CN101297538B - 具有用于无线设备的对讲装置的驾驶员信息*** - Google Patents

Abstract

在汽车中安装和运行的驾驶员信息***(1)，具有前盖(11)和安置在其中的话筒(14)，其中具有通讯接口(16)，其设置为将经话筒(14)接收的语音信号传送到移动电话(2)。

Description

具有用于无线设备的对讲装置的驾驶员信息***

技术领域

本发明以根据独立的权利要求分类的方法为出发点。 

背景技术

出于安全性原因，立法者禁止汽车驾驶员在驾驶期间借助于移动电话进行通话并且同时将该移动电话握在手里。为了使汽车驾驶员在驾驶期间仍然能够打电话，采用对讲装置，所述对讲装置借助于话筒接收汽车驾驶员的语音信号并且无绳地，例如通过诸如按照蓝牙标准的无线连接或者有线连接地传输到电话机。对讲话筒可以是所谓头戴式耳机的组成部分，或者固定地安置在汽车中。用于再现通话用户语音信号的扬声器，可以对应地安置在头戴式耳机中，或者安置在汽车中。 

在两个通过网址http://www.blaupunkt-shop.de/可访问到的Blaupunkt类型Antares T60的设备的操作说明书或者操作以及安装说明书中，描述了一种具有移动通信电话模块和用于通电话的对讲装置的汽车用无线设备。所述对讲装置包含一个可安置在内腔中，优选在汽车驾驶员脸部区域或者脸部区域周围，例如在汽车仪表盘上，或者如在安装说明书中所示出的那样在车顶上的上部前窗玻璃边缘区域的话筒。汽车驾驶员的电话通话对象的语音信号，经连接到该设备的扬声器得以再现，所述扬声器也用于播放来自收听的无线电广播节目或者其他声源的音频信号。 

此外在专利文献DE 196 40 140 C2中描述了一种汽车用无线设备，在该设备也被称为释放面板的可拆除的前盖上安置了一个话筒。将该话筒用于输入可以被作为录音记录在该设备的存储器上的语音信号。 

此外从专利文献EP 0319 777B1中已知一种用于在汽车用收音机中自动地与干扰噪声有关地进行音量控制的装置和方法，其中由乘客舱中扬声器播放的有用信号和乘客舱内部的干扰噪声被共同地作为累加信号由话筒接收，并且通过与有用信号的关联从累加信号中分离出 用于构成音量控制调节信号的干扰噪声。 

发明内容

具有独立权利要求特征的本发明的优点是，用于无线设备、尤其用于移动电话的对讲装置，不用在车辆上附加硬件以及与硬件安装有关的安装费用就可以实现。 

为此按照本发明，在具有前盖以及安置在前盖中的话筒的车辆上安装和运行的驾驶员信息***中设置通信接口，所述通信接口被设置为使经话筒接收的语音信号传输到无线设备，尤其是移动电话。 

有利地使用于将无线通话用户的语音信号从无线设备传输到驾驶员信息***的通信接口构建为双向的。由此使通话用户的语音信号，通过驾驶员信息***的扬声器，在汽车用收音机的情况下通过至少一个与汽车用收音机连接的扬声器，在汽车导航***的情况下通过用于输出驾驶方向提示的扬声器，得以播放。 

有利的是，为了使扬声器对准乘客而将它可转动地支承在前盖上。 

有利地在前盖上安置至少两个话筒。尤其有利地使话筒互相间隔一定距离地安置在前盖上，例如在前盖上互相远离的端部。这就使得方向特性曲线能够对准汽车驾驶员或者作为汽车中通话用户的其它乘客。 

使驾驶员信息***有利地具有信号处理装置，将该信号处理装置构建用于，对话筒信号进行处理以构成由单个话筒形成的定向话筒的方向特性曲线。 

可以有利地将信号处理装置构建用于，对话筒信号进行处理以便从由一个或者多个话筒接收的噪声中隔离出接收到的语音信号。其中尤其将由传动分支，特别是内燃机引起的，由轮胎的滚动噪声和/或行驶气流噪声引起的行驶噪声作为噪声考虑在内。此外，例如未参与通话的其他乘客相互之间的谈话，或者车辆中音乐或其他音频信号的播放音也被考虑在内。最后，信号处理装置还有利地用于阻止另一方通话用户语音信号的播放音反馈到汽车中通话用户的语音信号中。 

有利地将通讯接口构建为优选按照一种已设立标准，如蓝牙，W-LAN或者类似标准的无线接口，尤其是近区无线接口。因此，当今最大程度地装备了相应兼容接口的传统无线设备或者移动电话，可与用于实现对讲功能的驾驶员信息***连接。因此，电缆连接以及由 此在视觉上常常凌乱的电缆敷设是多余的。 

如果对照或类似于按照EP0319777B1的装置，驾驶员信息***具有带有话筒和信号处理装置的自动音量控制器，用于从以话筒接收的、由有用或音频信号和干扰噪声组成的混合信号中隔离出干扰噪声，则还可以有利地利用该信号处理装置构建由至少两个前盖话筒组成的话筒阵列的方向特性曲线，和/或消除来自话筒信号的干扰噪声。如果在通话持续期间将音频信号播放音有利地控制成无声或者轻声并进行自动音量控制，并且因此使信号处理装置的整个计算容量供上述与通电话有关的功能使用，则越有效。 

附图说明

在附图中对本发明的实施例做了图示并接着作详细说明。 

图1是也呈现在汽车驾驶员或其他乘客面前的、按照本发明的驾驶员信息***的前盖的俯视图， 

图2是用于处理由安置在前盖上的话筒接收的语音信号的信号处理装置， 

图3是按照本发明的优选实施形式的信号处理装置的详细框图。 

具体实施方式

图1示出按照本发明的驾驶员信息***1的前盖11的俯视图，正如在已安装到车辆中间托架上的状态下呈现在汽车驾驶员和/或其他乘客面前的一样。在本发明情况下，驾驶员信息***1是具有公知的汽车用收音机和导航***功能的集成的汽车收音和汽车导航装置。所述驾驶员信息***1在前盖11上具有操作元件13，如按键、旋转开关等，和用于显示运行状态和其他信息的显示器12，该其他信息在此例如是用于沿事先计算的行驶路线进行导向的目标导向信息。 

按照本发明，此外前盖11还具有至少一个、在本发明情况下为两个话筒14和15。优选使这两个话筒互相间隔一定距离地安置在前盖11上，在本发明情况下安置在前盖11上相互对置的侧边缘111和112区域内的前盖11的端部。按照本发明，前盖11此外还具有接口16，该接口在本发明情况下优选按照一种已设立标准，优选为蓝牙、W-LAN或类似标准构建为无线接口。按照此处所述的优选实施形式，接口16被构建为双向的，即不仅用于发射而且用于接收对应的无线电信号。在本发明的简化实施形式中，接口16也可以与此不同地仅仅用于发射 无线电信号的单向的接口。 

使至少一个扬声器17连接到驾驶员信息***1。所述扬声器17除了用于播放例如包含在接收的无线电广播节目中的音频信号外，还例如用于输出声音的行驶方向提示，使得能在驾驶员信息***的导航功能范畴内沿事先计算的行驶路线引导汽车驾驶员。 

驾驶员信息***可通过接口16与对应构建的无线设备2，在本发明情况下为市场上常见的具有兼容的第二无线接口21的移动电话连接。其中在本发明情况下，所述第二无线接口21例如是一种在当今移动电话上广泛使用并且还已经用于传输在通电话期间来自/去往传统对讲设备的语音信号20的蓝牙接口21。移动电话2可以以已知的进行通话的方式，与其他移动电话3通过移动电话连接25连接。 

通过移动通信连接25从另一方移动电话3接收的语音信号，由运行在驾驶员信息***1的接口16的作用范围内的、即优选在车辆乘客舱中的第一个移动电话2通过移动电话2的第二无线接口21以及无线连接20发送到驾驶员信息***1的无线接口16。将接收的语音信号在驾驶员信息***中解码并转化成语言，并且随后经至少一个或者多个连接的扬声器17中的至少一个输出。优选将电话语音信号经安置在车辆驾驶员区域内的扬声器输出。备选地也可以规定，在具有多个扬声器17的情况下，可自由地选取用于播放电话信号的扬声器。例如如果副驾驶员或者其他乘客想打电话时，这是非常有利的。 

在相反的路径上，汽车中通话用户的语音信号被话筒14或者14和15接收，在驾驶员信息***里被处理，并且通过无线接口16传输到运行在汽车中的移动电话或者无线设备2的第二无线接口21，并且随后由该无线设备通过移动通信连接25继续传送到另一方移动电话3。 

所述驾驶员信息***1因此作为运行在汽车中的移动电话或者一般无线设备的对讲装置，其中来自和去往移动电话或者无线设备的电话语音信号，通过驾驶员信息***1的无线接口16和移动电话2的相应兼容的第二无线接口21传输。 

图2示出了驾驶员信息***1有关其对讲功能的信号处理的粗略框图。话筒14或者14和15与之后还要详细加以说明的信号处理装置10连接。在具有两个话筒14和15的情况下，信号处理装置10对以两 个话筒接收的语音信号进行预处理，并且随后将该语音信号编码成无线接口16的无线电格式，随后通过所述无线接口16发送语音信号20。此外，信号处理装置10通过无线接口16，对移动电话2接收的编码的例如蓝牙语音信号进行解码，并且将该语音信号继续传送到用于播放语音信号的扬声器17。 

图3示出了按照本发明的驾驶员信息***1的框图。在图3示出的本发明的实施例中，以有利的方式使至少部分地已经用于自动与干扰噪声相关地进行音量控制的信号处理装置，也能用于对通过此处两个话筒14和15接收的语音信号进行预处理。 

以草图表示的自动音量控制器，例如从本文开头所述的EP0319777B1中已知，涉及其作用原理的公开内容通过引用明确地合并于此。音频信号源41的信号，例如无线电广播的收音机节目，或者存储介质如盒式磁带、光盘、USB棒或者类似介质的音频信号，经可控制放大器传送到分开安置在乘客舱中的扬声器17和17’，并且由它们播放。充斥在内部的噪声，包括由扬声器17播放的音频信号，被话筒14接收并且传送到信号处理装置10的第一输入端101。在此处将所接收的由有用信号(即播放的音频信号)和干扰噪声(例如包含轮胎的滚动噪声、汽车传动分支的噪声、行驶气流噪声以及类似噪声)组成的累加信号，以本身公知的方式数字化并且传送到累加电路105。此外，将音频信号源15的输出信号传送到信号处理装置10的第二输入端102，在那儿同样以公知的方式数字化并且通过可控滤波器110传送到累加电路105的第二输入端。在累加电路105中，将滤波器110的输出信号从话筒信号中减去。这种减法的目的是，将有用信号从话筒信号中过滤出来并且因此能不影响有用信号地获得干扰噪声信号。 

因为经扬声器17和17’输出的音频信号已经通过从扬声器到话筒14的传输距离失真-汽车内部的声响引起例如音频信号与频率相关的增强和衰减，所以来源于音频信号源的基准信号经过可以模拟话筒信号传输距离的滤波器110。为此将滤波器110构建为可变的，优选为自适应的滤波器，该滤波器的滤波系数自动地按照一种梯度方法由位于累加电路105输出端的差信号106产生，该梯度方法例如是LMS(最小均方)算法。 

位于累加电路105输出端的差信号106，在经过相应的处理后，也 就是对信号幅值求平均值时的特殊滤波，作为用于控制音量的控制信号107传送到可控放大器42。较高干扰噪声电平将因此导致音量增大或者较高的播放音音量的调节，较小的干扰噪声电平对应于较小的音频信号的播放音音量。 

按照本发明，这种在汽车收音机设备和一般驾驶员信息***中已经存在的信号处理装置，还用于对通过此处两个、理论上还更多的扬声器14和15接收的语音信号进行预处理。为此，将由第二话筒15接收的包含电话语音信号和车辆乘客舱内其他噪声的信号来代替声源41的音频信号，传送到信号处理装置10的第二输入端102并且由此传送到数字滤波器110。 

其中将数字滤波器110的系数设置成，使得由两个话筒14和15构成的话筒阵列的方向特性曲线沿汽车驾驶员18的方向产生。其中重要的是，汽车驾驶员，或者可替换的其他正在打电话的乘客，通常坐在偏离驾驶员信息***的前盖11的侧面并因此偏离安置在前盖11中的话筒14和15。通话用户的语音信号181因此倾斜于行驶方向地传播到前盖11上，所以到达两个话筒14和15的时间具有传播时间差。干扰噪声则与之相反，常常漫射地分布在汽车内部并且大致接近地沿行驶方向传播，即到达两个话筒的时间没有传播时间差。通过滤波器110与减法105相结合产生的方向特性曲线，因此改善了经话筒接收的语音信号的信噪比。 

除此以外，也可以对接收的语音信号进行自适应滤波。由此也可以避免另一方通话用户从扬声器17播放的语音信号被反馈到位于汽车中的通话用户用话筒14和15接收的语音信号中。此处以及对此的解决方案，例如在Bernard Widrow，Samuel D.Stearns：“Adaptive SignalProcessing”，1985，Prentice Hall，Upper Saddle River，New Jersey，US中已做了充分说明，因此不需要做更详细的说明。 

将差信号以纯电话语音信号的理想方式传送到编码/解码电路109，并在那儿转换成蓝牙发送信号，替换的转换为其他无线电信号，并且随后通过无线接口发射(20)。 

经无线接口16接收的移动电话2的蓝牙无线电信号，通过编码/解码开关109转换为声学信号，放大，并且随后作为另一方通话用户的语音信号经扬声器17输出。 

Claims (10)

1.一种在汽车中安装和运行的驾驶员信息***(1)，具有前盖(11)和至少两个话筒(14，15)以及通讯接口(16)，其中所述至少两个话筒安置在所述前盖中，所述通讯接口被设置为将经所述至少两个话筒(14，15)接收的语音信号(181)传送到无线设备(2)，其特征在于，具有信号处理装置(10)，该信号处理装置(10)被构建成对话筒信号进行处理以便将接收的语音信号从通过所述至少两个话筒(14，15)接收的噪声中隔离出来，并且在使用自适应的滤波器(110)的情况下进行自动的与干扰噪声有关的音量控制。

2.如权利要求1所述的驾驶员信息***，其特征在于，所述无线设备(2)是移动电话。

3.如权利要求1所述的驾驶员信息***，其特征在于，用于将无线通话用户的语音信号从无线设备(2)传输到驾驶员信息***(1)的通讯接口(16)，为达到使所述语音信号经驾驶员信息***(1)的扬声器(17)播放的目的而被构建为双向的。

4.如权利要求1-3之一所述的驾驶员信息***，其特征在于，为了使至少一个话筒(14)对准乘客(18)而将所述话筒可转动地支承在前盖(11)上。

5.如权利要求1-3之一所述的驾驶员信息***，其特征在于，所述至少两个话筒(14，15)互相间隔一定距离地安置在前盖(11)互相远离的端部区域中。

6.如权利要求1-3之一所述的驾驶员信息***，其特征在于，该信号处理装置(10)构建为对话筒信号进行处理以构建由单个话筒形成的定向话筒的方向特性曲线。

7.如权利要求1-3之一所述的驾驶员信息***，其特征在于，将通讯接口(16)构建为无线接口。

8.如权利要求7所述的驾驶员信息***，其特征在于，所述无线接口是近区无线接口。

9.如权利要求8所述的驾驶员信息***，其特征在于，所述近区无线接口是按照已设立的标准的近区无线接口。

10.如权利要求9所述的驾驶员信息***，共特征在于，已设立的标准包括蓝牙，W-LAN。

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