JP2577537B2 - 位置従属の言語コマンドを実行する方法及びコンピュータ制御システム - Google Patents

位置従属の言語コマンドを実行する方法及びコンピュータ制御システム

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般に改良されたコンピ
ュータに基づいた制御システム (以下、コンピュータ制
御システムという)、 特に言語コマンドを用いて作動で
きる改良されたコンピュータ制御システムに関する。よ
り詳しくは、本発明はコンピュータ制御システムで位置
従属の言語コマンドを実行する方法及びシステムに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】最近の社会ではコンピュータの使用が次
第に普及しつつある。いわゆるパーソナルコンピュータ
の導入は通常の消費者の計算能力を大幅に高めている。
これらのコンピュータが一般化されるにつれて、消費者
はこの計算能力に関して更に多くのアプリケーションを
使用できる。
【０００３】例えば、ワード処理、数学計算及びコンピ
ュータ支援設計又は製造アプリケーションに加えて、現
代の家庭における種々の機能を制御するためにパーソナ
ルコンピュータの利用が増大している。前記装置をユー
ザがより使い易いものにするために、多くの分野でユー
ザとコンピュータの間のインターフェースが急速に発展
している。
【０００４】ユーザ及びコンピュータの間のインターフ
ェースの複雑さを減らす１つの手法は直観的なインター
フェース手法の利用であり、計算機技術の当業者には容
易に理解される。図形ユーザインターフェース又は言語
コマンドインターフェースのような直観的なインターフ
ェースが次第に一般化されつつある。例えば、選択され
た語又は句を認識するようにコンピュータシステムを訓
練することができる音声認識ソフトウェアが今日では存
在している。現在では、この技術の一例が自動車内に取
付けられたセルラー（cellular）方式電話で使用でき
る。ユーザは言語コマンドを用いて、特定位置又は指定
番号を、セルラー方式電話システムへの当該データの手
動入力を要せずに自動的にダイヤルし、システム効率及
び自動車を運転中のユーザの安全性を大幅に高めること
ができる。
【０００５】言語（verbal）コマンドインターフェース
と関連した類似のアプリケーションで、いわゆるスマー
トハウス(smart house)を生成するためにコンピュータ
を使用することも提案されているが、このようなアプリ
ケーションでコンピュータを用いて制御する位置及び機
能の数は、一般に電話システム内にある機能又は他の簡
単なアプリケーションをいくらか上回っている。スマー
トハウス内で実現されたコンピュータ制御システムは、
音声制御により操作される照明又は警報システムのよう
な設備電気システムを使用可能にする。
【０００６】既知の音声制御システムは一意的な機能毎
に一意的なコマンドを必要とするので、このようなシス
テムは前記ハウス即ちシステム設置領域内の異なる領域
で類似の機能を作動させるために異なるコマンドを必要
とする。例えば、ハウスの１つの寝室内に取付けられた
照明器具を作動させるために一意的なコマンドが要求さ
れ、そして前記ハウス内の別の寝室内の照明システムを
作動させるためには異なる一意的なコマンドが要求され
る。この要求が複雑さを増すのは、より多数の言語コマ
ンドを認識するように前記システムを訓練する必要性に
よるものであり、従ってシステムメモリ要求及び処理の
複雑さが大幅に増える。
【０００７】よって、位置従属の方法で言語コマンドを
用いるコンピュータ制御システムが提供されることが望
ましい。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の第１の目的は
改良されたコンピュータ制御システムを提供することに
ある。
【０００９】本発明の第２の目的は言語コマンドを用い
て作動できる改良されたコンピュータ制御システムを提
供することにある。
【００１０】本発明の第３の目的はコンピュータ制御シ
ステム内で位置従属の言語コマンドを実行する改良され
た方法及びシステムを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前述の目的は以下に説明
するように達成される。複数の物理位置を有するシステ
ム設置場所内のコンピュータ制御システム内で位置従属
の言語コマンドを実行する方法及びシステムが開示され
る。各々の物理位置で指定機能、例えば照明器具又は警
報装置は選択された言語コマンドにより制御できる。各
言語コマンドの発声を検知するために前記システム設置
場所内の各ルーム又は物理位置でマイクロホンが用いら
れ、そして当該コマンドが検知される物理位置毎に各言
語コマンドのボリュームが決定される。その後、検知さ
れた言語コマンドの最高のボリュームを有する物理位置
が識別され、そして前記指定機能が当該位置においての
み制御される。異なる物理位置で複数の話者が同時に同
じ言語コマンドを発声する場合には、最大ボリュームの
位置が話者毎に決定され、そして各話者と関連した最大
ボリューム位置においてのみ前記指定機能が制御され
る。このように、位置従属の方法でシステム設置場所内
の複数の位置における同一の機能を制御するために単一
の言語コマンドを用いることができる。
【００１２】本発明の前記及びその他の目的、特性及び
利点は以下の詳細な記述で明白になるであろう。
【００１３】
【実施例】図１は本発明の方法及びシステムに従ってハ
ウス10内に取付けられたコンピュータ制御システムを示
す。図示のように、ハウス10は十分な数のルーム、即ち
ルーム12、14、16、18、20、22、24、26及び28のような
別々の物理位置を備えることがある。これらのルームの
各々における中心的な位置には、言語コマンド検知装
置、例えばマイクロホンが配置される。ルーム12にはマ
イクロホン32が配置される。ルーム14にはマイクロホン
34が配置され、そして前述の各ルームにはそれぞれ対応
するマイクロホンが配置され、それらは当該物理位置で
発声された言語コマンドを検知するのに使用できる。
【００１４】説明上、照明器具はハウス10内の各ルーム
又は物理位置に示される。従って、照明装置52はルーム
12の中に配置される。同様に、本発明のコンピュータ制
御システムによる指定機能の制御を示すために照明器具
が用いられているが、実質的に本発明の精神及び意図か
ら逸脱せずに、本発明の方法及びシステムを用いて警報
システム、器械又は他の類似の機能を制御できることも
当業者は理解するであろう。
【００１５】ハウス10内の中央部の位置にはコンピュー
タ70が配置される。コンピュータ70はいわゆるパーソナ
ルコンピュータのような任意の適切なコンピュータ、例
えばIBM 社 (ニューヨーク州アーモンク) 製造のパーソ
ナルシステム/2（PS/2:商標）コンピュータを用いて実
現できる。
【００１６】本明細書に示すように、本発明のコンピュ
ータ制御システムが制御する各指定機能とコンピュータ
70の間に機能制御バスが設けられる。前記機能制御バス
は、いわゆる "ハードワイヤード" バス、又はコンピュ
ータ70に関連した設けられた無線周波送信機により遠隔
操作できる各指定機能位置に配置された一連の無線周波
受信機を構成することが当業者に理解されるであろう。
更に、本明細書で詳細に説明するような、ハウス10内の
各マイクロホンの出力とコンピュータ70を結合する回路
が設けられるが、これは図１には図示されない。
【００１７】図２は本発明のコンピュータ制御システム
の主要構成素子を示す高レベルブロック図を示す。図示
のように、マイクロホン32〜48の各々はアナログ・ディ
ジタル変換器72と結合させることが望ましい。もちろ
ん、本明細書の参照により、ディジタル形式への変換は
不要であるが、コンピュータ内のディジタル値の操作に
より種々の利点が提供されることが当業者に理解される
であろう。
【００１８】次に、アナログ・ディジタル変換器72の各
々の出力が直列化器74に結合される。アナログ・ディジ
タル変換器72の各々の出力をコンピュータ70との結合に
適した形式に配列できる適切な回路を用いて直列化器74
を設けることがある。更に、図示された本発明の実施例
では、マイクロホン32〜48を用いて検知された複数の言
語コマンドが実質的に同時発声であるかどうかを判定
し、１つの発声が複数のマイクロホンで検知されたこと
を示すために、直列化器74がアナログ・ディジタル変換
器72の各々の出力に関連するタイムスタンプ値を提供す
ることが望ましい。もちろん、アナログ・ディジタル変
換器72の各々の出力を直列化器74を介してコンピュータ
70に結合させる際に若干の時間差が必然的に起きること
が当業者に理解されるであろう。しかしながら、本発明
では、検知された別の発声の数ミリ秒の範囲内に起きる
発声が全て同時発声と見なされる。
【００１９】次に、コンピュータ70は予め記憶された言
語コマンドテンプレートと比較してアナログ・ディジタ
ル変換器72の各々の出力を分析する。前記テンプレート
は、マイクロホン32〜48で検知された言語コマンドが、
このシステムで訓練された言語コマンドとして認識され
るかどうかを判定するために用いられる。すなわち、言
語コマンドを用いるコンピュータ制御システムにより認
識されるべき言語コマンドを訓練する訓練用テンプレー
トの生成は簡単なことであり、そして言語コマンドに複
数のテンプレートの生成、公称値を満たすテンプレート
の平均化、及び当該公称テンプレートからの許容される
偏差の指定を含むだけであることが音声認識技術の当業
者に理解されるであろう。
【００２０】次に、マイクロホン32〜48で検知された言
語コマンドが認識可能な言語コマンドであると判定され
た後、コンピュータ70は前記検知された言語コマンドが
二人以上の話者による発声を含むかどうかを判定するた
めにも用いられる。ハウス10内の別々の領域にいる二人
の話者が実質的に同時に同種の言語コマンドを発声しう
るように企図されるので、検知された言語コマンドを複
数の話者が発声したかどうかを判定することが重要であ
る。すなわち、このようなシステムで複数の話者を検知
することは、特定の言語コマンドを認識するために用い
られた音声認識テンプレートが、別の位置で別の話者か
らの言語コマンドを認識するために用いられた音声認識
テンプレートと同じであるかどうかを判定するだけの問
題であることが音声認識技術の当業者に理解されるであ
ろう。更に、言語コマンドを認識する１つの一般的なテ
ンプレートを用いるシステムでは、個々の話者の間に十
分に聞き取れる相違があるので複数の話者の存在を容易
に認識することができる。
【００２１】次に、本発明の重要な特徴に従って、マイ
クロホン32〜48で検知された言語コマンドの各々の、特
定の言語コマンドの最大ボリュームを所有する、物理位
置を決定する振幅比較ソフトウェア78がコンピュータ70
内で実行される。即ち、一人の話者の場合には、１つの
物理位置が言語コマンドの最大ボリュームを検知し、又
は複数の話者が同時に言語コマンドを発声する場合に
は、前記位置は各個の話者に関連した最大ボリュームを
有する。その後、前述のように、ワイヤードバス又は無
線周波リンクを介して指定機能を制御する制御信号が機
能制御バス80を介して出力される。
【００２２】このように、本発明の方法及びシステムに
従って、本システム内で検知された言語コマンドが分析
され、最大ボリュームが生じる物理位置が検知され、そ
の後、コンピュータ70は当該言語コマンドに関連した特
定の機能を当該位置においてのみ制御する。このよう
に、特定の照明器具の言語仕様、及び言語コマンドの位
置非従属の解釈が生ずる複雑さの増大を必要としない、
ハウス10内の任意のルーム内の照明器具を制御する簡単
なコマンド"LIGHT ON" (ライトオン) を用いることがで
きる。
【００２３】最後に、図３はコンピュータ内で本発明の
方法及びシステムを実現するプロセスを示す高レベル論
理流れ図を示す。図示のように、このプロセスはブロッ
ク100 で開始されてブロック102 に進む。ブロック102
は起こりうる言語コマンドが検知されたかどうかを判定
する。もし検知されていなければ、システムは起こりう
るコマンドが検知される時点までブロック102 のプロセ
スを反復する。ひとたび言語コマンドが検知されれば、
プロセスはブロック104 に進む。
【００２４】一連の検知された言語コマンドの発声が実
質的に同時であると解釈されるかどうかを判定するため
に、ブロック104 は起こりうる言語コマンドの各々のタ
イムスタンプを生成する。そしてプロセスはブロック10
6 に進む。ブロック106 は検知された言語コマンドが本
発明のコンピュータ制御システムの適切な言語コマンド
として認識されるかどうかを判定する。もしそのように
判定されなければ、前記認識が得られるまで、プロセス
は反復してブロック102 に戻り、起こりうる次の言語コ
マンドの生起を待つ。
【００２５】ブロック106 で言語コマンドが認識される
と、プロセスはブロック108 に進む。ブロック108 は認
識された言語コマンドが一人の話者からの１つのコマン
ドであるかどうかを判定する。前述のように、これが達
成されるのは、単一の発声の範囲内で検知された種々の
言語コマンドへの対応として複数の認識テンプレートが
識別されたと判定されるか、又は話者が独立している音
声認識プロセスの場合に、複数のアナログ・ディジタル
変換器72の出力の種々の相違が認識されることによる。
認識された言語コマンドが一人の話者から発声された場
合には、プロセスはブロック110 に進む。
【００２６】ブロック110 は言語コマンドの最大ボリュ
ームの位置を決定する。もちろん、これは言語コマンド
のグループの間で実質的に同時に生じる最大ディジタル
値との比較により簡単且つ効率的に達成することができ
る。その後、プロセスはブロック112 に進む。ブロック
112 は最大ボリューム位置においてのみ指定機能を制御
する。そしてプロセスはブロック114 でリターンする。
【００２７】ブロック108 で、複数の話者が実質的に同
時に１つのコマンドを発声したと判定された場合には、
プロセスはブロック116 に進む。ブロック116 は識別さ
れた話者毎の最大ボリューム位置を決定する。そしてプ
ロセスはブロック118 に進み、特定の話者に関連した各
最大ボリューム位置で指定機能を制御する。そしてプロ
セスはブロック114 でリターンする。
【００２８】以上の説明により、本発明によりコンピュ
ータ制御システム内で位置従属の言語コマンド実行シス
テムを実現するための簡単且つ効率的な手法が提供され
ることを当業者は理解するであろう。システム設置場所
内の複数の物理位置で起こりうる各言語コマンドを検出
し、そして最大の検出ボリュームを有する物理位置での
み指定機能を制御することにより、本発明の方法及びシ
ステムは言語コマンドシステムの複雑さを大幅に減らす
と同時にその効率を高める。
【００２９】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
【００３０】(１) システム設置場所内の複数の物理位
置毎に少なくとも指定機能を制御するためにユーザによ
り発声された位置従属の言語コマンドをコンピュータ制
御システムで用いる方法であって、前記システム設置場
所内の前記複数の物理位置の各々で言語コマンドを検知
するステップと、前記システム設置場所内の複数の物理
位置毎に前記言語コマンドのボリュームを決定するステ
ップと、前記検知された言語コマンドの最高のボリュー
ムを有する前記システム設置場所内の選択された物理位
置を識別するステップと、前記選択された物理位置のみ
で前記指定機能を制御するステップとを含む方法。
【００３１】(２) 実質的に同時に言語コマンドを発声
するユーザの数を決定するために前記システム設置場所
内の複数の物理位置の各々で検知された各言語コマンド
を比較するステップを更に含む、ユーザにより発声され
た位置従属の言語コマンドをコンピュータ制御システム
で用いる、請求項１に記載の方法。
【００３２】(３) 前記検知された言語コマンドの最高
のボリュームを有する前記システム設置場所内の選択さ
れた物理位置を識別する前記ステップは、前記数のユー
ザの各々により発声された各々の検知された言語コマン
ドの最高のボリュームを有する前記システム設置場所内
の選択された物理位置を識別するステップを含む、ユー
ザにより発声された位置従属の言語コマンドをコンピュ
ータ制御システムで用いる、請求項２に記載の方法。
【００３３】(４） 前記数のユーザの各々により発声さ
れた各々の検知された言語コマンドの最高のボリューム
を有する前記システム設置場所内の前記選択された物理
位置においてのみ前記指定された機能を制御するステッ
プを更に含む、ユーザにより発声された位置従属の言語
コマンドをコンピュータ制御システムで用いる、請求項
３に記載の方法。
【００３４】(５) システム設置場所内の複数の物理位
置毎に少なくとも指定機能を制御するためにユーザによ
り発声された位置従属の言語コマンドを用いるコンピュ
ータ制御システムであって、前記システム設置場所内の
複数の物理位置の各々で言語コマンドを検知する手段
と、前記システム設置場所内の前記複数の物理位置毎に
前記言語コマンドのボリュームを決定する手段と、前記
検知された言語コマンドの最高のボリュームを有する前
記システム設置場所内の選択された物理位置を識別する
手段と、前記選択された物理位置のみで前記指定機能を
制御する手段とを備えるコンピュータ制御システム。
【００３５】(６) 前記言語コマンドを実質的に同時に
発声するユーザの数を決定するために前記システム設置
場所内の複数の物理位置の各々で検知された各言語コマ
ンドを比較する手段を更に備える、請求項５に記載のコ
ンピュータ制御システムでユーザにより発声された位置
従属の言語コマンドを用いる方法。
【００３６】(７) 前記検知された言語コマンドの最高
のボリュームを有する前記システム設置場所内の選択さ
れた物理位置を識別する前記手段は、前記数のユーザの
各々により発声された各々の検知された言語コマンドの
最高のボリュームを有する前記システム設置場所内の選
択された物理位置を識別する手段を備える、請求項６に
記載のコンピュータ制御システムでユーザにより発声さ
れた位置従属の言語コマンドを用いる方法。
【００３７】(８) 前記数のユーザの各々により発声さ
れた各々の検知された言語コマンドの最高のボリューム
を有する前記システム設置場所内の前記選択された物理
位置においてのみ前記指定された機能を制御する手段を
更に備える、請求項７に記載のコンピュータ制御システ
ムでユーザにより発声された位置従属の言語コマンドを
用いる方法。
【００３８】(９) 前記システム設置場所内の複数の各
物理位置で言語コマンドを検知する前記手段は、前記シ
ステム設置場所内の前記複数の物理位置の各々の内部に
設置されたマイクロホンを備える、請求項５に記載のコ
ンピュータ制御システムでユーザにより発声された位置
従属の言語コマンドを用いる方法。
【００３９】(１０) 前記システム設置場所内の前記複
数の物理位置の各々の内部に設置された各マイクロホン
に結合されたアナログ・ディジタル変換器を更に備え
る、請求項９に記載のコンピュータ制御システムでユー
ザにより発声された位置従属の言語コマンドを用いる方
法。
【００４０】
【発明の効果】本発明によれば、コンピュータ制御シス
テム内で位置従属の言語コマンドを実行し、言語コマン
ドシステムの複雑さを大幅に減らすと同時にその効率を
高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法及びシステムに従ってハウス内に
取付けられたコンピュータ制御システムを示す図であ
る。
【図２】本発明のコンピュータ制御システムの主要な構
成要素を示す高レベルのブロック図である。
【図３】コンピュータ内で本発明の方法及びシステムを
実現するプロセスを示す高レベルロジックの流れ図であ
る。
【符号の説明】
10 ハウス 12 ルーム 14 ルーム 32 マイクロホン 48 マイクロホン 52 照明装置 70 コンピュータ 72 アナログ・ディジタル変換器 74 直列化器 78 振幅比較ソフトウェア 80 機能制御バス

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】システム設置場所内の複数の物理位置毎に
    少なくとも指定機能を制御するためにユーザにより発声
    された位置従属の言語コマンドをコンピュータ制御シス
    テムで用いる方法であって、 前記システム設置場所内の前記複数の物理位置の各々で
    言語コマンドを検知するステップと、 前記システム設置場所内の複数の物理位置毎に前記言語
    コマンドのボリュームを決定するステップと、 前記検知された言語コマンドの最高のボリュームを有す
    る前記システム設置場所内の選択された物理位置を識別
    するステップと、 前記選択された物理位置のみで前記指定機能を制御する
    ステップとを含む方法。
  2. 【請求項２】実質的に同時に言語コマンドを発声するユ
    ーザの数を決定するために前記システム設置場所内の複
    数の物理位置の各々で検知された各言語コマンドを比較
    するステップを更に含む、ユーザにより発声された位置
    従属の言語コマンドをコンピュータ制御システムで用い
    る、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】前記検知された言語コマンドの最高のボリ
    ュームを有する前記システム設置場所内の選択された物
    理位置を識別する前記ステップは、前記数のユーザの各
    々により発声された各々の検知された言語コマンドの最
    高のボリュームを有する前記システム設置場所内の選択
    された物理位置を識別するステップを含む、ユーザによ
    り発声された位置従属の言語コマンドをコンピュータ制
    御システムで用いる、請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】前記数のユーザの各々により発声された各
    々の検知された言語コマンドの最高のボリュームを有す
    る前記システム設置場所内の前記選択された物理位置に
    おいてのみ前記指定された機能を制御するステップを更
    に含む、ユーザにより発声された位置従属の言語コマン
    ドをコンピュータ制御システムで用いる、請求項３に記
    載の方法。
  5. 【請求項５】システム設置場所内の複数の物理位置毎に
    少なくとも指定機能を制御するためにユーザにより発声
    された位置従属の言語コマンドを用いるコンピュータ制
    御システムであって、 前記システム設置場所内の複数の物理位置の各々で言語
    コマンドを検知する手段と、 前記システム設置場所内の前記複数の物理位置毎に前記
    言語コマンドのボリュームを決定する手段と、 前記検知された言語コマンドの最高のボリュームを有す
    る前記システム設置場所内の選択された物理位置を識別
    する手段と、 前記選択された物理位置のみで前記指定機能を制御する
    手段とを備えるコンピュータ制御システム。
  6. 【請求項６】前記言語コマンドを実質的に同時に発声す
    るユーザの数を決定するために前記システム設置場所内
    の複数の物理位置の各々で検知された各言語コマンドを
    比較する手段を更に備える、請求項５に記載のコンピュ
    ータ制御システムでユーザにより発声された位置従属の
    言語コマンドを用いる方法。
  7. 【請求項７】前記検知された言語コマンドの最高のボリ
    ュームを有する前記システム設置場所内の選択された物
    理位置を識別する前記手段は、前記数のユーザの各々に
    より発声された各々の検知された言語コマンドの最高の
    ボリュームを有する前記システム設置場所内の選択され
    た物理位置を識別する手段を備える、請求項６に記載の
    コンピュータ制御システムでユーザにより発声された位
    置従属の言語コマンドを用いる方法。
  8. 【請求項８】前記数のユーザの各々により発声された各
    々の検知された言語コマンドの最高のボリュームを有す
    る前記システム設置場所内の前記選択された物理位置に
    おいてのみ前記指定された機能を制御する手段を更に備
    える、請求項７に記載のコンピュータ制御システムでユ
    ーザにより発声された位置従属の言語コマンドを用いる
    方法。
  9. 【請求項９】前記システム設置場所内の複数の各物理位
    置で言語コマンドを検知する前記手段は、前記システム
    設置場所内の前記複数の物理位置の各々の内部に設置さ
    れたマイクロホンを備える、請求項５に記載のコンピュ
    ータ制御システムでユーザにより発声された位置従属の
    言語コマンドを用いる方法。
  10. 【請求項１０】前記システム設置場所内の前記複数の物
    理位置の各々の内部に設置された各マイクロホンに結合
    されたアナログ・ディジタル変換器を更に備える、請求
    項９に記載のコンピュータ制御システムでユーザにより
    発声された位置従属の言語コマンドを用いる方法。
JP22917194A 1993-11-15 1994-09-26 位置従属の言語コマンドを実行する方法及びコンピュータ制御システム Expired - Fee Related JP2577537B2 (ja)

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US152751 1980-05-23
US08/152,751 US5657425A (en) 1993-11-15 1993-11-15 Location dependent verbal command execution in a computer based control system

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Publication Number Publication Date
JPH07191715A JPH07191715A (ja) 1995-07-28
JP2577537B2 true JP2577537B2 (ja) 1997-02-05

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