随着智能网联汽车技术的发展,车载语音交互系统的装配率正逐年提升。语音作为最便捷的交互入口,车载语音交互系统有效地提高了驾驶员的操作安全性和便利性,已经成为影响消费者驾乘体验甚至购车决策的关键因素之一。如果车载语音交互系统存在识别距离短、智能化程度低、高噪声条件下识别率低和响应时间慢等问题,就会造成驾驶员注意力分散,增加了交通事故发生的风险。语音交互过程包括语音增强、语音识别、语义理解等多个环节,任一环节的错误都会导致整体交互的失败。此外,车辆的行驶噪声、风噪、车内混响等声学因素也是影响语音识别的重要因素之一。能否在真实环境中克服这些制约因素,是决定车载语音交互系统体验好坏的关键所在。
传统的车载语音交互系统测试方法为人工测试,不同人员甚至同一人员在不同时刻发出的语音指令的声学特性差异很大,可重复性低,无法准确定位问题点。为满足主机厂语音交互系统的研发测试需求,更加合理地进行语音交互系统的设计,软件测评中心建立了用于车载语音交互性能测试的自动化测试平台,目前该平台已投入使用。
该平台示意图如图1所示。该平台的测试环境符合NC20标准,避免了无关噪声对测试结果的影响。该平台配备有用于模拟驾乘人员声学特征的声学假人系统和用于模拟车辆行驶状态下真实噪声的背景噪声回放系统。
图1 测试系统示意图
试验室构建了车载语音交互测试语料库,覆盖了国内驾乘人员的主要功能需求和主要方言口音,录制人员的选取符合国内驾驶员的实际性别、年龄段比例。语料库覆盖的业务有:导航、音乐、空调、车身控制、收音机、通讯、系统设置、信息查询等。
针对车载语音交互系统性能,部分测试项目如表1所示。
表1 测试项目
软件测评中心具备了车载语音交互系统的功能和性能测试能力,已为多家国内主机厂提供了研发测试服务,测试案例如图2所示。
图2 测试案例
根据现有的测试经验,车载语音交互系统对背景噪声比较敏感,背景噪声越强,语音交互系统的有效性越低。在测试过程中对车辆工况噪声声场的精准还原,是保证测试结果准确的前提。本测试平台采用ETSI TS 103 224中的方法进行噪声采集和回放,该方法可以在50-20kHz范围内进行对噪声声场进行精准重现,同时对多个点的噪声进行还原,可用于对装配有多麦克风或麦克风阵列的车辆进行噪声声场还原。车辆行驶状态下噪声的来源多种多样,在试验过程中重点考虑了动力噪声、路噪、风噪、空调噪声等。某车辆不同工况下的噪声示例如图3所示,工况1为发动机怠速、空调风扇最低档;工况2为60km/h匀速行驶、空调风扇最低档;工况3为120km/h匀速行驶、空调风扇最低档;工况4为120km/h匀速行驶、空调风扇中档。
图3 不同工况下的噪声
通过对不同车型的测试结果进行对比,即使不同车型使用相同的语音交互系统,麦克风的布置位置、动力系统以及车身结构不同,也会导致测试结果存在差异,所以搭载相同语音交互系统的不同车型需要分别进行测评。
软件测评中心支撑汽标委开展相关标准研究,牵头的国家标准GB/T《道路车辆 免提通话和语音交互性能要求及试验方法》目前已立项;同时软件测评中心参与“CN95智慧健康座舱”的评价规程制定和认证工作,已经为多个企业提供了测试和认证服务。软件测评中心欢迎行业同仁前来考察交流,测试团队将为广大主机厂及零部件供应商提供专业化、定制化、一体化的研发认证测试服务。
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