Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Fernbedienung von
Autoradios, enthaltend eine Eingabeeinheit zur Eingabe von Befehlen
durch den Benutzer sowie eine Übermittlungseinheit zur Übermittlung der
eingegebenen Befehle an das Autoradio. Weiterhin betrifft die Erfindung
ein Verfahren zur Fernbedienung von Autoradios.
Stand der Technik
Fernbedienungen von Autoradios Art sind bekannt. Sie dienen dazu, die
Steuerung des Autoradios (z.B. Einschalten, Ausschalten, Senderwahl,
Lautstärkeregelung, Klangregelung, Balance) vornehmen zu können, ohne
die am Autoradio selbst befindlichen Bedienungselemente betätigen zu
müssen. Unter der Bezeichnung "Autoradio" sollen dabei im Rahmen der
vorliegenden Anmeldung auch andere im Auto eingesetzte Geräte zur
Tonwiedergabe verstanden werden, insbesondere Kassettenrecorder und
CD-Spieler. Aufgrund der üblicherweise gewählten Anordnung des Autoradios
im Bereich der Mittelkonsole sind die am Autoradio befindlichen
Bedienungselemente nämlich für den Fahrer nur schwer zugänglich. Insbesondere
muss er für ihre Betätigung seine Aufmerksamkeit vorübergehend
vom Fahrgeschehen abwenden. Mit Fernbedienungen lassen sich
die dadurch eintretenden Gefahrensituationen vermeiden. Mit ihnen kann
der Fahrer ohne Loslassen des Lenkrades und ohne dass er die Fahrbahn
aus dem Blickfeld verliert die Steuerung des Autoradios vornehmen. Weiterhin
erlauben Fernbedienungen eine Steuerung des Radios von entfernteren
Orten aus, z.B. von den Rücksitzen oder bei abgestelltem Auto
von außen. Schließlich ist es mit Hilfe einer Fernbedienung auch möglich,
das Autoradio an einem anderen als dem üblicherweise gewählten Platz
im Bereich der Mittelkonsole anzuordnen.
Bekannte Fernbedienungen der eingangs genannten Art enthalten eine
Tastatur als Eingabeeinheit, über welche der Fahrer beziehungsweise der
Benutzer die gewünschten Befehle eintippen kann. Diese Befehle werden
dann von einer Übermittlungseinheit an das Autoradio übermittelt, was
insbesondere drahtlos (per Funk, Ultraschall, Infrarot IR etc.) geschehen
kann. Nachteilig ist dabei jedoch, dass der Fahrer Bewegungen durchführen
muss, die ihn beim Steuern des Fahrzeuges behindern. Er muss gegebenenfalls
sogar eine Hand vom Lenkrad loslassen, um die Fernbedienung
zu ergreifen und zu betätigen. Um die gewünschten Tasten der Tastatur
zu drücken, muss der Fahrer zumindest kurzzeitig seine Aufmerksamkeit
und seinen Blick der Tastatur zuwenden. Hierdurch wird er vom
Fahrgeschehen abgelenkt, was zu gefährlichen Situationen im Straßenverkehr
führen kann. Bekannte Fernbedienungen können somit die mit der
Bedienung eines Autoradios verbundenen Sicherheitsprobleme nur sehr
eingeschränkt vermindern.
Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, eine Vorrichtung und ein
Verfahren zur Fernbedienung von Autoradios zur Verfügung zu stellen, mit
welchen der Komfort und insbesondere die Sicherheit der Fernbedienung
vergrößert wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den in Anspruch 1 angegebenen
Merkmalen gelöst.
Die Vorrichtung zur Fernbedienung eines Autoradios enthält demnach eine
Eingabeeinheit zur Eingabe der Befehle durch den Benutzer sowie eine
Übermittlungseinheit zur Übermittlung dieser eingegebenen Befehle an
das Autoradio. Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabeeinheit
ein Mikrofon zur Aufnahme gesprochener Befehle sowie eine Einheit zur
Spracherkennung aufweist, wobei letztere aus der vom Mikrofon aufgenommenen
Sprache Signalfolgen isolieren, erkennen und einem vorgegebenen
Befehlssatz zuordnen kann. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist es somit möglich, dass der Benutzer seine Befehle auf akustischem
Wege, das heißt insbesondere durch die menschliche Sprache
eingibt. Die gesprochenen Befehle werden vom Mikrofon der Fernbedienung
aufgenommen und in elektrische Signale umgewandelt. Diese elektrischen
Signale können dann in an sich bekannter Weise von einem System
zur Spracherkennung analysiert werden. Bei diesem System kann es
sich zum Beispiel um ein spezielles Mikrochip oder ein geeignetes Softwareprogramm
in Verbindung mit einem Mikroprozessor handeln. Das Spracherkennungssystem
untersucht die vom Mikrofon aufgezeichnete Sprache
auf das Vorhandensein von Signalfolgen, die einem Befehl aus einem
vorgegebenen Befehlssatz von Kommandos für das Autoradio entsprechen.
Im einfachsten Falle geschieht diese Spracherkennung so, dass die
aufgezeichneten Tonsignale mit abgespeicherten Tonsignal-Mustern für
Befehle verglichen werden und dass bei Überschreiten eines Schwellwertes
der Korrelation zwischen den verglichenen Mustern der entsprechende
Befehl des Befehlssatzes als Ergebnis der Erkennung ausgewählt wird.
Wird kein Befehl aus dem Befehlssatz mit ausreichender Sicherheit im
eingesprochenen Text erkannt, so wird kein Kommando an das Autoradio
abgegeben. Gegebenenfalls kann in diesem Falle die Fernbedienung über
ein entsprechendes Signal (zum Beispiel Piepton oder Aufleuchten einer
Leuchtdiode) dem Benutzer signalisieren, dass der eingegebene Befehl
nicht erkannt werden konnte und daher gegebenenfalls zu wiederholen ist.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung lässt sich das Autoradio allein
durch Sprache kontrollieren. Dies ist insbesondere für den Fahrer von
Vorteil, welcher die Steuerung des Radios ohne Loslassen des Lenkrades
und ohne Verringerung der Aufmerksamkeit für den Straßenverkehr bedienen
kann. Es ist offensichtlich, dass sich hierdurch die Sicherheit im
Straßenverkehr erheblich erhöht.
Gegebenenfalls können mehrere Mikrofone an verschiedenen Orten im
Fahrzeug verteilt vorgesehen werden, um aus der Aufnahme der Sprache
von verschiedenen Punkten aus das eigentliche Sprachsignal besser von
störenden Nebengeräuschen diskriminieren zu können. Weiterhin ist es
denkbar, dass die erfindungsgemäße Fernbedienung für ein Autoradio mit
einer Freisprecheinrichtung für ein Autotelefon kombiniert wird, das heißt,
dass das Aufnahmesystem beider Einrichtungen kombiniert wird.
Gemäss Anspruch 2 kann die Übermittlungseinheit insbesondere so ausgestaltet
sein, dass sie drahtlos ihre Befehle an das Autoradio übermittelt.
Die drahtlose Übermittlung hat den Vorteil, dass der Aufenthaltsort der
Fernbedienung innerhalb des Fahrzeuges beliebig ist und problemlos gewechselt
werden kann. Das Autoradio kann daher von quasi jeder beliebigen
Stelle aus bedient werden, insbesondere auch von den Rücksitzen
oder von außen. Als Mittel für eine drahtlose Übermittlung kommen insbesondere
Infrarotlicht IR, Ultraschall, Funk oder dergleichen in Frage. Die
Übermittlungseinheit kann abweichend hiervon natürlich auch durch eine
feste Verkabelung mit dem Autoradio verbunden sein, was insbesondere
dann in Frage kommt, wenn die Fernbedienung an einem festen Platz im
Fahrzeug angeordnet werden soll. Die feste Verkabelung hat den Vorteil,
dass sie kostengünstiger und im allgemeinen weniger störanfällig ist. Ferner
kann die Energieversorgung der Fernbedienung in diesem Falle über
die Verkabelung erfolgen.
Gemäss Anspruch 3 kann das Mikrofon der erfindungsgemäßen Vorrichtung
am Lenkrad des Fahrzeuges angeordnet sein. Insbesondere kann
das Mikrofon dabei in das Lenkrad integriert sein. Vorzugsweise ist nicht
nur das Mikrofon, sondern die komplette Vorrichtung zur Fernbedienung
derart am Lenkrad angeordnet. Eine solche Anordnung hat den Vorteil,
dass sich das Mikrofon in Nähe zum Fahrer befindet, so dass eine qualitativ
gute Aufnahme der gesprochenen Befehle möglich ist, ohne dass das
Mikrofon dem Fahrer störend im Wege steht.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung gemäss Anspruch 4 enthält die Vorrichtung
einen Aktivierungstaster beziehungsweise einen Aktivierungsschalter,
über welchen die Aufzeichnung der Sprachsignale und die Spracherkennung
eingeschaltet und ausgeschaltet werden können. Das System
arbeitet nur dann und versucht nur dann Befehle aus eingegebener
Sprache zu erkennen, wenn der Taster gedrückt ist beziehungsweise
wenn der Schalter vorher betätigt wurde. Auf diese Weise kann verhindert
werden, dass das System durch Fehlinterpretation von Nebengeräuschen
oder einer im Fahrzeug geführten Unterhaltung fälschlicherweise Befehle
an das Autoradio übermittelt. Voraussetzung für die Aktivität der Fernbedienung
ist dann nämlich, dass der Fahrer oder ein anderer Benutzer dieses
System zuvor über den mechanischen Taster beziehungsweise
Schalter aktiviert hat. Eine derartige mechanische Aktivierung bringt keine
gravierenden Nachteile für die Verkehrssicherheit mit sich, da lediglich ein
einziger Taster/Schalter zu drücken ist. Der Fahrer muss also nicht seinen
Blick von der Fahrbahn abwenden, um das richtige Element aus einem
Tastaturfeld auszuwählen. Vielmehr kann er ohne hinzusehen das Betätigungselement
bedienen. Dies gilt insbesondere dann, wenn der Knopf an
einem festen Ort im Fahrzeug wie z.B. dem Lenkrad angeordnet ist.
Gemäss Anspruch 5 kann die Fernbedienung auch eine Eingabetastatur
zur Eingabe von Befehlen enthalten. Das heißt, dass die Fernbedienung
eine Kombination aus einer herkömmlichen Fernbedienung mit Tastatur
und einer erfindungsgemäßen Fernbedienung mit Spracheingabe ist. Die
Tastatur kann alternativ zur Spracheingabe verwendet werden, wenn deren
Vorteile nicht benötigt werden. Dies ist insbesondere bei Betätigung
der Fernbedienung durch andere Fahrzeuginsassen als den Fahrer oder
bei stehendem Fahrzeug der Fall. Die Eingabe über die Tastatur kann
dann den Vorteil haben, dass sie eine schnellere Bedienung erlaubt und
dass eventuelle Probleme mit der Spracherkennung vermieden werden.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung gemäss Anspruch 6 enthält die Vorrichtung
zur Fernbedienung einen Speicher, in welchem Sprachmuster
des Benutzers als Referenz für die Spracherkennung abgespeichert sind.
Die Verwendung solcher Referenzmuster hat den Vorteil, dass sich die
Spracherkennungseinheit auf den Benutzer individuell einstellen kann,
wodurch die Fehlerquote der Befehlserkennung deutlich verringert wird.
Ferner kann auf diese Weise verhindert werden, dass nicht-autorisierte
Personen das Autoradio über die Fernbedienung steuern. Die Verwendung
von Referenzmustern hat weiterhin den Vorteil, dass der Benutzer
weitgehend selbst auswählen kann, über welchen Sprachbefehl (oder
welche Tonfolge) er welche Funktion hervorrufen möchte. So kann er beispielsweise
durch Äußerung eines bestimmten Sendernamens das Radio
dazu veranlassen, den Empfang auf eine bestimmte Frequenz einzustellen.
Ein weiterer Vorteil der Spracheingabe besteht somit darin, dass die
Anzahl der übermittelbaren Befehle erheblich größer sein kann als bei einer
Tastatur und dass die Eingabe erheblich nutzerfreundlicher erfolgen
kann.
Das Abspeichern der Sprachmuster des Benutzers kann in einer gesonderten
Sitzung vor Inbetriebnahme der Fernbedienung erfolgen. Es ist dabei
möglich, jederzeit durch Änderung der Referenzmuster das Verhalten
der Fernbedienung zu ändern und diese z.B. auf einen anderen Benutzer
abzustimmen.
Zur Erfindung gehört weiterhin ein Verfahren zur Fernbedienung eines
Autoradios, bei welchem einer Spracheingabe des Benutzers mindestens
ein Befehl aus einem Befehlssatz zugeordnet und dann das dem Befehl
entsprechende Kommando an das Autoradio übermittelt wird. Unter der
Zuordnung der Befehle soll dabei insbesondere der Fall eingeschlossen
sein, dass ein Befehl auswählbar ist, welcher kein Kommando beziehungsweise
keine Veränderungen am Autoradio auslöst ("no operation"
Befehl). Dieser Befehl wird insbesondere dann zugeordnet, wenn die
Spracherkennung aus den eingegebenen Tonsignalen nicht mit der notwendigen
Sicherheit einen bestimmten aktiven Befehl erkennen konnte.
Mit dem genannten Verfahren lassen sich die oben im Zusammenhang mit
der Vorrichtung zur Fernbedienung geschilderten Vorteile erzielen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im folgenden wird die Erfindung mit Hilfe der Figuren beispielhaft erläutert.
Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Fernbedienung als Handgerät und im Lenkrad integriert;
- Fig. 2
- die Kombination mit einer herkömmlichen Fernbedienung als
Handgerät und im Lenkrad integriert;
- Fig. 3
- eine Fernbedienung mit drahtgebundener Übertragung;
- Fig. 4
- ein Prinzipschaltbild der Fernbedienung.
Bester Weg zur Ausführung der Erfindung
Fig. 1 zeigt im linken Teil eine erfindungsgemäße Fernbedienung 200,
welche als in der Hand zu haltendes Gerät ausgestaltet ist. Das Gerät
enthält ein Mikrofon 10, über welches die Spracheingabe des Benutzers
aufgezeichnet werden kann. Über eine Einheit zur Spracherkennung werden
die in elektrische Signale umgewandelten Tonsignale auf Muster abgesucht,
welche Befehlen aus einem vorgegebenen und abgespeicherten
Befehlssatz entsprechen. Wenn ein solcher Befehl mit hinreichender Sicherheit
erkannt wird, wird ein entsprechendes Kommando in codierter
Form an das Autoradio (oder ein anderes Audiogerät im Auto) übermittelt.
Die Übermittlung kann dabei insbesondere mit Hilfe von Infrarotsignalen
IR drahtlos erfolgen.
In Fig. 1 ist weiterhin ein Eingabedruckknopf 11 erkennbar, welcher gedrückt
werden muss, damit die Fernbedienung 200 aktiv ist. Das heißt,
dass diese nur solange Sprache aufzeichnet, analysiert und gegebenenfalls
Kommandos an das Autoradio weitergibt, wie der Knopf 11 betätigt
wird. Auf diese Weise wird verhindert, dass Nebengeräusche oder dergleichen
unerwünschterweise als Kommandos interpretiert werden und die
Einstellung des Radios verändern können.
Im rechten Teil von Fig. 1 ist die entsprechende Fernbedienung 201 dargestellt,
welche in das Lenkrad des Autos integriert ist. Eine derartige Anordnung
hat den Vorteil, dass sich das Mikrofon in großer Nähe zum Mund
des Fahrers befindet und daher verhältnismäßig störungsfrei dessen
Sprache aufzeichnen kann. Ferner ist der Eingabeknopf 11 gut erreichbar
und zum Beispiel mit dem Daumen betätigbar, ohne dass der Fahrer die
Hand vom Lenkrad nehmen muss.
Da mit der erfindungsgemäßen Fernbedienung das Autoradio per Sprache
bedient werden kann, werden Gefahren durch ein Loslassen des Lenkrades
beziehungsweise eine Reduzierung der Aufmerksamkeit für den Straßenverkehr
vermieden. Weiterhin können durch die Spracheingabe mehr
Befehle als bei einer Tastatur an das Autoradio übermittelt werden. Auch
ist die Zuordnung zwischen einem Sprachbefehl und dem an das Radio
abgegebenen Kommando sehr flexibel. Schließlich ist zu beachten, dass
auf Seiten des Radios keine Veränderungen notwendig sind, da die
(drahtlose oder drahtgebundene) Übermittlung der Kommandos wie bei
herkömmlichen Systemen vorgenommen werden kann.
In Fig. 2 ist die Kombination einer erfindungsgemäßen sprachgestützten
Fernbedienung mit einer herkömmlichen Fernbedienung dargestellt, bei
welcher die Eingabe der Befehle über eine Tastatur 12 erfolgt. Durch die
Kombination beider Eingabearten können deren Vorteile kombiniert werden.
Die Tastatur erlaubt eine Fernbedienung des Autoradios auch dann,
wenn die Spracherkennung ausgefallen sein sollte (zum Beispiel bei Heiserkeit
des Fahrers oder Bedienung durch einen anderen Benutzer als
den, der das Sprachtraining vorgenommen hat).
In Fig. 3 ist die drahtgebundene Kopplung einer erfindungsgemäßen
Fernbedienung 204 mit dem Anschlussstecker 14 eines Autoradios dargestellt.
Die Verbindung erfolgt dabei über ein geeignetes Kabel 13. Bei dem
Stecker 14 kann es sich insbesondere um einen genormten Stecker des
Autoradios (zum Beispiel ISO-Anschlusskasten) handeln. Eine drahtgebundene
Kopplung zwischen Fernbedienung und Autoradio hat den Vorteil,
dass sie weniger störanfällig ist und dass hierüber auch eine Energieversorgung
der Fernbedienung erfolgen kann.
In Fig. 4 ist das Funktionsprinzip der erfindungsgemäßen Fernbedienung
schematisch wiedergegeben. Von dem Mikrofon 100 werden die akustischen
Signale aus der Spracheingabe des Benutzers in elektrische Signale
(NF-Signale) umgewandelt. Das Mikrofon 100 ist mit einem Analog/Digital-Wandler
105 verbunden, welcher das NF-Signal in ein Digitalsignal
umwandelt.
Der A/D-Wandler 105 ist ausgangsseitig mit dem Eingang einer Steuereinheit
110 verbunden. Diese steht ferner mit einem Speicher 115 in Verbindung,
in welchem Referenzsprachmuster für die zur Verfügung stehenden
Befehle des Befehlssatzes abgelegt sind. Durch Vergleich der vom
A/D-Wandler 105 übermittelten Signale mit den Referenzmustern aus dem
Speicher 115 kann die Spracherkennungseinheit 110 einen gesprochenen
Befehl erkennen und einem bestimmten Befehl aus dem Befehlssatz zuordnen.
Für die Übertragung des so erkannten Befehls als Kommando an das
Autoradio sind in Fig. 4 sowohl die drahtgebundene als auch die drahtlose
Variante dargestellt. Bei der drahtlosen Übertragung wird das von der
Spracherkennungseinheit 110 erkannte Kommando über eine Verbindungsleitung
an eine Infrarotsenderdiode 120 übertragen. Von dieser wird
das Kommando mit einer geeigneten Codierung an eine Infrarotempfängerdiode
125 im Autoradio übermittelt, welche aus dem empfangenen Signal
das dazugehörige Kommando decodiert und an die Steuereinheit 130
des Autoradios weiterleitet. Alternativ hierzu kann die Übertragung des
Kommandos auch über ein Businterface 135 der Fernbedienung 205 erfolgen,
welches eingangsseitig mit der Spracherkennungseinheit 110 verbunden
ist und welches ausgangsseitig über ein Verbindungskabel mit der
Steuereinheit 130 des Autoradios gekoppelt ist. Die Steuereinheit 130
sorgt dann im Autoradio für die Umsetzung der übermittelten Befehle.
Die Spracherkennung innerhalb der erfindungsgemäßen Fernbedienung
kann nach bekannten Verfahren erfolgen. Um sie zu verfeinern, kann der
Benutzer zum Beispiel Sprachbefehle der Reihe nach in das Mikrofon
sprechen oder einen vorgegebenen Text vorlesen. Auf diese Weise können
Referenzmuster gebildet und in einem dauerhaften Speicher abgelegt
werden, welche es der Spracherkennung erlauben, sich auf die individuellen
Charakteristika der Sprache des Benutzers einzustellen. Die Eingabe
der Referenzmuster kann dabei zum Beispiel über die Eingabetaste gesteuert
werden. Zum Beispiel muss diese für eine Eingabe gedrückt gehalten
werden. Soll die Eingabe wiederholt werden, so kann die Eingabetaste
zum Beispiel dreimal hintereinander betätigt werden müssen (als
Rückmeldung kann zum Beispiel ein Piepton ausgelöst werden). Danach
kann der Benutzer eine erneute Eingabe starten.