专利名称：车辆生物测定系统和方法
车辆生物测定系统和方法
背景技术：
安全车辆控制和个性化设定访问会是车辆的期望特征。已典型地用于提供这些特征中的一些的某些系统包括硬连线系统，诸如，例如硬连线车内报警器和车座以及镜面记忆系统(mirror memory system)。然而，这样的系统会是不可变更的并且可能无法提供足以吸引车辆用户的足够特征。可提供某些安全访问特征的另一系统包括使用无线密钥卡(key fob)来访问车辆功能和个性化设定。然而，这种系统也存在数个问题。例如，该无线密钥卡可能无法向用户提供其他的功能，并且从而会是用户可能不希望使用的低效装置。此外，在某种程度上由于其有限的功能，无线密钥卡可能易于被丢失而需要更换，潜在地导致对于用户的高成本，这也会是不期望的。无线密钥卡在不同的情形下也可能不适于使用。例如，无线密钥卡可能仅与单个车辆关联地发挥作用。这样，与多台不同的车辆相关联的车辆用户可能需要使用多个不同的无线密钥卡，这样进一步低效且是更加不期望的。另外，无线密钥卡可能无法提供许多车辆用户所典型期望的安全等级。作为实例，无线密钥典型地在无线密钥卡被盗的情况下不能够防止车辆控制访问。
以下描述了数幅附图，以便于可以理解本发明的特征。然而，应当注意到，附图仅例示了本发明的个别实施例，并因此不视为限制本发明的范围，这是因为本发明可涵盖其他等效的实施例。图1是描绘车辆生物测定系统的实施例的示意图。图2是描绘车辆生物测定系统的操作状态的实施例的流程图。图3是描绘车辆生物测定系统的无线通信装置、车内远程信息处理(telematics) 单元以及远程服务器的实施例的示意图。图4是描绘无线通信装置或车内远程信息处理单元的用户界面的实施例的示意图。图5是描绘无线通信装置或车内远程信息处理单元的收发器的实施例的示意图。图6是描绘涉及车辆生物测定系统的方法的实施例的流程图。图7是描绘涉及车辆生物测定系统的另一方法的实施例的流程图。图8A-8D描绘了在车辆生物测定系统的操作期间无线通信装置的触摸屏幕显示器的实施例。
具体实施例方式图1描绘了车辆生物测定系统20的实施例，该车辆生物测定系统20配置成验证使用无线通信装置观来访问车辆控制功能的用户对。经验证的授权用户M可以访问车辆控制功能，例如，诸如将车门解锁，以及实施例如，诸如与驱动操作、音频、供热、通风、空调等相关的个性化车辆设定。在验证了授权用户M后，还可访问除这里所论述的示例性功能之外的其他车辆控制功能。车辆生物测定系统20配置成使用生物测定量度(biometric measure)来验证用户24。具体地如本文所详细论述的那样，车辆生物测定系统20可以配置成使用语音生物测定来验证授权用户对。然而，也可使用其他生物测定量度，诸如指纹、 虹膜模式、面部特征等。车辆可以是自身拥有的、租借的、出租的或以与用户M相关联的其他任何方式的。如图1所描绘，车辆生物测定系统20可以选择性地配置成针对车辆功能控制访问能够验证与多台不同车辆相关联的多个不同用户对。无线通信装置观配置成能够与(车辆的)车内远程信息处理单元32和远程服务器36进行通信。无线通信装置观可以为能够进行无线语音通信并且能够由用户M以可移动方式使用的任何类型的装置。无线通信装置观可以选择性地配置成在保持在用户M 的一只手中的同时被操作。无线通信装置观的示例性实施例包括蜂窝手机、移动电话、具有语音通信特征的个人数字助理(PDA)、iPhone、智能电话以及其他合适的装置。在车辆生物测定系统20中使用无线通信装置观可以消除对用户M携带低效且不安全的密钥卡的需要，并且从而可以潜在地向用户M提供更加个性化且高效的车辆控制体验，这是由于无线通信装置观还可以典型地向用户M提供其他功能，诸如语音通信、预约调度、播放音乐等，。注意到，在一些实施例中，车辆生物测定系统20可以配置成使得用户M可以选择性地附加使用诸如个人计算机、车内远程信息处理单元32或者这两者等有线的或不可移动的通信或计算装置来执行如使用无线通信装置观执行的、本文所论述的车辆功能控制访问的某些或全部方面。图2是描绘车辆生物测定系统20的操作状态的实施例的流程图。操作状态包括登记状态40、验证状态44以及更新状态48。在登记状态40中，用户M可以在车辆生物测定系统20中登记以创建用户配置文件(profile) 140 (如图3所示)，随后在验证状态44中由系统20使用该用户配置文件通过将登记数据提交给系统20中来验证授权用户24。登记数据包括例如，诸如语音数据等的生物测定数据，并且将用户配置文件生成为被提交的生物测定数据的函数。也可以选择性地将用户配置文件140创建为其他数据的函数，诸如可以唯一地识别用户的无线通信装置观或关联车辆的次级标识符88(如图3所示)和个性化车辆设定的初始设置。在验证状态44中，用户M可以请求访问车辆控制功能，诸如车辆访问和个性化设定。在验证状态44期间，车辆生物测定系统20从请求用户M接收例如，诸如有声输入等生物测定输入，并且尝试将所接收到的生物测定输入与在登记状态42期间被存储在用户配置文件140中的生物测定数据进行匹配。一旦成功匹配，向用户M提供对所请求的车辆控制功能的访问。在更新状态48中，用户对可以修改用户配置文件140(包括修改用于生成配置文件140的生物测定数据)以及一旦验证后可以被访问的车辆控制功能或个性化车辆设定的任意定义。在图2中，可以首先进入登记状态40，并且在用户对完成登记(即，用户配置文件生成)时，系统20可以根据来自于用户M的输入而进入验证状态44或更新状态48。系统20可以从验证状态44进入更新状态48，并且系统20可以从更新状态48进入验证状态44。图3描绘了车辆生物测定系统20的无线通信装置观、远程服务器36以及车内远程信息处理单元32的实施例。如图所描绘的那样，无线通信装置观包括处理器52、收发器 56、存储器60以及用户界面72。存储器60配置成存储计算机程序指令64和数据68。处理器52配置成访问存储在存储器60中的计算机程序指令64和数据68，并且执行计算机程
8序指令64以便控制无线通信装置观使其执行本文所论述的功能。收发器56可以配置成从无线通信装置观发送数据以及在无线通信装置观处接收数据，并且可以包括发送器部分和接收器部分。用户界面72包括麦克风76，该麦克风配置成接收来自于用户M的声音输入。存储在存储器60中的数据68可以包括唯一地识别无线通信装置观、与用户M相关联的车辆或者这两者的次级标识符88。次级标识符88可包括无线通信装置观的一个或多个电话号码、无线通信装置观的生产厂商序列号码或车辆的车辆识别号码(VIN)。如图3所描绘的那样，存储在无线通信装置观的存储器60中的计算机程序指令 64包括一组登记指令80和一组验证指令84。当执行登记指令集合80时，处理器52控制无线通信装置观使其接收来自于用户M的声音输入，将登记数据(包括登记语音数据) 生成为所接收到的声音输入的函数，并且将登记数据传送传送给远程服务器36。登记指令集合80还可配置成控制无线通信装置观使其将登记数据传送传送给车内远程信息处理单元32。当执行验证指令集合84时，处理器52控制无线通信装置观使其接收来自于用户 M的声音输入，将验证数据(包括验证语音数据)生成为所接收到的声音输入的函数，并且将验证数据传送给车内远程信息处理单元32。验证指令集合84还可配置成控制无线通信装置观使其将验证数据传送给远程服务器36。注意到，尽管图3清晰地描绘了登记和验证指令集合80、84，但整个计算机程序指令64可包括由处理器52必需执行以使得无线通信装置观执行其在本文所论述的功能的任何指令。无线通信装置观的用户输入界面72可以选择性地包括其他组件。图4描绘了用户输入界面72a的另一实施例，除了麦克风76之外，该用户输入界面7 还包括显示器92 和扬声器96。显示器92可以配置成向用户M显示视觉信息，并且扬声器96可以配置成向用户对提供听觉输出。例如，显示器92和扬声器96可以用于在登记状态40、验证状态 44以及更新状态48期间向用户M提供指令。显示器92可以选择性地为配置成接收来自于用户M的触觉输入的触摸屏幕显示器92a(如图8A-8D所示)，并且麦克风76配置成接收来自于用户M的声音输入。例如，触摸屏幕显示器9 和麦克风76可以用于在登记状态40、验证状态44以及更新状态48期间接收来自于用户的请求或其他输入。在登记状态40期间，无线通信装置观随着执行登记指令集合80的处理器52控制，将登记数据传送给远程服务器36(或者选择性地选择传送给车内远程信息处理单元 32)。登记数据可以包括完整生成的用户配置文件140 (其可用于在随后的验证状态44中进行匹配)或可由远程服务器36 (或车内远程信息处理单元3 生成用户配置文件140的语音数据。在验证状态44期间，无线通信装置观随着执行验证指令集合84的处理器52 控制，将验证数据传送给车内远程信息处理单元32 (或者选择性地选择传送给远程服务器 36)。验证数据包括可由车内远程信息处理单元32(或远程服务器36)使用以进行的语音数据，该匹配操作将在无线通信装置观处接收到的声音输入的特性与特定用户配置文件140 中的语音数据的特性进行比较。处理器52 (随着被登记和验证指令集合80、84控制)可以确定将生成何种类型的登记和验证数据。登记数据的确切形式的确定可以是一个或多个下述配置的函数无线通信装置观的硬件配置(诸如处理器52的速度、存储器60的大小等)、无线通信装置观与远程服务器36之间的通信信道78的配置(诸如通信信道78的带宽、通信信道78的数据传输速度等)、或与无线通信装置28的硬件配置相比的远程服务器36的硬件配置。验证数据的确切形式的确定可以是一个或多个下述配置的函数无线通信装置观的硬件配置(处理器速度、存储器大小等)、无线通信装置观与车内远程信息处理单元32之间的通信信道 82的配置(带宽、数据传输速度等)、或与无线通信装置观的硬件配置相比的车内远程信息处理单元32的硬件配置。作为登记的一部分，无线通信装置观接收来自于用户M的登记请求。登记请求可以是从用户在用户界面72处的声音或触觉输入的形式。例如，登记请求可以采取用户M 说“登记新用户”或某些其他合适的声音命令的形式。登记请求还可采取用户M按压例如， 诸如触摸屏幕显示器92a的一部分等用户界面72的一个或多个按钮的形式。处理器52在登记指令集合80的控制之下处理所接收到的声音输入，从而检测登记请求并且将登记数据生成为所接收到的声音输入的函数。登记数据包括处理器52通过处理声音输入而生成的登记语音数据。作为验证的一部分，无线通信装置28接收来自于用户M的验证请求。验证请求可以是从用户M在用户界面72处的声音或触觉输入的形式。例如，验证请求可以采取用户M诸如通过说“解锁车辆”或某些其他合适的声音命令来请求访问车辆的形式。验证请求还可采取用户按压例如，诸如触摸屏幕显示器9 的一部分等用户界面72的一个或多个按钮的形式。处理器52在验证指令集合84的控制之下处理所接收到的声音输入，从而检测验证请求并且将验证数据生成为所接收到的声音输入的函数。验证数据包括处理器52 通过处理声音输入而生成的验证语音数据。经处理器52处理以生成登记和验证语音数据的声音输入可以包括初始的登记或验证声音请求、用户M随后的发声或这两者。可以处理随后的发声来潜在地提高被所生成语音数据用来捕捉用户语音的唯一声音特性的精度。无线通信装置观在验证和登记指令集合80、84的控制之下可以经由用户界面72通过下述操作来提示用户M进行随后的发声例如通过扬声器96播放听觉指令或在显示器92上显示视觉指令168 (如图8C所示)。 提示可以包括指示用户发声的测试短语。处理器52然后可以处理初始的登记或验证声音请求、随后的发声或这两者以便生成登记和验证语音数据。处理器52可以处理声音输入，以便根据处理器52在登记和验证指令集合80、84 的控制之下对于无线通信装置观与车内远程信息处理单元32或远程服务器36之间的声音数据处理的区分的确定从而以数种不同的方式生成登记或验证语音数据。为了允许安全验证，对声音输入进行处理以生成其唯一特性的量度(measure)。用户的口部和咽喉的形状创建出使得特定用户的语音听起来不同于另一用户的语音的唯一声音特性。这些特性对于特定的用户M是唯一的，并且可以用于识别和验证特定的用户对。车辆生物测定系统20可以在登记和验证状态期间，例如通过对所接收到的声音输入进行特征提取来捕捉和存储特定用户M的唯一声音特性的量度。在登记状态40期间，所提取的特征可用于创建用户配置文件140，并且随后，在验证状态44期间，所提取的特征可以用于对登记声音输入的特性与验证声音输入的特性进行比较，从而确定请求验证的用户M 是否与在登记期间生成了特定用户配置文件140的用户M相同。在包括下述情况的任意情况下即，生成用以在登记状态40期间被发送到远程服务器36的完整用户配置文件140、生成随后可被远程服务器36用来生成完整用户配置文件140的登记语音数据、生成用以在验证状态44期间被发送到车内远程信息处理单元32的验证语音数据，或者在各种其他情况下，处理器52可以在验证和登记指令集合80、84的控制之下对所接收到的声音输入进行特征提取或部分特征提取从而生成多个特征向量。每个特征向量可以包含多个参数，即在相应的声音输入期间对于特定的时间段而言的唯一声音特性的量度。遍布于时间的多个特征向量提供了作为时间的函数的声音输入的唯一声音特性的量度。特征向量的参数可以包括一个或多个倒谱系数(c印strum coefficient)、梅尔—倒谱系数(mel-cepstrum coefficient)、德耳塔-梅尔-倒谱(delta—mel—c印trum) 系数、线谱对(line spectral pairs)、反射系数(reflection coefficient)或对数面积比系数(log area ratio coefficient)。处理器52可以处理所接收到的声音输入以生成参数和特征向量，并且在这种情况下所发送的用户配置文件140、登记语音数据、验证语音数据或其任意组合可以包括所生成的特征向量。在某些实施例中，例如当处理器52关于无线通信装置观的性能或适应性做出相应确定以完整生成多个特征向量时，处理器52可以替代地部分地处理所接收到的声音输入以部分地生成参数和特征向量，并且在这种情况下登记语音数据、验证语音数据或这两者可以包括部分生成的特征向量。可替代地或者除了生成或部分生成特征向量，并且潜在地响应于处理器52关于处理器52的处理速度或存储器60的大小、或无线通信装置28与远程服务器36和车内远程信息处理单元32之间的通信信道78、82的带宽或数据传输速率的确定(determination)， 处理器52可以改为创建验证和登记语音数据，其包括用以被发送到远程服务器36或车内远程信息处理单元32的声音输入的数字化和编码表示。例如，无线通信装置观可以包括模拟-数字转换器(DAC)以将在麦克风76处接收到的模拟声音输入转换为例如，诸如未压缩离散时间表示的第一数字表示，该模拟-数字转换器可独立于处理器52或作为处理器52 的一部分。处理器52然后可以选择性地将第一数字表示转换为作为第一数字表示的编码文本的第二数字表示。可以对第二数字表示进行编码以反映对声音输入的表示的其他数字处理，例如，诸如压缩第一数字表示以创建潜在地易于存储和发送的压缩的第二数字表示、 或者过滤或以其他方式处理第一数字表示以创建与第一数字表示相比具有降低的噪声量度的减噪的第二数字表示。处理器52还可选择性地进行数字加密以创建加密的第二数字表示。于是除了所提取的或部分提取的特征向量之外或取代所提取的或部分提取的特征向量，验证和登记语音数据可以包括数字化、编码、压缩或加密的任意组合的声音输入的数字表不。执行登记指令80的处理器52控制无线通信装置28的收发器56使其将登记数据发送到远程服务器36 (或选择性地为车内远程信息处理单元3 。如上所述，登记数据包括登记语音数据，并且还可包括基于存储在无线通信装置观的存储器60中的次级标识符88 的一个或多个次级标识符数据以及用户车辆偏好的初始设置。执行验证指令84的处理器 52控制无线通信装置观的收发器56使其将验证数据发送到车内远程信息处理单元32 (或选择性地为远程服务器36)。如上所述，验证数据包括验证语音数据，并且还可包括基于存储在无线通信装置观的存储器60中的次级标识符88的次级标识符数据。处理器52可以选择性地处理存储在无线通信装置28的存储器60中的次级标识符88以创建登记和验证数据的次级标识符数据。例如，处理器52可以选择性地对次级标识符88进行编码或加密以创建次级标识符数据。无线通信装置28的收发器56配置成与远程服务器36和车内远程信息处理单元32两者进行通信。图5描绘了包括远程收发器部分100和短程收发器部分104的收发器 56a的一个实施例。无线通信装置观可以配置成使用远程收发器部分100经由远程通信信道将登记或验证数据发送到远程服务器36。(无线通信装置28还可以选择性地配置成使用远程收发器部分100将数据传送给车内远程信息处理单元32。)远程收发器部分100 可以是配置成经由蜂窝通信信道与远程服务器36 (或车内远程信息处理单元3 进行通信的蜂窝收发器部分。远程收发器部分100可以配置成利用包括一个或多个下述协议的蜂窝传输协议或任何其他合适的蜂窝传输协议进行通信码分多址(CDMA)蜂窝协议、诸如全球移动通信系统(GSM)协议的第二代QG)蜂窝协议、诸如通用移动电信系统(UMTS)协议的第三代(3G)蜂窝协议。于是无线通信装置观与远程服务器32之间的通信信道78 (以及选择性地为无线通信装置观与车内远程信息处理单元32之间的通信信道8 可以为蜂窝通信信道。远程收发器部分100可以选择性地改为或另外配置成根据微波接入全球互通 (WiMAX) ( S卩，电气电子工程师学会-IEEE-802. 16-2004标准)通信协议或任何其他合适的远程通信协议进行操作。无线通信装置观可以配置成使用短程收发器部分104经由短程通信信道将登记或验证数据发送到车内远程信息处理单元32。短程收发器部分104可以是配置成经由 Wi-Fi通信信道与车内远程信息处理单元32进行通信的Wi-Fi收发器部分。短程收发器部分104还可以是配置成经由基于802. 11的通信信道与车内远程信息处理单元32进行通信的基于IEEE 802. 11-标准的无线局域网(WLAN)收发器部分。这样，无线通信装置观与车内远程信息处理单元32之间的通信信道82可以是Wi-Fi或802. 11通信信道。短程收发器部分104可以选择性地改为或另外配置成根据蓝牙通信协议或任何其他合适的短程通信协议进行操作。在一个实施例中，远程收发器部分100配置成与中间重传组件相关联地操作，并且短程收发器部分104配置成在不使用中间重传组件的情况下进行操作。例如，蜂窝和 WiMAX收发器均可首先与例如，诸如基站的中间重传组件进行通信，然后中间重传组件将传输重传至其最终目的地。因此，使用远程收发器部分100在车辆生物测定系统20中传输登记或验证数据可以起源于无线通信装置观，到达诸如基站的中间重传组件，并且然后被转发到远程服务器36或车内远程信息处理单元32。相反，Wi-Fi,802. 11以及蓝牙收发器可以从起始点直接通信至目的地点。因此，使用短程收发器部分104在车辆生物测定系统20 中传输登记或验证数据可以起源于无线通信装置观，在不首先通过中间重传组件的情况下而直接到达车内远程信息处理单元32。返回到图3，所描绘的车内远程信息处理单元32包括处理器108、收发器112、存储器116(配置成存储计算机程序指令120和数据1M)、用户界面128以及车辆控制界面 132。处理器108配置成访问存储在存储器116中的计算机程序指令120和数据124，并且执行计算机程序指令120以便控制车内远程信息处理单元32使其执行本文所论述的功能。 收发器112配置成与无线通信装置观和远程服务器36进行通信。收发器112可以包括远程和短程收发器部分，该远程和短程收发器部分具有关于无线通信装置观的收发器56所论述的远程和短程收发器部分100、104的属性。在一个实施例中，车内远程信息处理单元 32的收发器112可以与图5中所描绘的无线通信装置观的收发器56a具有相同的示意表示。用户界面1 配置成接收来自于车辆内部用户M的输入以及向该用户M提供输出。
12用户界面1 可以选择性地包括一个或多个显示器、扬声器以及麦克风。在一个实施例中， 车内远程信息处理单元32的用户界面1 可以具有如图4中所描绘的无线通信装置观的用户界面7 那样的示意表示。车辆控制界面132配置成与车辆组件连接以便在车辆生物测定系统20验证过请求用户M时实现所请求的车辆控制功能。车内远程信息处理单元32的计算机程序指令120包括用户配置文件匹配指令集合136，当由处理器108执行该用户配置文件匹配指令集合136时，可以使得车内远程信息处理单元32接收来自于无线通信装置观的验证数据并且将所接收到的验证数据与存储在车内远程信息处理单元32的存储器116中的用户配置文件140的数据进行比较来进行匹配操作。用户配置文件匹配指令集合136还可配置成在于车内远程信息处理单元32处接收到的验证数据与存储在车内远程信息处理单元32的存储器116中的用户配置文件140 不匹配的情况下，控制车内远程信息处理单元32使其从远程服务器36请求另外用户配置文件140。注意到，尽管图3清晰地描绘了用户配置文件匹配指令集合136，但整个车内远程信息处理单元32的计算机程序指令120通常可包括由车内远程信息处理单元32的处理器108必需执行以使其执行在本文所论述的功能的任何指令。例如，在无线通信装置观将登记数据传送给车内远程信息处理单元32的情况下，车内远程信息处理单元的计算机程序指令120可以配置成使得车内远程信息处理单元32的处理器108自身从所接收到的登记数据生成用户配置文件140或者控制车内远程信息处理单元32的收发器112使其将登记数据重传到远程服务器36以便在远程服务器36处生成用户配置文件140。在图3中，所描绘的远程服务器36包括处理器144、收发器148以及存储器152 (配置成存储计算机程序指令156和数据160)。处理器144配置成访问存储在存储器152中的计算机程序指令156和数据160，并且执行计算机程序指令156以便控制远程服务器36使其执行本文所论述的功能。收发器148配置成与无线通信装置观和车内远程信息处理单元32进行通信。收发器148可以包括远程收发器部分，该远程收发器部分具有关于无线通信装置观的所论述的远程收发器部分100的属性。计算机程序指令156包括用户配置文件管理指令集合164，当由处理器144执行该用户配置文件管理指令集合164时，可以使得远程服务器36接收来自于无线通信装置观的登记数据，如果登记数据不包括完整的用户配置文件140则从登记数据生成用户配置文件140，并且将所生成的用户配置文件140发送到车内远程信息处理单元32。用户配置文件管理指令集合164还可配置成控制远程服务器36使其从车内远程信息处理单元32接收对于附加用户配置文件140的请求，并且通过将存储在远程服务器36的存储器152中的附加用户配置文件140发送到车内远程信息处理单元32以对该请求作出响应。注意到，尽管图3清晰地描绘了用户配置文件管理指令集合164，但整个远程服务器36的计算机程序指令156通常可包括由远程服务器36的处理器144必需执行以使远程服务器36执行在本文所论述的功能的任何指令。例如，在无线通信装置观将验证数据传送给远程服务器36的情况下，远程服务器36的计算机程序指令156可以配置成使得处理器144控制远程服务器 36，以便验证用户请求并且将验证结果发送到车内远程信息处理单元32，或者将验证数据重传至车内远程信息处理单元32以在车内远程信息处理单元32处进行验证。图6描绘了涉及车辆生物测定系统20的方法200的实施例。在步骤202中，方法 200包括由车内远程信息处理单元32从无线通信装置洲接收验证数据，该验证数据包括由无线通信装置观的处理器52根据在无线通信装置观处从请求用户M接收到的声音输入而生成的验证语音数据。在步骤204中，方法200包括由车内远程信息处理单元32的处理器108分析所接收到的验证数据以确定声音输入是否为具有车内远程信息处理单元32的车辆的授权用户的声音输入。在步骤206中，方法200包括基于肯定的确定结果即声音输入是授权用户M的声音输入，响应于声音输入来启动车辆功能。注意到尽管图6描绘了方法200的示例性实施例，但方法200的其他实施例还可包括与本文所论述的车辆生物测定系统20的任意功能相对应的另外的步骤。图7描绘了涉及车辆生物测定系统20的另一方法300的实施例。在步骤302中， 方法300包括在无线通信装置观的麦克风76处接收来自于请求用户M的声音输入。在步骤304中，方法300包括由无线通信装置28的处理器52处理所接收到的声音输入以检测请求用户M的车辆控制请求。在步骤306中，方法300包括由处理器52生成验证数据， 该验证数据包括基于声音输入的验证语音数据。在步骤308中，方法300包括由无线通信装置观的收发器56将验证数据发送到车内远程信息处理单元32。注意到尽管图7描绘了方法300的示例性实施例，但方法300的其他实施例还可包括与本文所论述的车辆生物测定系统20的任意功能相对应的步骤。图8A-8D描绘了在车辆生物测定系统20的使用期间，包括在登记、验证以及更新状态40、44、48期间的各个时刻，无线通信装置观的一种用户界面72的触摸屏幕显示器 92a的示例性实施例。图8A描绘了无线通信装置的触摸屏幕显示器9 的示例性显示配置或屏幕截图，所描绘的配置具有按钮，该按钮标有“车辆控制”并且配置成接收来自于用户 24的触觉输入以激活登记、验证以及更新状态40、44、48的其他部分。(注意到，图8A-8D 中所描绘的各种按钮标记是示例性的，并且也可采用其他的按钮标记实施例。)图8B描绘了触摸屏幕显示器9 的另一示例性显示配置，所描绘的配置具有标有 “解锁”、“开始”、“偏好”以及“登记”的按钮。“解锁”按钮配置成接收来自于用户M的触觉输入以利用车辆生物测定系统20启动车辆解锁请求。“开始”按钮配置成接收来自于用户 24的触觉输入以利用车辆生物测定系统20启动车辆发动机起动请求。“偏好”按钮配置成接收来自于用户M的触觉输入以提供对于具有偏好设定选择的其他显示配置(例如如图 8D所示)的访问。“登记”按钮配置成接收来自于用户M的触觉输入以利用车辆生物测定系统20启动登记请求。“解锁”、“开始”以及“偏好”按钮可以启动车辆生物测定系统20中的验证状态44，从而在用户M被准许访问实际的车辆控制之前要求验证以确定用户M的权限。在一个实施例中，如本文所论述，验证、登记或这两者可包括提示用户M讲出测试短语。图8C描绘了具有视觉测试短语提示168 (包括包括“绿色十九母牛月亮”的示例性测试短语)和标有“记录”的按钮的示例性显示配置，该按钮配置成接收来自于用户对的触觉输入以启动无线通信装置观使其记录测试短语的发声并且随后处理该记录以生成验证或登记数据的语音数据。图8D描绘了用户M可以用于进入车辆偏好设定的显示配置的示例性实施例。所描绘的配置包括标有“A/C”(对应于诸如凉爽等级、启动温度等的空调设定)、“音频”(对应于诸如无线电台呈现、扬声器等级、声像定位(panning)等的音频设定)、“巡航”(对应于诸如速度、失效输入等的巡航控制设定)、“HUD” (对应于诸如显示器内容、亮度、定位等的平视显示器设定)、“车窗”(对应于诸如位置、升降模式等的车窗设定)、“反光镜”(对应于诸如位置、黑夜对白天成角等的反光镜设定)、“语音”(对应于诸如语音类型、音量、内容、 与语音相关联的功能等的车辆语音特征设定)、“供热”(对应于诸如扇叶等级、启动温度等的供热设定)、“车门”(对应于诸如锁定和解锁模式等的车门设定)、“车座”(对应于诸如底座位置、座椅靠背位置、座椅靠背角度等的车座设定)、“通风”(对应于诸如扇叶等级、内外气流属性等的通风设定)、“导航”(对应于诸如启动名胜古迹信息系统等的导航属性)以及“诊断”(对应于诸如诊断报告和指示生成的频率和内容、向内及向外将诊断报告传送给车辆等的车辆诊断设定)的按钮。注意到图8A-8D是在车辆生物测定系统20的使用期间的触摸屏幕显示器92a的示例性实施例，并且无线通信装置28的显示器92未必是触摸屏幕显示器92a。还注意到无线通信装置观的用户界面72未必依赖于显示器92来向用户M提供输出及接收来自于用户M的输入。相反，例如，用户界面72可以利用无线通信装置观的扬声器96来向用户提供输出以及利用无线通信装置观的麦克风72来接收来自于用户的输入。例如，无线通信装置观的计算机程序指令64可以包括使得处理器52对在麦克风76处接收到的声音输入进行语言识别以检测车辆控制请求的指令，例如为诸如“解锁”等单个讲出的单词的形式(无线通信装置观也可将此用作据此生成例如验证数据的语音数据的声音输入)。同样地，无线通信装置观的计算机程序指令64还可以包括使得处理器52进行文本到语音的操作以生成有声输出从而利用扬声器96向用户M提供信息的指令。因此，在使用车辆生物测定系统20期间可以有采用无线通信装置观的用户界面72的许多实施例。还可以有作为本文所描述实施例的要素的子集的结果或本文所描述实施例的各种组合要素的其他实施例。
1权利要求
1.一种车辆生物测定系统，所述系统包括车内远程信息处理单元，其包括配置成接收来自于无线通信装置的验证数据的接收器、配置成存储计算机程序指令的存储器以及配置成访问和执行所述计算机程序指令的处理器，其中所述验证数据包括基于在所述无线通信装置处从请求用户接收到的声音输入的语音数据，并且其中所执行的计算机程序指令使得所述处理器分析所接收到的验证数据以确定所述声音输入是否为所述车辆的授权用户的声音输入，并且基于肯定的确定结果即所述声音输入是所述授权用户的声音输入，响应于所述声音输入启动车辆功能。
2.根据权利要求1所述的车辆生物测定系统，其中存储器配置成存储针对所述授权用户的用户配置文件，所述用户配置文件包括配置文件语音数据，并且其中分析所述验证数据包括将所接收到的语音数据与所存储的配置文件语音数据进行比较。
3.根据权利要求2所述的车辆生物测定系统，其中所接收到的验证数据包括基于存储在所述无线通信装置中的次级标识符的次级标识符数据；并且其中存储在所述存储器中的所述用户配置文件包括配置文件次级标识符数据，并且分析所述验证数据包括将所接收到的次级标识符数据与所存储的配置文件次级标识符数据进行比较。
4.根据权利要求3所述的车辆生物测定系统，其中所述次级标识符包括下述中的至少之一唯一地识别所述无线通信装置的号码、所述无线通信装置的电话号码、或所述无线通信装置的生产厂商序列号码。
5.根据权利要求3所述的车辆生物测定系统，其中所述车内远程信息处理单元还包括配置成与远程服务器进行通信的发送器，并且所执行的计算机程序指令使得所述处理器控制所述发送器来与所述远程服务器进行通信，从而基于下述至少之一的确定结果请求附加用户配置文件所接收到的语音数据与所存储的配置文件语音数据不匹配，或所接收到的次级标识符数据与所存储的配置文件次级标识符数据不匹配。
6.根据权利要求1所述的车辆生物测定系统，其中所述车内远程信息处理单元的接收器配置成经由短程通信链路与所述无线通信装置进行通信。
7.根据权利要求6所述的车辆生物测定系统，其中所述短程通信链路包括Wi-Fi通信链路。
8.根据权利要求1所述的车辆生物测定系统，其中所述车内远程信息处理单元的接收器配置成经由远程通信链路与所述无线通信装置进行通信。
9.根据权利要求8所述的车辆生物测定系统，其中所述远程通信链路包括蜂窝通信链路。
10.根据权利要求1所述的车辆生物测定系统，其中所接收到的语音数据包括由所述无线通信装置处理以降低所述声音输入的噪声量度的数据。
11.根据权利要求1所述的车辆生物测定系统，其中所接收到的语音数据包括所述声音输入的数字表示，所述数字表示利用所述无线通信装置的模拟-数字转换器而被生成并且是所述声音输入的压缩和编码表示。
12.根据权利要求1所述的车辆生物测定系统，其中所接收到的语音数据包括多个特征向量，所述特征向量具有由所述无线通信装置从所述声音输入中提取出的特征，每个特征向量具有多个参数。
13.根据权利要求12所述的车辆生物测定系统，其中所述特征向量的参数包括下述中的至少之一倒谱系数、梅尔-倒谱系数、德耳塔-梅尔-倒谱系数、线谱对、反射系数或对数面积比系数。
14.根据权利要求1所述的车辆生物测定系统，其中所接收到的语音数据包括由所述无线通信装置从所述声音输入中提取出的多个部分生成的特征向量。
15.
16.根据权利要求1所述的车辆生物测定系统，其中所述验证数据包括识别与用户请求相关联的车辆功能的请求数据。
17.根据权利要求16所述的车辆生物测定系统，其中所述车辆功能包括向所述请求用户提供对车辆的访问。
18.根据权利要求5所述的车辆生物测定系统，所述系统还包括所述远程服务器，其包括配置成接收来自于所述车内远程信息处理单元的用户配置文件请求的接收器、配置成存储计算机程序指令和附加用户配置文件的存储器、配置成访问和执行所述计算机程序指令的处理器以及配置成与所述车内远程信息处理单元进行通信的发送器，并且其中所述远程服务器的所执行的计算机程序指令使得所述远程服务器的处理器控制所述远程服务器的发送器使其响应于所接收到的用户配置文件请求将所述附加用户配置文件发送到所述车内远程信息处理单元。
19.一种车辆生物测定系统，所述系统包括无线通信装置，其包括配置成接收来自于请求用户的声音输入的麦克风、配置成存储计算机程序指令的存储器、配置成访问和执行所述计算机程序指令的处理器以及配置成与车内远程信息处理单元进行通信的发送器；其中所执行的计算机程序指令使得所述处理器处理所接收到的声音输入以检测所述请求用户的车辆控制请求并且生成包括语音数据的验证数据，并且使得所述处理器控制所述发送器以将所述验证数据发送到所述车内远程信息处理单元。
20.根据权利要求19所述的车辆生物测定系统，其中所述验证数据包括识别与所述车辆控制请求相关联的车辆功能的请求数据。
21.根据权利要求20所述的车辆生物测定系统，其中所述车辆功能包括向所述请求用户提供对车辆的访问。
22.根据权利要求19所述的车辆生物测定系统，其中所述存储器配置成存储次级标识符，并且所执行的计算机程序指令使得所述处理器生成基于所述次级标识符的次级标识符数据并且控制所述发送器以将所述次级标识符数据作为所述验证数据的一部分发送到所述车内远程信息处理单元。
23.根据权利要求22所述的车辆生物测定系统，其中所述次级标识符包括下述中的至少之一唯一地识别所述无线通信装置的号码、所述无线通信装置的电话号码、或所述无线通信装置的生产厂商序列号码。
24.根据权利要求观所述的车辆生物测定系统，其中生成所述语音数据包括处理所接收到的声音输入以降低相关联的噪声量度。
25.根据权利要求M所述的车辆生物测定系统，其中降低相关联的噪声量度包括过滤所接收到的语音数据以在预定的频率范围上降低信号幅度。
26.根据权利要求19所述的车辆生物测定系统，其中所述无线通信装置还包括配置成将所接收到的声音输入转换为数字表示的模拟-数字转换器。
27.根据权利要求19所述的车辆生物测定系统，其中生成所述语音数据包括处理所接收到的声音输入以提取特征从而生成多个特征向量，每个特征向量具有多个参数，所生成的语音数据包括所述特征向量。
28.根据权利要求27所述的车辆生物测定系统，其中所述参数包括下述中的至少之一倒谱系数、梅尔-倒谱系数、德耳塔-梅尔-倒谱系数、线谱对、反射系数或对数面积比系数。
29.根据权利要求19所述的车辆生物测定系统，其中生成所述语音数据包括处理所接收到的声音输入以部分地生成多个特征向量，所生成的语音数据包括所述部分生成的特征向量。
30.根据权利要求19所述的车辆生物测定系统，其中生成所述语音数据包括处理所接收到的声音输入以对所述声音输入进行压缩和编码，所生成的语音数据包括压缩且编码的声音输入。
31.根据权利要求19所述的车辆生物测定系统，其中所述无线通信装置还包括用户界面，所述用户界面包括下述中的至少之一扬声器或显示器；并且其中所执行的计算机程序指令使得所述处理器控制所述用户界面以便提示所述请求用户讲出测试短语。
32.根据权利要求31所述的车辆生物测定系统，其中所述用户界面响应于检测到来自于所述用户的车辆控制请求来提示所述请求用户。
33.根据权利要求31所述的车辆生物测定系统，其中所述存储器配置成存储测试短语数据，并且提示用户包括由所述处理器从所存储的测试短语数据生成所述测试短语。
34.根据权利要求31所述的车辆生物测定系统，其中提示用户包括由所述处理器控制所述发送器以与所述车内远程信息处理单元进行通信从而确定所述测试短语。
35.根据权利要求31所述的车辆生物测定系统，其中提示用户包括由所述处理器控制所述发送器以与远程服务器进行通信从而确定所述测试短语。
36.根据权利要求19所述的车辆生物测定系统，其中所述发送器进一步配置成与远程服务器进行通信，并且所执行的计算机程序指令使得所述处理器处理所接收到的声音输入以检测所述请求用户的登记请求，以便生成新用户配置文件并且生成包括登记语音数据和登记请求数据的登记数据，并且使得所述处理器控制所述发送器以将所述登记数据发送到下述中的至少之一所述车内远程信息处理单元或远程服务器。
37.根据权利要求36所述的车辆生物测定系统，其中生成所述登记语音数据包括处理所接收到的声音输入以降低相关联的噪声量度。
38.根据权利要求36所述的车辆生物测定系统，其中生成所述登记语音数据包括由所述处理器从所述声音输入中提取特征以生成多个特征向量，每个特征向量具有多个参数， 所生成的登记语音数据包括所述特征向量。
39.根据权利要求38所述的车辆生物测定系统，其中所述参数包括下述中的至少之一倒谱系数、梅尔-倒谱系数、德耳塔-梅尔-倒谱系数、线谱对、反射系数或对数面积比系数。
40.根据权利要求36所述的车辆生物测定系统，其中所述无线通信装置还包括用户界面，所述用户界面包括下述中的至少之一扬声器或显示器；并且其中所执行的计算机程序指令使得所述处理器控制所述用户界面以便响应于检测到来自于所述用户的新用户配置文件请求来提示所述用户讲出测试短语。
41.根据权利要求19所述的车辆生物测定系统，其中所述无线通信装置的发送器配置成经由短程通信链路与所述车内远程信息处理单元进行通信。
42.根据权利要求41所述的车辆生物测定系统，其中所述短程通信链路包括Wi-Fi通信链路。
43.根据权利要求19所述的车辆生物测定系统，其中所述无线通信装置的发送器配置成经由远程通信链路与所述车内远程信息处理单元进行通信。
44.根据权利要求43所述的车辆生物测定系统，其中所述远程通信链路包括蜂窝通信链路。
45.一种方法，所述方法包括由车内远程信息处理单元从无线通信装置接收验证数据，所述验证数据包括由所述无线通信装置的处理器根据在所述无线通信装置处从请求用户接收到的声音输入生成的语音数据；由所述车内远程信息处理单元的处理器分析所接收到的验证数据以确定所述声音输入是否为具有所述车内远程信息处理单元的车辆的授权用户的声音输入；以及基于肯定的确定结果即所述声音输入是所述授权用户的声音输入，响应于所述声音输入启动车辆功能。
46.根据权利要求45所述的方法，其中所述验证数据包括识别所述车辆功能的请求数据。
47.根据权利要求46所述的方法，其中所述车辆功能包括向所述请求用户提供对车辆的访问。
48.根据权利要求45所述的方法，其中分析所述验证数据包括将所接收到的语音数据与存储在所述车内远程信息处理单元的存储器中的用户配置文件的配置文件语音数据进行比较。
49.根据权利要求45所述的方法，其中所述验证数据包括由所述无线通信装置的处理器根据存储在所述无线通信装置的存储器中的次级标识符而生成的次级标识符数据，并且由所述车内远程信息处理单元的处理器分析所述验证数据包括将所接收到的次级标识符数据与存储在所述车内远程信息处理单元的存储器中的用户配置文件的配置文件次级标识符数据进行比较。
50.根据权利要求49所述的方法，所述方法还包括基于下述至少之一的确定结果由所述车内远程信息处理单元的发送器向远程服务器发送对于附加用户配置文件的请求所接收到的语音数据与存储在所述车内远程信息处理单元的存储器中的用户配置文件不匹配，或所接收到的次级标识符数据与存储在所述车内远程信息处理单元的存储器中的用户配置文件不匹配。
51.根据权利要求50所述的方法，所述方法还包括由所述远程服务器从所述车内远程信息处理单元接收所述用户配置文件请求；以及由所述远程服务器的发送器响应于所述附加用户配置文件请求向所述车内远程信息处理单元发送所述附加用户配置文件。
52.一种方法，所述方法包括在无线通信装置的麦克风处接收来自于请求用户的声音输入；由所述无线通信装置的处理器处理所接收到的声音输入以检测所述请求用户的车辆控制请求；由所述处理器生成验证数据，所述验证数据包括基于所述声音输入的语音数据；以及由所述无线通信装置的发送器将所述验证数据发送到所述车内远程信息处理单元。
53.根据权利要求52所述的方法，其中所述验证数据包括识别与所述车辆控制请求相关联的车辆功能的请求数据。
54.根据权利要求53所述的方法，其中所述相关联的车辆功能包括向所述请求用户提供对车辆的访问。
55.根据权利要求52所述的方法，所述方法还包括由所述无线通信装置的处理器根据存储在所述无线通信装置的存储器中的次级标识符来生成次级标识符数据；以及由所述无线通信装置的发送器将所述次级标识符数据作为所述验证数据的一部分发送到所述车内远程信息处理单元。
全文摘要
本发明提供了一种车辆生物测定系统，所述系统包括车内远程信息处理单元，其具有配置成接收来自于无线通信装置的验证数据的接收器、配置成存储计算机程序指令的存储器以及配置成访问和执行所述计算机程序指令的处理器。所述验证数据可包括基于在所述无线通信装置处从请求用户接收到的声音输入的语音数据。所执行的计算机程序指令可以使得所述处理器分析所接收到的验证数据以确定所述声音输入是否为所述车辆的授权用户的声音输入，并且基于肯定的确定结果即所述声音输入是所述授权用户的声音输入，响应于所述声音输入启动车辆功能。
文档编号H04M3/00GK102204233SQ200980141459
公开日2011年9月28日 申请日期2009年10月16日 优先权日2008年10月17日
发明者J·T·皮什, M·L·阿瓦里 申请人:美国丰田汽车销售有限公司