DE10208468A1

DE10208468A1 - Elektrisches Gerät, insbesondere Dunstabzugshaube

Info

Publication number: DE10208468A1
Application number: DE10208468A
Authority: DE
Inventors: Robert Sulc
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2002-02-27
Filing date: 2002-02-27
Publication date: 2003-09-04
Also published as: US20040015364A1

Abstract

Eine Dunstabzugshaube (9) weist eine Sprachbedieneinheit (6) mit einem Mikrofon (12) auf. Ein Bewegungsmelder (19) erkennt die Position einer Bedienungsperson und ein von dem Mikrofon (12) erzeugtes Ausgangssignal aufgrund einer von dem Bewegungsmelder (19) aufgenommenen Entfernung der Bedienungsperson zu dem Haushaltsgerät. Entsprechend der Entfernung wird dieses Signal verstärkt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisches Gerät, insbesondere eine Dunstabzugshaube, mit einer ein Mikrofon und einen diesem nachgeordneten Spracherkenner aufweisenden Sprachbedieneinheit.
Aus der WO 01/59763 A1 ist ein Elektrogerät mit einer Spracheingabeeinheit bekannt. Der Spracheingabeeinheit ist eine Sprachverarbeitungseinheit nachgeordnet, die aus gesprochenen Eingabebefehlen Steuersignale ableitet zum Steuern von Funktionen des Haushaltgerätes. Es ist eine Betriebsstatus-Erkennungseinheit vorgesehen, die den Betriebsstatus des Haushaltgerätes oder anderer Geräuschquellen erkennt und an die Sprachverarbeitungseinheit meldet. Die Sprachverarbeitungseinheit nimmt eine Störgeräuschkorrektur nur dann vor, wenn eine Geräuschquelle eingeschaltet ist. Das bekannte Verfahren zur Spracheingabe mit Korrektur von Störsignalen ist dadurch gekennzeichnet, dass bei Spracheingabe zur Steuerung eines Gerätes der Betriebsstatus zumindest einer die Spracheingabe störenden Geräuschquelle abgefragt wird und dass die Sprachverarbeitungseinheit eine Störgeräuschkorrektur nur vornimmt, wenn eine Geräuschquelle eingeschaltet ist. Es wird also, wenn der Sprachverarbeitungseinheit ein Sprachsignal zur Erkennung vorgelegt wird, nicht versucht, in jedem Fall eine Störgeräuschkorrektur vorzunehmen. Dies führt in all den Fällen zu einer Verbesserung der Spracherkennung, in denen das Sprachsignal gar nicht durch Störgeräusche belastet ist. Denn durch den Versuch, ein nicht vorhandenes Störgeräusch aus dem Sprachsignal zu entfernen oder korrigierend zu berücksichtigen, wird die Qualität des Sprachsignals verringert.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der aufgrund anderer Daten eine Verbesserung bei der Aufnahme von Sprachsignalen im Haushaltsbereich erreicht wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem elektrischen Haushaltgerät der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass ein Bewegungsmelder vorhanden ist, durch den die Position einer Bedienungsperson erkennbar ist und dass ein von dem Mikrofon erzeugtes Ausgangssignal aufgrund einer von dem Bewegungsmelder aufgenommenen Entfernung der Bedienungsperson zu dem Haushaltgerät verstärkbar ist.
Das elektrische Haushaltgerät gemäß der Erfindung hat gegenüber anderen Haushaltgeräten mit Sprachbedienung den Vorteil, dass ein Sprecher auch dann verstanden wird, wenn er aus der Ferne spricht und wenn sich seine Position, die Sprechrichtung und die am Mikrofon empfangene Lautstärke ändern. Der Sprecher kann sich beliebig im Raum bewegen, und trotzdem wird seine Stimme durch das Mikrofon erkannt.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Besonders geeignet ist das Haushaltgerät, wenn an das Mikrofon ein regelbarer Verstärker angeschlossen ist, durch den ein dem Mikrofon nachgeschalteter A/D-Wandler aussteuerbar ist.
Mit Vorteil wird ein dem A/D-Wandler nachgeschalteter Spracherkenner eingesetzt, in dem aus dem Sprachsignal eine Stellgröße für einen regelbaren Verstärker abgeleitet wird, durch den die Stärke des Eingangssignals des A/D-Wandlers regelbar ist.
Geeignet ist eine Ausführungsform, bei der das Mikrofon ausrichtbar angeordnet ist und aufgrund einer von dem Bewegungsmelder erfassten Position einer Bedienungsperson ausgerichtet wird.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, bei dem die einzelnen Mikrofone in einer Linie oder in einer Fläche angeordnet sind.
Eine besonders geeignete Ausführungsform besteht darin, dass das Mikrofon ein Richtmikrofon ist.
Vorzugsweise umfasst die Sprachbedieneinheit einen Verstärker, der durch von dem Bewegungsmelder erzeugte Signale und durch die von dem Spracherkenner oder einer Steuereinheit der Sprachsteuerschaltung erzeugte Signalstärke steuerbar ist.
Als Bewegungsmelder lässt sich ein Ultraschall- oder ein Infrarot-Bewegungsmelder einsetzen. Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung ergäben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.
Die Erfindung wird in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:
Fig. 1 eine Anordnung aus einer Dunstabzugshaube und einem Kochfeld in perspektivischer Darstellung und
Fig. 2 ein vereinfachtes Blockdiagramm der wesentlichen Komponenten der Sprachbedieneinheit.
Ein Kochfeld 1 (Fig. 1) ist in einem Ausschnitt einer Arbeitsplatte 2 montiert. Auf einer Kochfeldplatte 3, die insbesondere aus Glaskeramik ist, sind verschiedene Kochzonen 4 markiert. Entsprechend den Eingaben über eine Bedien- und Anzeigeeinheit 5 des Kochfeldes 1 können in an sich bekannter Weise von unterhalb der Kochfeldplatte 3 angeordneten Heizelementen über eine Steuereinheit auf den Kochzonen 4 abgestellte (hier nicht dargestellte) Kochgefäße beheizt werden. Dabei ist die Bedien- und Anzeigeeinheit 5 aus Bequemlichkeits- und Sicherheitsgründen vorhanden. Sie lässt sich auf ein sicherheitstechnisch vorgeschriebenes Minimum reduzieren, bei der die Gesamtanordnung auch über eine Sprachbedieneinheit 6 verfügt, wie nachfolgend beschrieben ist.
In dem Kochfeld 1 ist weiterhin eine Sende- und Empfangseinheit 7 vorgesehen, die über eine drahtlos arbeitende Übertragungsstrecke 8 in an sich bekannter Weise mit einer oberhalb des Kochfeldes 1 angeordneten Dunstabzugshaube 9 kommuniziert. Die Übertragungsstrecke 8 kann dabei beispielsweise als Funkstrecke realisiert sein. Zur Kommunikation mit dem Kochfeld 1 verfügt die Dunstabzugshaube 9 über eine Sende- und Empfangseinheit 10. Ebenso weist die Dunstabzugshaube 9 Bedien- und Anzeigeelemente 11 auf, über die Funktionen der Dunstabzugshaube 9 betätigt bzw. angezeigt werden. Um eine Spracheingabe zu ermöglichen, weist die Sprachbedieneinheit 6 ein Mikrofon 12 auf. Von dem Mikrofon 12 aufgenommene Signale werden einem Spracherkenner 14 zugeführt. Dieser steht mit einer Sprachsteuereinheit 15 in Verbindung, die aus dem empfangenen Sprachsignal ein Signal zur Steuerung der Dunstabzugshaube 9 und/oder des Kochfeldes 1 ableitet. In letzterem Fall wird dieses Signal über die Übertragungsstrecke 8 zu dem Kochfeld 1 übertragen.
Nachstehend wird die Funktionsweise der Sprachbedieneinheit 6 anhand des Blockschaltbildes (Fig. 2) erläutert. Das Mikrofon 12 gibt empfangene Sprachsignale an den Spracherkenner 14 weiter, der überprüft, ob eine für die Vergabe von Befehlen anwesende, kompetente Person vorhanden ist, oder ob es sich um einen Fremden handelt. Hierzu sind in einem dem Spracherkenner 14 zugeordneten (hier nicht dargestellten) Speicher Sprachmuster derjenigen Personen abgespeichert, die als Bedienungspersonen für die Bedienung der Sprachbedieneinheit 6 in Betracht kommen. Wenn durch den Spracherkenner 14 eine derartige Person erkannt werden konnte, werden die Sprachsignale an die Sprachsteuereinheit 15 weitergeleitet, in der dann das geeignete Signal erzeugt wird, um die Dunstabzugshaube 9 und/oder die Kochstelle 1 zu betätigen.
Zwischen dem Mikrofon 12 und dem Spracherkenner 14 ist ein Verstärker 16 mit einem einstellbaren Verstärkungsfaktor angeordnet, der von dem Mikrofon 12 aufgenommene Sprachsignale verstärkt. Anschließend werden diese Signale einem A/D-Wandler 17 zugeführt. In diesem werden sie digitalisiert und dem Spracherkenner 14 weitergeleitet, in dem die Sprachsignale ausgewertet werden.
Zusätzlich wird das digitalisierte Signal des A/D-Wandlers 17 in dem Spracherkenner oder in einer diesem nachgeordneten Steuereinheit 15 bezüglich des Energieinhaltes bewertet. Der Spracherkenner 17 leitet aus dem Signal eine weitere Stellgröße für den regelbaren Verstärker 16 ab, so dass der Energieinhalt des Eingangssignals des A/D-Wandlers 17 bei langfristiger Betrachtung konstant bleibt, weitgehend unabhängig davon, ob der Sprecher laut oder leise in das Mikrofon 12 spricht. Der Verstärker 16 dient somit dazu, den nachfolgenden A/D-Wandler 17 möglichst optional anzusteuern. Wenn sich der Sprecher vom Mikrofon 12 entfernt, detektiert dies ein Bewegungsmelder 19 und erhöht die Verstärkung.
Auf diese Weise wird die Verstärkung des Verstärkers 16 erhöht, falls der Sprecher zu leise spricht oder sich entfernt. Die Verstärkung wird verringert, falls der Sprecher zu laut spricht oder sich nähert. In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung wird der Verstärker 16 von der Steuereinheit 15 gesteuert.
Diese steht mit dem Bewegungsmelder 19 in Verbindung, der die von ihm zwischen einem Sprecher und der Dunstabzugshaube 6 ermittelte Entfernung entweder direkt an den Verstärker 16 weitergibt oder an die Steuereinheit 15, die aus dem Entfernungssignal ein Steuersignal für den Verstärker 16 gewinnt und diesen entsprechend ansteuert.
Um eine möglichst hohe Erkennungssicherheit zu erreichen, ist es hilfreich, für das Mikrofon 12 ein Richtmikrofon zu verwenden, welches stets in Richtung des Sprechers ausgerichtet ist. Der Bewegungsmelder 19 umfasst einen geeigneten Sensor 20, der beispielsweise ein Infrarot- oder ein Ultraschallsensor ist. Dieser detektiert den Abstand und die Position der sprechenden Person und gibt ein der Entfernung entsprechendes Signal an den Verstärker 16, um die gewünschte, abstandsabhängige Verstärkung der Sprachsignale in dem Verstärker 16 einzustellen.
Ebenso gibt der Bewegungsmelder 19 die von dem Sensor 20 erfasste Winkelposition an das als Richtmikrofon ausgebildete Mikrofon 12 weiter. Dieses wird dann durch eine Stelleinrichtung 21 in Richtung des Sprechers ausgerichtet. Die Ausrichtung des Mikrofons 12 erfolgt entweder mechanisch, oder es wird ein Mikrofonarray mit nachgeschalteter analoger oder digitaler Signalverarbeitung eingesetzt. In beiden Fällen dient die im Bewegungsmelder 19 gewonnene Bewegungsposition des Sprechers dazu, das Mikrofon 12 auf den Sprecher auszurichten.
Im Fall des Mikrofonarrays geht die Information der Position und des Abstandes des Sprechers zum Mikrofon 12 als Parameter in den Sprachverarbeitungsalgorithmus des Mikrofonarrays ein, der das Mikrofonarray rechnerisch auf den Sprecher auf den Sprecher ausrichtet. Dies geschieht, indem die Audiosignale der einzelnen Mikrofone des Arrays derart verzögert werden, dass sich die Signale aus der Richtung des detektierten Sprechers verstärken, während sich die Signale aus anderen Richtungen gegenseitig auslöschen bzw. wenigstens abschwächen.

Claims

1. Elektrisches Haushaltgerät, insbesondere Dunstabzugshaube (9), mit einer ein Mikrofon (12) und einen diesem nachgeordneten Spracherkenner (14) aufweisenden Sprachbedieneinheit (6), dadurch gekennzeichnet, dass ein Bewegungsmelder (19) vorhanden ist, durch den die Position einer Bedienungsperson erkennbar ist und dass ein von dem Mikrofon (12) erzeugtes Ausgangssignal aufgrund einer von dem Bewegungsmelder (19) aufgenommenen Entfernung der Bedienungsperson zu dem Haushaltgerät verstärkbar ist.

2. Haushaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an das Mikrofon (12) ein regelbarer Verstärker (16) angeschlossen ist, durch den ein dem Mikrofon (12) nachgeschalteter A/D-Wandler (17) aussteuerbar ist.

3. Haushaltgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem A/D-Wandler (16) ein Spracherkenner (14) nachgeschaltet ist, in dem aus dem Sprachsignal eine Stellgröße den regelbaren Verstärker (16) ableitbar ist, durch den die Stärke des Eingangssignals des A/D-Wandlers (17) regelbar ist.

4. Haushaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikrofon (12) ausrichtbar angeordnet ist und dass es aufgrund einer von dem Bewegungsmelder (19) erfassten Position einer Bedienungsperson ausrichtbar ist.

5. Haushaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikrofon (12) als linien- oder flächenförmiges Mikrofonarray ausgebildet ist.

6. Haushaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikrofon (12) ein Richtmikrofon ist.

7. Haushaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Verstärker (16) von dem Bewegungsmelder (19) erzeugte Signale und durch die von dem Spracherkenner (14) oder einer Steuereinheit (15) der Sprachsteuerschaltung (6) erzeugte Signalstärke steuerbar ist.

8. Haushaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungsmelder (19) einen Ultraschall- oder einen Infrarot-Sensor (20) umfasst.