DE10012745A1 - Verfahren zum Betrieb einer sprachbefehlsgesteuerten Bedieneinrichtung in einem Kraftfahrzeug - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Einrichtung zum Betrieb einer sprachbefehlsgesteuerten Bedieneinrichtung in einem Kraftfahrzeug, bei welchem bzw. bei welcher ein Sprachbefehl in Verbindung mit einer manuellen Schalterbetätigung ausgeführt wird, gemäß Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 4. Um hierbei zu erreichen, daß Fehlerbedienungen oder Fehlaktivierungen des Sprachbefehlserkennungssystems weitestgehend vermieden sind, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Sprachbefehlserkennung zwischen Start und Betriebsstop permanent aktiviert ist und bei manueller Schalterbetätigung in einem vorgebbaren Zeitintervall unabhängig, ob der Sprachbefehl vor oder nach Schalterbetätigung erfolgt, der Befehl umgesetzt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer sprachbefehlsgesteuerten Bedieneinrichtung in einem Kraftfahrzeug, sowie eine sprachbefehlsgesteuerte Bedieneinrichtung selbst, bei welchem bzw. bei welcher ein Sprachbefehl in Verbindung mit einer manuellen Schalter- oder Tasterbetätigung ausgeführt wird, gemäß Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 4.

Im Kraftfahrzeug werden mittlerweile sog. linguatronische Systeme eingesetzt, bei welchen über Mikrofone die Sprache bzw. Sprachbefehls aufgenommen und in einem elektronischen Erkennungsverfahren sprachinhaltlich ausgewertet werden. Aus entsprechenden Sprachbefehlen können dann elektronische Befehle gebildet und diese in entsprechender Weise an anzusteuernde Aggregate im Kraftfahrzeug aufgeschaltet werden.

Ziel solcher Verfahren und Einrichtungen ist es, die Fahrerablenkung durch ansonsten notwendige komplizierte Tastenbetätigungsfolgen, zu minimieren. Bei der Installation von Telefonanlagen in Kraftfahrzeugen hat der Gesetzgeber bereits vorgeschrieben, daß diese während der Fahrt nur in Verbindung mit einer Freisprechanlage aktiv betrieben werden dürfen. Die konsequente Weiterführung dieser Methodik der sog. Freisprechanlage sind die Sprachbefehlserkennungssysteme, welche nicht mehr durch Tastendruck, sondern durch Sprachbefehle angesteuert werden.

Viel bekannt ist hierbei der Einsatz solcher Systeme für beispielsweise die Telefonanlage im Kraftfahrzeug, wobei die Aktivierung und die Wahl einer Telefonnummer oder das Durchsuchen eines Telefonnummernregisters ausschließlich mit Hilfe sprachgenerierter Befehle erfolgt. Eine entsprechende Tastenbetätigung ist hierbei zumeist entbehrlich. Sie werden nur noch benötigt, um beispielsweise bei bekannten Verfahren und Einrichtungen die Spracherkennungssysteme zu aktivieren. Dies reduziert sich dabei jedoch auf einen Tastendruck. Weitergehend sind solche Systeme auch im Einsatz mit Navigationssystemen und/oder der Audioanlage im Kraftfahrzeug bekannt.

Aus der US 44 01 852 ist eine Einrichtung zur sprachgesteuerten Befehlseingabe bekannt, bei welcher die Lautstärke über eine Kontrolleinheit abgeregelt wird, sobald ein Sprachbefehl anliegt. Dies dient dazu, um die Geräuschkulisse im Kraftfahrzeug so weit zu minimieren, daß die Sprachbefehle sicher erkannt werden können. Dies stellt überdies in vielfacher Hinsicht ein Problem dar, da diese Systeme, weil sie entsprechend als Serienprodukt in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden, und trotz unterschiedlicher Sprach- oder Ausdrucksnuancen dennoch weitgehend deutungssicher arbeiten müssen. Das ist insbesondere dann wichtig, wenn sprachbefehlsgesteuerte Eingaben auch für andere, beispielsweise auch für den Fahrbetrieb direkt wesentliche Aggregate verwendet werden sollen. Insofern spielt das sichere Erkennen des Sprachbefehles auch bei unterschiedlichen Sprach- oder Stimmnuancen eine wesentliche Rolle.

Aus der EP 0 452 565 ist eine Sprachbefehlserkennung und -kopplung über Koppelschalter bekannt, wobei gleichzeitig an verschiedene Anschlüsse geschaltete Geräte aufgeschaltet werden. Hierbei vermittelt der Koppelschalter die entsprechende Zuweisung des Sprachbefehls an das eine oder andere Gerät.

Aus der US 45 06 377 ist ebenfalls eine Sprachbefehlserkennung bekannt, welche mit einem zusätzlichen Schalter arbeitet, der nach Sprachbefehlseingabe betätigt wird, wodurch eine Wiederholung des Befehls durch einfache Schalterbetätigung möglich ist, ohne daß der Sprachbefehl als solches wiederholt werden müßte. Hierbei wird also ein Sprachbefehl aufgenommen und gespeichert und bei entsprechendem Tastendruck aus einem Speicher aktiviert. Nachteilig ist hierbei natürlich die somit fixierte Zuweisung des Befehls auf die entsprechende Schalterfunktion.

Aus der EP 0 686 525 B1 ist eine Einrichtung bekannt, bei welcher eine Beschränkung der sprachbefehlsmäßigen Gerätesteuerung nur auf die Auswahl einer Funktionsebene fixiert ist, und eine nachfolgende Betätigung einzelner Menüpunkte manuell erfolgen muß. Eine solche Beschränkung der sprachbefehlsmäßigen Gerätesteuerung ist wenig hilfreich, da die entsprechend folgende Gerätebetätigung als solches wieder manuell vorgenommen werden muß. Das System ist somit nicht konsequent sprachbefehlsgesteuert, sondern dient lediglich zur Auswahl, ob nunmehr die Audioanlage, das Telefon, das Navigationssystem oder dgl. aktiviert und nachfolgend manuell betätigbar sein soll.

Aus der US 45 28 687 ist es bekannt, bei einer sprachbefehlsgesteuerten Eingabeeinrichtung auch ein manuell zu betätigendes Schalterelement mitzuverwenden, wobei der Schalter dazu dient, das Spracherkennungssystem zu aktivieren, dieser also vor Eingabe eines Sprachbefehles gedrückt werden muß. Erst nach erfolgter Betätigung dieses Schalters ist das Spracherkennungssystem aktiviert und wartet somit auf einen Sprachbefehl. Nachteilig ist hierbei die feste chronologische Abfolge, die in vielen Fällen unzweckmäßig ist. Das Spracherkennungssystem wird sozusagen im Fahrzeug durch diesen Schalterdruck oder Tastendruck zunächst erst aktiviert, sozusagen "scharf "gemacht. Lediglich Sprachbefehle oder Kommandos, die nach Aktivierung gesprochen werden, können vom Spracherkenner erkannt werden.

Anwender neigen daher oft dazu, fast gleichzeitig den Taster zu drücken und zu sprechen. Es kommt daher manchmal vor, daß der Taster um Bruchteile von einer Sekunde zu spät gedrückt wird und der Sprachbefehl in Ermangelung der Aktivierung des Spracherkennungssystemes bzw. der rechtzeitigen Aktivierung nicht ausgeführt wird.

Aus der US 45 58 459 ist eine Spracherkennungseinrichtung allgemeinerer Art bekannt, welche eine Vorverstärkungsstufe verwendet, deren Verstärkungsrate für das Mikrofonsignal der Sprachbefehlseinheit im Kraftfahrzeug proportional zum Hintergrundgeräuschpegel ist. Das heißt, sind die Hintergrundgeräusche im Kraftfahrzeug entsprechend hoch, so ist die Vorverstärkung für das Mikrofon entsprechend eingestellt. Eine solche unselektive Verstärkungsratenerhöhung ist jedoch nicht zuverlässig für eine in allen Situationen zuverlässige Sprachbefehlserkennung.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Einrichtung der gattungsgemäßen Art dahingehend zu verbessern, daß Fehlbedienungen oder Fehlaktivierungen des Sprachbefehlserkennungssystemes weitestgehend vermieden sind.

Die gestellte Aufgabe ist beim Verfahren der gattungsgemäßen Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen hierzu sind in den abhängigen Ansprüchen zum Verfahrensanspruch angegeben.

Im Hinblick auf eine sprachbefehlsgesteuerte Bedieneinrichtung der gattungsgemäßen Art ist die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 4 gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen dieser erfindungsgemäßen Bedieneinrichtung sind in den übrigen abhängigen Ansprüchen angegeben.

Kern der Erfindung sowohl in verfahrensgemäßer als auch in einrichtungsgemäßer Weise ist, daß die Sprachbefehlserkennung zwischen Betriebsstart und Betriebsstop des Kraftfahrzeuges permanent aktiviert ist, und bei manueller Schalterbetätigung in einem vorgebbaren Zeitintervall unabhängig, ob der Sprachbefehl vor oder nach Schalterbetätigung erfolgt, der Befehl umgesetzt wird.

Das Wesen besteht hierbei darin, daß nunmehr das Sprachbefehlserkennungssystem permanent im Hintergrund aktiviert ist, solange das Fahrzeug betriebsaktiv ist. Die gültige Annahme eines Sprachbefehles wird dabei nicht mehr in eine strenge chronologische Abfolge zwischen Schalterbetätigung und nachfolgendem Sprachbefehl gesetzt, sondern die Schalterbetätigung muß nur in einem vorgebbaren oder einstellbaren Zeitfenster um den ausgesprochenen Sprachbefehl herum betätigt werden. Das heißt, gegenüber dem Stand der Technik ist man auf diese Weise unabhängig davon, ob der Sprachbefehl unmittelbar vor dem Tastenbetätigungssignal oder unmittelbar danach gegeben wird. Somit entfällt die strenge chronologische Abfolge, wie bei der oben bereits erwähnten US 45 28 687. Hierdurch sind Fehlbedienungen weitestgehend reduziert, und Sprachbefehl und Tastendruck müssen nur in irgendeinem zeitlich vorgebbaren Zeitfenster in Relation zueinander stehen.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, daß das Zeitintervall frei eingestellt werden kann. Dieses vorgebbare oder einstellbare Zeitintervall ist dasjenige, in dem Sprachbefehl und Schalterbetätigung gemeinsam liegen müssen, um den entsprechenden Sprachbefehl auszulösen. Das Zeitintervall erstreckt sich dabei erfindungsgemäß um ein entsprechendes Teilintervall vor Schalterbetätigung und ein Teilintervall nach Schalterbetätigung.

Anders gesagt bedeutet dies, daß das Zeitintervall entweder durch Schalterbetätigung beginnt oder in Gang gesetzt wird oder durch den Sprachbefehl als solches. Dabei ist es in erfindungsgemäßer Weise nunmehr unabhängig, ob zuerst der Sprachbefehl oder zuerst die Schalterbetätigung vorliegt. In beiden Fällen ist das entsprechende Ereignis Auslösemoment für das besagte Zeitintervall. Nur wenn dann innerhalb des besagten frei einstellbaren Zeitintervalles kumulativ Sprachbefehl und Schalterbetätigung vorliegen, wird der entsprechende Sprachbefehl aktiviert. Zum anderen ist diese Betriebsweise natürlich nur dann möglich, wenn das Sprachbefehlserkennungssystem in erfindungsgemäßer Weise in der aktiven Betriebsphase des Fahrzeuges permanent aktiviert ist.

Zudem ist man auf diese Weise unabhängig davon, ob zuerst der Sprachbefehl und dann die Schalterbetätigung oder zuerst die Schalterbetätigung und dann der Sprachbefehl erfolgt, weil der Sprachbefehl als solches in beiden Fällen nur dann umgesetzt wird, wenn beide Maßnahmen, jedoch unabhängig in welcher Reihenfolge, kumulativ erfüllt sind.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß beim Einsatz eines Multifunktionsbedienelementes in Verbindung mit einem Sprachbefehlserkennungssystem, eine entsprechende Aktivierungstaste vorgesehen ist, die in der oben beschriebenen Weise mit dem aufgegebenen Sprachbefehl zusammenwirkt, und die sodann eine nachfolgende sprachbefehlsgeführte Betätigung bzw. einen Durchgang durch das Betätigungsmenü des Multifunktionsbedienelementes progressiv oder sukzessiv gestattet.

Im Hinblick auf eine sprachbefehlsgesteuerte Bedieneinrichtung besteht der Kern der Erfindung darin, das Sprachbefehlserkennungssystem bzw. deren elektrische Einschaltung oder Aktivierung mit dem Inbetriebnahmeschalter, ggf. dem Lenkradschloß direkt zu verbinden, und das Sprachbefehlserkennungssystem mit einem Zeitglied zu versehen, welches in entsprechender Weise durch Sprachbefehlseingabe als solche oder durch separate Schalterbetätigung ingangsetzbar ist.

Hierdurch wird in einrichtungsgemäßer Weise eine verfahrensgemäße Vorgehensweise, wie oben beschrieben, ermöglicht. Durch die direkte Kopplung der Aktivierung des Sprachbefehlserkennungssystemes mit dem Inbetriebnahmeschalter, bspw. mit dem Zündschloß, wird das Sprachbefehlserkennungssystem mit Betriebsstart des Fahrzeuges zwanghaft aktiviert und bei Betriebsstopp des Fahrzeuges zwanghaft deaktiviert. Zwischen diesen beiden Zeitpunkten "Betriebsstart" und "Betriebsstop" ist das Sprachbefehlserkennungssystem somit zwanghaft permanent aktiviert. Dies bedeutet nicht nur, daß das Sprachbefehlserkennungssystem sozusagen "stand-by" geschaltet wird, sondern es ist damit gemeint, daß der Sprachbefehlserkenner als solches aktiv ist, um Sprachbefehle entgegenzunehmen bzw. zu erkennen. Lediglich die Ausführung des Sprachbefehles am damit verbundenen Gerät erfolgt kumulativ mit der Schalterbetätigung, jedoch hierbei nunmehr unabhängig davon, ob die Schalterbetätigung vor Sprachbefehlseingabe erfolgt oder danach.

In erfindungsgemäßer weiterer Ausgestaltung der Bedieneinrichtung kann für die Einstellung des Zeitintervalles eine entsprechend manuelle Einstelleinrichtung vorgesehen werden, oder aber dieselbe ist ebenfalls sprachbefehlsgesteuert.

Eine weitere apparative Ausgestaltung besteht darin, die sprachbefehlsgesteuerte Bedieneinrichtung mit einem multifunktionalen Bedienelement derart zu verbinden, daß eine entsprechende Menüführung möglich ist, die jedoch nicht tastensensitiv, sondern sprachbefehlssensitiv durchführbar bzw. schaltbar ist.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend näher beschrieben.

Die Abbildung zeigt ein Ausführungsbeispiel in seiner prinzipiellen Funktionsweise. Die einzelnen Elemente sind dabei nicht zwanghaft separiert voneinander, sondern in der hier dargestellten Blackbox-Darstellung sind lediglich die einzelnen Funktionsweisen dargestellt, aus denen das Verfahren funktionell zusammengesetzt ist, oder beispielsweise eine elektronische Einrichtung aus teilfunktionellen Elementen zusammengesetzt ist. Von einem Betriebsschalter 10, der bei Aktivierung des Fahrzeuges eingeschaltet und bei Betriebsstop ausgeschaltet wird und beispielsweise mit dem Zündschloß verbunden ist, wird das Sprachbefehlserkennungssystem 3 aktiviert, welches nunmehr nicht nur an Versorgungsspannung geschaltet ist, sondern es ist auch aktiviert und somit sprachbefehlssensitiv.

Entsprechend aktiv ist das Mikrofon 1, welches die Sprachbefehle im Fahrgastraum aufnimmt. Ein weiteres Element, nämlich ein Schalter 2 ist vorgesehen, um in der erfindungsgemäßen Weise in kumulativem Zusammenhang mit dem Sprachbefehl betätigt zu werden. Erst wenn beides gemeinsam vorliegt, innerhalb eines entsprechenden Zeitfensters, nämlich Sprachbefehlseingabe durch das Mikrofon und entsprechende Schalterbetätigung durch den Schalter 2, erst dann wird in einem entsprechenden Und-Glied 4 der Sprachbefehl auch umgesetzt.

Das besagte logische Und-Glied 4 ist dabei mit einem Zeitglied 5 versehen, so daß die beiden Signale, nämlich der Sprachbefehl vom Mikrofon 1 und das Schaltersignal vom Schalter 2 nicht gleichzeitig, sondern nur in einem einstellbaren Zeitfenster kumulativ vorliegen müssen. In erfindungsgemäßer Weise arbeitet das Und-Glied 4 in Verbindung mit dem Zeitglied 5 in der Weise, daß es unabhängig davon ist, ob zuerst der Sprachbefehl über das Mikrofon und den nachfolgenden Sprachbefehlserkenner 3 erkannt und dann der Schalter betätigt wird oder umgekehrt. Wichtig ist nur, daß beide Signalereignisse in einem entsprechenden Zeitfenster vorliegen, dann deutet das Und- Glied 4 dies als kumulativen Signaleingang. In diesem Falle steuert das besagte Und- Glied 4 den Stellsignal- oder Ansteuergenerator 6 durch, welcher dann den im Sprachbefehlserkenner 3 erkannten und gedeuteten Sprachbefehl als Stellsignal an das oder die entsprechenden Geräte weitergibt.

Der Sprachbefehlserkenner als solches arbeitet in herkömmlicher Weise mit einer logischen Mustererkennung, mit dessen Hilfe bzw. nur mit dessen Hilfe möglich ist, auch nur durch Sprachnuancen unterschiedliche Eingabebefehle als gleich oder andersartig erkennen zu können.

Das System als solches kann dabei in einem Multifunktionsbedienelement eingebunden oder aber als separate Spracherkennungseinheit in einer Baugruppe integriert sein, die dann nachfolgend mit entsprechenden Signalausgängen mit den einzelnen Geräten verschaltbar ist.

Claims (6)

1. Verfahren zum Betrieb einer sprachbefehlsgesteuerten Bedieneinrichtung in einem Kraftfahrzeug, bei welchem ein Sprachbefehl in Verbindung mit einer manuellen Schalterbetätigung ausgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprachbefehlserkennung zwischen dem Start und dem Betriebsstop permanent aktiviert ist und bei manueller Schalterbetätigung in einem vorgebbaren Zeitintervall unabhängig ob der Sprachbefehl vor oder nach Schalterbetätigung erfolgt, der Befehl umgesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitintervall frei eingestellt werden kann.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das besagte Verfahren in Verbindung mit einer Multifunktionsbedieneinheit multifunktionell für verschiedene Geräteansteuerungen verwendet wird.

4. Sprachbefehlsgesteuerte Bedieneinrichtung mit mindestens einem Mikrofon sowie einer Sprachbefehlserkennungs- und Betätigungseinheit sowie einer Aktivierungstaste, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprachbefehlserkennungseinheit direkt über den Betriebsstart- bzw. den Betriebsstopschalter (10) zwanghaft und gleichzeitig mit der Aktivierung des Fahrbereit-Zustands des Fahrzeuges aktiviert ist, derart, daß der Sprachbefehlserkenner (3) permanent sensitiv alle Befehle aufnimmt, und daß weitergehend ein Schalter (2) vorgesehen ist, der in chronologisch unabhängigem, jedoch nur zeitbezogenen Zusammenhang mit einem Sprachbefehl in einer kumulativen logischen Und-Einheit (4) eine sprachbefehlsgenerierte Signalauslösung bewirkt.

5. Sprachbefehlsgesteuerte Bedieneinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte Einrichtung in einer Multifunktionsbedieneinrichtung derart integriert ist, daß sie über die sprachbefehlsgesteuerte Eingabe auch eine menügeführte Bedienung möglich ist.

6. Sprachbefehlsgesteuerte Bedieneinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte Bedieneinrichtung als separate Baugruppe vorgesehen ist, welche über entsprechende Signalausgänge verfügt, die zur Befehlsausführung mit den entsprechenden Geräten verbindbar sind.