用于車輛的語音輸入系統(tǒng)及其控制方法
【專利說明】用于車輛的語音輸入系統(tǒng)及其控制方法
[0001]相關(guān)申請的交叉引證
[0002]本申請要求于2014年12月11日向韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請第10-2014-0178152號的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，通過引證將其公開內(nèi)容全部結(jié)合于此，如同在此充分闡述。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開涉及一種語音處理方法和用于執(zhí)行該方法的車輛，從而不論乘客的位置在哪兒，都能使用一個麥克風(fēng)實(shí)現(xiàn)免提功能。
【背景技術(shù)】
[0004]近來，為了避免由于手機(jī)通話帶來的不便以及事故，已經(jīng)在車輛中安裝了使用藍(lán)牙的免提功能。免提功能體現(xiàn)為通過車輛的揚(yáng)聲器輸出其他用戶的語音，并且通過安裝在車輛中的麥克風(fēng)輸入駕駛員的語音。
[0005]—般地，麥克風(fēng)僅包括用于接收實(shí)際聲音的一個纖芯(core，芯線)。然而，麥克風(fēng)的纖芯具有方向性，因此用于在特定方向范圍內(nèi)接收聲音輸入的效率以及用于在其他方向內(nèi)接收聲音輸入的效率不同(即，用于在其余方向上的聲音輸入的接收靈敏度降低)。
[0006]因此，當(dāng)考慮到在駕駛員座椅處或者在駕駛員座椅和乘客座椅處的接收靈敏度時，麥克風(fēng)布置為如圖1A和圖1B所示。
[0007]圖1A和圖1B是示出了位于常規(guī)車輛內(nèi)部的麥克風(fēng)的配置的圖示。
[0008]參考圖1A，當(dāng)僅僅為駕駛員座椅安裝免提功能時，一個麥克風(fēng)110設(shè)置為指向駕駛員座椅以實(shí)現(xiàn)最高的接收靈敏度。在這種情況下，可以說是，朝向駕駛員座椅實(shí)現(xiàn)音頻波束的形成。
[0009]如圖1B所示，當(dāng)考慮到乘客座椅的乘客以及駕駛員時，如果單獨(dú)地安裝朝向駕駛員座椅的麥克風(fēng)IlOA和朝向乘客座椅的麥克風(fēng)IlOB以形成用于乘客的每個位置的波束形成，則能夠優(yōu)化語音輸入。
[0010]如同圖1B的常規(guī)麥克風(fēng)布置要求針對車輛內(nèi)部的每個位置單獨(dú)地布置多個麥克風(fēng)。這有一個問題是，麥克風(fēng)布置不能夠考慮引起波束形成的差異和方向的因素，諸如在車輛中的乘坐者的座椅位置或者乘坐者的體格等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的實(shí)施方式能夠涉及一種基于波束形成的用于車輛的語音輸入系統(tǒng)，以及用于控制其的方法，該方法基本上消除或減少了由于現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺點(diǎn)所導(dǎo)致的一個或多個問題。
[0012]本發(fā)明的實(shí)施方式可提供一種車輛，不論想要通過免提功能輸入語音的乘坐者的位置在哪里，該車輛都能通過一個麥克風(fēng)優(yōu)化語音輸入，并提供一種用于控制該車輛的方法。
[0013]將在以下描述中部分闡述本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征，并且對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，部分內(nèi)容將經(jīng)后文的分析而變得顯然，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中了解。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過書面說明、權(quán)利要求書以及附圖中具體指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。
[0014]在一個實(shí)施方式中，用于車輛的語音輸入系統(tǒng)包括:麥克風(fēng)，該麥克風(fēng)包括多個纖芯；以及頭部單元，該頭部單元基于從多個纖芯輸入的多個模擬信號來產(chǎn)生多個波束，搜索通過多個波束中的每一個的聲音信號以選擇一個波束，并且輸出對應(yīng)于所選擇的波束的聲音信號。
[0015]在另一個實(shí)施方式中，用于控制車輛的語音輸入系統(tǒng)的方法包括:接收通過從麥克風(fēng)的多個纖芯中的每一個產(chǎn)生的多個模擬信號，該麥克風(fēng)包括多個纖芯；使用多個模擬信號產(chǎn)生多個波束；通過搜索通過多個波束中的每一個的聲音信號而選擇波束中的一個；以及將對應(yīng)于所選擇的波束的聲音信號輸出至外部設(shè)備。
[0016]在另一個實(shí)施方式中，用于車輛的聲音信號處理系統(tǒng)包括:麥克風(fēng)，該麥克風(fēng)包括布置為接收來自不同方向的聲音的多個纖芯；數(shù)字轉(zhuǎn)換器(DSP)，該數(shù)字轉(zhuǎn)換器使用從各自的纖芯輸入的多個模擬信號而產(chǎn)生多個波束，并且搜索通過多個波束中的每一個的聲音信號，以首次選擇用于每個預(yù)置區(qū)段的一個波束；控制器，該控制器用于二次選擇用于每個預(yù)置區(qū)段選擇的波束中的一個；以及藍(lán)牙模塊，該藍(lán)牙模塊用于將對應(yīng)于二次選擇到的波束的聲音信號傳輸至外部。
【附圖說明】
[0017]包括的用于提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解的附圖結(jié)合在本申請中，并且構(gòu)成本申請的一部分，這些附圖示出的本發(fā)明的實(shí)施方式連同說明書一起用來解釋本發(fā)明的原理。在附圖中:
[0018]圖1A和圖1B是示出了在常規(guī)車輛中設(shè)置的麥克風(fēng)的配置的圖示；
[0019]圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用于車輛的聲音輸入和處理系統(tǒng)的構(gòu)造的圖示。
[0020]圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的包括多個纖芯的麥克風(fēng)的配置的圖示；
[0021]圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的圖示，示出了一種情況的實(shí)例，其中車輛的內(nèi)部部分被劃分為區(qū)段，并且針對各自的區(qū)段形成波束；以及
[0022]圖5A和圖5B是示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用于在聲音輸入/處理系統(tǒng)中通過音頻波束形成而選擇和傳輸最佳聲音的步驟的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]現(xiàn)在將詳細(xì)參考本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的實(shí)例在附圖中示出。在附圖中，相同元件由相同的參考標(biāo)號指示，并且將不會給出重復(fù)解釋。本文中的元件的后綴“模塊”和“單元”是用于描述的方便，因此可互換使用，并且沒有任何可區(qū)別的含義或功能。
[0024]在本文中使用的術(shù)語“一個(“a”)或(“an”)”并不排斥一個或多于一個。在本文中使用的術(shù)語“另一個”定義為至少第二個或更多個。在本文中使用的術(shù)語“包含” (“including”)和 / 或“具有(“having”)” 定義為包括(“comprising”)(例如，開放式限定)。盡管不必直接地并且不必機(jī)械地連接，但是在本文中使用的術(shù)語“耦接”或“操作地親接”定義為連接。
[0025]在本發(fā)明的說明中，當(dāng)認(rèn)為相關(guān)技術(shù)的某些詳細(xì)說明會使得本發(fā)明的本質(zhì)變得不必要的晦澀時，將對其作出省略。從附圖將更清楚地理解本發(fā)明的特征，并且不應(yīng)理解為本發(fā)明受附圖限制。應(yīng)理解的是，在不背離本發(fā)明的精神和技術(shù)范圍的前提下，所有改變、等同物和替代物都包含在本發(fā)明中。
[0026]本發(fā)明的實(shí)施方式提出了一種方法:通過麥克風(fēng)接收語音波段信號，該麥克風(fēng)包括在不同方向上布置的多個纖芯；使用所接收的信號形成多個同步音頻波束形成；在所接收的信號中選擇最佳語音信號；并且隨后，將最佳語音信號傳輸至無線連接的移動終端(例如，便攜式電話)。
[0027]本文中，音頻波束形成(aud1 beamforming)指的是，當(dāng)從相同聲音源產(chǎn)生的聲音達(dá)到各自的纖芯時，使用頻率特征或者時間段的差異僅放大從期望的方向產(chǎn)生的聲音的技術(shù)。
[0028]首先，將參考圖2描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的系統(tǒng)構(gòu)造。
[0029]圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用于車輛的聲音輸入和處理系統(tǒng)的構(gòu)造的實(shí)例的圖示。
[0030]參考圖2，根據(jù)本實(shí)施方式的用于車輛的聲音輸入和處理系統(tǒng)可包括:麥克風(fēng)200，該麥克風(fēng)包括多個纖芯并且用于將經(jīng)由每個纖芯輸入的語音信號轉(zhuǎn)換為電信號；以及頭部單元300，該頭部單元用于將從麥克風(fēng)200傳輸?shù)拿總€纖芯的電信號處理為多個波束，選擇對應(yīng)于在波束中一個波束的聲音，并且將該聲音傳輸至外部設(shè)備400。
[0031]本文中，頭部單元300可包括數(shù)字轉(zhuǎn)換器(數(shù)字信號處理器，DSP) 310，該數(shù)字轉(zhuǎn)換器用于波束形成一一將經(jīng)由麥克風(fēng)200的每個纖芯傳輸?shù)碾娦盘柼幚頌槎鄠€波束，搜索用于每一個區(qū)段的波束并且選擇用于每個區(qū)段的一個波束；控制器320，該控制器用于選擇用于每個區(qū)段的所選擇的波束中的任何一個(即，波束位置)并且降噪處理對應(yīng)于所選擇的波束的信號；以及藍(lán)牙模塊330，該藍(lán)牙模塊用于將降噪處理過的信號傳輸至外部設(shè)備400。
[0032]接下來，將參考圖3更詳細(xì)地描述麥克風(fēng)的配置。
[0033]圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的包括多個纖芯的麥克風(fēng)的配置的實(shí)例的圖示。
[0034]參考圖3，麥克風(fēng)200以這種方式配置:三個硬幣類型的纖芯210、220、230布置為覆蓋(即，接收)來自不同方向的聲音。每個纖芯設(shè)置為以預(yù)定角度接收聲音。就這點(diǎn)而言，在圖3的實(shí)例中，如鄰近于每個纖芯的圖示所示的，每個纖芯負(fù)責(zé)約120度，因此通過該三個纖芯，可覆蓋所有的方向。
[0035]通過相應(yīng)的纖芯輸入的聲音分別轉(zhuǎn)換為電信號，以產(chǎn)生三個不同的模擬電信號。
[0036]圖3的纖芯布置是示例性的，因此可改變該纖芯布置使得更多的纖芯被設(shè)置為具有不同的輸入模式。
[0037]接下來，將參考圖4描述區(qū)段劃分和形成用于相應(yīng)的區(qū)段的波束。
[0038]圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的一種情況的實(shí)例的圖示，其中，車輛的內(nèi)部被劃分為區(qū)段，并且針對相應(yīng)的區(qū)段形成波束。
[0039]頭部單元300從麥克風(fēng)200接收三個