DE4029702A1 - Sprachgesteuertes fernbedienungssystem und verfahren zur dekodierung von befehlen in diesem system - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fernbedienungssy­ stem für die Fernbedienung verschiedener elektronischer Bauelemente und insbesondere ein Fernbedienungssystem für die Fernbedienung beispielsweise von audiovisuellen Gerä­ ten (AV-Geräten) durch Sprachbefehle gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruches 1 und ein Verfahren zum Dekodieren von Befehlen in einem solchen System.

In den letzten Jahren sind verschiedene AV-Geräte wie etwa Stereoanlagen, Fernsehempfänger, Kassetten-Tape- Decks, Video-Tape-Decks, Compactdisc-Spieler oder ähnli­ ches mit Fernbedienungssystemen ausgerüstet worden.

3-Ein-Fernbedienungssystem besitzt einen Sender, der nor­ malerweise vom zu steuernden AV-Gerät entfernt angeordnet wird. Wenn der Sender betätigt wird, sendet er ein Fern­ bedienungssignal, etwa ein Infrarot-Fernbedienungssignal, aus, das von einem im zu steuernden AV-Gerät befindlichen Empfänger empfangen wird. Das empfangene Fernbedienungs­ signal wird dekodiert, um das AV-Gerät entsprechend dem Fernbedienungssignal zu steuern.

Kürzlich ist ein sprachgesteuertes Fernbedienungssystem entwickelt worden, das anstelle von über Tasten eingege­ benen Steuerbefehlen Sprachsteuerbefehle verwendet. Das sprachgesteuerte Fernbedienungssystem besitzt ein an ei­ nem Sender angebrachtes Mikrophon, das einen Sprachbefehl in ein elektrisches Sprachsignal umwandelt, und eine Spracherkennungs-LSI-Schaltung (Großintegrationsschal­ tung), die ein einem durch das Sprachsignal dargestellten Sprachmuster entsprechendes Fernbedienungssignal erzeugt.

Das auf diese Weise erzeugte Fernbedienungssignal wird an einem in einem zu steuernden AV-Gerät befindlichen Emp­ fänger gesendet.

In einem solchen herkömmlichen sprachgesteuerten Fernbe­ dienungssystem wird ein Fernbedienungssignal erzeugt, wenn ein Sprachbefehl wie etwa "Stop" eingegeben wird. Wenn jedoch viele verschiedene Steuerfunktionen ausge­ führt werden müssen, ist in einem herkömmlichen Befehls­ dekodiersystem, wie es in einem bekannten sprachgesteuer­ ten Fernbedienungssystem zum Einsatz kommt, eine sehr große Datenspeicherkapazität erforderlich.

Es ist eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein sprachgesteuertes Fernbedienungssystem zu schaffen, das viele Steuerfunktionen bei einer verhältnismäßig kleinen Speicherkapazität ausführen kann.

Es ist eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Dekodieren von Befehlen in einem sprachgesteuerten Fernbedienungssystem zu schaffen.

Die erste Aufgabe wird bei einem Fernbedienungssystem der gattungsgemäßen Art durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 gelöst.

Die zweite Aufgabe wird bei einem Fernbedienungssystem der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß durch die Merk­ male im kennzeichnenden Teil des Nebenanspruches 3 ge­ löst.

In einem erfindungsgemäßen sprachgesteuerten Fernbedie­ nungssystem bestimmt ein Befehlsdekoder die Anzahl und die Reihenfolge einer Mehrzahl von Einheits-Sprachbefeh­ len, die einen zusammengesetzten Sprachbefehl bilden, und gibt entsprechend diesem zusammengesetzten Sprachbefehl Steuerbefehlsdaten aus. Sendemittel erzeugen und senden ein diesen Steuerbefehlsdaten entsprechendes Fernbedie­ nungssignal. Das Fernbedienungssystem kann daher mit we­ niger gespeicherten Einheits-Sprachbefehlen mehr Steuer­ funktionen ausführen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind im Un­ teranspruch angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeich­ nungen näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines allgemeinen Fernbe­ dienungssystems;

Fig. 2 eine beispielhafte Darstellung eines Fernbe­ dienungssignals;

Fig. 3 ein Blockschaltbild des Senders eines allge­ meinen sprachgesteuerten Fernbedienungssy­ stems;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des Senders ei­ nes sprachgesteuerten Fernbedienungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 ein Blockschaltbild des Senders des sprachge­ steuerten Fernbedienungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 ein detailliertes Blockschaltbild des in Fig. 4 gezeigten Senders;

Fig. 7 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Spracherkennungsschaltung;

Fig. 8 ein detailliertes Blockschaltbild der erfin­ dungsgemäßen Spracherkennungsschaltung;

Fig. 9(a) eine Darstellung eines Analogprozessors;

Fig. 9(b) bis 9(f) Darstellungen der Signal-Wellenfor­ men im in Fig. 9(a) gezeigten Analogprozes­ sor; und

Fig. 10 ein Flußdiagramm eines Operationsablaufes des erfindungsgemäßen Senders.

Allgemeines Fernbedienungssystem

Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wer­ den im folgenden zunächst ein allgemeines Fernbedienungs­ system und ein Sprach-Fernbedienungssignal beschrieben.

Wie in Fig. 1 gezeigt, umfaßt ein Fernbedienungssystem 100 einen Sender 101, der ein Fernbedienungssignal von einer von einem zu steuernden Gerät 103 wie etwa einem AV-Gerät entfernten Position aussendet, und einen Empfän­ ger 102, der das ausgesendete Fernbedienungssignal emp­ fängt, dieses dekodiert und die dekodierte Information an das zu steuernde Gerät 103 schickt.

In Fig. 2 ist ein allgemeines Fernbedienungssignal ge­ zeigt. Das Fernbedienungssignal besteht aus einem Leit­ kode, der die Datenübertragung einem Empfänger anzeigt, einem Abnehmerkode und einem invertierten Abnehmerkode, die ein zu steuerndes Gerät bezeichnen, und schließlich aus einem Datenkode und einem invertierten Datenkode, die einen Steuerbefehl für das zu steuernde Gerät bezeichnen. Der invertierte Abnehmerkode und der invertierte Daten­ kode werden zur Ermittlung eines Fehlers im Abnehmerkode bzw. im Datenkode verwendet.

In Fig. 3 ist schematisch der Sender 101 des sprachge­ steuerten Fernbedienungssystems 100 gezeigt. Der Sender 101 umfaßt ein Mikrophon M, das einen Sprachbefehl in ein elektrisches Signal umwandelt. Das umgewandelte elektri­ sche Signal wird in eine Spracherkennungsschaltung 15, eingegeben, wobei die Spracherkennungsschaltung 15 in Ge­ stalt einer Spracherkennungs-LSI-Schaltung oder ähnlichem vorliegt und einen Mikroprozessor enthält. Die Spracher­ kennungsschaltung 15 erkennt den Inhalt des eingegebenen elektrischen Signals und erzeugt diesem erkannten Inhalt entsprechende Steuerdaten. Der Sender 101 besitzt außer­ dem eine einen Mikroprozessor umfassende Steuerung 16. Auf der Grundlage der Steuerdaten von der Spracherken­ nungsschaltung 15 erzeugt die Steuerung 16 ein Fernbedie­ nungs-Befehlssignal S_R und gibt dieses in eine Sende­ schaltung 17 ein, die anschließend eine Infrarotlicht- Emitterdiode D₁ aktiviert, so daß diese ein Fernbedie­ nungssignal R_C ausgibt. Die erwähnten Bestandteile des Senders 101 werden von einer Leistungsversorgungsschal­ tung 18 mit elektrischer Energie versorgt.

Wenn über das Mikrophon M ein Sprachbefehl empfangen wird, wandelt die Spracherkennungsschaltung 15 den Sprachbefehl in Musterdaten um. Die Spracherkennungs­ schaltung 15 vergleicht die Sprachbefehl-Musterdaten mit einer Mehrzahl von in ihr gespeicherten Standardmusterda­ ten und bestimmt den Abstand zwischen den Sprachbefehl- Musterdaten und den Standardmusterdaten; anschließend gibt die Spracherkennungsschaltung 15 Befehlsdaten aus, die denjenigen Standardmusterdaten entsprechen, deren Ab­ stand zu den Sprachbefehl-Musterdaten am kleinsten ist. Es kann auch eine andere Spracherkennungsverarbeitung zur Anwendung kommen, in der die Ähnlichkeit der verglichenen Musterdaten entsprechend einem einfachen Ähnlichkeitsver­ fahren bestimmt wird und Befehlsdaten, die den Standard­ musterdaten mit der höchsten Ähnlichkeit entsprechen, ausgegeben werden. Die so erzeugten Befehlsdaten werden in die Steuerung 16 eingegeben.

Die Steuerung 16 schickt ein den eingegebenen Befehlsda­ ten entsprechendes Fernbedienungs-Befehlssignal S_R an die Sendeschaltung 17. Aufgrund des gelieferten Fernbedie­ nungs-Befehlssignal S_R treibt die Sendeschaltung 17 die Infrarotlicht-Emitterdiode D₁, so daß diese ein Fernbe­ dienungssignal R_C aussendet. Das zu steuernde Gerät 103 wird auf diese Weise durch das Fernbedienungssignal R_C fernbedient.

Ausführungsform

Nun wird mit Bezug auf die Fig. 4 bis 10 ein sprachge­ steuertes Fernbedienungssystem gemäß einer Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung beschrieben.

(Äußerer Aufbau)

Wie in Fig. 4 gezeigt, weist ein Sender 1 des sprachge­ steuerten Fernbedienungssystems ein einteiliges Gehäuse 11 auf, das der Bedienungsperson das freie Umhertragen des Senders erlaubt. Das Gehäuse 11 besitzt in seiner oberen Blende ein Mikrophon M. Das Mikrophon M wandelt den von der Bedienungsperson gegebenen Sprachbefehl in ein elektrisches Signal um. Ein Sendemittel (etwa eine Infrarotlicht-Emitterdiode D₁) ist an einem Ende des Ge­ häuses 11 angebracht. Die Infrarotlicht-Emitterdiode D₁ wird dazu verwendet, ein Fernbedienungssignal an den Emp­ fänger eines (nicht gezeigten) entfernt angeordneten zu steuernden Gerätes zu senden. Auf einer Seite des Gehäu­ ses 11 ist ein Spracheingabeschalter 12 (der im folgenden mit "Sprechschalter" bezeichnet wird) angeordnet, der im gedrückten Zustand geschlossen ist und automatisch geöff­ net wird, wenn er losgelassen wird. Der Sprechschalter 12 kann ein automatisch zurückstellender Druckknopf oder ein automatisch zurückstellender Schiebeschalter sein. Wenn ein Sprachbefehl eingegeben wird, wird der Sprechschalter 12 geschlossen, um den Sender 101 zu betätigen. Sonst ist der Sprechschalter 12 geöffnet, so daß der Sender 1 außer Betrieb gehalten wird. Das Gehäuse 11 besitzt an seiner Seite außerdem einen Betriebswahlschalter 13, der bei­ spielsweise die Form eines Schiebeschalters besitzt. Der Betriebswahlschalter 13 dient der Auswahl einer der Be­ triebsarten für einen bestimmten Zeitpunkt. Die Betriebs­ arten umfassen eine Sprachspeicherbetriebsart, in der der Sprachbefehl im Sender 1 gespeichert wird, und eine Spracherkennungsbetriebsart, in der ein Sprachbefehl er­ kannt wird, wie später beschrieben werden wird. Das Ge­ häuse 11 beinhaltet die elektronische Schaltung des er­ findungsgemäßen sprachgesteuerten Fernbedienungssystems.

Aufbau der elektronischen Schaltung)

In Fig. 5 ist die elektronische Schaltung des Senders 1 des sprachgesteuerten Fernbedienungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung in Blockform gezeigt. Der Sender 1 umfaßt ein Mikrophon M, das einen Sprachbefehl in ein elektrisches Signal umwandelt und das elektrische Signal an eine Spracherkennungseinheit 2 schickt. Die Spracher­ kennungseinheit 2 erkennt aufgrund des elektrischen Si­ gnals vom Mikrophon M den Sprachbefehl, erzeugt aufgrund des Erkennungsergebnisses dem Sprachbefehl entsprechende Befehlsdaten und schickt die Befehlsdaten an eine Sende­ einheit 3. Die Spracherkennungseinheit 2 umfaßt einen Be­ fehlsdekoder 19. Der Befehlsdekoder 19 dekodiert nicht nur einen einzelnen Einheitsbefehl, sondern auch zusam­ mengesetzte Sprachbefehle, die eine Kombination von Ein­ heitsbefehlen enthalten und verschiedene Bedeutung haben. Die Sendeeinheit 3 erzeugt ein Fernbedienungssignal R_C, das die von der Spracherkennungseinheit 2 ausgegebenen Befehlsdaten darstellt, und sendet das Fernbedienungssi­ gnal R_C an den Empfänger eines entfernt angeordneten zu steuernden Gerätes. Die Spracherkennungseinheit 2 und die Sendeeinheit 3 werden von einer Leistungsversorgung 4 über Leistungsversorgungsleitungen mit elektrischer Ener­ gie versorgt.

In Fig. 6 ist die elektronische Schaltung des Senders 1 genauer gezeigt. Die Spracherkennungseinheit 5 (s. Fig. 2) umfaßt eine Spracherkennungsschaltung 15 und eine Steuerschaltung 16. Mit der Steuerschaltung 16 sind der Sprechschalter 12 und der Betriebswahlschalter 13 verbun­ den. Die Sendeeinheit 3 (s. Fig. 5) umfaßt eine Sende­ schaltung 17 und eine mit dieser verbundene Infrarot­ licht-Emitterdiode D₁. Die Leistungsversorung 4 (s. Fig. 5) umfaßt eine Leistungsversorgungsschaltung 18.

Wie in Fig. 7 gezeigt, umfaßt die Spracherkennungsschal­ tung 15 einen Analogprozessor 21, der analoge Sprachbe­ fehlssignale, die über das Mikrophon M empfangen werden, verarbeitet und die verarbeiteten analogen Sprachbefehls­ signale in Form von Zeitaufteilungs-Digitaldaten 20 aus­ gibt, einen Spracherkennungsprozessor 22, der den Sprach­ befehl auf der Grundlage der Zeitaufteilungs-Digital­ daten 20 vom Analogprozessor 21 erkennt, einen Speicher 23, in dem Standardmusterdaten für die Spracherkennung gespeichert sind, und eine Schnittstelle 24, die Signale an die Steuerschaltung 16 schickt und von dieser Signale empfängt.

Wie in Fig. 8 gezeigt, umfaßt der Analogprozessor 21 all­ gemein einen Verstärker 30, der ein vom Mikrophon M über­ tragenes Sprachbefehlssignal auf einen geeigneten Pegel verstärkt, eine Filterreihe 31, die ein Verstärkeraus­ gangssignal in Signale in verschiedenen Frequenzbändern unterteilt, gleichrichtet und die Signale in diesen ver­ schiedenen Frequenzbändern ausgibt, eine Analog-Digital- Wandleranordnung 32 (die im folgenden mit "A/D-Wandleran­ ordnung" bezeichnet wird), die die Ausgangssignale in den verschiedenen Frequenzbändern von der Filterreihe 31 in Digitalsignale umwandelt, und eine Schnittstelle 33, die Signale an den Spracherkennungsprozessor 22 überträgt und von diesem Signale empfängt.

In Fig. 9(a) wird gezeigt, daß die Filterreihe 31 eine Bandpaßfilteranordnung 35, die das eingegebene Sprachsi­ gnal in Signale einer Mehrzahl von Frequenzbändern (vier Frequenzbänder in Fig. 9(a)) unterteilt, eine Gleichrich­ teranordnung 36, die die Ausgangssignale der Bandpaßfil­ teranordnung 35 gleichrichtet und eine Tiefpaßfilteran­ ordnung 37, die aus den Ausgangssignalen von der Gleich­ richteranordnung 36 den Brumm entfernt, umfaßt.

Die Bandpaßfilteranordnung 35 umfaßt eine Mehrzahl (vier in Fig. 9(a)) von Bandpaßfiltern BPF₀ bis BPF₃, die ent­ sprechend ihren jeweiligen Frequenzbändern die Mittenfre­ quenzen f₀, f₁, f₂ und f₃ (f₀ < f₁ < f₂ < f₃) besitzen.

Die Gleichrichteranordnung 36 umfaßt vier Gleichrichter RCT₀ bis RCT₃, die mit den entsprechenden Bandpaßfiltern BPF₀ bis BPF₃ der Bandpaßfilteranordnung 35 in Reihe ge­ schaltet sind. Mit den Gleichrichtern RCT₀ bis RCT₃ wer­ den die Ausgangssignale in den jeweiligen Frequenzbändern der Bandpaßfilter BPF₀ bis BPF₃ gleichgerichtet.

Die Tiefpaßfilteranordnung 37 umfaßt vier Tiefpaßfilter LPF₀ bis LPF₃, die mit den jeweiligen Gleichrichtern RCT₀ bis RCT₃ der Gleichrichteranordnung 36 in Reihe geschal­ tet sind. Die Tiefpaßfilter LPF₀ bis LPF₃ beseitigen aus den gleichgerichteten Signalen in den entsprechenden Fre­ quenzbändern den Brumm.

Die A/D-Wandleranordnung 32 umfaßt vier A/D-Wandler ADC₀ bis ADC₃, die mit den jeweiligen Tiefpaßfiltern LPF₀ bis LPF₃ der Tiefpaßfilteranordnung 37 in Reihe geschaltet sind. Die A/D-Wandler ADC₀ bis ADC₃ wandeln die analogen Ausgangssignale der Tiefpaßfilter LPF₀ bis LPF₃ in Digi­ talsignale um.

Nun wird der Betrieb des Analogprozessors 21 beschrieben. Um der Kürze willen wird nur die Signalverarbeitung in einem Frequenzband (zum Beispiel im demjenigen des Band­ paßfilters BPF₃) beschrieben. In den anderen Frequenzbän­ dern wird jedoch eine ähnliche Signalverarbeitung ausge­ führt.

Wenn in das Mikrophon M ein Sprachbefehl eingegeben wird, wird das vom Mikrophon M ausgegebene elektrische Signal durch den Verstärker 30 auf einen geeigneten Pegel ver­ stärkt; anschließend gibt der Verstärker 30 ein verstärk­ tes Signal A (s. Fig. 9(b)) aus. Das verstärkte Signal A wird an das Bandpaßfilter BPF₃ geliefert, das nur ein seinem Frequenzband entsprechendes Signal B hindurchläßt. Dieses Signal B wird dann an den Gleichrichter RCT₃ ge­ liefert (s. Fig. 9(c)). Das Signal B wird durch den Gleichrichter RCT₃ gleichgerichtet, anschließend wird das gleichgerichtete Ausgangssignal C (s. Fig. 9(d)) des Gleichrichters RCT₃ an das Tiefpaßfilter LPF₃ übertragen. Das Tiefpaßfilter LPF₃ beseitigt den im Signal C mögli­ cherweise enthaltenen Brumm und erzeugt somit ein brumm­ freies Ausgangssignal D (s. Fig. 9(e)), das anschließend in den A/D-Wandler ADC₃ eingegeben wird. Der A/D-Wandler ADC₃ wandelt das eingegebene Signal D in ein Signal E um, das, wie in Fig. 9(f) gezeigt ist, aus 4-Bit-Zeitauftei­ lungs-Digitaldaten (1010), (0111), (0101), (0111), (1101), ... zusammengesetzt ist.

Wie in Fig. 8 gezeigt, umfaßt der Spracherkennungsprozes­ sor 22 eine Systemsteuerschaltung 40, die Steuerbefehle von der Steuerschaltung 16 analysiert und verarbeitet und ferner die gesamte Operation des Spracherkennungsprozes­ sors 22 steuert, und einen Digitalprozessor 41, der die Abstandsberechnungen ausführt und den Speicher 23 steu­ ert.

Die Systemsteuerschaltung 40 umfaßt eine CPU 42 (Zentraleinheit), die den Gesamtbetrieb des Senders 1 steuert, ein ROM 43 (Nur-Lese-Speicher), in dem ein von der CPU 42 für die Gesamtoperation des Senders 1 abzuar­ beitendes Steuerprogramm gespeichert ist, ein RAM 44 (Schreib-Lese-Speicher), das vorübergehend Daten spei­ chert, und eine Schnittstelle 45, die sowohl an den Ana­ logprozessor 21 als auch an den Digitalprozessor 41 Daten überträgt und von diesen Prozessoren Daten empfängt.

Der Digitalprozessor 41 umfaßt eine Recheneinheit 46, die Abstandsberechnungen ausführt und auf der Grundlage der Ergebnisse der Abstandsberechnungen eingegebene Sprachbe­ fehle identifiziert, ein Daten-RAM 47, das die für die Abstandsberechnungen erforderlichen Daten speichert, ein ROM 48, in dem ein Programm für die Abstandsberechnungen gespeichert ist, ein Arbeits-RAM 49, das vorübergehend die verarbeiteten Daten speichert, eine Schnittstelle 50, die Daten sowohl an den Analogprozessor 21 als auch an die Systemsteuerschaltung 40 sendet und von diesen Daten empfängt, und eine Schnittstelle 51, die Daten an den Speicher 23 überträgt und von diesem empfängt.

Der Spracherkennungsprozessor 22 arbeitet wie folgt: Wenn von der Steuerschaltung 16 über die Schnittstelle 24 ein Steuerbefehl an den Spracherkennungsprozessor 22 gegeben wird, empfängt die Systemsteuerschaltung 40 den Steuerbe­ fehl über die Schnittstellen 50 und 45 und analysiert den empfangenen Steuerbefehl. Wenn das Analyseergebnis eine Spracherkennungsverarbeitung anzeigt, schickt die Sy­ stemsteuerschaltung 40 über die Schnittstellen 45 und 50 einen Befehl zur Spracherkennung an den Digitalprozessor 41.

Aufgrund eines Befehls von der Systemsteuerschaltung 40 leitet der Digitalprozessor 41 die Zeitaufteilungs-Di­ gitaldaten 20 (eingegebenes Sprachbefehlssignal) vom Ana­ logprozessor 21 über die Schnittstelle 50 in das Daten- RAM 47. Die Recheneinheit 46 liest aus dem Speicher 23, in dem eine Mehrzahl von Standardmusterdaten gespeichert ist, über die Schnittstelle 51 erste Standardmusterdaten aus. Dann bestimmt die Recheneinheit 46 von ersten Zeit­ aufteilungs-Digitaldaten aus einer Mehrzahl von Zeitauf­ teilungs-Digitaldaten, die die gelesenen Standardmuster­ daten darstellen, und außerdem von ersten Zeitauftei­ lungs-Digitaldaten des eingegebenen Sprachbefehlssignals den Logarithmus, anschließend bestimmt er die Differenzen zwischen diesen Logarithmen. Weiterhin quadriert die Re­ cheneinheit 46 diese Differenzen und addiert die Qua­ drate, um einen Abstand D zu bestimmen. Daher ist der Ab­ stand D durch

Auf die gleiche Weise werden die Abstände D für sämtliche Standardmusterdaten berechnet. Je kleiner die berechneten Abstände, um so höher ist die Wahrscheinlichkeit, daß die Standardmusterdaten dem Sprachbefehl entsprechen. Das auf diese Weise erhaltene Erkennungsergebnis wird an­ schließend in Form von Befehlsdaten über die Schnitt­ stelle 24 an die Steuerschaltung 16 ausgegeben.

Nun wird wieder auf Fig. 6 Bezug genommen. Die Steuer­ schaltung 16 ist beispielsweise in Form eines Mikropro­ zessors ausgebildet. Der Mikroprozessor der Steuerschal­ tung 16 umfaßt eine CPU, ein ROM, ein RAM und eine Schnittstelle. Die CPU führt gemäß einem im ROM gespei­ cherten Programm und mittels eines Zugriffs auf die im RAM gespeicherten Daten die Gesamtsteuerung des Senders 1 aus. Zusätzlich umfaßt die Steuerschaltung 16 einen Be­ fehlsdekoder 19.

Der Befehlsdekoder 19 umfaßt einen im ROM des Mikropro­ zessors gespeicherten Algorithmus zur Dekodierung von Be­ fehlen und arbeitet, wenn der Alogrithmus von der CPU ge­ mäß einem im ROM gespeicherten Verarbeitungsprogramm ab­ gearbeitet wird. Genauer entspricht das Verarbeitungspro­ gramm zur Dekodierung von Befehlen den Schritten S11 bis S15 in Fig. 10. Die Grundgedanken der vorliegenden Erfin­ dung zur Dekodierung eines zuammengesetzten Sprachbe­ fehls, die später im einzelnen beschrieben werden, sind im wesentlichen die folgenden:

Bisher haben Sprachbefehle zum Betreiben des zu steuern­ den Gerätes entsprechenden Steuerelementen entsprochen. Wenn beispielsweise ein Steuerelement "STOP" ausgeführt werden soll, äußert die Bedienungsperson das Wort "STOP", um einen Sprachbefehl zu geben. Ein solcher Sprachbefehl wird in der Beschreibung als "Einheits-Sprachbefehl" be­ zeichnet. Tatsächlich werden jedoch zur Verbesserung der Steuerfunktionen oftmals mehrere Sprachbefehle in Kombi­ nation verwendet. In der vorliegenden Ausführungsform wird zur Dekodierung eines "zusammengesetzten Sprachbe­ fehls", der eine Mehrzahl von Einheits-Sprachbefehlen um­ faßt, jeder der Einheits-Sprachbefehle durch den Spracherkennungsprozessor 22 mittels des Ähnlichkeits­ feststellungsverfahrens dekodiert. Anschließend wird vom Spracherkennungsprozessor 22 eine Erkennungsverarbeitung für die zusammengefügten Einheits-Sprachbefehle ausge­ führt. Auf diese Weise können Einheits-Sprachbefehle ein­ zeln dekodiert werden, außerdem kann das Fernbedienungs­ system das zu steuernde Gerät gemäß einem zusammengesetz­ ten Sprachbefehl steuern, falls ein solcher auf Einheits- Sprachbefehle bezogener zusammengesetzter Sprachbefehl vorliegt.

Sowohl der Sprechschalter 12 als auch der Betriebswahl­ schalter 13 sind mit der Steuerschaltung 16 elektrisch verbunden, so daß die Steuerschaltung 16 bezüglich der Startzeitpunkteinstellung und der Betriebsartauswahl ex­ tern gesteuert werden kann.

(Gesamtbetrieb)

Der Sender 1 arbeitet in Abhängigkeit davon, ob der Sprechschalter 12 gedrückt oder losgelassen (d. h. ein- oder ausgeschaltet) ist. Wenn der Sprechschalter 12 ge­ drückt ist, kann der Sender 1 Fernbedienungssignale aus­ senden, während der Sender 1 in der Betriebsart mit nied­ rigem Leistungsverbrauch ist und auf einzugegebende Sprachbefehle wartet, wenn der Sprechschalter 12 losge­ lassen ist. Es gibt zwei Eingabebetriebsarten für die Eingabe von Sprachbefehlen. In einer Eingabebetriebsart werden Sprachbefehle der Bedienungsperson gespeichert, in der anderen Eingabebetriebsart werden Sprachbefehle der Bedienungsperson erkannt. In der Sprachspeicherbetriebs­ art wird ein Befehlswort wie etwa "Wiedergabe" in den Sender 1 aufgenommen.

Nun wird der Betrieb des Senders 1 mit Bezug auf das in Fig. 10 gezeigte Flußdiagramm beschrieben. Es wird ange­ nommen, daß der Sprechschalter 12 nicht gedrückt ist und daß sich der Sender 1 in einem Bereitschaftszustand be­ findet.

Zunächst setzt die Steuerschaltung 16 in einem Schritt S1 eine Eintragungspuffernummer auf den Wert 1. Dann ermit­ telt die Steuerschaltung 16 in einem Schritt S2, ob der Sprechschalter 12 gedrückt ist oder nicht, indem sie feststellt, ob vom Sprechschalter 12 ein Betriebssteuer­ signal S_C erzeugt wird. Wenn zu diesem Zeitpunkt ein Be­ triebssteuersignal S_C erzeugt wird, bedeutet dies, daß der Sprechschalter 12 gedrückt ist, so daß die Steuer­ schaltung 16 in einem Schritt S3 den Sender 1 zum Empfang eines Sprachbefehls aktiviert. Dann geht die Steuerung weiter zum Schritt S3.

Wenn der Sprechschalter 12 nicht gedrückt ist, wird der Schritt S2 wiederholt, wobei sich der Sender 1 weiterhin im Bereitschaftszustand befindet und auf einen Sprachbe­ fehl wartet.

Wenn der Sprechschalter 2 im Schritt S2 gedrückt ist, liest die Steuerschaltung 16 im Schritt S3 den Zustand des Betriebswahlschalters 13, um festzustellen, ob er eine Sprachspeicherbetriebsart für Sprachbefehle anzeigt.

Wenn die Sprachspeicherbetriebsart angezeigt wird, geht die Steuerung weiter zu einem Schritt S4, in dem die Steuerschaltung 16 einen Befehl ausgibt, der die Spracherkennungsschaltung 15 zur Ausführung einer Spracheintragungsverabeitung veranlaßt. Gleichzeitig schickt die Steuerschaltung 16 im Schritt S4 eine Eintra­ gungspuffernummer an die Spracherkennungsschaltung 15.

Dann speichert die Spracherkennungsschaltung 15 in einem Schritt S5 Spracherkennungs-Standardmusterdaten in einem entsprechenden Eintragungspuffer im Speicher 23, d. h. in einem Eintragungspuffer mit der Eintragungspuffernummer 1.

In einem Schritt S6 liest die Steuerschaltung 16 ein (nicht gezeigtes) Statusregister in der Spracherkennungs­ schaltung 15, um festzustellen, ob die Eintragung eines Sprachbefehls beendet ist oder nicht. Wenn die Eintragung noch nicht beendet ist, werden die Schritte S5 und S6 so­ lange wiederholt, bis sie beendet ist. Wenn die Eintra­ gung beendet ist, wird die Eintragungspuffernummer in ei­ nem Schritt S7 um 1 erhöht. Die Erhöhung aktualisiert die Eintragungspuffernummer, wodurch die Steuerschaltung 16 für eine neue Eintragung von Standardmusterdaten vorbe­ reitet wird.

Dann stellt die Steuerschaltung 16 in einem Schritt S8 fest, ob die momentane Eintragungspuffernummer einen höchstens speicherbaren Wert N_max übersteigt. Wenn nicht, kehrt die Steuerung für eine weitere Eintragungsverarbei­ tung zum Schritt S2 zurück. Wenn der Höchstwert N_max überschritten wird, schickt die Steuerschaltung 16 an die Spracherkennungsschaltung 15 einen Befehl zum Beenden der Sprachspeicherbetriebsart, so daß in einem Schritt S9 die Sprachspeicherbetriebsart beendet wird. Dann kehrt die Steuerung zum Schritt S2 zurück. Die oben beschriebene Verarbeitung stellt die Sprachspeicherbetriebsart für einen Sprachbefehl dar.

Wenn im Schritt S3 die Sprachspeicherbetriebsart vom Be­ triebswahlschalter 13 nicht angezeigt wird, d. h. wenn im Schritt S3 vom Betriebswahlschalter die Spracherkennungs­ betriebsart angezeigt wird, gibt die Steuerschaltung 16 in einem Schritt S10 an die Spracherkennungsschaltung 15 einen Spracherkennungsbefehl aus. Nun führt die Spracher­ kennungsschaltung 15 in einem Schritt S11 im Spracherken­ nungsprozessor 22 eine Spracherkennungsverarbeitung aus, wie sie oben mit Bezug auf Fig. 8 beschrieben worden ist. Das bedeutet, daß der Abstand D zwischen den Daten des eingegebenen Sprachbefehls und den Standardmusterdaten bestimmt wird, um eine Ähnlichkeit zwischen diesen Daten festzustellen.

Die Steuerschaltung 16 liest in einem Schritt S12 ein (nicht gezeigtes) Statusregister in der Spracherkennungs­ schaltung 15, um festzustellen, ob die Spracherkennung des eingegebenen Sprachbefehls beendet ist. Wenn sie noch nicht beendet ist, werden die Schritte S11 und S12 so­ lange wiederholt, bis sie beendet ist. Wenn die Spracher­ kennung beendet ist, stellt die Steuerschaltung 16 in ei­ nem Schritt S13 fest, ob die Daten des eingegebenen Sprachbefehls mit den Standardmusterdaten übereinstimmen, d. h. ob der Abstand D in einen vorgegebenen Abstandsbe­ reich fällt. Wenn die Daten des eingegebenen Sprachbe­ fehls mit den Standardmusterdaten im Schritt S13 überein­ stimmen, speichert die Steuerschaltung 16 in einem Schritt S14 vorübergehend die erkannten Daten in einem (nicht gezeigten) Speicher. Dann stellt die Steuerschal­ tung 16 in einem Schritt S15 fest, ob der Sprechschalter 12 gedrückt ist, d. h. ob weiterhin ein Sprachbefehl ein­ gegeben wird. Dieser Schritt dient der Feststellung, ob ein zusammengesetzter Sprachbefehl, der eine Kombination von Sprachbefehlen umfaßt, eingegeben wird. Mit ihm wird ermittelt, ob ein Betriebssteuersignal S_C ausgegeben wird oder nicht. Wenn der Sprechschalter 12 gedrückt ist, kehrt die Steuerung zum Schritt S11 zurück, anschließend wird die Spracherkennungsverarbeitung in den Schritten S11 bis S15 erneut ausgeführt.

Wenn der Sprechschalter 12 nicht gedrückt ist, wiederholt der Befehlsdekoder 19 in der Steuerschaltung 16 die Schritte S11 bis S15 anhand einer Kombination von im Speicher gespeicherten erkannten Daten, wodurch der zu­ sammengesetzte Sprachbefehl dekodiert wird. Dann erzeugt die Steuerschaltung 16 ein dem dekodierten zusammenge­ setzten Sprachbefehl entsprechendes Fernbedienungs-Be­ fehlssignal S_R und gibt in einem Schritt S16 dieses Fern­ bedienungs-Befehlssignal S_R an die Sendeschaltung 17. Wenn die zuerst gespeicherten Erkennungsdaten einen Ein­ heits-Sprachbefehl "CD" darstellen, und wenn daraufhin keine weiteren erkannten Daten gespeichert werden, hat der Sprachbefehl die Bedeutung, daß die Leistungsversor­ gung eines CD-Spielers eingeschaltet werden soll, so daß die Steuerschaltung 16 ein Fernbedienungs-Befehlssignal S_R für diesen Zweck erzeugt. Wenn jedoch nach den den Einheits-Sprachbefehl "CD" anzeigenden erkannten Daten den Sprachbefehl "PLAY" darstellende Erkennungsdaten ge­ speichert werden, stellt der Sprachbefehl einen zusammen­ gesetzten Sprachbefehl dar und hat die Bedeutung, daß der CD-Spieler in den Wiedergabemodus versetzt werden soll, so daß die Steuerschaltung 16 ein Fernbedienungs-Befehls­ signal S_R mit diesem Zweck erzeugt. Auf die gleiche Weise werden eine Mehrzahl von erkannten Daten gespeichert, wo­ bei die Reihenfolge, in der die erkannten Daten gespei­ chert werden, und die Anzahl der gespeicherten erkannten Daten durch den Befehlsdekoder 19 bestimmt werden. Auf der Grundlage dieser bestimmten Daten gibt die Steuer­ schaltung 16 ein Fernbedienungs-Befehlssignal S_R aus. Auf diese Weise können mit weniger Erkennungsdaten mehr Steu­ erfunktionen erzielt werden. In dem Fall, in dem Zahlen und Buchstaben als erkannte Daten verwendet werden, ist es möglich, eine der Anzahl der möglichen Permutationen zwischen diesen Zahlen und Buchstaben entsprechende An­ zahl von Steuerfunktionen auszuführen. (Diese Anzahl von Permutationen ist durch nPr gegeben, wobei n die Anzahl der eingetragenen Erkennungsdaten und r die Anzahl der kombinierten Erkennungsdaten ist) .

Aufgrund des Fernbedienungs-Befehlssignals S_R sendet die Sendeschaltung 17 in einem Schritt S17 ein Fernbedie­ nungssignal R_C aus, anschließend kehrt die Steuerung zum Schritt S2 zurück.

Wenn die Daten des eingegebenen Sprachbefehls im Schritt S13 nicht mit den Standardmusterdaten übereinstimmen, stellt die Steuerschaltung in einem Schritt S18 fest, ob die Erkennungsdaten in dem (nicht gezeigten) Speicher ge­ speichert sind. Wenn verwendbare Erkennungsdaten gespei­ chert sind, führt die Steuerschaltung 16 die Schritte S16 und S17 aus und gibt ein Fernbedienungs-Befehlssignal S_R aus.

Wenn im Schritt S18 festgestellt wird, daß keine verwend­ baren Erkennungsdaten gespeichert sind, führt die Steuer­ schaltung 16 in einem Schritt S19 eine Fehlerverarbeitung wie etwa die Erzeugung eines Summtons aus, woraufhin die Steuerung zum Schritt S2 zurückkehrt.

Da der Befehlsdekoder eine Mehrzahl von Sprachbefehlen, die einen zusammengesetzten Sprachbefehl bilden, dekodie­ ren kann, und den Sender zum Aussenden eines dem zusam­ mengesetzten Sprachbefehl entsprechenden Fernbedienungs­ signals aktiviert, kann das sprachgesteuerte Fernbedie­ nungssystem mit weniger Erkennungsdaten mehr Steuerfunk­ tionen ausführen.

Die Erfindung kann in anderen besonderen Formen ausge­ führt werden, ohne daß von ihrem Geist oder von ihren we­ sentlichen Merkmalen abgewichen wird. Die vorliegenden Ausführungsformen sind daher in jeder Hinsicht als erläu­ ternd und nicht als beschränkend aufzufassen. Der Umfang der Erfindung wird in erster Linie durch die beigefügten Ansprüche und erst in zweiter Linie durch die oben gege­ bene Beschreibung festgelegt. Sämtliche Änderungen, die durch den Bedeutungsgehalt der Patentansprüche abgedeckt sind und in deren Äquivalenzbereich liegen, sollen daher von ihnen umfaßt werden.

Claims (3)

1. Sprachgesteuertes Fernbedienungssystem, mit
einem Mikrophon (M), das einen Sprachbefehl in ein elektrisches Signal umwandelt,
Spracherkennungsmitteln (15), die den Sprachbe­ fehl auf der Grundlage des elektrischen Signals vom Mi­ krophon (M) erkennen und dem Sprachbefehl entsprechende Befehlsdaten erzeugen,
Sendemitteln (17), die auf der Grundlage der Be­ fehlsdaten ein Fernbedienungssignal (R_C) erzeugen und aussenden, und
Leistungsversorgungsmitteln (4, 18), die an die Spracherkennungsmittel (15) und die Sendemittel (17) elektrische Energie liefern, dadurch gekennzeichnet, daß die Spracherkennungsmittel (15) Befehlsdekoder­ mittel (19) umfassen, die einen zusammengesetzten Sprach­ befehl, der eine Kombination von Einheits-Sprachbefehlen umfaßt, dekodieren, und diesem zusammengesetzten Sprach­ befehl entsprechende Befehlsdaten ausgeben.

2. Sprachgesteuertes Fernbedienungssystem gemäß An­ spruch 1, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (11), in dem das Mikrophon (M), die Spracherkennungsmittel (15), die Sendemittel (17), die Leistungsversorgungsmittel (4, 18) und die Befehlsdekodermittel (19) untergebracht sind.

3. Verfahren zum Dekodieren von Sprachbefehlen in einem sprachgesteuerten Fernbedienungssystem, wobei das sprachgesteuerte Fernbedienungssystem einen Sprachbefehl in ein elektrisches Signal umwandelt und den Sprachbefehl auf der Grundlage dieses elektrischen Signals dekodiert, gekennzeichnet durch die Schritte

• a) des Erkennens eines eingegebenen Sprachbe­ fehls,
• b) des Bestimmens, ob die Musterdaten des er­ kannten Sprachbefehls mit Standardmusterdaten überein­ stimmen,
• c) des vorübergehenden Speicherns derjenigen Mu­ sterdaten des Sprachbefehls, die mit den Standardmuster­ daten übereinstimmen,
• d) des Bestimmens, ob der Sprachbefehl fortge­ setzt eingegeben wird,
• e) des Wiederholens der Schritte (a-d), falls der Sprachbefehl fortgesetzt eingegeben wird, und
• f) des Wiederholens der Schritte (a-e) für eine Kombination von gespeicherten Standardmusterdaten eines Sprachbefehls, falls der Sprachbefehl nicht fortge­ setzt eingegeben wird.