DE102016110927B4 - Voice control unit for a household appliance and household appliance - Google Patents
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Abstract
Sprachbedienungseinheit (104) für ein Haushaltgerät (102), wobei die Sprachbedienungseinheit (104) die folgenden Merkmale aufweist:zumindest ein Mikrofon (200) zum Aufnehmen eines ein Umgebungsgeräusch (202) abbildenden Audiosignals (204);eine Kompensationseinrichtung (208), die dazu ausgebildet ist, ein in dem Audiosignal (204) abgebildetes Störgeräusch (110) unter Verwendung einer Kompensationsvorschrift (210) zu kompensieren, um ein kompensiertes Audiosignal (212) zu erhalten;eine Erkennungseinrichtung (214), die dazu ausgebildet ist, einen Sprachbefehl (206) für das Haushaltgerät (102) in dem kompensierten Audiosignal (212) zu erkennen und in einem Befehlssignal (216) abzubilden;eine Kommunikationseinrichtung (218), die dazu ausgebildet ist, das Befehlssignal (216) an das Haushaltgerät (102) zu übermitteln;eine Auswerteeinrichtung (220), die dazu ausgebildet ist, das Audiosignal (204) auszuwerten, um das Störgeräusch (110) zu bestimmen; undeine Veränderungseinrichtung (222), die dazu ausgebildet ist, die Kompensationsvorschrift (210) unter Verwendung des Störgeräuschs (110) zu verändern;wobei die Kommunikationseinrichtung (218) ferner dazu ausgebildet ist, ein das Störgeräusch (110) anforderndes Anforderungssignal (224) an das Haushaltgerät (102) zu senden, um das Störgeräusch (110) automatisch über eine direkte Ansteuerung des Haushaltgeräts (102) zur Geräuscherzeugung auszulösen, wobei durch einen insbesondere einmaligen automatischen Einmessvorgang das Störgeräusch (110) des Haushaltsgeräts (102) automatisch angesteuert wird, so dass das Störgeräusch (110) in der aktuellen Umgebung (100) mit Verhallung, Reflexionen und/oder stehenden Wellen erfasst wird.Voice control unit (104) for a household appliance (102), the voice control unit (104) having the following features: at least one microphone (200) for recording an audio signal (204) which reproduces an ambient noise (202); a compensation device (208) for this is configured to compensate for a noise (110) imaged in the audio signal (204) using a compensation rule (210) in order to obtain a compensated audio signal (212); a recognition device (214) which is designed to emit a voice command (206 ) for the household appliance (102) to be recognized in the compensated audio signal (212) and to be displayed in a command signal (216); a communication device (218) which is designed to transmit the command signal (216) to the household appliance (102); an evaluation device (220) which is designed to evaluate the audio signal (204) in order to determine the interference noise (110); and change means (222) configured to change the compensation rule (210) using the noise (110); wherein the communication means (218) is further configured to transmit a request signal (224) requesting the noise (110) to the Send household appliance (102) in order to automatically trigger the noise (110) via direct control of the household appliance (102) to generate noise, the noise (110) of the household appliance (102) being automatically controlled by a particularly unique automatic measuring process, so that the noise (110) in the current environment (100) is recorded with reverberation, reflections and / or standing waves.
Description
Sprachbedienungseinheit für ein Haushaltgerät, und Haushaltgerät.Voice control unit for a household appliance, and household appliance.
Die Erfindung betrifft eine Sprachbedienungseinheit für ein Haushaltgerät, und ein Haushaltgerät mit einer Sprachbedienungseinheit.The invention relates to a voice control unit for a household appliance, and a household appliance with a voice control unit.
Ein Haushaltgerät weist Bedienelemente zum manuellen Bedienen auf. Bei vernetzten Haushaltgeräten können Befehle und Abfragen über eine Datenverbindung erfolgen.A household appliance has controls for manual operation. With networked household appliances, commands and queries can be made via a data connection.
Aus der Druckschrift US 2004 / 0 002 867 A1 ist eine Spracherkennungseinrichtung bekannt, die das Betriebsgeräusch einer Vorrichtung berücksichtigt.A speech recognition device is known from the publication US 2004/0 002 867 A1, which takes into account the operating noise of a device.
Aus der Druckschrift US 2015 / 0 364 137 A1 ist ein Verfahren zum Unterscheiden von Sprachbefehlen von Hintergrundgeräuschen mittels einer räumlichen Audio-Datenbank bekannt.A method for distinguishing voice commands from background noise by means of a spatial audio database is known from US 2015/0 364 137 A1.
Aus der Druckschrift US 2015 / 0 032 456 A1 ist ein System mehrerer Geräte bekannt, wobei auf einen Sprachbefehl eines Benutzers hin basierend auf dem Ursprungsort des Sprachsignals eines der Geräte für eine Antwort ausgewählt wird.A system of several devices is known from the publication US 2015/0 032 456 A1, one of the devices being selected for a response based on a voice command from a user based on the origin of the voice signal.
Der Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine verbesserte Sprachbedienungseinheit für ein Haushaltgerät und ein verbessertes Haushaltgerät zur Erfassung eines Störgeräuschs zu schaffen.The object of the invention is to provide an improved voice control unit for a household appliance and an improved household appliance for detecting interference noise.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Sprachbedienungseinheit für ein Haushaltgerät und ein Haushaltgerät mit den Merkmalen der Hauptansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.According to the invention, this object is achieved by a voice control unit for a household appliance and a household appliance with the features of the main claims. Advantageous refinements and developments of the invention result from the following subclaims.
Um Befehle aus der Ferne an ein Haushaltgerät zu übertragen, kann eine akustische Überwachung einer Umgebung des Haushaltgeräts erfolgen. Diese Umgebung kann jedoch durch Störgeräusche belastet sein. Um trotzdem Sprachbefehle verstehen zu können, können die Störgeräusche ausgefiltert werden. Dies ist insbesondere dann erfolgsversprechend, wenn die in der Umgebung zu erwartenden Störgeräusche bekannt sind.In order to transmit commands from a distance to a household appliance, acoustic monitoring of an environment of the household appliance can take place. However, this environment can be affected by noise. In order to still be able to understand voice commands, the noise can be filtered out. This is particularly promising if the noise to be expected in the environment is known.
Es wird eine Sprachbedienungseinheit für ein Haushaltgerät vorgestellt, wobei die Sprachbedienungseinheit die folgenden Merkmale aufweist:
- zumindest ein Mikrofon zum Aufnehmen eines ein Umgebungsgeräusch abbildenden Audiosignals;
- eine Kompensationseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, ein in dem Audiosignal abgebildetes Störgeräusch unter Verwendung einer Kompensationsvorschrift zu kompensieren, um ein kompensiertes Audiosignal zu erhalten;
- eine Erkennungseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, einen Sprachbefehl für das Haushaltgerät in dem kompensierten Audiosignal zu erkennen und in einem Befehlssignal abzubilden; und
- eine Kommunikationseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, das Befehlssignal an das Haushaltgerät zu übermitteln.
- at least one microphone for recording an audio signal which reproduces an ambient noise;
- a compensation device which is designed to compensate for an interference noise imaged in the audio signal using a compensation rule in order to obtain a compensated audio signal;
- a recognition device which is designed to recognize a voice command for the household appliance in the compensated audio signal and to map it in a command signal; and
- a communication device which is designed to transmit the command signal to the household appliance.
Unter einem Haushaltgerät kann beispielsweise ein Küchengerät oder ein Wäschepflegegerät verstanden werden. Das Haushaltgerät kann fernsteuerbar sein. Unter einem Audiosignal kann ein elektrisches Signal verstanden werden. Unter einem Störgeräusch kann ein Betriebsgeräusch bzw. ein oder mehrere im Betrieb auftretende Geräusche des Haushaltgeräts oder eines anderen Haushaltgeräts verstanden werden. Eine Kompensationsvorschrift kann beispielsweise ein Kompensationsalgorithmus, eine Rechenvorschrift oder eine Einstellvorschrift zum Einstellen beispielsweise eines adaptiven Filters zum Ausfiltern des oder der bekannten Störgeräusche(s) sein. Unter einem Kompensieren kann ein zumindest teilweises Entfernen oder Herausfiltern des Störsignals verstanden werden. Ein Sprachbefehl kann an einen bestimmten Adressaten gerichtet sein. Der Sprachbefehl kann eine vorbestimmte Struktur aufweisen. Der Sprachbefehl kann aus einem vorbestimmten Wortschatz aufgebaut sein. Der Sprachbefehl kann in dem Umgebungsgeräusch enthalten sein. Der Sprachbefehl kann im unkompensierten Audiosignal durch das Störgeräusch überlagert sein. Ein Befehlssignal kann ein elektrisches Signal sein. Die Kommunikationseinrichtung kann das Befehlssignal beispielsweise über ein lokales Netzwerk an das Haushaltgerät übermitteln.A household appliance can be understood to mean, for example, a kitchen appliance or a laundry care appliance. The household appliance can be controlled remotely. An audio signal can be understood as an electrical signal. An interfering noise can be understood to mean an operating noise or one or more noises of the household appliance or another household appliance occurring during operation. A compensation specification can be, for example, a compensation algorithm, a calculation specification or a setting specification for setting, for example, an adaptive filter for filtering out the known noise (s). Compensation can be understood as an at least partial removal or filtering out of the interference signal. A voice command can be addressed to a specific addressee. The voice command can have a predetermined structure. The voice command can be constructed from a predetermined vocabulary. The voice command can be included in the ambient noise. The voice command can be overlaid by the noise in the uncompensated audio signal. A command signal can be an electrical signal. The communication device can transmit the command signal to the household appliance, for example, via a local network.
Die Sprachbedienungseinheit weist eine Auswerteeinrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, das Audiosignal auszuwerten, um das Störgeräusch zu bestimmen. Weiterhin weist die Sprachbedienungseinheit eine Veränderungseinrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, die Kompensationsvorschrift unter Verwendung des Störgeräuschs zu verändern. Das Störgeräusch kann sich gegenüber einem Grundrauschen abheben. Das Störgeräusch kann bestimmt, beispielsweise isoliert werden, wenn kein Sprachbefehl erkannt wird. Parameter der Kompensationsvorschrift können auf das tatsächliche Störgeräusch angepasst werden. Dadurch können Störgeräusche besser von Sprachbefehlen getrennt werden.The voice control unit has an evaluation device which is designed to evaluate the audio signal in order to determine the noise. Furthermore, the voice control unit has a change device which is designed to change the compensation regulation using the interference noise. The background noise can stand out from the background noise. The noise can be determined, for example isolated, if no voice command is recognized. Parameters of the compensation regulation can be adapted to the actual noise. This makes it easier to separate noise from voice commands.
Die Kommunikationseinrichtung kann ferner dazu ausgebildet sein, ein das Störgeräusch anforderndes Anforderungssignal über eine Bedienerschnittstelle bereitzustellen. Das Auswerten kann ansprechend auf das Anforderungssignal beginnen. Der Bediener kann die Störgeräusche initiieren, ohne Sprachbefehle zu äußern. The communication device can also be designed to provide a request signal requesting the interference noise via an operator interface. The evaluation can begin in response to the request signal. The operator can initiate the noise without uttering voice commands.
Die Kommunikationseinrichtung ist ferner dazu ausgebildet, das Anforderungssignal an das Haushaltgerät zu senden, um das Störgeräusch auszulösen. Die Störgeräusche können automatisch von dem Haushaltgerät oder anderen adressierten Haushaltgeräten bereitgestellt werden, wenn keine Sprachbefehle erfasst werden. Dadurch kann eine hohe Aufnahmequalität erreicht werden.The communication device is also designed to send the request signal to the household appliance in order to trigger the interference noise. The noise can be automatically provided by the household appliance or other addressed household appliances if no voice commands are detected. This enables a high recording quality to be achieved.
Die Sprachbedienungseinheit kann zumindest ein weiteres Mikrofon zum Aufnehmen eines weiteren das Umgebungsgeräusch abbildendenden Audiosignals aufweisen. Die Auswerteeinrichtung kann dazu ausgebildet sein, ferner das weitere Audiosignal auszuwerten, um das Störgeräusch zu bestimmen. Durch eine mehrfache Aufnahme kann eine hohe Audioqualität erreicht werden.The voice control unit can have at least one further microphone for recording a further audio signal that reproduces the ambient noise. The evaluation device can be designed to further evaluate the further audio signal in order to determine the noise. A high audio quality can be achieved by multiple recordings.
Die Auswerteeinrichtung kann dazu ausgebildet sein, unter Verwendung einer Laufzeitdifferenz zwischen dem Audiosignal und dem weiteren Audiosignal eine Position des Haushaltgeräts zu ermitteln. Aufgrund der bekannten Schallgeschwindigkeit kann ein Winkel zu der Quelle des Störgeräuschs ermittelt werden. Bei mehr als zwei Mikrofonen kann eine räumliche Vermessung erfolgen.The evaluation device can be designed to determine a position of the household appliance using a time difference between the audio signal and the further audio signal. An angle to the source of the noise can be determined on the basis of the known speed of sound. With more than two microphones, spatial measurement can be carried out.
Die Veränderungseinrichtung kann ferner dazu ausgebildet sein, unter Verwendung der Position einen Lageplan des Haushaltgeräts zu erstellen. Eine Form des Raums kann erfasst werden. Ein Aufstellort des Haushaltgeräts kann relativ zum Raum bestimmt werden. Der Lageplan kann als akustische Karte bezeichnet werden.The change device can also be designed to create a site plan of the household appliance using the position. A form of space can be captured. A location of the household appliance can be determined relative to the room. The map can be called an acoustic map.
Die Erkennungseinrichtung kann ferner dazu ausgebildet sein, unter Verwendung eines Lageplans eine Position des Haushaltgeräts zu bestimmen. Die Kommunikationseinrichtung kann dazu ausgebildet sein, unter Verwendung der Position ein Hervorhebungssignal an eine Hervorhebungseinrichtung zum Hervorheben des Haushaltgeräts zu übermitteln. Eine Hervorhebungseinrichtung kann eine Beleuchtungseinrichtung sein. Das jeweils adressierte Haushaltgerät kann hervorgehoben werden. Wenn die Sprachbedienungseinheit weiß, wo im Raum das Haushaltgerät angeordnet ist, kann die Hervorhebungseinrichtung darauf ausgerichtet werden.The detection device can also be designed to determine a position of the household appliance using a site plan. The communication device can be designed to use the position to transmit a highlighting signal to a highlighting device for highlighting the household appliance. A highlighting device can be a lighting device. The addressed household appliance can be highlighted. If the voice control unit knows where the household appliance is located in the room, the highlighting device can be aligned with it.
Die Sprachbedienungseinheit kann die Hervorhebungseinrichtung umfassen, die dazu ausgebildet ist, das Haushaltgerät optisch hervorzuheben. Gerichtete beziehungsweise ausrichtbare Leuchten können in die Sprachbedienungseinheit integriert sein.The voice control unit can include the highlighting device, which is designed to visually highlight the household appliance. Directed or orientable lights can be integrated in the voice control unit.
Die Sprachbedienungseinheit kann eine Deckenbefestigungseinheit zum Befestigen der Sprachbedienungseinheit an einer Decke eines das Hausgerät beinhaltenden Raums aufweisen. Die Sprachbedienungseinheit kann beispielsweise an einem Adapter eingerastet werden. Dadurch kann die Sprachbedienungseinheit beispielsweise zum Reinigen abgenommen werden.The voice control unit can have a ceiling mounting unit for mounting the voice control unit on a ceiling of a room containing the domestic appliance. The voice control unit can be snapped onto an adapter, for example. As a result, the voice control unit can be removed for cleaning, for example.
Weiterhin wird ein Haushaltgerät mit einer Sprachbedienungseinheit gemäß dem hier vorgestellten Ansatz vorgestellt. Die Sprachbedienungseinheit kann in das Haushaltgerät integriert sein. Beispielsweise kann ein zentral im Raum angeordnetes Gerät die Sprachbedienungseinheit umfassen.Furthermore, a household appliance with a voice control unit according to the approach presented here is presented. The voice control unit can be integrated in the household appliance. For example, a device arranged centrally in the room can include the voice control unit.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
-
1 eine Darstellung einer Küche mit einem Haushaltgerät mit einer Sprachbedienungseinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel; -
2 ein Blockschaltbild einer Sprachbedienungseinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel; -
3 eine Darstellung einer Küche mit einer deckenmontierten Sprachbedienungseinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel; -
4 eine Abbildung einer Küche in einem Lageplan gemäß einem Ausführungsbeispiel; -
5 eine Darstellung einer Sprachbedienungseinheit mit einer Hervorhebungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; und -
6 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Sprachbedienen eines Haushaltgeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel.
-
1 a representation of a kitchen with a household appliance with a voice control unit according to an embodiment; -
2nd a block diagram of a voice control unit according to an embodiment; -
3rd an illustration of a kitchen with a ceiling-mounted voice control unit according to an embodiment; -
4th an illustration of a kitchen in a map according to an embodiment; -
5 an illustration of a voice control unit with a highlighting device according to an embodiment; and -
6 a flowchart of a method for voice control of a household appliance according to an embodiment.
Die Haushaltgeräte
Wenn ein Bediener einen Sprachbefehl ausspricht, können die Störgeräusche
Die Geräusche
In einem Ausführungsbeispiel weist die Sprachbedienungseinheit
Über die Kommunikationseinrichtung
In einem Ausführungsbeispiel weist die Sprachbedienungseinheit
Die Mikrofone
In einem Ausführungsbeispiel bestimmt die Erkennungseinrichtung
Störgeräusche
Bei dem hier vorgestellten Ansatz erfolgt eine Kompensation von negativen Schalleigenschaften des Raums
Die Sprachbedienungseinheit
Die Störgeräusche
Die Störgeräusche
Zusätzlich kann eine Geräte-Ortung durch Beamforming bei den Mikrofonen
Wie in
Mit anderen Worten zeigt
Bei der Sprachbedienung sollen Störgeräusche
Bei dem hier vorgestellten akustischen Einmessvorgang wird der Störgeräuscheinfluss auf ein Sprachsignal optimiert. Störgeräusche werden in einer tatsächlichen Umgebung
Durch einen insbesondere einmaligen automatischen Einmessvorgang, der alle Störgeräusche
Mittels Beamforming wird der Raum
Die hier dargestellte Sprachbedienungs-Deckeneinheit
Das automatische Einmessen von per Vernetzung bekannten Küchengeräten
Anschließend fragt die Sprachbedienungseinrichtung
Wenn der Benutzer seine Zustimmung erteilt, werden der Reihe nach alle Geräte
Sind alle Geräusche
Durch diese Methode sind danach alle Geräteraumpositionen bekannt und es können Zuordnungen vorgenommen werden.With this method, all device room positions are then known and assignments can be made.
Durch die realen aufgenommenen Geräusche
Zusätzlich ist eine Absicherung der Sprachbedienungseinheit
Die Störgeräusch-Erfassung ist nicht auf die Deckeneinheit
Es wird ein akustisches Raumbild
Mit anderen Worten zeigt
Durch den hier vorgestellten Ansatz kann ein Bediener die Geräte
Auch bei starker Aktivität und/oder großer Ablenkung weiß der Bediener sicher, welches Gerät er gerade bedienen kann. Ein Nachsehen in den Displays oder eine Sprachabfrage „Welches Gerät ist aktiv?“ ist damit unnötig.Even when there is a lot of activity and / or there is a lot of distraction, the operator knows which device he can use. A look in the displays or a voice query "Which device is active?" Is therefore unnecessary.
Mittels Anleuchten der jeweils sprachaktiven Geräte
Durch die in den
Die räumliche Ortung liefert die Raumpositionen der sprachbedienbaren Geräte
Mittels des Leuchten-Arrays
In
Nachdem das Einmessen erfolgt ist, kann der Benutzer gefragt werden, ob die Einrichtung der Spotbeleuchtung
In einem Ausführungsbeispiel startet anschließend die Sprachbedienung
Nachdem dieser Vorgang einmal erfolgt ist, wird das jeweils gerade per Sprache angesprochene Gerät
In einem Ausführungsbeispiel weist die Sprachbedienungseinheit
Das Verfahren weist einen Schritt
Im Schritt
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