DE102004039747A1

DE102004039747A1 - Sprachbefehlssystem für Fernbedienung und Überwachung von vernetzten Wohnungsgeräten

Info

Publication number: DE102004039747A1
Application number: DE102004039747A
Authority: DE
Inventors: Melvin J. Livonia Sarnowsky
Original assignee: Visteon Global Technologies Inc
Current assignee: Visteon Global Technologies Inc
Priority date: 2003-08-11
Filing date: 2004-08-10
Publication date: 2005-03-31
Also published as: US20050035855A1

Abstract

Die Erfindung stellt ein sprachaktiviertes System für die Überwachung und Steuerung von vernetzten Wohnungsgeräten bereit. Das System umfasst ein Fahrzeugteilsystem mit einem Mikrofon, das Sprachbefehle von einem Fahrzeuginsassen empfängt, einer Berechnungsplattform, die die Sprachbefehle in über ein Funknetz übertragene Befehlssignale verarbeitet, und einer Anzeigeeinrichtung, die eine optische Schnittstelle zwischen dem Insassen und dem Fahrzeugteilsystem zur Anzeige der Befehle bereitstellt. Das System umfasst außerdem ein Wohnungsteilsystem mit einem Server, der die Befehlssignale über das Funknetz direkt empfängt, die Befehlssignale interpretiert und Anweisungsbefehle an die entsprechenden vernetzten Geräte ausgibt.

Description

Entsprechende Anmeldung
Diese Anmeldung beansprucht den Rechtsvorteil der vorläufigen US-Patentanmeldung 60/494,269, eingereicht am 11. August 2003, deren gesamter Inhalt hier durch Bezug enthalten ist.

Hintergrund

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein System, das in einer Wohnung vernetzte Geräte überwacht und steuert. Sie bezieht sich speziell auf ein Sprachbefehlssystem für die Fernbedienung und die Überwachung der Geräte in einer Wohnung.

In letzter Zeit sind in Kraftfahrzeugen Systeme aufgetaucht, die einem Insassen eines Fahrzeugs das Auslösen von Befehlen ermöglichen, die zum Aktivieren von in der Wohnung miteinander vernetzten Geräten an die Wohnung des Insassen gesendet werden. Eines der Systeme integriert zum Beispiel einen virtuellen Beraterdienst zur Bereitstellung einer Schnittstelle für den Insassen zur Steuerung von Systemen innerhalb der Wohnung, wie z. B. Beleuchtungs-, Klimatisierungs- und Wohnungssicherheitssysteme. Die Schnittstelle verwendet einen persönlichen Rufdienst mit Spracherkennungstechnik. Solche Systeme sind jedoch auf einen dritten Teilnehmer als Vermittlung zum Empfangen der Anforderungen des Insassen und zum Senden der Anforderungen an das Wohnungsnetz angewiesen.

Bestimmte Systeme verwenden mehrere Tasten im Fahrzeug zur Steuerung der vernetzten Wohnungsgeräte. In solchen Systemen ist jede Taste einem bestimmten Befehl zugeordnet. Andere Systeme implementieren zur Befehlsauslösung berührungsempfindliche Bildschirme (Touchscreens) in einer Anzeigeeinrichtung. Sämtliche dieser Verfahren lenken den Fahrer jedoch ab, da er zur Ausgabe der Befehle die entsprechende Taste finden oder an der Anzeigeeinrichtung zwischen mehreren Bildschirmanzeigen wechseln muss, damit die Befehle ausgegeben werden.

Mit Blick auf das Voranstehende ist offensichtlich, dass ein Bedarf besteht, Wohnungsgeräte von einem Fahrzeug aus fernzuüberwachen und fernzusteuern, indem Sprachbefehle verarbeitet und über ein Funknetz vom Fahrzeug direkt an die Wohnung ge sendet werden, ohne dass die Notwendigkeit eines dritten Teilnehmers als Vermittlung besteht.

Zusammenfassung

Zur Befriedigung des zuvor genannten Bedarfs sowie zur Überwindung der aufgezählten Nachteile und anderer Einschränkungen des Standes der Technik stellt die Erfindung ein System und ein Verfahren für die Überwachung und Steuerung vernetzter Wohnungsgeräte mit Sprachbefehlen bereit. Das System umfasst ein Fahrzeugteilsystem mit einem Mikrofon, das Sprachbefehle von einem Fahrzeuginsassen empfängt, einer Berechnungsplattform, die die Sprachbefehle in über ein Funknetz übertragene Befehlssignale verarbeitet, und einer Anzeigeeinrichtung, die eine optische Schnittstelle zwischen dem Insassen und dem Fahrzeugteilsystem zur Anzeige der Befehle bereitstellt. Das System umfasst außerdem ein Wohnungsteilsystem mit einem Server, der die Befehlssignale über das Funknetz direkt empfängt, die Befehlssignale interpretiert und Anweisungsbefehle an die entsprechenden vernetzten Geräte ausgibt.

In verschiedenen Ausgestaltungen überwacht der Server das Betriebsverhalten der vernetzten Geräte. Die Kenndaten über das Betriebsverhalten werden über das Funknetz direkt an das Fahrzeugteilsystem übertragen, und die Berechnungsplattform verarbeitet die Leistungsinformationen und sendet sie an die Anzeigeeinrichtung.

In bestimmten Ausgestaltungen löst der Insasse das Fahrzeugteilsystem mithilfe einer sich in Reichweite des Insassen befindenden Sprechtaste aus. Die Taste kann eine virtuelle Schaltfläche auf der Anzeigeeinrichtung sein. Das Fahrzeugteilsystem kann ein Audiosystem umfassen, das eine Audioschnittstelle zwischen dem Fahrzeugteilsystem und dem Insassen enthält.

In bestimmten Ausgestaltungen umfasst das Fahrzeugteilsystem einen Funkgateway, der eine Schnittstelle zwischen dem Fahrzeugteilsystem und dem Funknetz bereitstellt, und das Wohnungsteilsystem umfasst einen Funkzugangspunkt, der eine Schnittstelle zwischen dem Wohnungsteilsystem und dem Funknetz bereitstellt.

Verschiedene Ausgestaltungen der Erfindung können einen oder mehrere der folgenden Vorteile aufweisen. Statt der alleinigen Verwendung mehrerer Tasten oder eines Touchscreens zur Auslösung von Befehlen verwendet das System Sprachbefehle und eine Sprechtaste, um die Ablenkung des Fahrers während der Fahrt zu minimieren, da der Fahrer nicht zwischen mehreren Bildschirmanzeigen auf der Anzeigeeinrichtung wechseln oder die entsprechende Taste im Fahrzeug finden muss.

Zur korrekten Interpretation der von neuen Nutzern gesprochenen Sprachbefehle braucht das System nicht trainiert zu werden, da die Befehle in einer Weise, die die phonetischen Unterschiede zwischen den Befehlen maximiert, ausgewählt werden.

Das System stellt eine entsprechende hörbare Rückmeldung bereit und auf der fahrzeugeigenen Anzeigeeinrichtung wird die entsprechende Bildschirmanzeige mit der zugeordneten Aktion angezeigt, damit der Insasse erkennt, ob das Fahrzeugteilsystem auf den Sprachbefehl korrekt reagiert oder nicht.

Statt der Notwendigkeit der Verwendung eines dritten Teilnehmers als Vermittlung zum Empfangen der Forderungen des Insassen und deren Übertragen an das Wohnungsnetzwerk verarbeitet das System die Sprachbefehle des Insassen und überträgt sie vom Fahrzeug über ein Funknetz direkt an das Wohnungssystem, was für den Nutzer kostengünstiger und bequemer ist.

Eine virtuelle Sprechtaste auf einer Bildschirmanzeige im Fahrzeug erübrigt einen realen Schalter und die zum Beispiel durch die Lenksäule verlaufende zugehörige Verdrahtung, deren Unterbringung in Abhängigkeit der Anzahl weiterer in der Lenksäule angeordneter Drähte Schwierigkeiten bereiten kann.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Patentansprüchen leicht zu erkennen.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Schema eines Sprachsteuersystems zur Überwachung und Steuerung von Geräten in einer Wohnung entsprechend der Erfindung;
2 ist ein Blockschaubild der Komponenten des Sprachsteuersystems; und
3 ist ein Flussdiagramm einer Folge von Schritten, die zur Bedienung des Sprachsteuersystems durchgeführt werden.
Ausführliche Beschreibung
In 1 ist ein die Prinzipien der Erfindung verkörperndes System dargestellt und mit 10 gekennzeichnet. Das System 10 ermöglicht einem sich in einem Fahrzeug 13 befindenden Insassen, wie z. B. einem Fahrer oder einem Fahrgast, vom Fahrzeug 13 aus vernetzte Wohnungsgeräte in einer Wohnung 15 mithilfe durch Sprache ausgelöster Befehle fernzuüberwachen und fernzusteuern, wobei die Befehle verarbeitet und über ein Funknetz vom Fahrzeug 13 direkt an die Wohnung 15 gesendet werden.
Bezugnehmend auf 2 umfasst das System 10 als seine Hauptkomponenten ein Fahrzeugteilsystem 12 und ein Wohnungsteilsystem 14. Das Fahrzeugteilsystem 12 umfasst ein Mikrofon 16, eine Berechnungsplattform 18, wie z. B. einen Mikroprozessor, eine Sprechtaste 20, ein Funkgateway 22, ein Bildschirm 24 und ein Audiosystem 26, wobei sich diese Komponenten alle im Fahrzeug befinden.
Das Mikrofon 16 befindet sich zum Beispiel im Fahrzeughimmel im Vorderteil des Fahrgastinnenraums und ermöglicht die Kommunikation des Insassen mit dem Fahrzeugteilsystem 12. Die Berechnungsplattform 18 stellt Hardwareschnittstellen für das Mikrofon 16, die Taste 20, den Bildschirm 24 und den Funkgateway 22 bereit. In der Berechnungsplattform 18 ist ein Algorithmus implementiert, um sie zur Speicherung und Ausführung von Software für das Betreiben des Fahrzeugteilsystems 12 zu befähigen.
Die Taste 20 kann eine Sprechtaste in Reichweite des Insassen sein, die er lediglich durch Drücken der Taste betätigt. In bestimmten Ausgestaltungen ist die Taste 20 ein virtueller, kurzzeitig verfügbarer Schalter auf dem Bildschirm 24. Ein solcher Schalter beseitigt die Notwendigkeit eines realen Schalters und der zum Beispiel durch die Lenksäule verlaufenden zugehörigen Verdrahtung, deren Unterbringung in Abhängigkeit der Anzahl weiterer in der Lenksäule angeordneter Drähte Schwierigkeiten bereiten kann.
Der Funkgateway 22 stellt eine Schnittstelle zwischen dem Fahrzeugteilsystem 12 und dem Funknetz bereit. Der Bildschirm 24 ist zum Beispiel in der Instrumententafel angeordnet und stellt eine optische Schnittstelle zwischen dem Insassen und dem Fahrzeugteilsystem bereit. Das Audiosystem 26 umfasst zum Beispiel Audioverstärker und Lautsprecher, die eine Audioschnittstelle zwischen dem Insassen und dem Fahrzeugteilsystem 12 bereitstellen.
Das Wohnungsteilsystem 14 ist innerhalb der Wohnung vernetzt und umfasst einen Funkzugangspunkt 28, einen Server 30, wie z. B. einen PC, und ein oder mehrere vernetzte Geräte 32, wie z. B. Komponenten von Unterhaltungs-, Sicherheits-, Beleuchtungs- oder Klimatisierungssystemen. Der Funkzugangspunkt 28 stellt eine Schnittstelle zwischen dem Wohnungsteilsystem 14 und dem Funknetz bereit. Im Server 30 wird Software gespeichert und ausgeführt, die ihn zum Betreiben des Wohnungsteilsystems 14 befähigen.
Unter Bezugnahme auf die 1 und 2 ist in 3 ein Flussdiagramm eines Prozesses 50 für das Betreiben des Systems 10 dargestellt. In Schritt 52 aktiviert der Insasse den Prozess 50 durch Drücken der Taste 20, so dass die Berechnungsplattform 18 das Erfassen von Audioinputs startet, die der Insasse über das Mikrofon 16 eingibt. Nach Ablauf der Audioinputerfassungsphase verarbeitet die Berechnungsplattform 18 in Schritt 54 die an kommenden Schallereignisse und vergleicht anschließend in Schritt 56 das verarbeitete Signal mit den Sprachbefehlen, die zuvor im Speicher der Berechnungsplattform 18 gespeichert worden sind. Zur korrekten Interpretation der von neuen Nutzern gesprochenen Sprachbefehle muss das System 10 nicht trainiert werden, da die Befehle in einer Weise, die die phonetischen Unterschiede zwischen den Befehlen maximiert, ausgewählt werden.
Danach führt der Prozess 50 den Schritt 58 aus, der feststellt, ob sich in dem in Schritt 56 durchgeführten Vergleich eine Übereinstimmung ergibt oder nicht. Falls sich keine Übereinstimmung ergibt, gibt die Berechnungsplattform 18 in Schritt 59 an das Audiosystem 26 eine entsprechende Rückmeldung aus, die den Insassen informiert, dass keine Übereinstimmung auftrat.
Wenn andernfalls der Schritt 58 feststellt, dass eine Übereinstimmung zwischen den verarbeiteten Schallereignissen und den zuvor gespeicherten Sprachbefehlen vorliegt, setzt die nachfolgende Ereignisfolge ein. In Schritt 60 übergibt die Berechnungsplattform 18 den passenden Sprachbefehl aus ihrem Speicher zur Bereitstellung einer hörbaren Bestätigung des Befehls an das Audiosystem 26, und das Audiosystem 26 verarbeitet den Befehl in Schritt 62 und gibt ihn wieder. Unterdessen wählt die Berechnungsplattform 18 in Schritt 64 die entsprechende Anzeige für den Bildschirm 24 aus, der in den Schritten 66 und 68 diese Anzeige mit der auf dem passenden Befehl basierenden entsprechenden Aktion zeigt, so dass eine sichtbare Rückmeldung über eine aufgetretene Übereinstimmung an den Insassen bereitgestellt wird. Auf diese Weise stellt das System 10 eine dem Befehl entsprechende hörbare Rückmeldung bereit, und auf dem fahrzeugeigenen Bildschirm 24 wird die entsprechende Bildschirmanzeige mit der entsprechenden Aktion angezeigt, damit der Insasse erkennt, ob das Fahrzeugteilsystem 12 auf den Sprachbefehl korrekt reagiert hat oder nicht.
Auf der Basis des passenden Befehls wählt die Berechnungsplattform 18 in Schritt 70 den entsprechenden Befehl, der an das vernetzte Wohnungsteilsystem 14 zu senden ist und übergibt dieses Befehlssignal in Schritt 72 an den Funkgateway 22 des Fahrzeugteilsystems 12. Anschließend sendet der Funkgateway 22 in Schritt 74 das Befehlssignal über das Funknetz, ohne Verwendung eines dritten Teilnehmers als Vermittlung, direkt an den Funkzugangspunkt 28 des Wohnungsteilsystems 14.
Daraufhin überträgt der Funkzugangspunkt 28 in Schritt 76 den Befehl an den Server 30, der den Befehl in Schritt 78 interpretiert. Anschließend sendet der Server 30 Anweisungsbefehle an das (die) entsprechende(n) vernetzte(n) Geräte) 32, das (die) in Schritt 82 auf die Befehle reagiert (reagieren).
Speziell auf die 1 und 2 bezogen, ermöglicht das System 10 dem Insassen des Fahrzeugs 13 außerdem, die Aktivitäten der vernetzten Geräte 32 zu überwachen. Der Server 30 interpretiert diese Aktivitäten, um das Betriebsverhalten der Geräte 32 zu ermitteln. Der Funkzugangspunkt 28 sendet die Kenndaten über das Betriebsverhalten der Geräte über das Funknetz an den Funkgateway 22. Die Berechnungsplattform 18 empfängt diese Informationen vom Funkgateway 22, verarbeitet sie und übermittelt sie an den Bildschirm 24, der das Betriebsverhalten der vernetzten Geräte 32 dem Insassen anzeigt. Leistungsinformationen können außerdem als Audiosignal durch das Audiosystem 26 bereitgestellt werden. Damit ermöglicht das System 10 dem Insassen des Fahrzeugs 13, vernetzte Wohnungsgeräte über verarbeitete und über ein Funknetz zwischen dem Fahrzeug 13 und der Wohnung 15 direkt übertragene Signale zu überwachen und zu steuern.
Jede mit dem Fachgebiet vertraute Person wird leicht erkennen, dass die voranstehende Beschreibung als Darstellung der Implementierung der Prinzipien der Erfindung gedacht ist. Diese Beschreibung ist nicht als Einschränkung des Geltungsbereichs oder der Anwendung der Erfindung gedacht, insofern als die Erfindung einer Modifikation, Variation oder Änderung unterworfen werden kann, ohne dass vom Sinn der durch die nachfolgenden Patentansprüche definierten Erfindung abgewichen wird.

Claims

Ein System für die Überwachung und Steuerung von vernetzten Wohnungsgeräten von einem Fahrzeug aus, umfassend: – ein Fahrzeugteilsystem, umfassend • ein Mikrofon, das Sprachbefehle von einem Fahrzeuginsassen empfängt; • eine Berechnungsplattform, die die Sprachbefehle in Befehlssignale verarbeitet, die über ein Funknetz übertragen werden; und • eine Anzeigeeinrichtung, die eine optische Schnittstelle zwischen dem Insassen und dem Fahrzeugteilsystem zur Anzeige der Befehle bereitstellt; und – ein Wohnungsteilsystem, umfassend • einen Server, der die Befehlssignale über das Funknetz direkt empfängt, die Befehlssignale interpretiert und Anweisungsbefehle an die entsprechenden vernetzten Geräte ausgibt.
Das System nach Anspruch 1, wobei der Server das Betriebsverhalten der vernetzten Geräte überwacht, wobei die Kenndaten über das Betriebsverhalten über das Funknetz direkt an das Fahrzeugteilsystem übertragen werden, wo die Berechnungsplattform die Leistungsinformationen verarbeitet und an die Anzeigeeinheit übermittelt.
Das System nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Fahrzeugteilsystem eine Taste umfasst, die durch den Insassen zum Auslösen des Systems betätigt wird.
Das System nach Anspruch 3, wobei die Taste eine virtuelle Taste auf der Anzeigeeinrichtung ist.
Das System nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Taste in Reichweite des Insassen angeordnet ist.
Das System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Fahrzeugteilsystem ein Audiosystem umfasst, das eine Audioschnittstelle zwischen dem Fahrzeugteilsystem und dem Insassen bereitstellt.
Das System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Fahrzeugteilsystem einen Funkgateway umfasst, der eine Schnittstelle zwischen dem Fahrzeugteilsystem und dem Funknetz bereitstellt.
Das System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Wohnungsteilsystem einen Funkzugangspunkt umfasst, der eine Schnittstelle zwischen dem Wohnungsteilsystem und dem Funknetz bereitstellt.
Das System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Sprachbefehle in einer Weise ausgewählt werden, die die phonetischen Unterschiede zwischen den Befehlen maximiert, so dass die Notwendigkeit zum Trainieren des Systems, um die Sprachbefehle von verschiedenen Insassen zu interpretieren, beseitigt ist.
Das System nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Sprachbefehle zwischen dem Fahrzeug und der Wohnung ohne die Verwendung eines dritten Teilnehmers als Vermittlung über ein Funknetz direkt übertragen werden.
Ein Verfahren für die Überwachung und Steuerung von vernetzten Wohnungsgeräten von einem Fahrzeug aus, umfassend: – Empfangen der Sprachbefehle von einem Fahrzeuginsassen mit einem im Fahrzeug angeordneten Mikrofon; – Verarbeiten der Sprachbefehle in Befehlssignale mit einer im Fahrzeug angeordneten Berechnungsplattform; – Anzeigen der Befehle an einer Anzeigeeinrichtung; – Übertragen der Befehlssignale über ein Funknetz; – Empfangen der Befehlssignale mit einem in der Wohnung angeordneten Server; – Interpretieren der Befehlssignale mit dem Server; und – Ausgeben von Anweisungsbefehlen vom Server an die entsprechenden vernetzten Geräte.
Das Verfahren nach Anspruch 11, außerdem das Überwachen des Betriebsverhaltens der vernetzten Geräte mit dem Server umfassend, wobei die Kenndaten des Betriebsverhaltens über das Funknetz übertragen werden, wobei die Berechnungsplattform die Leistungsinformationen verarbeitet und an die Anzeigeeinrichtung übermittelt.
Das Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, außerdem das Aktivieren der Steuerung der vernetzten Geräte durch Drücken einer im Fahrzeug angeordneten Taste umfassend.
Das Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Taste eine virtuelle Taste auf der Anzeigeeinrichtung ist.
Das Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, außerdem das Bereitstellen eines Audiosystems als Audioschnittstelle zu dem Insassen umfassend.
Das Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, außerdem das Senden der Befehlssignale von einem im Fahrzeug angeordneten Funkgateway umfassend.
Das Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, außerdem das Empfangen der Befehlssignale an einem in der Wohnung angeordneten Funkzugangspunkt umfassend.
Das Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, wobei die Sprachbefehle in einer Weise ausgewählt werden, die die phonetischen Unterschiede zwischen den Befehlen maximiert, so dass die Notwendigkeit zum Trainieren des Systems, um die Sprachbefehle von verschiedenen Insassen zu interpretieren, beseitigt ist.
Das Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 18, wobei die Sprachbefehle zwischen dem Fahrzeug und der Wohnung ohne die Verwendung eines dritten Teilnehmers als Vermittlung über ein Funknetz direkt übertragen werden.