle, durch eine Spracherkennungsvorrichtung in einem Kraftfahrzeug, insbesondere ein zwei- oder vierrädriges Kraftfahrzeug. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch folgende Schritte aus: Erfassung eines oder mehrerer prosodischer Merkmale der Sprache des Fahrers; erster Vergleich der erfassten ein oder mehr prosodischen Merkmale der Sprache des Fahrers mit mindestens einem ersten prosodischen Referenzmerkmal einer ersten menschlichen Sprache; bevorzugt zusätzlich zum ersten Vergleich wird ein zweiter Vergleich derselben erfassten ein oder mehr prosodischen Merkmale der Sprache des Fahrers mit mindestens einem zweiten prosodischen Referenzmerkmal einer zweiten menschlichen Sprache vorgenommen; bei positivem ersten Vergleich Verwendung eines ersten Wortschatzes der ersten menschlichen Sprache bei der Spracherkennung durch die Spracherkennungsvorrichtung; und bei positivem zweiten Vergleich Verwendung eines zweiten Wortschatzes der zweiten menschlichen Sprache bei der Spracherkennung durch die Spracherkennungsvorrichtung.

Description

Verbesserung der Spracherkennung In einem Fahrzeug
Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur Spracherkennung der Sprache eines Fahrers, insbesondere bei der Umwandlung der Sprache in Text und/oder in Sprachbefehle, durch eine Spracherkennungsvorrichtung in einem Kraftfahrzeug.
Aufgabe der Erfindung ist insbesondere die Bereitstellung eines Verfahrens mit einer verbesserten Spracherkennung der Sprache des Fahrers.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird das bekannte Verfahren zur Spracherkennung der Sprache eines Fahrers, insbesondere bei der Umwandlung der Sprache in Text und/oder in Sprachbefehle, durch eine Spracherkennungsvorrichtung in einem Kraftfahrzeug durch die folgenden Schritte weitergebildet.
In einem ersten Schritt wird die Erfassung eines oder mehrerer prosodischer Merkmale der Sprache des Fahrers vorgenommen.
In einem zweiten Schritt wird ein erster Vergleich der erfassten ein oder mehr proso- dischen Merkmale der Sprache des Fahrers mit mindestens einem ersten prosodi- schen Referenzmerkmal einer ersten menschlichen Sprache vorgenommen.
In einem dritten Schritt wird bevorzugt zusätzlich zum ersten Vergleich ein zweiter Vergleich derselben erfassten ein oder mehr prosodischen Merkmale der Sprache des Fahrers mit mindestens einem zweiten prosodischen Referenzmerkmal einer zweiten menschlichen Sprache vorgenommen. In einem vierten Schritt erfolgt bei einem positiven ersten Vergleich die Verwendung eines ersten Wortschatzes der ersten menschlichen Sprache bei der Spracherkennung durch die Spracherkennungsvorrichtung; und in einem fünften Schritt erfolgt bei einem positiven zweiten Vergleich die Verwendung eines zweiten Wortschatzes der zweiten menschlichen Sprache bei der Spracherkennung durch die Spracherkennungsvorrichtung.
Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Spracherkennung in zwei- oder vierrädrigen Kraftfahrzeugen verwendet.
Prosodie bezeichnet in der Linguistik in der Regel die Gesamtheit spezifischer sprachlicher Eigenschaften der betreffenden Sprache, wie insbesondere Akzent, Intonation, Quantität und (Sprech-)Pausen. Die prosodischen Merkmale (bzw. Teilgebiete) Intonation, Sprechrhythmus und Akzent werden typischerweise mit psycho- akustischen Merkmalen und akustischen, also physikalisch messbaren Merkmalen beschrieben.
Die erfindungsgemäße Lehre kann insbesondere vorsehen, den Sprach- bzw. Rede- fluss des Fahrers daraufhin zu analysieren, ob er (abwechselnd) Wörter verschiedener Sprachen enthält. Zur Erhöhung der Erkennungsrate und zur Erhöhung der Erkennungsgeschwindigkeit wird allgemein bei der Spracherkennung, insbesondere zur Umwandlung von Sprache in Text und/oder in Sprachbefehle, im Wesentlichen lediglich das Vokabular einer einzigen Sprache berücksichtigt. Enthält der Sprach- fluss Wörter verschiedener Sprachen, ist die Erkennungsrate daher völlig unbefriedigend. Die Verwendung eines Gesamtvokabulars mehrerer Sprachen ist ebenfalls hinsichtlich der Erkennungsrate völlig unbefriedigend, weil sich viele Wörter unterschiedlicher Sprachen phonetisch ähneln. Ferner würde dies erhebliche Anforderungen an die Rechenleistung bzw. Hardware der Spracherkennungsvorrichtung stellen, was die Vorrichtung sehr teuer macht. Solche Vorrichtungen sind insbesondere in Fahrzeugen u.a. wegen der hohen Kosten wenig akzeptabel. Die Erfindung kann hier in eleganter Weise Abhilfe, indem sie insbesondere vorsehen kann zu ermitteln, ob das betreffende Wort des Fahrers einer ersten oder einer zweiten usw. Sprache zu- zuordnen ist und bei der Spracherkennung dieses Worts dann im Wesentlichen nur das Vokabular der zugeordneten Sprache zu verwenden.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die erfass- ten ein oder mehr prosodischen Merkmale die Intonation und/oder den Sprechrhythmus und/oder den Akzent der Sprache des Fahrers betreffen. Hierdurch lässt sich erreichen, dass die Vergleiche der erfindungsgemäßen Lehre eine hohe Trefferquote hinsichtlich der Zuordnung des gesprochenen Worts zur tatsächlichen ersten oder zweiten Sprache ermöglichen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens das erste prosodische Referenzmerkmal die Intonation und/oder den Sprechrhythmus und/oder den Akzent der ersten menschlichen Sprache betrifft.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass (auch) mindestens das zweite prosodische Referenzmerkmal die Intonation und/oder den Sprechrhythmus und/oder den Akzent der zweiten menschlichen Sprache betreffen.
Diese Referenzmerkmale ermöglichen einzeln oder in Kombination eine besonders zuverlässige Erkennung der Sprache des verwendeten Worts bzw. der unmittelbar nacheinander gesprochenen Wörter.
Entsprechend einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die erfassten ein oder mehreren prosodischen Merkmale der Sprache des Fahrers den Silbenrhythmus und/oder die B-Prosodie betreffen.
Gemäß einer ersten Weiterbildung der vorstehenden bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste prosodische Referenzmerkmal den Silbenrhythmus und/oder die B-Prosodie der ersten Sprache betrifft.
Gemäß einer zweiten Weiterbildung der vorstehenden bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das zweite prosodische Referenzmerkmal den Silbenrhythmus und/oder die B-Prosodie der zweiten Sprache betrifft. Bei einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist der Redefluss des Fahrers bei der Spracherkennung zunächst Wörter der ersten Sprache, nachfolgend mindestens ein Wort der zweiten Sprache und daran anschließend wieder mindestens ein Wort der ersten Sprache auf.
Entsprechend dieses Redeflusses verläuft der zweite Vergleich positiv und der Durchführung der Spracherkennung mindestens des ersten Wortes der zweiten Sprache wird der zweite Wortschatz der zweiten menschlichen Sprache zugrunde gelegt.
Entsprechend dieses Redeflusses verläuft nachfolgend der erste Vergleich positiv und der Durchführung der Spracherkennung mindestens des ersten Wortes der ersten Sprache wird der erste Wortschatz der ersten menschlichen Sprache zugrunde gelegt.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass der Spracherkennung stets ein erster Vergleich und ein zweiter Vergleich vorausgeht. Hierdurch lässt sich eine besonders zuverlässige Zuordnung zur ersten oder zweiten Sprache erreichen.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen ist vorgesehen, dass die erste menschliche Sprache deutsch und die zweite menschliche Sprache englisch ist. Es versteht sich, dass die Erfindung in vorteilhafter Weise auch bei anderen Sprachpaaren oder sogar bei drei oder mehr unterschiedlichen Sprachen in vorteilhafter Weise nutzbar ist.
Die Erfindung schlägt eine Vorrichtung zur Verbesserung der Spracherkennung der Sprache eines Fahrers bei der Umwandlung der Sprache in Text und/oder Sprachbefehle durch eine Spracherkennungsvorrichtung in einem Kraftfahrzeug vor, die ein oder mehrere Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens ausführt.
Die Erfindung schlägt zudem ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein zwei- oder vierrädriges Kraftfahrzeug, vor, das eine erfindungsgemäße Vorrichtung aufweist. Schließlich schlägt die Erfindung ein Computerprogrammprodukt zur Steuerung mindestens eines Prozessors zur Ausführung eines oder mehrerer Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens vor. Der Prozessor bzw. die Ablaufsteuerung ist bevorzugt in der erfindungsgemäßen Vorrichtung und/oder in dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug vorgesehen.

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zur Verbesserung der Spracherkennung der Sprache eines Fahrers, insbesondere bei der Umwandlung der Sprache in Text und/oder in Sprachbefehle, durch eine Spracherkennungsvorrichtung in einem Kraftfahrzeug, insbesondere ein zwei- oder vierrädriges Kraftfahrzeug, mit den folgenden Schritten:
- Erfassung eines oder mehrerer prosodischer Merkmale der Sprache des Fahrers;
- erster Vergleich der erfassten ein oder mehr prosodischen Merkmale der Sprache des Fahrers mit mindestens einem ersten prosodischen Referenzmerkmal einer ersten menschlichen Sprache;
- zusätzlich zum ersten Vergleich wird bevorzugt ein zweiter Vergleich derselben erfassten ein oder mehr prosodischen Merkmale der Sprache des Fahrers mit mindestens einem zweiten prosodischen Referenzmerkmal einer zweiten menschlichen Sprache vorgenommen;
- bei positivem ersten Vergleich Verwendung eines ersten Wortschatzes der ersten menschlichen Sprache bei der Spracherkennung durch die Spracherkennungsvorrichtung; und
- bei positivem zweiten Vergleich Verwendung eines zweiten Wortschatzes der zweiten menschlichen Sprache bei der Spracherkennung durch die Spracherkennungsvorrichtung.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die erfassten ein oder mehr prosodischen Merkmale die Intonation und/oder den Sprechrhythmus und/oder den Akzent der Sprache des Fahrers betreffen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet dass mindestens das erste prosodische Referenzmerkmai die Intonation und/oder den Sprechrhythmus und/oder den Akzent der ersten menschlichen Sprache betrifft.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens das zweite prosodische Referenzmerkmal die Intonation und/oder den Sprechrhythmus und/oder den Akzent der zweiten menschlichen Sprache betrifft.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erfassten ein oder mehreren prosodischen Merkmale der Sprache des Fahrers den Silbenrhythmus und/oder die B-Prosodie betreffen.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste prosodische Referenzmerkmal den Silbenrhythmus und/oder die B-Prosodie der ersten Sprache betrifft.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite prosodische Referenzmerkmai den Silbenrhythmus und/oder die B-Prosodie der zweiten Sprache betrifft.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- der Redefluss des Fahrers bei der Spracherkennung zunächst Wörter der ersten Sprache, nachfolgend mindestens ein Wort der zweiten Sprache und daran anschließend wieder mindestens ein Wort der ersten Sprache aufweist,
- entsprechend dieses Redeflusses der zweite Vergleich positiv verläuft und der Durchführung der Spracherkennung mindestens des ersten Wortes der zweiten Sprache der zweite Wortschatz der zweiten menschlichen Sprache zugrunde gelegt wird, und
- entsprechend dieses Redeflusses nachfolgend der erste Vergleich positiv verläuft und der Durchführung der Spracherkennung mindestens des ersten Wortes der ersten Sprache der erste Wortschatz der ersten menschlichen Sprache zugrunde gelegt wird.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spracherkennung stets ein erster Vergleich und ein zweiter Vergleich vorausgeht.
10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste menschliche Sprache Deutsch und die zweite menschliche Sprache Englisch ist.
1 1 . Vorrichtung zur Verbesserung der Spracherkennung der Sprache eines Fahrers bei der Umwandlung der Sprache in Text durch eine Spracherkennungsvorrich- tung in einem Kraftfahrzeug, insbesondere ein zwei- oder vierrädriges Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche ausführt.
12. Kraftfahrzeug, insbesondere ein zwei- oder vierrädriges Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Vorrichtung einem der vorstehenden Ansprüche aufweist.
13. Computerprogrammprodukt zur Steuerung mindestens eines Prozessors zur Ausführung eines oder mehrerer Schritte des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche.
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