DE19937490A1

DE19937490A1 - Input of control commands to a road vehicle system has a speech recognition system linked to a data base

Info

Publication number: DE19937490A1
Application number: DE1999137490
Authority: DE
Inventors: Joerg Lilienthal
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1999-08-07
Filing date: 1999-08-07
Publication date: 2001-04-19
Anticipated expiration: 2019-08-08
Also published as: DE19937490B4

Abstract

The system has a speech recognition unit (2) coupled to a control unit (4). A spoken command is processed to identify speech attributes . A data base (5) is then accessed and a search is made to identify the word. A non standard instruction may be entered in this way. Once identified the command is played back and executed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Eingabe von Steuerungsbefehlen für Komfortgeräte, insbesondere in Kraftfahrzeugen.The invention relates to a method and a device for entering Control commands for comfort devices, especially in motor vehicles.

Elektrische Komfortgeräte benötigen Steuerbefehle in einer vordefinierten Art und in einem bestimmten Format. Weicht ein eingegebener Steuerbefehl auch nur geringfügig von dem Format ab, so kann im Regelfall das Gerät den Steuerbefehl nicht identifizieren und ausführen. Diese starre Struktur widerspricht aber der üblichen menschlichen Kommunikation, so daß der Mensch sich der Maschine anpassen muß. Dies führt häufig zu Problemen, wenn sich der Nutzer die Formate nicht merken kann, da seine alternativen Eingaben von der Maschine ignoriert werden. Zur Reduzierung dieser Schwierigkeiten sind große Anstrengungen im Bereich Nutzerführung unternommen worden. Diese Nutzerführungen fordern beispielsweise sukzessive Eingaben an, bis der vollständige Befehlssatz vorhanden ist, wobei sich die Art der Nutzerführung wieder primär an den Bedürfnissen der Maschine orientiert. Ein Beispiel, wo diese Probleme sehr störend sind, ist die Zieleingabe bei Navigationsgeräten.Electric comfort devices require control commands in a predefined manner and in one certain format. If an entered control command differs slightly from that Format, the device cannot usually identify the control command and To run. This rigid structure contradicts the usual human Communication so that man has to adapt to the machine. This often leads to Problems if the user can not remember the formats, because his alternatives Inputs from the machine are ignored. To reduce these difficulties are great efforts have been made in the area of user guidance. This User guides, for example, request successive entries until the complete one Instruction set is available, the type of user guidance again primarily to the Oriented to the needs of the machine. An example of where these problems are very troublesome is the destination entry with navigation devices.

Aus der WO 98/27531 ist ein Verfahren zur Identifizierung eines Namens mittels eines Endgerätes, insbesondere zur Identifizierung eines abgefragten Namens eines Anfangs- oder Zielortes einer Route in einem Navigationsendgerät, aufgrund mehrerer im Endgerät als Zeichenkette abgefragter Zeichen, die Bestandteil des Namens sind, bekannt, wobei festgestellt wird, ob die abgefragte Zeichenkette dem Anfang einer in einer Aufnahmeliste enthaltenen Zeichenkette entspricht, welche letztere Zeichenkette im mehreren Namen enthalten ist, wobei bei einer Feststellung, daß die abgefragte Zeichenkette in einer Ausnahmeliste enthalten ist, der Benutzer aufgefordert wird, weitere Zeichen des Namens einzugeben, während bei einer Feststellung, daß die abgefragte Zeichenkette nicht in der Ausnahmeliste enthalten ist, ein Verfahren zur eineindeutigen Identifizierung ohne Eingabe weiterer Zeichen des Namens eingeleitet wird. WO 98/27531 describes a method for identifying a name by means of a Terminal, in particular for identifying a queried name of a start or destination of a route in a navigation terminal, based on several in the terminal String of queried characters that are part of the name is known, where it is determined whether the queried character string is the beginning of one in an inclusion list contained string corresponds to which latter string in multiple names is included, with a determination that the queried string in a Exception list is included, the user is prompted for additional characters of the name to enter while determining that the queried string is not in the Exception list is included, a procedure for unambiguous identification without input further characters of the name is introduced.

Aus der DE 197 09 518 ist ein Verfahren zur Spracheingabe einer Zieladresse in einem Zielführungssystem im Echtzeitbetrieb bekannt, bei welchem eingegebene Sprachäußerungen eines Benutzers mittels einer Spracherkennungseinrichtung erkannt und gemäß ihrer Erkennungswahrscheinlichkeit klassifiziert werden und diejenige Sprachäußerung mit der größten Erkennungswahrscheinlichkeit als die eingegebene Sprachäußerung identifiziert wird, wobei mindestens eine Sprachäußerung ein zulässiges Sprachkommando ist, welches die diesem Sprachkommando zugeordneten Bedienfunktionen des Zielführungssystems aktiviert, wobei alle zulässigen Sprachäußerungen auf mindestens einer Datenbasis gespeichert sind, wobei wenigstens eine Bedienfunktion des Zielführungssystems mindestens einen Eingabedialog umfaßt, wobei nach der Aktivierung der wenigstens einen Bedienfunktion des Zielführungssystems in Abhängigkeit des mindestens einen Eingabedialogs aus dem auf mindestens einer Datenbasis gespeicherten zulässigen Sprachäußerungen in Echtzeit mindestens ein Lexikon generiert und anschließend das mindestens eine Lexikon als Vokabular in der Spracherkennungseinrichtung geladen wird. Neben der verbesserten Spracherkennung sind Verfahrensabläufe zur Auflösung von Mehrdeutigkeiten ("Neustadt"-Problem) beschrieben. Des weiteren bietet das System auch die Benutzung von Schlüsselwörtern an, unter denen eine Zieladresse abgelegt und abgerufen werden kann. Dieses sehr fortschrittliche Verfahren offenbart jedoch keinerlei Lösungshinweise zur Verbesserung der Kommunikation zwischen Mensch und Maschine.DE 197 09 518 describes a method for voice input of a destination address in one Route guidance system known in real time, at which entered Voice statements of a user are recognized by means of a speech recognition device and classified according to their probability of detection and that Speech with the highest probability of recognition than the one entered Speech is identified, with at least one speech being a permissible one Voice command is the one assigned to this voice command Operating functions of the route guidance system activated, all permissible Speeches are stored on at least one database, at least an operating function of the route guidance system comprises at least one input dialog, wherein after the activation of the at least one operating function of the route guidance system in Dependency of the at least one input dialog from that on at least one At least one lexicon saved permissible utterances in real time generated and then the at least one lexicon as a vocabulary in the Speech recognition device is loaded. In addition to improved speech recognition Procedures for resolving ambiguities ("Neustadt" problem) are described. The system also offers the use of keywords, among which a destination address can be stored and retrieved. This very advanced process however, does not disclose any solutions to improve communication between Man and machine.

Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Befehlseingabe von Steuerungsbefehlen für Komfortgeräte in Kraftfahrzeugen zu schaffen, mittels derer eine verbesserte Mensch-Maschine- Kommunikation erreicht wird.The invention is therefore based on the technical problem, a method and a Device for inputting control commands for comfort devices in To create motor vehicles by means of which improved human-machine Communication is achieved.

Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Gegenstände mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 6. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The solution to the technical problem arises from the objects with the Features of claims 1 and 6. Further advantageous configurations result from the subclaims.

Erfindungsgemäß kann der Nutzer eine beliebige unnormierte Befehlseingabe vornehmen. Diese unnormierte Befehlseingabe wird im Steuergerät auf Befehlsattribute untersucht. Anschließend wird die Datenbank anhand der gefundenen Befehlsattribute durchsucht. Dieses Suchergebnis wird nun vom Steuergerät auf Eineindeutigkeit untersucht. Ist das Untersuchungsergebnis eineindeutig, so bildet das Steuergerät einen formatierten Steuerbefehl und überträgt diesen an das betreffende Komfortgerät. Ist das Ergebnis hingegen mehrdeutig, so wird der Nutzer solange zur Eingabe weiterer Befehlsattribute aufgefordert, bis das Suchergebnis eineindeutig ist. Entscheidend ist, daß dem Nutzer keinerlei Vorgaben hinsichtlich der Reihenfolge der Befehlsattribute gemacht werden, d. h. der Nutzer gibt weitgehend die Suchstrategie an, wozu er vorzugsweise ihm bekannte Befehlsattribute wählt. Dadurch wird nahezu eine menschliche Kommunikation zwischen Mensch und Maschine erreicht.According to the invention, the user can make any non-standard command entry. This non-standardized command input is examined in the control unit for command attributes. The database is then searched using the command attributes found. This search result is now checked for uniqueness by the control unit. Is this Unambiguous examination result, the control unit forms a formatted Control command and transmits it to the relevant comfort device. Is the result however ambiguous, the user will continue to enter further command attributes until the search result is unambiguous. It is crucial that the user no specifications regarding the order of the command attributes are made, d. H. The user largely specifies the search strategy, for which he preferably knows him Selects command attributes. This almost makes human communication between Man and machine reached.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Befehlsattribute durch den Nutzer frei wählbar, d. h. dieser ist nicht nur hinsichtlich der Reihenfolge frei, sondern auch hinsichtlich der Suchmerkmale. Bei Mehrdeutigkeiten ist die Vorgehensweise des Systems abhängig von der Anzahl, d. h. bei geringen Mehrdeutigkeiten kann dem Nutzer sukzessive das Suchergebnis zur Auswahl angeboten werden, wohingegen bei größeren Mehrdeutigkeiten weitere Befehlsattribute angefordert werden. Da in der Datenbank nur nach Befehlsattributen gesucht werden kann, die auch in dieser enthalten sind, wird die Datenbank erweiterbar ausgebildet, d. h. der Nutzer kann einzelnen Datensätzen zusätzliche Attribute zuweisen.In a further preferred embodiment, the command attributes are by the user freely selectable, d. H. this is not only free with regard to the order, but also with regard to the search characteristics. If there is ambiguity, the procedure of the system is depending on the number, d. H. with little ambiguity, the user can successively the search results are offered for selection, whereas larger ones Ambiguities other command attributes may be requested. Since only in the database Command attributes that can also be found in this database will be searched designed to be expandable, d. H. The user can add additional attributes to individual data records to assign.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Befehlseingabe von Steuerbefehlen für Komfortgeräte in Kraftfahrzeugen.The invention is explained in more detail below on the basis of a preferred exemplary embodiment explained. The single figure shows a schematic block diagram of a device for Command input of control commands for comfort devices in motor vehicles.

Die Vorrichtung 1 umfaßt eine Eingabeeinheit 2, eine Ausgabeeinheit 3, ein Steuergerät 4, eine interne Datenbank 5 und ein GSM-Modul 6, über das das Steuergerät 4 Zugriff auf eine externe Datenbank 7 hat. Die Eingabeeinheit 2, die vorzugsweise als Spracherkennungseinrichtung ausgebildet ist, ist mit einem Eingang des Steuergerätes 4 verbunden. Ausgangsseitig ist das Steuergerät 4 mit der Ausgabeeinheit 4, die beispielsweise als Lautsprecher und/oder als Anzeigeeinheit ausgebildet ist, und mindestens einem anzusteuernden Komfortgerät 8 verbunden. Des weiteren hat das Steuergerät 4 Zugriff auf die interne Datenbank 5, die beispielsweise mittels bekannter Suchmaschinen nach Befehlsattributen durchsucht werden kann. Die interne Datenbank 5 ist dabei beispielsweise als CD-ROM ausgebildet. Über die Eingabeeinheit 2 kann nun ein Nutzer einen unnormierten Befehl geben. Dieser Befehl wird in dem Steuergerät 4 auf Befehlsattribute analysiert. Diese erfaßten Befehlsattribute dienen als Suchkriterien, d. h. das Steuergerät durchsucht die Datenbank 5 oder gegebenenfalls die externe Datenbank 7. The device 1 comprises an input unit 2 , an output unit 3 , a control device 4 , an internal database 5 and a GSM module 6 , via which the control device 4 has access to an external database 7 . The input unit 2 , which is preferably designed as a speech recognition device, is connected to an input of the control device 4 . On the output side, the control device 4 is connected to the output unit 4 , which is designed, for example, as a loudspeaker and / or as a display unit, and at least one comfort device 8 to be controlled. Furthermore, the control device 4 has access to the internal database 5 , which can be searched for command attributes by means of known search engines, for example. The internal database 5 is designed, for example, as a CD-ROM. A user can now give an abnormal command via the input unit 2 . This command is analyzed in control unit 4 for command attributes. These command attributes are used as search criteria, ie the control unit searches the database 5 or, if appropriate, the external database 7 .

Anhand einiger beispielhafter Dialoge bei der Zieleingabe für ein Navigationssystem werden die abstrakten Begriffe etwas verdeutlicht.Using some exemplary dialogs when entering the destination for a navigation system somewhat clarifies the abstract terms.

example 1

"Ich möchte zu Verena Zucker." Das Steuergerät 4 erkennt das Befehlsattribut "Verena Zucker" und durchsucht mit diesem Befehlsattribut die Datenbank 5. Da es in Deutschland nur eine Verena Zucker, wohnhaft in Berlin, gibt, ist das Suchergebnis eineindeutig und die zugeordnete Adresse kann an das Navigationssystem übergeben werden."I want to see Verena Zucker." The control device 4 recognizes the command attribute "Verena Zucker" and searches the database 5 with this command attribute. Since there is only one Verena Zucker in Germany, living in Berlin, the search result is unambiguous and the assigned address can be transferred to the navigation system.

Example 2

"Ich möchte zu dem Erfinder der deutschen Patentanmeldung DE 197 XX XXX." In dieser Befehlseingabe stecken zwei voneinander abhängige Befehlsattribute, nämlich "Patentanmeldung DE 197 XX XXX" und "Erfinder". Zum einen kann es hier passieren, das das System die Befehlsattribute nicht erkennt. In derartigen Fällen muß ein Erweiterungsbefehl in das Steuergerät eingegeben werden, so daß das Steuergerät 4 zukünftig diese Befehlsattribute erkennt. Ein weiteres Problem ist, daß die Datenbank 5 eine Informationsbasis für dieses Befehlsattribut aufweist. Hier gibt es zwei verschiedene Lösungsansätze, die auch parallel zur Anwendung kommen können. Zum einen kann die Datenbasts manuell erweitert werden oder aber es wird auf eine geeignete externe Datenbank 7 zurückgegriffen. Soll beispielsweise als Befehlsattribut "Kegelbruder" verwendet werden, so kann in einem persönlichen Adressverzeichnis hinter den entsprechenden Namen "Kegelbruder" eingefügt werden, d. h. der Nutzer kann sich Befehlsattribute frei wählen und paßt dann entsprechend die Datenbasis der Datenbank 5 an."I would like to be the inventor of the German patent application DE 197 XX XXX." This command input contains two mutually dependent command attributes, namely "patent application DE 197 XX XXX" and "inventor". For one thing, it can happen here that the system does not recognize the command attributes. In such cases, an expansion command must be entered into the control unit so that the control unit 4 will recognize these command attributes in the future. Another problem is that the database 5 has an information base for this command attribute. There are two different approaches that can be used in parallel. On the one hand, the database can be expanded manually or a suitable external database 7 is used. If, for example, "cone brother" is to be used as the command attribute, "cone brother" can be inserted in a personal address directory after the corresponding name, ie the user can freely select command attributes and then adapt the database 5 accordingly.

Example 3

"Ich möchte zu Franz Gerber." Das Steuergerät 4 erfaßt das Befehlsattribut "Franz Gerber" und durchsucht die Datenbank mit diesem Suchbegriff. Dabei erfaßt das Steuergerät 4, daß es eine Vielzahl von möglichen Zieladressen gibt. Daher wird der Nutzer zur Eingabe weiterer Befehlsattribute aufgefordert, beispielsweise in der Form:
"Was wissen Sie von Franz Gerber""I want to see Franz Gerber." The control unit 4 detects the command attribute "Franz Gerber" and searches the database with this search term. The control unit 4 detects that there are a large number of possible destination addresses. The user is therefore asked to enter further command attributes, for example in the form:
"What do you know about Franz Gerber"

Der Nutzer kann nun überlegen, was er noch über Franz Gerber" weiß, beispielsweise daß dieser Zahnarzt ist. Der Nutzer kann dann eingeben:
"Zahnarzt" oder "Beruf: Zahnarzt".The user can now consider what else he knows about Franz Gerber, for example that he is a dentist. The user can then enter:
"Dentist" or "profession: dentist".

Das Steuergerät 4 führt dann eine Suche mit der Konjunktion "Franz Gerber" und "Zahnarzt" durch. Ist das Ergebnis eineindeutig, so wird die Adresse an das Navigationssystem übergeben. Bleiben hingegen beispielsweise drei mögliche Zielpersonen offen, so können diese zur Auswahl angeboten werden:
"Franz Gerber, Zahnarzt, München;
Franz Gerber Zahnarzt, Frankfurt;
Franz Gerber, Zahnarzt, Osnabrück,"
Weiß nun der Nutzer, das der gesuchte Franz Gerber irgendwo in Niedersachsen lebt, so kann er entsprechend
"Franz Gerber, Zahnarzt, Osnabrück"
auswählen. Ist die Mehrdeutigkeit noch größer, beispielsweise zehn Personen, so kann nach weiteren Befehlsattributen gefragt werden.The control unit 4 then carries out a search with the conjunction "Franz Gerber" and "dentist". If the result is unambiguous, the address is transferred to the navigation system. However, if, for example, three possible target persons remain open, they can be offered for selection:
"Franz Gerber, dentist, Munich;
Franz Gerber dentist, Frankfurt;
Franz Gerber, dentist, Osnabrück, "
If the user knows that the searched Franz Gerber lives somewhere in Lower Saxony, he can do it accordingly
"Franz Gerber, dentist, Osnabrück"
choose. If the ambiguity is even greater, for example ten people, further command attributes can be asked for.

Neben der Zieleingabe für Navigationsgeräte kann die Vorrichtung auch zur Bedienung eines Autotelefons, von Radio- oder Klimageräten verwendet werden.In addition to the destination input for navigation devices, the device can also be used to operate a Car phones, used by radio or air conditioners.

Claims

1. A method for inputting control commands for comfort devices, in particular in motor vehicles, by means of a control device which is connected to at least one database, an input unit and an output unit, characterized in that the user carries out an abnormal command input via a first interaction, the control device ( 4 ) the normalized command input is broken down into command attributes, the database ( 5 , 7 ) is searched for the detected command attributes and the result is checked for uniqueness, the control unit ( 4 ) querying the user for any other command attributes until the search results are unambiguous, and Generate a standardized command input from the search result for the respective comfort device.

2. The method according to claim 1, characterized in that the command attributes are freely selectable by the user.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that for ambiguities depending on the number of ambiguities one successive query takes place or an additional command attribute is requested.

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the database ( 5 , 7 ) can be expanded with freely selectable command attributes.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the method for entering the destination of a navigation system is used.

6. Device for entering control commands for comfort devices ( 8 ), in particular in motor vehicles, comprising a control device ( 4 ) with a speech analysis algorithm, at least one input unit ( 2 ) and one output unit ( 3 ), each of which is connected to the control device ( 4 ) , and at least one database ( 5 , 7 ) which the control device ( 4 ) can access.

7. The device according to claim 6, characterized in that the control device ( 4 ) via a GSM module ( 6 ) with an external database ( 7 ) can be connected.

8. The device according to claim 6 or 7, characterized in that the input unit ( 2 ) is designed as a speech recognition device.

9. Device according to one of claims 6 to 8, characterized in that the output unit ( 3 ) is designed as a speech output device and / or as a display unit.

10. The device according to claim 9, characterized in that the display unit is designed as a touch screen.