激活與車輛乘員語音交互的方法和車輛的語音交互系統的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于激活與車輛(100)乘員(104、106)的語音交互的方法。該方法包括基于乘員的相關語言表述(118)查明輸出信息(120)的步驟，基于至少一個車輛(100)傳感器的至少一個車輛周邊信息評估實際交通狀況的步驟，和當在評估步驟中交通狀況已被評估為不緊要時在接口處提供輸出信息(120)至車輛(100)的輸出機構(116)的步驟。
【專利說明】激活與車輛乘員語音交互的方法和車輛的語音交互系統【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于激活與車輛乘員的語音交互的方法、一種相應的語音交互系統以及一種相應的計算機程序產品。
【背景技術】
[0002]目前在許多車輛中采用了駕駛服務系統，其能在車輛可靠行駛時輔助支持車輛駕駛員。
[0003]例如DE102009032735A1公開一種在車輛內播放音樂數據的裝置。相應的音樂按照激活程度如“安靜”、“適中”和“活躍”來分類。該裝置可依據關于交通狀況和/或駕駛員狀況的數據判斷:待播放音樂的哪種激活程度作為基礎。

【發明內容】

[0004]鑒于此背景，通過本發明提供一種根據獨立權利要求的用于激活與車輛乘員的語音交互的方法和一種利用該方法的語音交互系統以及一種相應的計算機程序產品。從各自的從屬權利要求和以下描述中得到有利的實施方式。
[0005]根據在此提出的方案，可以實現車輛信息系統與車輛使用者的自動語音交互。在考慮實際使用者情況下，可以在就狀況而言對使用者有利時開始或者說進行所述語音交互。因而，該系統可被設計用于識別交通狀況的復雜性和/或危險性，并且只在相對不緊要的情況下相互作用。尤其是，所提出的方案涉及一種語音操作系統，其能與車輛使用者搶先溝通；就是說，絕不需要使用者的行動如撥電話以及類似行動以啟動該系統。在一個改進方案中，該系統還可被設計用于還識別使用者或駕駛員的工作負荷或壓力飽和，例如借助駕駛員輔助系統的信息、通過開關的操作等等。
`[0006]根據在此提出的方案，舒適性和駕駛安全性可得到明顯改善，因為車輛駕駛員可完全放棄人工系統操作并且不受與駕駛事件不相關的分散其注意力的干擾。
[0007]—種用于激活與車輛乘員的語音交互的方法具有以下步驟:
[0008]基于乘員的相關語言表述來查明輸出信息，
[0009]基于至少一個車輛傳感器的至少一個車輛周邊信息來評估實際交通狀況，和
[0010]當在評估步驟種將交通狀況評估為不緊要時在接口處提供輸出信息至車輛的輸出機構。
[0011]該語音交互可以由語音交互系統提供，該語音交互系統設計用于執行該方法。該語音交互系統可安裝在該車輛內。該語音交互系統也可以在移動設備、如智能手機上實現，因而所述方法也可以在智能手機聯通時(例如車聯網(Mirorlink)時)進行。語音交互系統可以是指這樣的裝置，能用以給車輛的一位或多位乘員提供相關服務性能。例如可以在行駛的某個時刻或某個時間范圍內給車輛乘員提供重要信息，或者完成其意義上的任務。語音交互系統可被設計用于不僅接收和處理來自乘員的信息，還給車輛乘員提供信息或服務。該語音交互系統可被設計用于在相互信息交換中與乘員相互作用。顧名思義，該語音交互系統在此利用語言媒介，確切說以書寫形式或口頭形式。例如，語音交互系統可被設計用于與乘員聊天，并且利用邏輯模塊就用于該系統的工作任務意義上將聊天中的相關語言表述分類。根據工作任務，合適的輸出信息可被表達給所述乘員。可通過安裝在車輛內室且被結合入該方法的傳音器來獲取語言表述。車輛可以是用于運輸人或貨物的任何交通工具，例如轎車或貨車。乘員可以是車輛駕駛員。而且，乘員可以是一位或多位同乘者。車輛周邊信息可以代表在車輛實際運行的周圍環境中的狀況。例如，車輛周邊信息可以涉及實際交通密度、實際可供行駛道路等級或實際天氣狀況。傳感器可以是攝像機系統、雷達裝置的一部分或者例如是車輛加速度傳感器。在評估步驟中，實際交通狀況可在利用車輛周邊信息的情況下尤其被如此評估，即它要求車輛駕駛員以何種專注度以便他能可靠控制車輛經過交通事件。這種程度例如可以通過實際交通狀況與相應存儲的專注度值比較來確定。在此，例如可以依據在實驗室試驗中得以證實的平均專注度值。對于提供步驟，交通狀況例如在相應的專注度值沒有高出最大值時可被評估為不緊要。輸出機構可以是揚聲器或車輛顯示器的顯示屏，因而輸出信息可選擇地以所講或所寫的文字形式、或以這兩種形式被同時發出給乘員。查明步驟、評估步驟和提供步驟可以在使用合適的算法情況下執行。
[0012]根據一個實施方式，該方法可以包括確定相關語言表述的步驟。在確定步驟中，可以獲取預定的詞或預定的詞序，并且在該詞與存儲在數據塊內的詞吻合或在該詞序與存儲在數據庫內的詞序吻合時確定為相關語言表述。預定的詞或預定的詞序可以存儲在可供該方法使用的數據庫內。該數據庫例如可以具有典型的詞語或句式結構，其可與乘車相關地具有意義，例如像包含詞語形式“吃”、“加油”、“旅館”、“過夜”等等的用語或表述。另外，數據庫可被設計用于能關于在車輛內進行的交談而用特定術語和表述來擴展，因而能針對顧客地來調整。如果該方法的使用者例如優選在某位確定的運營商處加油且在其一次或多次行駛中提到這一點，則數據庫可以相應地擴展裝入表述“xy加油站”。總之，該方法可利用此實施方式來特別快速地執行，并且越經常進行越準確完成。
[0013]根據另一個實施方式，在確定步驟中可以獲取預定的語言模式并且在該語言模式與存儲在數據庫內的語言模式吻合時確定為相關語言表述。語言模式例如可以代表問話或指令。也可利用此實施方式來快速高效地執行該方法。
[0014]本發明方法的上述兩個實施方式容許尤其是該方法的自動投入使用。即，它不需要使用者(在此例如是車輛駕駛員)激活該方法。就是說，駕駛員能在整個行駛過程中完全致力于交通事件，盡管如此，如果關系到快速且不太費事地查找適合的過夜可能性或最佳地符合自身偏好的餐館，也必須不放棄重要信息和輔助。
[0015]相應地，在查明步驟中可作為輸出信息查明針對乘員的對應于相關語言表述的建議或者對應于相關語言表述的問詢。對于查明步驟，也可以動用先前所述的數據庫。因此，可以利用所提出的方法來提供有效的針對使用者需求量身定制的服務模塊，其自動給使用者提供其當前可用的信息。
[0016]但是根據一個實施方式，該提供步驟也可以響應于乘員命令來執行。在此情況下，也獲取相關語言表述并且基于此查明輸出信息，但該提供步驟只在相應命令由使用者或乘員實現時才執行。該命令例如可以是乘員的語言表述，例如以詞“系統”開頭的問話。“系統謹即是用于提供已查明的輸出信息的指令。因而，該方法的使用者可以根據需要控制干預該方法，不必為此容忍信息提供的延遲。[0017]或者，該方法也可以響應于乘員的開始命令被啟動。因此，該方法的使用者可以完全根據需要接通或關斷信息或服務的提供。
[0018]根據另一個實施方式，該方法可包括基于所述至少一個車輛傳感器的至少一個車輛內室信息評價乘員的實際信息接收能力的步驟。相應地，當在評價步驟中實際信息接收能力被評價為足夠時，可在提供步驟中提供輸出信息。信息接收能力例如可用傳感器通過獲取如乘員的開關操作或按鈕操作來查明。該方法擴展的優點是，輸出信息僅在乘員沒有因其行駛任務或其它操作而被占用大量精力時才被輸出給乘員。因此，一方面可以避免乘員了解信息不足，另一方面保證行駛安全性沒有因由信息輸出導致的分心而受到不利影響。
[0019]而且，該方法可具有獲取至少一位車輛乘員的回答信息的步驟。該獲取步驟可以基于乘員的另一相關語言表述來執行。基于該獲取回答信息的步驟，該方法可以具有停止語音交互的步驟。乘員可以響應于呈語言表述形式提供的輸出信息地提供回答信息。例如回答信息可以表示拒絕所提供的信息或所提供的服務。利用此實施方式可以讓乘員在行駛中的每個任意時刻簡單快速地關掉語音交互系統，而不用為此執行可能讓他從交通事件中分心的按鈕按下或類似動作。
[0020]一種用于車輛的語音交互系統具有以下特征:
[0021]基于至少一位車輛乘員的相關語言表述來查明輸出信息的機構，
[0022]基于至少一個車輛傳感器的至少一個車輛內室信息評估實際交通狀況的機構，和
[0023]當該評估機構已將交通狀況評估為不緊要時在接口處提供輸出信息至車輛的輸出機構的機構。
[0024]該語音交互系統可以是車輛行駛輔助系統或導航系統的一部分，或者與之相連。該語音交互系統可以由這樣的裝置構成，其可被構造用于在對應的機構中執行或者說實施用于激活語音交互系統的方法的步驟。通過本發明的這個呈裝置形式的變型實施方式，也能快速高效地完成本發明所基于的任務。
[0025]裝置在此可以是指電氣設備，其處理傳感器信號并且與之相關地發出控制信號和/或數據信號。該裝置可以具有接口，該接口能按照硬件方式和/或按照軟件方式構成。在按照硬件方式構成時，該接口例如可以是包含該裝置的各種不同功能的所謂ASIC系統的一部分。但也可行的是，接口是自身的集成電路或者至少部分由分立的元器件構成。在按照軟件方式構成時，接口可以是軟件模塊，其例如連同其它軟件模塊設置在微控制器上。
[0026]一種具有程序編碼的計算機程序產品也是有利的，它可被存儲在可機讀載體例如半導體存儲器、硬盤存儲器或光學存儲器上，并且在該程序產品在計算機或裝置上運行時被用于執行根據上述任何一個實施方式的方法。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]以下，將結合附圖來舉例詳述本發明。其中示出:
[0028]圖1是具有根據本發明的一個實施例的語音交互系統的車輛的原理圖；以及
[0029]圖2是根據本發明一個實施例的用于激活語音交互的方法的流程圖。
【具體實施方式】[0030]在以下對本發明優選實施例的描述中，對于在各不同附圖中示出的且作用相似的零部件采用相同或相似的附圖標記，在此放棄重復說明這些零部件。
[0031]圖1以原理圖示出了車輛100，其配備有根據本發明的一個實施例的語音交互系統102。示出了車輛100的第一乘員104和第二乘員106，它們在車輛100行駛中對話。第一乘員104同時是車輛100的駕駛員并且在此是由語音交互系統102所執行的語音交互激活方法的使用者。該裝置或者說語音交互系統102包括邏輯電路108、用于查明輸出信息的機構110、用于評估實際交通狀況的機構112、用于在至車輛100的輸出機構116的接口處提供輸出信息的機構114。在圖1所示的實施例中，輸出機構116是車輛100的內室揚聲器。通過邏輯電路108，語音交互系統102能夠從聊天中分析并確定在此是駕駛員104所說的相關語言表述118的內容。基于該相關語言表述118,機構110查明合適的輸出信息120，該輸出信息通過機構114在接口處提供至內室揚聲器116。輸出信息120可以總是或只在有一定條件時來提供，例如當機構112已將實際交通狀況評估為不緊要時。后者是可選的但可能讓駕駛員感到舒適的附加。
[0032]如圖1的視圖所示，第一乘員或者說駕駛員104和第二乘員或者說同乘者106在聊天。語音交互系統102始終關注該聊天并通過邏輯電路108分析該聊天。邏輯電路108可以例如查找詞目或識別已知的問話模式。語音交互系統102將利用邏輯電路108查明的信息或相關語言表述118存在長期維護的數據庫里。在此，語音交互系統102能夠將實際情況或通話與先前的互動關聯起來。語音交互系統102還訪問外部數據庫和/或其它信息源，如互聯網、Lexika等，借此能得到其它信息。語音交互系統102能夠自身搶先與使用者104通話。代替駕駛員104，同乘者106或其它乘員當然也可以是由語音交互系統102執行的方法的使用者。
[0033]圖2示出了用于激活與車輛乘員的語音交互的方法200的一個實施例的流程圖。在步驟202中，從車輛乘員之間談話中所獲取的詞、所獲取的詞序和/或所獲取的語言模式被確定為相關語言表述。基于該相關語言表述，在步驟204中查明合適的輸出信息。輸出信息例如可以代表對乘員的建議或問話，其與相關語言表述有著有意義的上下聯系并且對于乘員是值得追求的信息增值或者值得追求的服務。在步驟206中，基于車輛傳感器數據來評估當前存在的交通狀況。在方法200的在此所示的實施例中，與步驟206同時地進行步驟208，在步驟208中，基于也由車輛傳感器提供的車輛內室信息來評價車輛乘員(這里指的是駕駛員)的實際信息接收能力。替代地，步驟206和步驟208也可以按照任意順序先后進行，或者可以只進行步驟206、208中的一個步驟，而不執行步驟206、208中的另一個步驟。當步驟206中交通狀況被評估為不緊要并且在步驟208中實際信息接收能力被評價為足夠時，在步驟210中進行在接口處將輸出信息提供至車輛輸出機構。替代地，輸出信息提供步驟210也可以響應于其中一位乘員的命令來執行。在如圖2所示的方法200實施例中，在步驟212中有著獲取車輛乘員的基于另一個相關語言表述的回答信息的可能性。當回答信息代表停止命令時，在步驟214中進行語音交互系統的停止。為了再次激活語音交互，需要方法200使用者的語言命令或者HMI命令。在一個替代實施方式中，該方法200也可以如此設計，僅明確響應于乘員的開始命令地啟動該方法。
[0034]利用在步驟208中執行的實際信息接收能力的評價而提供以下可能性，除了由交通狀況造成的當前危險等級外，還評價駕駛員的“工作壓力”或“工作負荷”，進而推斷使用者壓力。為此，評價一些參數例如車速、道路等級、距前車距離、下一路段或前方彎道的狀況、當前加速度值(ESP等等)、天氣狀況、駕駛員輔助系統和設備當前操作，且按照有意義的數值來算清。該參數與要執行該方法的交通工具如汽車、公交車、飛機、自行車等等相關地來選擇。根據方法200的步驟210的使用者相互語音交互只當在有意義的時間空檔內狀況評價保持低于臨界值B—max時才被主動啟動。
[0035]在方法200的一個替代實施方式中，該值B11^ max可以由使用者來配置。在方法200的另一個替代實施方式中，對于提供輸出信息的步驟210，也可以同時考慮關于駕駛員或使用者的狀態或緊張程度的信息。
[0036]以下要復述在車輛乘員例如圖1的駕駛員104和同乘者106之間的示例性談話，以清楚解釋在此提出的用于控制主動語音交互的狀況評估的方案。示例性聊天發生在17:30左右的配備有語音交互系統102的車輛100的行駛中并且涉及駕駛員104和同乘者106的吃飯想法。
[0037]駕駛員104 我餓了。”
[0038]同乘者106 你最想吃什么？ ”
[0039]駕駛員104 還去吃泰國菜？ ”
[0040]在此，語音交互系統102從聊天中識別已知的問話模式118并且根據圖2的方法200的步驟210啟動了自動交流。
[0041]語音交互系統102 要我給您建議泰國餐館，比如還是Suk1-Yaki?”
[0042](語音交互系統102從數據庫中知道了使用者104已經多次去過Suki_Yaki。)
[0043]在這里，根據圖2的方法200的一個實施方式，存在該方法進一步流程的三種不同可能。
[0044]在第一種情況A中，駕駛員104想要采納由語音交互系統102提供的服務(在此是幫助找餐館)并且通過相應的回答啟動方法200的以下進一步流程:
[0045]駕駛員104 是，Suk1-Yaki 很棒。”
[0046]語音交互系統102 Suk1-Yaki從18:00起開門。要我給您預定18:00左右的兩人臺嗎？”
[0047](該系統例如從互聯網發現開始營業時間、了解車100內人數和時間和到達餐館的行駛時間。)
[0048]在第二種情況B下，使用者104原則上想要采納語音交互系統102的服務，但不是在此刻或者不與話題用餐相關。他又通過相應回答啟動了方法的其它流程:
[0049]駕駛員104 不，謝謝。”
[0050]語音交互系統102現在保持靜默，但繼續工作并在晚些的機會又交流。
[0051]最后，在第三種情況C下，駕駛員104想要停用語音交互系統102并且發出相應的停止命令，該停止命令根據方法200的步驟212被獲取并且在該方法的步驟214中造成語音交互系統102停止:
[0052]駕駛員104:“請別打擾。”
[0053]語音交互系統102不再插嘴到繼續交談中。對于方法200的重新啟動，或許需要使用者再次啟動。
[0054]原則上，可以如此設計方法200，即，針對多個話題領域的語音輔助(如上文在查找餐館例子中所示地)可由使用者104來設計，就是說例如啟動或停止。
[0055]語音交互系統102可被設計用于能在至少三種激活狀態下被接通。例如在第一激活狀態下，語音交互系統102關注談話或狀況并且自動啟動交流，如結合圖2的方法200所述。在第二激活狀態中，語音交互系統102也關注談話或狀況，但只對使用者期望做出反應。例如，語音交互系統102根據使用者104的問話“系統，你能介紹哪家餐館？”提供以下回答信息“我可以介紹周邊附近的三家泰國餐館”。在第三激活狀態下，語音交互系統102例如可以在基礎位置上被完全關停并且只通過特定語言命令和/或HMI命令等被激活。
[0056]本發明的用于激活語音交互的方法200的使用適用在包括語音交互系統的所有電子系統中。用在車輛系統或智能手機中是特別有利的。
[0057]所述的和如圖所示的實施例只是舉例選擇的。不同的實施例可以完全地或關于多個特征來相互組合。一個實施例也可被補充以另一實施例的特征。而且，本發明的方法步驟可以重復，并且按照不同于所述順序的順序來進行。如果一個實施例包括在第一和第二特征之間的“和/或”關聯，則這是指該實施例根據一個實施方式不僅包括第一特征也包括第二特征，而根據另一個實施方式或是只包含第一特征，或是只包含第二特征。
【權利要求】
1.一種用于激活與車輛(100)乘員(104、106)的語音交互的方法(200)，其中，該方法具有以下步驟: 基于乘員的相關語言表述(118)，查明輸出信息(120)的步驟(204)； 基于至少一個車輛傳感器的至少一個車輛周邊信息，評估實際交通狀況的步驟(206)；和 當在評估步驟中交通狀況被評估為不緊要時，在接口處提供該輸出信息至車輛的輸出機構(116)的步驟(210)。
2.根據權利要求1所述的方法(200)，包括確定相關語言表述(118)的確定步驟(202)，在該語言表述中獲取預定的詞或預定的詞序，并在該詞與存儲在數據庫內的詞吻合時或該詞序與存儲在數據庫內的詞序吻合時確定為相關語言表述。
3.根據權利要求1所述的方法(200)，其中，在確定步驟(202)中獲取預定的語言模式并且在該語言模式與存儲在數據庫內的語言模式吻合時確定為相關語言表述(118)。
4.根據前述權利要求之一所述的方法(200)，其中，在查明步驟(204)中，查明針對乘員(104、106)的對應于相關語言表述(118)的建議或者對應于相關語言表述的詢問，作為該輸出信息(120)。
5.根據前述權利要求之一所述的方法(200)，其中，響應于乘員(104、106)命令來進行提供步驟(210)。
6.根據前述權利要求之一所述的方法(200)，該方法響應于乘員(104、106)的開始命令地被啟動。
7.根據前述權利要求之一所述的方法(200)，具有評價乘員(104、106)的實際信息接收能力的步驟(208)，該評價基于所述至少一個車輛(100)傳感器的至少一個車輛內室信息，其中，當在該評價步驟中該實際信息接收能力被評價為足夠時，在提供步驟(210)中進一步提供該輸出信息(120)。
8.根據前述權利要求之一所述的方法(200)，具有基于乘員的另一相關語言表述(118)來獲取車輛(100)乘員(104、106)的回答信息的步驟(212)，以及基于獲取回答信息的步驟而停止語音交互的步驟(214)。
9.一種用于車輛的語音交互系統(102)，具有以下特征: 用于基于車輛乘員(104、106)的相關語言表述(118)來查明輸出信息(120)的機構(110)； 基于至少一個車輛傳感器的至少一個車輛周邊信息來評估實際交通狀況的機構(112);和 當用于評估的機構已將交通狀況評估為不緊要時在接口處提供該輸出信息至車輛的輸出機構(116)的機構(114)。
10.一種計算機程序產品，具有用于當該程序產品在裝置上運行時執行根據權利要求1至8之一所述的方法(200)的程序編碼。
【文檔編號】B60R16/02GK103802761SQ201310542728
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年11月5日 優先權日:2012年11月6日
【發明者】U·席克, P·伊貝勒 申請人:羅伯特·博世有限公司