KR20010066904A

KR20010066904A - 오디오 인터럽트 시스템을 구비하는 이동식 컴퓨터

Info

Publication number: KR20010066904A
Application number: KR1020000038512A
Authority: KR
Inventors: 도요사토가즈유키
Original assignee: 뉴먼 에드워드; 지버노트 코포레이션
Priority date: 1999-12-15
Filing date: 2000-07-06
Publication date: 2001-07-11
Also published as: EP1109090A2; CA2311849C; CN1300017A; IL140330A0; CA2311849A1; EP1109090A3; JP3594885B2; US6532482B1; JP2001175361A

Abstract

본 발명은 컴퓨터의 전력 감소용 오디오 인식 시스템을 구비하는 음성-활성화 컴퓨터를 포함한다. 컴퓨터는 전력 감소용 오디오 커맨드를 전력 감소용 전기적인 커맨드로 변환하는 오디오 인식 모듈을 구비한다.

Description

오디오 인터럽트 시스템을 구비하는 이동식 컴퓨터 {MOBILE COMPUTER WITH AUDIO INTERRUPT SYSTEM}

본 발명은 이동 가능한 신체(mobile body)에 장착되는 컴퓨터에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 신체에 착용되는 컴퓨터(body-worn computer) 내의 온도를 감소시키기 위한 시스템에 관한 것이다.

미국 특허 제5,305,244호(Newman et al Ⅰ)에는, 신규한 신체-착용 컴퓨터를 음성으로 동작시키는 계산 장치가 개시되어 있는데, 정보를 핸즈-프리(hands- free) 검색 및 디스플레이를 위해 사용자에 의해 완전히 착용된다. 계산 장치(computing apparatus)는 사용자로부터 오디오 커맨드를 수신하고, 상기 수신된 오디오 커맨드를 전기 신호로 변환하며, 상기 변환된 전기 신호를 인식하고, 상기 인식된 전기 신호를 처리용 프로세서에 송신하는 음성 인식 모듈―여기서 음성 인식 모듈은 프로세서와 연결되며, 사용자에 의해 착용됨―을 포함한다. 상기 계산 장치는 프로세서로부터 정보를 수신하고 상기 수신된 정보를 사용자를 위해 디스플레이시키는 디스플레이―여기서 디스플레이는 프로세서와 연결되고, 사용자에 의해 착용되며, 사용자가 단지 오디오 커맨드만을 사용하는 핸즈-프리 방식으로 정보를 디스플레이하도록 상기 계산 장치를 동작시킬 수 있음―를 추가로 포함한다.

상기 미국 특허 제5,305,244호에 기술된 계산 장치는 고정 수단을 구비하는 하우징을 포함하며, 상기 고정 수단은 상기 하우징을 사용자에 의해 착용되도록 제거 가능하게 사용자에게 고정시킴―한다. 상기 하우징은 이전에 입력된 정보를 저장하는 저장 수단, 및 상기 저장 수단과 연결되며, 저장된 프로그램에 따라 정보와 사용자 커맨드를 수신, 검색 및 처리하는 프로세서 수단을 추가로 포함한다. 상기 계산 장치는 사용자로부터 오디오 커맨드를 수신하고, 상기 수신된 오디오 정보를 전기 신호로 변환하며, 상기 변환된 전기 신호를 인식하고, 상기 인식된 전기 신호를 상기 프로세서 수단에 송신하는 오디오 변환기(transducer 및 converter) 수단―여기서 오디오 변환기 수단은 상기 프로세서 수단에 연결되며, 또한 사용자에 의해 착용됨―을 추가로 포함한다. 상기 계산 수단은 상기 프로세서 수단과 연결되어, 상기 프로세서로부터 정보를 수신하며 사용자를 위해 상기 수신된 정보를 디스플레이시키는 디스플레이―여기서 디스플레이는 사용자에 의해 착용되며, 사용자가 단지 오디오 커맨드만을 사용하는 핸즈-프리 방식으로 정보를 디스플레이하도록 상기 계산 장치를 동작시킬 수 있음―를 추가로 포함한다.

1997년 5월 22일에 출원된 공동 계류 중인 미국 특허 출원번호 08/861,598호에는, 상기 미국 특허 제5,305,244호(Newman et al Ⅱ)의 시스템과 유사한 핸즈-프리 휴대용 컴퓨터 시스템이 기술되어 있다; 하지만, 음성 활성화 이외의 여러 활성화 수단이 개시되어 있다. Newman et al Ⅱ에 기재된 발명은 콤팩트, 휴대용 계산 장치에 관한 것으로서, 적어도 이 장치의 일부는 사용자를 위해 정보를 핸즈-프리 검색 및 디스플레이시키도록 사용자에 의해 완전하게 착용된다. 상기 계산 장치는 하우징을 포함하며, 상기 하우징은 상기 하우징을 사용자에 의해 착용되도록 제거 가능하게 사용자에게 고정하는 고정 수단을 구비하거나 또는 구비하지 않을 수 있다. 대안적으로, 상기 하우징은 사용자에게 부착되지 않는 원격 위치에 다른 컴포넌트와 떨어져 배치될 수 있다. 상기 하우징은 이전에 입력된 정보를 저장하는 저장 수단, 및 상기 저장 수단과 연결되며, 저장된 프로그램에 따라 정보와 사용자 커맨드를 수신, 검색 및 처리하는 프로세서 수단을 추가로 포함한다. ETM 및 IETM의 대형 데이터베이스가 이동 가능한 독립식 계산 장치에 의해 액세스되기 때문에, 상기 데이터베이스를 보유하는 저장 수단을 용이하게 인터페이스로 접속하는 수단이 요구된다; 상기 계산 장치의 하우징은 데이터를 보유하는 여러 저장 수단이 인터페이스로 접속되고 통신이 설정되는 액세스 포트(access port)를 포함한다. 상기 저장 수단 및 상기 계산 장치 사이의 데이터 액세스 및 송신은 이 응용에 기술되는 여러 핸즈-프리 활성화 수단의 제어에 따라 완전하게 달성될 수 있다. 상기 액세스 포트는 상기 저장 수단의 직접적인 전기적 부착을 허용한다; 하지만 기타 유선 및 무선 접속이 또한 사용된다. 상기 계산 장치는 시각 추적(eye tracking), 두뇌부 활성화 수단, 상기 프로세서와 연결되는 오디오 변환기를 구비하거나 또는 구비하지 않은 변환기 수단―여기서 변환기 수단은 사용자로부터 커맨드를 수신하며, 상기 수신된 커맨드를 전기 신호로 변환하고, 상기 변환된 전기 신호를 인식하며, 상기 인식된 전기 신호를 상기 프로세서 수단에 송신함―을 또한 포함한다. 상기 변환기 수단은 사용자에 의해 착용되거나 또는 착용되지 않을 수 있다. 상기 계산 장치는 상기 프로세서 수단과 연결되어, 상기 프로세서로부터 정보를 수신하며 사용자를 위해 상기 수신된 정보를 디스플레이시키는 디스플레이―여기서 디스플레이는 사용자에 의해 착용되며, 사용자가 단지 오디오 커맨드로 또는 오디오 커맨드 없이 두뇌부 활성화 또는 시각 추적만을 사용하는 핸즈-프리 방식으로 정보를 디스플레이하도록 상기 계산 장치를 동작시킬 수 있음―를 추가로 포함한다.

앞에서 언급한 Newman et al Ⅰ에 사용되는 음성 활성화 수단 이외에, 상기 언급한 2개의 다른 활성화 수단, 즉 시각 추적 및 두뇌부 활성화 수단(EEG)이 본 발명에 의해 다루어질 수 있다. 본 발명은 Newman et alⅠ에 기술된 동일한 통상적인 시스템을 사용한다.

두 번째로 공동 계류 중인 미국 특허 출원번호 09/092,261호(Toyosato)에는 사용자 신체에 인접하게 고정되는 열 절연면, 및 하우징의 내부로부터 외부로 열을 발산하는 열 전도 상부면 및 측면을 갖는 컴퓨터 하우징을 포함하는 신체-착용 이동 가능한 컴퓨터가 개시되어 있다. 이것은 이동 가능한 신체에 착용된 컴퓨터에 의해 유일하게 접하는 문제, 즉, CPU에 의해 발생되고 하우징에 전달되는 열이 착용자에게 발생할 수 있는 심각한 문제를 해결하기 위한 것이다. 신체에 착용된 컴퓨터와 접하는 문제는 데스크톱 또는 랩톱 컴퓨터의 문제와는 완전히 상이한 것이다. 이러한 열 문제를 해결하려는 시도는 신체에 착용된 컴퓨터와 컴포넌트 또는하우징을 상당하게 절연시키기 위한 것이지만, 이들 노력은 보다 소형이고 가벼운 신체에 착용되는 유닛이라는 소정 목표에 확실히 대치되는 상황을 대형 및 무거운 컴퓨터에 발생하였다. Toyosato는 신체에 착용되는 컴퓨터에서의 열 문제를 경감시키도록 선택된 재료와 함께 열 싱크(heat sink)를 또한 사용한다. 상기 공동-계류 중인 미국 출원번호 08/861,598호 및 09/092,261호에 개시된 발명은 본 발명에 참조되어 본 발명의 일부를 이룬다. 컴퓨터 내의 열 문제를 다루는 기타 참조 문헌으로는 미국 특허 5,599,675(Hsiek et al), 5,287,292호(Kenny et al), 5,452,434호(MacDonald) 및 4,980,836호(Carter et al)가 있다. 이들 종래 기술의 특허 모두는 마우스 또는 키보드의 사용자에 의해 데스크톱 컴퓨터로의 전력 및 열을 감소시키는 방법을 개시하고 있다. 앞에서 언급한 바와 같이, 데스크톱 컴퓨터에서의 문제 및 그 해결책은 착용 가능한 컴퓨터에서의 문제와는 동일하지 않다. 일례로서, 본 명세서 내에 기술되는 착용 가능한 컴퓨터는 핸즈-프리지만, 데스크톱 또는 랩톱 컴퓨터는 손의 사용을 필요로 한다. 상기 언급한 종래 기술의 특허 중 어느 것도 핸즈-프리 컴퓨터가 손을 사용하지 않고 열 및 전력을 감소시키기 위해 전력을 낮출 수 있는 방법을 개시하고 있지 않다.

미국 특허 5,606,341호(Aguilera)에는, CPU 냉각 수단을 구비하는 랩톱 컴퓨터가 개시되어 있다. 이 랩톱 컴퓨터에서, CPU가 발생하는 열은 LCD 뒤에 배치된 방열기 형식의 소자―여기서 방열기 타입의 소자는 LCD를 따뜻하게 하도록 상기 열을 사용함―에 부동 상태(passive)로 열 전도된다. 상기 CPU는 2가지 상태(bi-phase)의 냉각제를 보유하는 액체가 채워진 하우징에 의해 둘러싸여 있다. 상기하우징 내의 방출구 포트와 유체 상태로 연결되는 제1 튜브는 상기 방열기 상의 주입구 포트에 열-증발되는 냉각제를 순환시킨다. 상기 냉각제는 상기 방열기 형식의 소자 내에 형성되는 복수의 기둥(column)을 통해 유입되며, 상기 열을 전달하고 처리 과정에서 응축된다. 상기 전달된 열은 LCD로 발산되고, 상기 LCD는 처리 과정에서 바람직하게 냉각된다. 상기 응축된 냉각제는 제2 튜브를 통해 상기 방열기 형식의 소자 내의 방출 포트로부터 상기 하우징 내의 주입구 포트로 열이 전도된다. 상기 냉각제가 누출될 경우 CPU를 차단시키는데 사용될 수 있는 냉각제 압력 저하 신호를 제공하도록 압력 센서가 포함될 수 있다.

Aguilera의 미국 특허 5,606,341호에서, 열 방산 냉각제가 LCD의 후면에 인접하게 놓이거나 또는 배치된다. 이후 상기 CPU는 냉각제 보유 챔버로 둘러싸이며, 이에 의해 CPU에 의해 발생된 열이 열전도체에 의해 냉각제에 전달된다. Aguilera의 특허에서는 온도를 작동 가능한 레벨로 유지하고 CPU에 의해 발생된 열을 제어하도록 방열기 형식의 시스템을 사용한다. 분명한 것은, 방열기의 중량 및 화학적 냉각제의 사용이 Aguilera의 특허를 신체에 장착되는 컴퓨터에 사용하기 어렵게 한다.

랩톱 환경 또는 이동 가능한 환경에서, 배터리 수명은 사용자에게 보다 중요한 특성 중의 하나이다. 전력 관리가 여러 방법으로 구현되지만, 가장 통상적인 전력 관리는 시스템에서 눈에 띠는(수동 또는 물리적인) 변화 또는 눈에 띠지 않는(BIOS의 변경 또는 운영 체제 설정의 변경을 통한) 변화 또는 이들 양자의 조합을 통해 이루어진다. 상기 랩톱이 눈에 띠지 않는 동작에 의해 전력 차단되는환경에서(사용자가 랩톱 뚜껑 또는 스크린을 닫는 경우), 상기 시스템은 당분간 사용자가 임의의 동작을 완료하고, 임의의 다른 기능을 수행하기 위해 랩톱을 사용하지 않을 것이라는 점을 나타내도록 인터럽트를 발생할 것이다. 이러한 인터럽트가 발생하는 경우, 시스템은 사용자측의 임의의 다른 간섭 없이 상기 랩톱을 전원 차단 상태 또는 슬립 상태로 설정한다. 컴퓨터가 이러한 상태에 있는 경우, 상기 랩톱은 전력을 감소시키며 모든 중요하지 않은 컴포넌트로부터 완전히 전원을 차단시킨다. 이들 컴포넌트는 모니터, 플로피디스크, CD-ROM, 하드 드라이브 등을 포함한다. 편의를 위해 랩톱 컴퓨터 제작자는 사용자가 컴퓨터를 즉시 슬립 모드 또는 중단(suspend) 모드로 설정하게 할 수 있는 간단한 버튼을 구현하고 있다. 슬립 모드 또는 중단 모드에서 컴퓨터를 "웨이크업(wake up)" 또는 재활성화시키기 위해, 사용자에게 요구되는 것은 마우스 또는 키보드 상의 키를 움직이는 것이 전부다. 배터리 소모를 감소시키거나 또는 상기 랩톱을 슬립 모드 또는 중단 모드로 설정하는 다른 방법은 컴퓨터의 사용을 감시하고 소정 상태가 되면 슬립 모드 또는 중단 모드로 설정하도록 운영 소프트웨어를 "프로그램"하는 것이다. 이들 상태는 다음과 같다; (사용자에 의해 설정될 수 있는) 소정의 시간 동안 컴퓨터 상에 액티비티(activity)가 없는 상태, 하드디스크 드라이브를 전원 차단시키는 소정 (프로그램 가능한) 기간의 인액티비티(inactivity) 상태, 후광(back light) 및 비디오 디스플레이를 블랭크(blank)시키는 소정 기간 동안의 비디오 디스플레이의 인액티비티 상태 등. 이들 상태는 운영 체제에 의해 발생되지만, 사용자가 언제 및 어떤 상태에서 주변기기를 전원 차단시키는지 프로그램하도록 허용한다. 다시, 소정 주변기기를 재활성화시키기 위해, 사용자에게 요구되는 것은 컴퓨터가 해당 주변기기에 의해 동작이 요구되도록 하는 것이 전부이다(예를 들면, 하드디스크 드라이브에 액세스하기 위해 응용에 요구되는 작업은 상기 하드디스크 드라이브 자신을 재활성화시키도록 하는 것이다).

전술한 모든 상황에서, 사용자는 시스템이 충분히 동작 가능하도록 눈에 띠는 수동 동작을 제공하는 것이 요구된다. 이것은 키보드의 키를 치거나 또는 마우스를 움직이는 형태를 취한다. 종래 기술에서는 핸즈-프리 신체 착용 컴퓨터에서 사용하기 위한 전력 제어 시스템을 암시하고 있지 않다.

따라서, 본 발명의 목적은 전술한 단점이 없는 신체-착용 컴퓨터에 사용하기 위한 실질적인 열 및 전력 제어 시스템을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 신체-착용 컴퓨터에서 전력을 낮추는 핸즈-프리 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 전력 수명을 연장하고 열 발생을 감소시키는 신체-착용 컴퓨터를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 핸즈-프리 신체-착용 컴퓨터의 CPU에 의해 발생하는 열을 감소시키는 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 신체-착용 컴퓨터의 열 및 전력 발생을 제어하는 실질적이고 효율적인 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 핸즈-프리 신체-착용 컴퓨터에서 열 및 전력을 제어하고 사용자 신체에 접촉하는 열을 감소시키는 오디오 수단을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 이들 및 기타 목적은 신체-착용 컴퓨터에서 전력 및 열을 제어하는 흔히 음성 인식 모듈에 의한 소리 발생으로 달성된다.

컴퓨터는 사용자로부터 오디오 커맨드를 수신하고, 상기 수신된 오디오 커맨드를 전기 신호로 변환하며, 상기 시스템 유닛 내의 프로세서에 상기 변환된 전기 신호를 송신하기 위해 상기 시스템 유닛과 접속하는 오디오 변환기 수단을 추가로 포함한다. 이 실시예에서, 상기 오디오 변환기 수단은 조작자로부터 음성 커맨드를 수신하는 마이크로폰을 포함한다. 이 실시예에서 당업자는 임의의 오디오-입력 또는 변환기 장치가 사용될 수 있다는 점 및 상기 오디오-입력 또는 변환기 장치가 사용자의 입 또는 목과 가까운 어떤 위치에서 사용자에 의해 지지될 수 있다는 점을 이해할 수 있지만, 케이블을 통해 시스템 유닛에 전기적으로 연결되는 상기 마이크로폰은 귀에 장착되는 마이크로폰인 것이 바람직하다. 본 발명에 사용되는 컴퓨터 시스템은 미국 특허 5,305,244호 및 미국 특허 출원번호 08/861,598호에 상세하게 개시되어 있으며, 양자 모두는 본 명세서 내에 참조되어 본 발명의 일부를 이룬다.

상기 미국 특허 5,305,244호, 미국 특허 출원번호 08/861,598호 및 본 발명에 기술되는 계산 장치는 사용자에 의한 지지를 위해 상기 하우징을 사용자에게 탈착 가능하게 고정하는 고정 수단을 구비하는 컴퓨터 하우징을 포함한다. 상기 하우징은 미리 입력된 정보를 저장하는 저장 수단, 및 상기 저장 수단과 통신하며,저장된 프로그램에 따라 정보 및 사용자 커맨드를 수신, 검색 및 처리하는 프로세서 수단을 추가로 포함한다. 상기 계산 장치는 상기 프로세서 수단과 통신하며, 사용자로부터 오디오 커맨드를 수신하고, 상기 수신된 정보를 전기 신호로 변환하며, 상기 변환된 전기 신호를 인식하고, 상기 인식된 전기 신호를 상기 프로세서 수단에 송신하는 오디오 변환기 수단―여기서 오디오 변환기 수단은 사용자에 의해 또한 지지될 수 있음―을 또한 포함한다. 상기 계산 장치는 상기 프로세서 수단과 통신하며, 상기 프로세서 수단으로부터 정보를 수신하고 상기 수신된 정보를 사용자를 위해 디스플레이하는 디스플레이 유닛―여기서 디스플레이 유닛은 사용자에 의해 지지되며 사용자가 단지 오디오 커맨드만을 사용하여 핸즈-프리 방식으로 정보를 디스플레이하도록 상기 계산 장치를 동작시킬 수 있음―을 추가로 포함한다. 본 발명의 디스플레이 유닛은 미국 특허번호 5,305,244호 및 5,844,824호에 개시된 것과 같은 임의의 잘 알려진 디스플레이를 포함한다.

본 발명에서, 경량(lightweight)의 디스플레이가 사용되며, 두부-장착 디스플레이(head-mounted display), 평면 패널 디스플레이, 손목에 장착되는 디스플레이(wrist display), 전술한 하우징 상의 디스플레이, 몸통에 장착되는 디스플레이(torso-worn display), 목에 매는 디스플레이(neck-hung display), 옷깃에 장착되는 디스플레이(lapel-worn display), 어깨-지지 디스플레이 또는 기타 이들의 혼합물을 포함한다. 또한, 사용자 신체 주위에 부착되는 밧줄(lanyard)로 연결되는 임의의 디스플레이가 사용될 수 있다. 각각의 디스플레이는 상기 프로세서 수단에 무선(wireless)으로 연결되거나 또는 배선(hard-wire)으로 연결될 수 있다.

예를 들면, 응용 프로그램은 모든 양성된(trained) 어휘 모델의 서브셋(subset)에 대해 어구의 발음(verbal utterance)을 음성-인식 모듈이 인식하도록 독립(또는 종속) 음성-인식 모듈과 상호 작용할 수 있다. 상기 어휘 서브셋은 예를 들어, 상기 CPU의 전력 소모를 감소시키도록 운영 체제 커맨드에 대응하는 언어-인식 모듈 내의 단어를 포함할 수 있다. 열/전력은 상기 어휘 서브셋 내의 키워드에 의해 제어될 있다. 반면에, 종속 음성-인식 모듈은 응용 프로그램과 통합될 수 없다. 음성 인식, 특히 독립 음성 인식에 대한 시스템 및 방법이 미국 특허번호 제5,025,471호, 제4,969,193호 및 제4,672,667호 내에 기술되어 있으며, 이들 모두 참조로 완전히 본 명세서 내에 결합되어 본 발명의 일부를 이룬다.

신체-장착 컴퓨터가 동작되지 않는 경우, 컴퓨터는 배터리의 제한된 전력을 보존하도록 전력을 감소시킬 수 있다. 컴퓨터가 핸즈-프리이기 때문에, 전력을 감소시키는데 마우스 또는 키보드가 사용되지 않는다. 또한, 공지의 어떠한 신체-장착 컴퓨터도 배터리 전력을 보존하고 사용자의 신체로 순환될 열을 낮추는 임의의 실질적 수단을 구비하고 있지 않다. 신체-장착 컴퓨터에서 A) 배터리에 의해 제공되는 제한된 전력 때문에 전력을 보존하는 것, 및 B) 컴퓨터가 사용자의 신체와 견실하게 접촉하기 때문에 컴퓨터에 의해 발생되는 열을 낮추는 것이 매우 중요하다.

컴퓨터 시스템은 CPU(중앙 처리 장치), 칩셋(시스템 제어용 집적회로), 오디오 처리 집적회로, 비디오 출력 제어 집적회로 등으로 이루어진다. 여기서, 오디오 처리 집적회로는 디지털 방식으로 구성되고 처리되는 오디오 데이터가 아날로그 형식으로 변환되고 인간이 가청할 수 있는 변환된 데이터 사운드로부터 생성되도록처리된다. 또한 오디오 처리 집적회로는 외부에서 발생된 아날로그 사운드를 디지털 신호로 변환하고 이 디지털 신호를 CPU에서 처리 가능한 상태로 되도록 처리한다.

상기 칩셋은 CPU, 및 오디오 처리 집적회로와 비디오 출력 제어 집적회로와 같은 기능성 집적회로를 중재하며, 소비되는 전력을 감소시키고 CPU의 온도 증가를 제어함으로써 CPU의 동작 속도를 제어한다.

소비되는 전력의 감소에 대해, 키보드 및 마우스와 같은 외부 입력 장치로부터 입력이 없는 경우, 상기 CPU의 동작 속도가 감소되고 전력 소비가 최소화된다. 임의의 외부 입력 장치로부터의 입력이 있는 경우, CPU의 동작 속도가 신속한 처리를 수행하도록 증가된다.

CPU의 온도 증가를 제어하는 것에 대해, CPU 및 주변의 온도가 증가되는 경우, CPU의 온도 속도는 CPU로부터의 열의 발생을 제어하도록 감소된다.

통상적으로, 오디오 입력은 키보드 또는 마우스와 같은 외부 입력 장치로 간주되지 않기 때문에, CPU의 동작 속도 제어에 효과적이다. 즉, 오디오가 외부에서 입력되고 CPU가 이 오디오를 처리하게 되는 경우, CPU의 동작 속도는 매우 낮아진다. 따라서, 프로세스가 충분히 효율적으로 수행되지 않는 경우, CPU의 동작 속도가 증가할 수 없다.

따라서, 오디오 입력에 대한 경로와 아울러, 오디오 입력 여부를 검출하는 회로가 제공된다. 이후, 상기 칩셋에서 회로로부터의 출력을 처리하고, 상기 처리된 데이터로 CPU의 동작 속도를 제어함으로써, CPU에 의한 오디오 데이터 처리가원활하게 수행된다.

먼저, 아날로그 오디오 입력이 기설정 레벨 이상인지 여부에 대해 비교기에서 판단된다. 여기서, 상기 기설정 레벨은 저항과 같은 회로 상의 컴포넌트에 의해 설정된다. 이후, CPU의 동작 속도가 트리거(trigger)와 같은 인터럽트 신호의 변경 시점에 의해 달라진다.

오디오 데이터 처리는 상기 비교기로부터의 출력이 없는 경우에는 불필요하므로, CPU의 동작 속도 제어는 외부 입력 장치 및 CPU의 온도에 따라 수행된다. 한편, 상기 비교기로부터의 출력이 있는 경우, CPU의 동작 속도는 다른 요인에도 불구하고 최대화된다. 또한, CPU가 병렬로 다중 업무를 처리하는 경우, 상기 오디오 데이터가 최우선적으로 처리되는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터의 주요한 구성 요소를 개략적으로 도시하는 블록도.

도 1은 본 발명의 실시예에 따라 컴퓨터의 주요한 구성적 특징부를 개략적으로 도시하는 블록도이다. 컴퓨터(102)는 버스(102)를 포함하며, 상기 버스(102)는 적어도 16 비트의 데이터 폭을 갖는 것이 바람직하다. 본 실시예에 따르면, 상기 버스(102)는 시스템 유닛(106) 내에 보유된다. 상기 컴퓨터는 상기 버스(102)에 연결되고 시스템 유닛 내에 보유되는 것이 바람직한 중앙 처리 장치(CPU; 104)와 같은 프로세서 수단을 또한 포함한다. 상기 CPU(104)는 인텔사로부터 구입 가능한 80286 또는 80386SX 마이크로프로세서인 것이 바람직하다. 80286 또는 80386SX 마이크로프로세서인 것이 바람직하지만, 현재 또는 장래에 구입 가능한 임의의 다른중앙 처리 장치 또는 마이크로프로세서가 사용될 수 있다는 점이 당업자에게 이해될 것이다.

컴퓨터는 예를 들어, 1 Mbyte 내지 20 Mbyte의 랜덤 액세스 메모리(RAM)를 구비하는 메모리(106)를 또한 포함한다; 하지만 어떠한 램 용량도 적합하다. 상기 버스(102)에 연결되고 시스템 유닛 내에 보유되는 것이 바람직한 상기 메모리(106)는 상기 컴퓨터가 동작하고 있는 동안에 응용 프로그램(108)을 저장하고 있다. 응용 프로그램(108)은 조작자 인스트럭션에 따른 자기 저장 장치(magnetic storage device; 119)(이하 기술됨)로부터 상기 메모리(106)로 로드될 수 있다.

상기 컴퓨터는 상기 CPU(104) 및 소정의 다른 부품(이하 주변기기라 불림) 사이의 모든 데이터 전송을 제어하는 입력/출력 인터페이스(110)를 또한 포함하며, 상기 입력/출력 인터페이스(110)는 CPU(104)와 통신하지만 상기 버스(102)에는 직접 연결되어 있지 않다. 입력/출력 인터페이스(110)는 비디오 인터페이스, 적어도 2개의 RS-232 호환 직렬 포트용 제어기, 센트로닉스(centronics)-호환 병렬 포트, 키보드 및 마우스 제어기, 플로피 디스크 제어기, 및 하드 드라이브 인터페이스를 포함하는 것이 바람직하다. 하지만, 상기 입력/출력 인터페이스(110)가 다른 형식의 주변기기로 사용하기 위한 추가 및/또는 상이한 인터페이스 및 제어기를 사용할 수 있다는 점은 당업자에게 이해될 것이다. 상기 입력/출력 인터페이스(110)는 상기 버스(102)에 연결되며 시스템 유닛 내에 배치되는 것이 바람직하다.

도 1을 다시 참조하면, 컴퓨터는 자기 저장 장치(119)와 같은 저장 수단, 도구 팩(instrument pack)과 같은 측정 수단, 마이크로폰 및 음성-인식 모듈(122) 등의 여러 주변기기를 또한 포함하며, 이들 주변기기는 모두 상기 입력/출력 커넥터(118)를 통해 시스템 유닛(그리고, 구체적으로 상기 주변기기 및 CPU(104) 간의 데이터 소통을 제어하는 입력/출력 인터페이스(110))에 연결된다.

상기 음성-인식 모듈(122)은 시스템 유닛 내에 보유되며 마이크로폰(상기 시스템 유닛의 외부에 배치되는 귀 마이크로폰(ear microphone)에 연결되는 것이 바람직하다. 대안적으로, 상기 음성-인식 모듈(122)은 시스템 유닛의 외부에 배치될 수 있는데, 예를 들면, 단일 유닛으로서 마이크로폰과 일체형으로 통합될 수 있다. 대안적으로, 상기 음성-인식 모듈(122)의 아날로그/디지털 변환기 부품은 시스템 유닛의 외부에 배치되며, 상기 음성-인식 모듈(122)의 나머지 부품은 시스템 유닛의 내부에 배치되는데, 상기 외부에 배치되는 아날로그/디지털 변환기는 직렬 통신 스트림을 통해 상기 시스템 유닛과 통신하는 것이 바람직하다. 상기 마이크로폰은 조작자로부터 오디오 입력(또한 어구 발음이라 불림)을 수신하며, 상기 오디오 입력을 전기 신호로 변환하고 상기 전기 신호를 디지털화한다. 상기 음성-인식 모듈(122)은 (디지털화된 전기 신호 형태인) 어구 발음을 인식하고 응용 프로그램(108)에 따라 처리하기 위해 상기 인식된 어구 발음을 CPU(104)에 전송한다. 따라서, 전력을 감소시키기 위한 음성 커맨드는 원하는 경우 전력 및 열을 감소시킬 수 있다. 따라서, 종래의 키보드 드라이버는 단지 조작자에 의해 종래의 키보드 상에서 입력된 전기 신호를 문자 및 단어로 해독하기 때문에, 상기 음성-인식 모듈(122)은 조작자로부터 근처에서 또는 마이크로폰으로 말을 하여 발생되는 디지털화된 전기 신호를 문자 및 단어로 해독(또는 인식)한다. 결국, 키보드 및위치결정 장치와 같은 종래의 입력 장치와 마찬가지로, 마이크로폰과 결합되는 음성-인식 모듈(122)은 조작자와 상호 작용하고 컴퓨터의 동작을 제어하는 수단을 제공한다.

상기 음성-인식 모듈(122)은 잘 알려진 종속 음성 인식 알고리듬에 따라 동작하고 당업자에게 잘 알려져 있는 형식의 하드웨어로 구현되는 것이 바람직하다. 바람직한 실시예에 따르면, 상기 음성-인식 모듈(122)은 미국 캘리포니아주 Irving 소재의 Voice Connection사로부터 구입할 수 있는 종속 음성 인식 회로 카드이다. 하지만, 당업자는 상기 시스템 유닛(106)의 크기와 호환되는 크기를 갖는 임의의 종속 음성 인식 회로 카드가 사용될 수 있다는 점을 이해할 것이다.

대안적으로, 상기 음성-인식 모듈(122)은 잘 알려진 독립 음성 인식 알고리듬―여기서 독립 음성 인식 알고리듬은 종속 음성 인식 알고리듬보다 개량된 형태임―에 따라 동작한다. 구체적으로, 독립 음성-인식 모듈은 다중 화자의 음성을 인식할 수 있고, 양성된 어휘 모델의 실시간 변경을 위한 학습 특성(learning feature)인 "양호한 청취자( good listener)"를 포함할 수 있다. 대조적으로, 종속 음성-인식 모듈은 단일 화자의 음성만을 인식할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예 및 가장 바람직한 실시예가 본 명세서 내에 기술되고 본 발명의 중요한 원리를 예시하기 위해 첨부된 도면 내에 도시되었지만, 여러 변경 및 변형이 본 발명의 정신 및 범위를 벗어남이 없이 이루어질 수 있다는 점이 이해되어야 한다.

본 발명에 따르면 전력 수명을 연장하고 열 발생을 감소시키는 신체-착용 컴퓨터를 제공할 수 있다.

Claims

하우징, 전력 수단, 저장 수단, 프로세서 수단, 오디오 변환기 수단(audio transducer and converter means), 및 디스플레이 수단을 포함하는 이동식 신체-착용 컴퓨터 및 시스템에 있어서,

상기 프로세서 수단은 인식 수단(recognizing means)을 포함하며,

상기 하우징은 사용자의 신체에 부착하는 수단을 구비하며,

상기 오디오 변환기 수단은 사용자로부터 오디오 커맨드를 수신하기 위해 상기 프로세서 수단과 연결되며,

상기 오디오 변환기 수단은 시스템 내의 전력을 감소시키고 상기 컴퓨터를 전력 차단하기 위해 오디오 커맨드를 전기 신호로 변환하는 수단을 구비하며,

상기 오디오 변환기 수단은 상기 오디오 전력 차단 커맨드에 부합하도록 상기 컴퓨터의 상기 프로세서 수단 및 기타 컴포넌트에 상기 전기 신호를 송신하는 수단을 구비하며,

상기 디스플레이 수단은 두부-장착 디스플레이(head-mounted display), 평면 패널 디스플레이(flat panel display), 손목에 장착되는 디스플레이(wrist-mounted display), 목에 매는 디스플레이(neck-hung display), 사용자 신체에 부착되는 밧줄(lanyard)로 지지되는 디스플레이, 및 그 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는

컴퓨터.
제1항에 있어서,

상기 프로세서 수단이 저장된 프로그램에 따라 정보 및 사용자 커맨드를 수신, 검색, 및 처리하기 위해 상기 저장 수단과 연결되는 컴퓨터.
제1항에 있어서,

상기 하우징이 사용자에 의해 핸즈-프리(hands-free)로 지지 및 운반되는 고정 수단을 구비하는 컴퓨터.
제1항에 있어서,

상기 저장 수단이 전자 기술 매뉴얼 및 미리 프로그램된 복수의 단어로 이루어진 어휘 모델(vocabulary model)―여기서 복수의 단어로 이루어진 어휘 모델은 상기 프로세서 수단에 공급되는 전력을 감소시키도록 미리 프로그램된 커맨드를 포함함―을 포함하는 이전에 입력된 정보를 저장하는 수단을 구비하는 컴퓨터.
제1항에 있어서,

상기 디스플레이 수단이 상기 프로세서 수단으로부터 출력되는 정보를 수신하고 사용자의 커맨드에 의해 이루어지는 임의의 전력 감소를 디스플레이하기 위해 상기 프로세서 수단과 연결되는 컴퓨터.
제1항에 있어서,

상기 인식 수단이 프로그램된 어휘 모델―여기서 어휘 모델은 상기 프로세서 수단에 전력을 점진적으로 감소시키기 위해 미리 프로그램된 어휘를 포함하며, 상기 커맨드를 인식하도록 상기 미리 프로그램된 어휘에 대해 상기 변환된 전기 신호와 부합시킴―에서 복수의 단어 및 문구(phrase)를 보유하는 컴퓨터.
제1항에 있어서,

상기 전력 수단은 상기 컴퓨터에 전력을 공급하며, 상기 전력 수단에서 출력되는 전력은 오디오 커맨드에 의해 제어되는 컴퓨터.
제1항에 있어서,

상기 사용자가 발생되는 열 및 상기 프로세서 및 상기 디스플레이 수단에 공급되는 전력을 음성 커맨드에 의해 제어할 수 있는 수단을 포함하는 컴퓨터.
컴퓨터 하우징, 전력 수단, 디스플레이 수단, 저장 수단, 프로세서 수단, 오디오 변환기 수단(audio transducer and converter means), 및 인식 수단을 포함하는 신체-착용 및 핸즈-프리 활성화되는 이동식 컴퓨터에 있어서,

상기 하우징은 사용자의 신체에 부착하는 수단을 구비하고, 상기 디스플레이 수단을 제외한 모든 컴퓨터 컴포넌트를 내부에 보유하며,

상기 프로세서 수단―여기서 프로세서 수단은 상기 오디오 변환기 수단에 연결됨―은 오디오 커맨드를 수신하고, 상기 컴퓨터를 통하는 전력을 감소시키도록 상기 오디오 커맨드를 전기 신호로 변환하고,

상기 오디오 변환기 수단은 상기 컴퓨터의 프로세서 및 기타 컴포넌트로 상기 변환된 오디오 커맨드를 송신하는 수단을 구비하며,

상기 디스플레이 수단은 두부-장착 디스플레이, 평면 패널 디스플레이, 손목에 장착되는 디스플레이, 목에 매는 디스플레이, 사용자 신체에 부착되는 밧줄로 지지되는 디스플레이, 및 그 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는

컴퓨터.
제9항에 있어서,

상기 프로세서 수단이 저장된 프로그램에 따라 정보 및 사용자 커맨드를 수신, 검색, 및 처리하기 위해 상기 저장 수단과 연결되는 컴퓨터.
제9항에 있어서,

상기 하우징이 사용자에 의해 핸즈-프리로 지지 및 운반되는 고정 수단을 구비하는 컴퓨터.
제9항에 있어서,

상기 저장 수단이 전자 기술 매뉴얼 및 미리 프로그램된 복수의 단어로 이루어진 어휘 모델(vocabulary model)―여기서 복수의 단어로 이루어진 어휘 모델은상기 프로세서 수단에 공급되는 전력을 감소시키도록 미리 프로그램된 커맨드를 포함함―을 포함하는 이전에 입력된 정보를 저장하는 수단을 구비하는 컴퓨터.
제9항에 있어서,

상기 디스플레이 수단이 상기 프로세서 수단으로부터 출력되는 정보를 수신하고 사용자의 커맨드에 의해 이루어지는 임의의 전력 감소를 디스플레이하기 위해 상기 프로세서 수단과 연결되는 컴퓨터.
제9항에 있어서,

상기 인식 수단이 프로그램된 어휘 모델―여기서 어휘 모델은 상기 프로세서 수단에 전력을 점진적으로 감소시키기 위해 미리 프로그램된 어휘를 포함하며, 상기 커맨드를 인식하도록 상기 미리 프로그램된 어휘에 대해 상기 변환된 전기 신호와 부합시킴―에서 복수의 단어 및 문구(phrase)를 보유하는 컴퓨터.
제9항에 있어서,

상기 전력 수단은 상기 컴퓨터에 전력을 공급하며, 상기 전력 수단에서 출력되는 전력은 오디오 커맨드에 의해 제어되는 컴퓨터.
제9항에 있어서,

상기 사용자가 발생되는 열 및 상기 프로세서 및 상기 디스플레이 수단에 공급되는 전력을 음성 커맨드에 의해 제어할 수 있는 수단을 포함하는 컴퓨터.
제9항에 있어서,

상기 디스플레이 수단이 목에 매는 디스플레이인 컴퓨터.
제9항에 있어서,

상기 디스플레이 수단이 평면 패널 디스플레이인 컴퓨터.
제9항에 있어서,

상기 디스플레이 수단이 사용자 신체에 부착되는 밧줄로 지지되는 디스플레이인 컴퓨터.