WO2001059763A1 - Elektrogerät mit spracheingabeeinheit und verfahren zur spracheingabe - Google Patents

Elektrogerät mit spracheingabeeinheit und verfahren zur spracheingabe Download PDF

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WO2001059763A1
WO2001059763A1 PCT/EP2001/001146 EP0101146W WO0159763A1 WO 2001059763 A1 WO2001059763 A1 WO 2001059763A1 EP 0101146 W EP0101146 W EP 0101146W WO 0159763 A1 WO0159763 A1 WO 0159763A1
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WO
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noise
voice input
operating status
unit
processing unit
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PCT/EP2001/001146
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English (en)
French (fr)
Inventor
Uwe Has
Dieter Geiger
Rainer Haberlander
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C15/00—Details
    • F24C15/20—Removing cooking fumes
    • F24C15/2021—Arrangement or mounting of control or safety systems
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L15/00—Speech recognition
    • G10L15/26—Speech to text systems
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L15/00—Speech recognition
    • G10L15/22—Procedures used during a speech recognition process, e.g. man-machine dialogue
    • G10L2015/223—Execution procedure of a spoken command

Definitions

  • the present invention relates to an arrangement with an electrically operated device, with a voice input unit and with a voice processing unit that derives control signals required for speaking functions from the input commands to control functions of the device, and a method for voice input with correction of fault signals
  • SICARE pilot company evosoft Software-Vertriebs GmbH, D-9041 1 Nuremberg / Germany
  • REHA area which comprises a mobile device which converts spoken commands into signals
  • Signals are emitted by infrared transmitters, e.g. for the control of television sets, video recorders, hi-fi systems, telephones and lighting, by radio transmitters, e.g. for the control of front doors, lifts, call and alarm systems or through wired interfaces, e.g. for the control of electrically powered wheelchairs and motor-adjustable beds.
  • the well-known product which is intended for physically handicapped persons, allows the storage of up to 64 commands.
  • the mobile device automatically sends the command for the desired action, eg "TV to" via the previously selected interface the corresponding device Instruction can address several devices at the same time.
  • the well-known product is trained on the individual speech patterns of a person and thus realizes speaker-dependent speech recognition. In the ideal state, other people are not able to generate signals from spoken commands that control the device realized the known product in such a way that predetermined words (e.g.
  • “HausM” light ",” four “,” minus ” are to be spoken according to a menu tree with several branches, whereby the individual words can be spoken at any time interval. If the speech input is terminated prematurely due to an inability of the physically disabled person, some can Words, for example from a radio or television set, which are provided in the branch of the menu tree pending after the voice input termination, lead to the formation of signals which control one or more sets
  • a method for automatic speech recognition is known from the publication DE 196 37 352 A1, reference expressions being initially recorded for different words, and then from which sequences of successive reference feature vectors are formed, each of which is mapped to a uniform time interval From the resulting sequences of model vectors for the reference utterances, a single model of the reference utterances is formed for each word, the components of which consist of compensating functions.
  • a word to be recognized is processed into a sequence of feature vectors, each of which corresponds to the same time Interval is mapped The resulting sequence of mapping vectors is compared in comparison sections with the stored models
  • Some information about the phonetic content of the speech signal can be derived from the course of the speech signal.
  • the time signal is not suitable for presenting the properties of the spoken language that are most important for the general speech act and the perception of phonetic details, given the importance of resonance and Their changes over time in spoken language communication is a method of representing these characteristics necessary
  • the short-term spectrum of the signal which corresponds to the magnitude of the Fou ⁇ er transformation of the time signal after it has been multiplied by a time window function of appropriate duration, can of course not contain any information that is not also contained in the original signal.
  • the object of the present invention is to provide an arrangement and a method in which the speech recognition is improved despite existing noise
  • a operating status recognition unit which recognizes the operating status of the household appliance or other noise sources and reports it to the speech processing unit, and that the speech processing unit only undertakes a noise correction when a noise source is switched on
  • the method according to the invention for voice input with correction of noise signals is characterized in that when voice input is used to control a device, the operating status of at least one noise source that interferes with the voice input is queried, and that the speech processing unit only corrects noise when a noise source is switched on So if the speech processing unit is presented with a speech signal for recognition, it is not always attempted to carry out a noise correction. This leads to all de n Fall to an improvement in speech recognition in which the speech signal does not go through
  • the speech processing unit depending on the respective operating status of the noise source, takes its interference signal into account when processing the spoken input commands.
  • the arrangement has a storage unit that is connected to the speech processing unit, and that in the memory unit for each noise source for each operating status corresponds to the fault signal.
  • the relevant data record is stored
  • noise sources are operated in different operating modes.
  • the respective noise is processed by the speech processing unit and, for example, a corresponding noise spectrum as bet ⁇ ebsstatusspezifisches
  • Disturbance signal stored in the storage unit During the actual operation of an electrical appliance according to the invention, in particular a household appliance in the kitchen, when the voice input for controlling the appliance is first checked whether analyzed sources of disturbance are in operation during the learning phase, if this is not the case the given voice command is processed without noise source correction. However, if a storage device is active, its operating status is determined and a noise record corresponding to the operating status is corrected during signal processing or speech recognition.
  • the speech signal corrected for the noise is processed in a known manner used the fact that the number of disturbance sources and their typical disturbing noises are both limited and known in some application cases. A disturbance noise correction does not therefore have to be carried out with general correction approaches , but alternatively or additionally, the known noise can be taken into account in a corrective manner
  • the operating status detection unit is connected to the noise source via an electrical line or via a wireless communication line, and, on the other hand, that the arrangement has a plurality of voice input units which are spatially distributed, for example in are arranged in the kitchen or in a house
  • a particularly secure speech recognition can be realized if the via the
  • Devices controlled by voice input are at least one cooktop and an extractor hood arranged above them, and the extractor hood with its various power levels is taken into account as a source of interference
  • the voice input unit, the voice processing unit and the operating status recognition unit are all in one by the voice input Controlled device, in particular in the extractor hood, are arranged in the extractor hood under favorable thermal conditions, sufficient space to accommodate the above-mentioned components.
  • a microphone can be arranged approximately at the level of the head of an operator standing in front of the cooktop arranged below the extractor hood The microphone can have a corresponding directional characteristic in order not to be disturbed too much by the extractor hood
  • FIG. 1 is a perspective view of the arrangement according to the first exemplary embodiment
  • Fig. 4 shows the time course of a disturbance signal at different operating states
  • the first exemplary embodiment of the arrangement has a cooktop 1 which is mounted in a cutout of a worktop 3.
  • Various cooktop zones 7 are marked on a cooktop plate 5, which is in particular made of glass ceramic, in accordance with the inputs via an operating and display unit 9 of the cooktop 1 can be heated in a manner known per se from heating elements arranged below the hob plate via a control unit on the cooking zones 7 (not shown).
  • the operating and display unit 9 is provided for reasons of convenience and safety. However, it can be set to a safety level Be reduced to a minimum, since the overall arrangement also has a voice input unit, as described below.
  • Detection and reception unit 11 is provided, which can communicate via a wireless transmission link U in a manner known per se with an extractor hood 13 arranged above the cooktop 1.
  • the transmission link can be implemented, for example, as a radio link.
  • the extractor hood 13 can also have a suitable transmitting and receiving unit 15.
  • the extractor hood 13 can have control and display elements 17 corresponding to the hob.
  • a suitable microphone 19 is installed in the extractor hood 13. This is connected to a speech processing electronics 21, which is also connected to the transmitting and receiving unit 15 to the transmitting and receiving unit 15 and / or the
  • the operating status detection unit 23 simultaneously reports to the speech processing electronics 21 whether the extractor hood 13 is running and thus causes a noise (S) or not. If the extractor hood 13 is not running, the spoken command is processed in the speech processing electronics 21 without noise source correction, the command is recognized and the hob is switched on via the transmission link U. If the operator now enters further voice commands for working with the hob 1, such as “hotplate 3 level 9”, it is checked in each case whether the extractor hood 13 is running. The extractor hood 13 can be activated automatically Each time the cooktop 1 is switched on, the hood 13 can also only be started when a corresponding start command is spoken into the microphone 19 by the operator.
  • S noise
  • each blower stage (BS1, BS2,) of the hood 13 is assigned a specific fault signal (S1, S2,) as a data record.
  • the unit 23 directs this to the respective operating status of the noise source or the extractor hood 13 belonging noise data material to the speech processing electronics 21, which then First, in a first signal processing step, the spoken cooktop command is freed from the storage component and then in a second signal processing step, the remaining, pre-processed speech signal is further processed. If there is no background noise, the first signal processing step, according to the invention, is omitted Different Betnebsstati (BS1, BS3) are shown in greatly simplified form in FIGS. 3 and 4
  • the various domestic appliances are connected to a domestic appliance bus 31.
  • the overall arrangement is formed by a cooker 33, an extractor hood 13 arranged above it and a microwave appliance 35, which are installed together in a kitchen.
  • the speech processing electronics 21 are connected to the Home appliance bus 31 connected, the electronics 21 can be provided at any location in the house.
  • Various microphones 19 are also provided, which can be connected both directly to the speech processing electronics 21 and to the home appliance bus 31.
  • FIG. 2 shows that the speech processing electronics 21 has a noise storage 37, in which a corresponding disturbance signal (S1, S2,) is stored as a data record for each device that can act as a disturbance source, for each operating status (BS1, BS2,).
  • S1, S2 a corresponding disturbance signal
  • BS1, BS2 operating status
  • Control of the cooker 33, the extractor hood 13 or the microwave oven 35 can be corrected

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Abstract

Bekannt ist eine Anordnung mit einem elektrisch betriebenen Gerät, mit einer Spracheingabeeinheit (19) und mit einer Sprachverarbeitungseinheit (21), die aus gesprochenen Eingabebefehlen Steuersignale ableitet zum Steuern von Funktionen des Gerätes (1, 13). Um die Spracherkennung bei Störgeräuschen zu verbessern, ist vorgesehen, dass eine Betriebsstatus-Erkennungseinheit (23) vorgesehen ist, die den Betriebsstatus (BS1, BS2, ...) des Haushaltsgerätes (1, 13, 35) oder anderer Geräuschquellen (13, 35) erkennt und an die Sprachverarbeitungseinheit (21) meldet, und dass die Sprachverarbeitungseinheit (21) eine Störgeräuschkorrektur nur vornimmt, wenn eine Geräuschquelle eingeschaltet ist.

Description

Elektrogerät mit Spracheingabeeinheit und Verfahren zur Spracheingabe
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung mit einem elektrisch betriebenen Gerat, mit einer Spracheingabeeinheit und mit einer Sprachverarbeitungsemheit, die aus ge- sprochenen Eingabebefehlen erforderliche Steuersignale ableitet zum Steuern von Funktionen des Gerätes, sowie ein Verfahren zur Spracheingabe mit Korrektur von Storsigna- len
Eine derartige Anordnung und ein derartiges Verfahren sind bekannt aus der Druckschrift WO 98/559 92, in der ein Haushaltsgerät beschrieben ist, das durch Sprachsignale steu- erbar ist Zur Vermeidung von Fehlfunktionen, beispielsweise durch Sprachsignale, die nicht von einer Bedienperson, sondern z B von einem Radio stammen, ist dabei vorgesehen, dass ein Steuerungsprogramm in der Weise ausgestaltet ist, dass aufeinanderfolgende Sprachsignale nur dann zur Bildung eines Steuerbefehls fuhren, wenn die aufeinanderfolgenden Sprachsignale innerhalb einer vorgebbaren Zeit eingegeben werden
Weiterhin ist bereits ein Produkt mit der Bezeichnung „SICARE pilot" (Firma evosoft Software-Vertrieb GmbH, D-9041 1 Nürnberg/Deutschland) für den REHA-Bereich bekannt, das ein mobiles Gerat umfasst, welches gesprochene Befehle in Signale umsetzt Die Ausgabe der Signale erfolgt durch Infrarot-Sender, z B für die Steuerung von Fernsehgeraten, Videorecordern, HiFi-Anlagen, Telefon und Beleuchtung, durch Funksender, z B für die Steuerung von Hausturen, Fahrstuhlen, Ruf- und Alarmanlagen oder durch drahtgebundene Schnittstellen, z B für die Steuerung von elektrisch angetriebenen Rollstuhlen und motorverstellbaren Betten Das bekannte Produkt, das für körperbehinderte Personen bestimmt ist ermöglicht die Speicherung von max 64 Befehlen Das mobile Gerat sendet den Befehl für die gewünschte Aktion, z B „Fernseher an" automatisch über die zuvor ausgewählte Schnittstelle an das entsprechende Gerat Jede einzelne An- Weisung kann mehrere Gerate gleichzeitig ansprechen Das bekannte Produkt wird auf die individuellen Sprachmuster einer Person trainiert und realisiert damit eine sprecherab- hangige Spracherkennung Im Idealzustand sind andere Personen nicht in der Lage, aus gesprochenen Befehlen Signale zu bilden, die das Gerat steuern Die Spracherkennung ist bei dem bekannten Produkt in der Weise realisiert, dass vorgegebene Worte (z B
„HausM „Licht", „Vier", „Minus") gemäß einem Menubaum mit mehreren Zweigen zu sprechen sind, wobei die einzelnen Worte in beliebigem zeitlichen Abstand gesprochen werden können Wenn wegen einer Unpasslichkeit der körperbehinderten Person die Spracheingabe vorzeitig abgebrochen wird, können einzelne Worte, z B aus einem Ra- dio- oder Fernsehgerat, die in dem nach dem Spracheingabeabbruch anstehenden Zweig des Menubaums vorgesehen sind, zur Bildung von Signalen fuhren, die ein oder mehrere Gerate steuern
Weiterhin ist aus der Druckschrift DE 196 37 352 A1 ein Verfahren zur automatischen Spracherkennung bekannt, wobei für unterschiedliche Worte zunächst Referenz- Äußerungen aufgenommen werden, und dann aus denen Folgen von zeitlich aufeinanderfolgenden Referenz-Merkmalsvektoren gebildet werden, die jeweils auf ein einheitliches zeitliches Intervall abgebildet werden Aus den dabei entstehenden Folgen von Modellvektoren für die Referenz-Äußerungen wird für jedes Wort ein einziges Modell der Referenz-Äußerungen gebildet, dessen Komponenten aus Ausgleichsfunktionen beste- hen Ein zu erkennendes Wort wird zu einer Folge von Merkmaisvektoren verarbeitet, die jeweils auf dasselbe zeitliche Intervall abgebildet wird Die dabei entstehende Folge von Abbildungsvektoren wird in Vergleichsschntten mit den abgespeicherten Modellen verglichen
Weiterhin ist allgemein aus dem Fachbuch „Sprachsynthese und Spracherkennung", J N Holmes, R Oldenbourg-Verlag München, Wien 1991 bekannt, dass aus dem zeitlichen
Verlauf des Sprachsignals durchaus einige Informationen über den phonetischen Inhalt des Sprachsignals abgeleitet werden können Das Zeitsignal ist jedoch erfahrungsgemäß nicht dafür geeignet, die Eigenschaften der gesprochenen Sprache darzustellen, die für die allgemeine Sprachqualltat und die Wahrnehmung phonetischer Details am wichtigsten sind Angesichts der Bedeutung der Resonanzen und ihren zeitlichen Veränderungen bei der lautsprachlichen Kommunikation ist ein Verfahren zur Darstellung dieser Merkmale notig Das Kurzzeitspektrum des Signals, das den Betrag der Fouπertransformation des Zeitsignais entspricht, nachdem es mit einer Zeitfensterfunktion angemessener Dauer multipliziert wurde, kann natürlich keine Informationen aufweisen, die nicht auch im Originalsignal enthalten ist Es ist jedoch für die Darstellung der Resonanzen und insbesonde- re für die rechnergestutzte Signalverarbeitung deutlich besser geeignet
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung und ein Verfahren bereitzustellen, bei denen die Spracherkennung trotz vorhandener Störgeräusche verbessert ist
Erfmdungsgemaß ist dies bei einer Anordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 dadurch erreicht, dass eine Betπebsstatus-Erkennungseinheit vorgesehen ist die den Betriebsstatus des Haushaltsgerätes oder anderer Geräuschquellen erkennt und an die Sprachverarbeitungsemheit meldet, und dass die Sprachverarbeitungsemheit eine Storgerauschkorrektur nur vornimmt, wenn eine Gerauschquelle eingeschaltet ist Das erfindungsgemaße Verfahren zur Spracheingabe mit Korrektur von Storsignalen ist dadurch gekennzeichnet, dass bei der Spracheingabe zur Steuerung eines Gerätes der Be- tπebsstatus zumindest einer die Spracheingabe störenden Gerauschquelle abgefragt wird, und dass die Sprachverarbeitungsemheit eine Storgerauschkorrektur nur vornimmt, wenn eine Gerauschquelle eingeschaltet ist Erfmdungsgemaß wird also, wenn der Sprachverarbeitungsemheit ein Sprachsignal zur Erkennung vorgelegt wird, nicht versucht in jedem Fall eine Storgerauschkorrektur durchzufuhren Dies fuhrt in all den Fallen 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 bzw korrigierend zu berücksichtigen, wird die Qualität des Sprachsignals verringert Damit fallt die Erkennungsrate der Sprachverarbeitungs- bzw Spracherkennungsemheit beim Stand der Technik
Vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass die Sprachverarbeitungsemheit in Abhängigkeit vom jeweiligen Betriebsstatus der Gerauschquelle deren Storsignal bei der Verarbeitung der gesprochenen Eingabebefehle korrigierend berücksichtigt Dazu ist gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform vorgesehen, dass die Anordnung eine Speichereinheit aufweist, die mit der Sprachverarbeitungsemheit in Verbindung steht, und dass in der Spei- cheremheit für jede Gerauschquelle zu jedem Betriebsstatus ein dem Storsignal entspre- chender Datensatz gespeichert ist In einer Lernphase, die beim Hersteller im Labor oder erst beim Endkunden beim in dem Haus oder in der Küche installiertem Gesamtsystem durchgeführt wird, werden Storgerauschquellen in verschiedenen Betriebsarten betrieben Das jeweilige Störgeräusch wird durch die Sprachverarbeitungsemheit verarbeitet und beispielsweise ein entsprechendes Storgerauschsprektrum als betπebsstatusspezifisches
Storsignal in der Speichereinheit abgelegt Beim eigentlichen Betrieb eines erfmdungs- gemaßen Elektrogerätes, insbesondere eines Haushaltsgerätes in der Küche, wird bei der Spracheingabe zur Steuerung des Gerätes dann zunächst überprüft, ob in der Lernphase analysierte Storquellen in Betrieb sind Falls dies nicht der Fall ist, wird der emge- gebene Sprachbefehl ohne Gerauschquellenkorrektur verarbeitet Falls jedoch ein Stor- gerat aktiv ist, wird dessen Betriebsstatus festgestellt und einer dem Betriebsstatus entsprechender Störgeräusch-Datensatz korrigierend bei der Signalverarbeitung bzw Spracherkennung berücksichtigt Das bzgl des Störgeräusches korrigierte Sprachsignal wird dabei in bekannter Weise verarbeitet Erfmdungsgemaß wird die Tatsache genutzt, dass die Anzahl der Storquellen und deren typischer Störgeräusche in einigen Anwendungsfallen sowohl begrenzt als auch bekannt sind Eine Storgerauschkorrektur muss also nicht mit allgemeinen Korrektur-Ansätzen erfolgen, sondern es können alternativ oder zusätzlich die bekannten Störgeräusche korrigierend berücksichtigt werden
Um die Variabilität und Emsatzfahigkeit der erfindungsgemaßen Anordnung zu steigern ist einerseits vorgesehen, dass die Betriebsstatus-Erkennungseinheit über eine elektrische Leitung oder über eine drahtlose Kommunikationsleitung mit der Gerauschquelle verbunden ist, und andererseits, dass die Anordnung mehrere Spracheingabeeinheiten aufweist, die räumlich verteilt, beispielsweise in der Küche oder in einem Haus angeordnet sind
Eine besonders sichere Spracherkennung kann realisiert werden, wenn die über die
Spracheingabe gesteuerten Gerate zumindest ein Kochfeld und eine darüber angeordnete Dunstabzugshaube sind, und als Storquelle die Dunstabzugshaube mit ihren verschiedenen Leistungsstufen berücksichtigt wird
Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass die Spracheingabeeinheit, die Sprachverarbei- tungsemheit und die Betriebsstatus-Erkennungseinheit in einem durch die Spracheingabe gesteuerten Gerat, insbesondere in der Dunstabzugshaube, angeordnet sind In der Dunstabzugshaube ist bei gunstigen thermischen Bedingungen ausreichend Platz vorhanden, um die genannten Komponenten aufzunehmen Weiterhin kann dabei ein Mikrofon etwa in Hohe des Kopfes einer vor dem unterhalb der Dunstabzugshaube angeordneten Kochfeld stehenden Bedienperson angeordnet sein Das Mikrofon kann eine entsprechende Richtcharakteristik aufweisen, um nicht zu stark von der Dunstabzugshaube gestört zu werden
Nachfolgend sind anhand schematischer Darstellungen zwei Ausfuhrungsbeispiele der erfindungsgemaßen Anordnung und des Verfahrens beschrieben
Es zeigen
Fig 1 in einer perspektivischen Ansicht die Anordnung gemäß dem ersten Ausfuhrungsbeispiel,
Fig 2 in einem stark vereinfachten Blockdiagramm die wesentlichen Komponenten der Anordnung gemäß dem zweiten Ausfuhrungsbeispiel,
Fig 3 ein vereinfachtes Ablaufdiagramm der Sprachsignalerkennung und
Fig 4 den zeitlichen Verlauf eines Storsignals bei verschiedenen Betnebsstati
Gemäß Fig 1 weist das erste Ausfuhrungsbeispiel der Anordnung ein Kochfeld 1 auf das in einem Ausschnitt einer Arbeitsplatte 3 montiert ist Auf einer Kochfeldplatte 5 die insbesondere aus Glaskeramik ist, sind verschiedene Kochzonen 7 markiert Entsprechend der Eingaben über eine Bedien- und Anzeigeeinheit 9 des Kochfeldes 1 können in an sich bekannter Weise von unterhalb der Kochfeldplatte angeordneten Heizelementen über eine Steuereinheit auf den Kochzonen 7 abgestellte Kochgefaße (nicht gezeigt) beheizt werden Dabei ist die Bedien- und Anzeigeeinheit 9 aus Bequemlichkeits- und Sicherheitsgründen vorhanden Sie kann allerdings auf ein sicherheitstechnisch vorgeschnebe- nes Minimum reduziert werden, da die Gesamtanordnung auch über eine Spracheingabeeinheit verfugt, wie nachfolgend beschrieben ist Im Kochfeld 1 ist weiterhin eine Sen- de- und Empfangseinheit 11 vorgesehen, die über eine drahtlos arbeitenden Ubertra- gungsstrecke U in an sich bekannter Weise mit einer oberhalb des Kochfeldes 1 angeordneten Dunstabzugshaube 13 kommunizieren kann Die Ubertragungsstrecke kann dabei beispielsweise als Funkstrecke realisiert sein Zur Kommunikation mit dem Koch- feld 1 verfugt die Dunstabzugshaube 13 auch über eine geeignete Sende- und Empfangseinheit 15 Weiterhin kann die Dunstabzugshaube 13 entsprechend dem Kochfeld Bedien- und Anzeigeelemente 17 aufweisen Um eine Spracheingabe zu ermöglichen, ist in der Dunstabzugshaube 13 ein geeignetes Mikrofon 19 eingebaut Dieses ist mit einer Sprachverarbeitungselektronik 21 verbunden, welche zugleich auch mit der Sende- und Empfangseinheit 15 verbunden ist An die Sende- und Empfangseinheit 15 und/oder die
Sprachverarbeitungselektronik 21 ist weiterhin eine Betriebsstatus-Erkennungseinheit 23 angeschlossen
Nachfolgend wird kurz die grundsätzliche Funktionsweise der in Fig 1 gezeigten Anordnung beschrieben Eine Bedienperson tritt an das Kochfeld 1 heran und spricht beispiels- weise zum Einschalten des Kochfeldes den Befehl „Kochfeld ein" in das aktiv geschaltete
Mikrofon 19 Die Betriebsstatus-Erkennungseinheit 23 meldet zugleich an die Sprachverarbeitungselektronik 21 , ob die Dunstabzugshaube 13 lauft und damit ein Störgeräusch (S) verursacht oder nicht Falls die Dunstabzugshaube 13 nicht lauft, wird der gesprochene Befehl ohne Gerauschquellenkorrektur in der Sprachverarbeitungselektronik 21 verar- beitet, der Befehl erkannt und das Kochfeld über die Ubertragungsstrecke U eingeschaltet Falls die Bedienperson nun weitere Sprachbefehle zum Arbeiten mit dem Kochfeld 1 eingibt, wie z B „Kochstelle 3 Stufe 9", wird jeweils überprüft, ob die Dunstabzugshaube 13 lauft Die Dunstabzugshaube 13 kann automatisch bei jedem Einschalten des Kochfeldes 1 gestartet werden Die Haube 13 kann jedoch auch erst gestartet werden, wenn ein entsprechender Startbefehl von der Bedienperson in das Mikrofon 19 gesprochen wird Falls wahrend des Betriebs der Dunstabzugshaube 13 ein Befehl zur Änderung des Betriebszustandes des Kochfeldes 1 in das Mikrofon 19 gesprochen wird, ermittelt die Betriebsstatus-Erkennungseinheit 23 den vorhandenen Betriebsstatus (BS) der Dunstabzugshaube 13 Beispielsweise ist jeder Geblasestufe (BS1 , BS2, ) der Haube 13 ein bestimmtes Storsignal (S1 , S2, ) als Datensatz zugeordnet Die Einheit 23 leitet das zu dem jeweiligen Betriebsstatus der Gerauschquelle bzw der Dunstabzugshaube 13 gehörende Störgeräusch-Datenmaterial an die Sprachverarbeitungselektronik 21 , die dann zunächst in einem ersten Signalverarbeitungsschritt den gesprochenen Kochfeld-Befehl um den Storanteil befreit und dann in einem zweiten Signalverarbeitungsschritt das verbleibende, vorverarbeitete Sprachsignal weiterverarbeitet Beim Fehlen eines Störgeräusches entfallt dagegen erfmdungsgemaß der erste Signalverarbeitungsschritt Der Ablauf der Sprachsignalverarbeitung und der zeitliche Verlauf eines Storsignals (S) bei verschiedenen Betnebsstati (BS1 , BS3) sind in Fig 3 und 4 stark vereinfacht dargestellt
Gemäß dem zweiten Ausfuhrungsbeispiel nach Fig 2 sind die verschiedenen Hausgerate an einen Hausgeratebus 31 angeschlossen Dabei ist die Gesamtanordnung durch einen Herd 33, eine darüber angeordnete Dunstabzugshaube 13 und ein Mikrowellengerat 35 gebildet, die gemeinsam in einer Küche aufgestellt sind Weiterhin ist die Sprachverarbeitungselektronik 21 an den Hausgeratebus 31 angeschlossen, wobei die Elektronik 21 an jedem beliebigen Ort des Hauses vorgesehen sein kann Weiterhin sind verschiedene Mikrofone 19 vorgesehen, die sowohl direkt an die Sprachverarbeitungselektronik 21 als auch an den Hausgeratebus 31 mit angeschlossen sein können In Fig 2 ist gezeigt, dass die Sprachverarbeitungselektronik 21 über einen Storgerauschspeicher 37 verfugt, in dem für jedes Gerat, das als Storquelle auftreten kann, für jeden Betriebsstatus (BS1 , BS2, ) ein entsprechendes Storsignal (S1 , S2, ) als Datensatz abgelegt ist Typischerweise können bei der gezeigten Anordnung und dem oben beschriebenen Verfahren die Luftungsgerausche der Dunstabzugshaube 13 oder die Luftergerausche sowie die Brummgerausche des Trafos des Mikrowellengerates 35 bei der Spracheingabe zur
Steuerung des Herdes 33, der Dunstabzugshaube 13 oder des Mikrowellengerates 35 korrigiert werden

Claims

Patentansprüche
Anordnung mit einem elektrisch betπebenen Gerat, mit einer Sprachemgabeem- heit (19) und mit einer Sprachverarbeitungsemheit (21), die aus gesprochenen
Eingabebefehlen Steuersignale ableitet zum Steuern von Funktionen des Gerätes (1 , 13), dadurch gekennzeichnet, dass eine Betriebsstatus- Erkennungseinheit (23) vorgesehen ist, die den Betriebsstatus (BS1 , BS2, ) des Haushaltsgerätes (1 , 13, 35) oder anderer Gerauschquellen (13, 35) erkennt und an die Sprachverarbeitungsemheit (21 ) meldet, und dass die Sprachverarbeitungsemheit (21 ) eine Storgerauschkorrektur nur vornimmt, wenn eine Gerauschquelle eingeschaltet ist
Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Sprachverarbeitungsemheit (21 ) in Abhängigkeit vom jeweiligen Betriebsstatus (BS1 , BS2, ) der Gerauschquelle/n (13, 35) deren Storsignal/e (S) bei der Verarbeitung der gesprochenen Eingabebefehle korrigierend berücksichtigt
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung eine Speichereinheit (37) aufweist, die mit der Sprachverarbeitungsemheit (21 ) in Verbindung steht, und daß in der Speichereinheit (37) für jede Ge- rauschquelle (13, 35) zu jedem Betriebsstatus (BS1 , BS2, ) ein dem Storsignal
(S1 , S2, ) entsprechender Datensatz gespeichert ist
Anordnung nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Be- tπebsstatus-Erkennungsemheit (23) über eine elektrische Leitung oder über eine drahtlose Kommunikationsleitung mit der Gerauschquelle (13) verbunden ist
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das über Spracheingabe gesteuerte Gerat ein Kochfeld (1) ist, und dass die störende Gerauschquelle durch eine darüber angeordnete Dunstabzugshaube (13) gebildet ist
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, dass die Anordnung mehrere Spracheingabeeinheiten (19) aufweist Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die über Spracheingabe gesteuerten Gerate zumindest ein Kochfeld (1 ) und eine darüber angeordnete Dunstabzugshaube (13) sind, und dass zumindest eine der Storquellen durch die Dunstabzugshaube (13) gebildet ist
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spracheingabeeinheit (19), die Sprachverarbeitungsemheit (21 ) und die Betriebsstatus-Erkennungseinheit (23) in einem durch die Spracheingabe gesteuerten Gerat, insbesondere in der Dunstabzugshaube (13), angeordnet sind
Verfahren zur Spracheingabe mit Korrektur von Storsignalen wobei bei der
Spracheingabe zur Steuerung eines Gerätes der Betriebsstatus (BS) zumindest einer die Spracheingabe störenden Gerauschquelle (13, 35) abgefragt wird, und die Sprachverarbeitungsemheit (21 ) eine Storgerauschkorrektur nur vornimmt, wenn eine Gerauschquelle eingeschaltet ist
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Betriebsstatus
(BS1 , BS2, ) der Gerauschquelle ein als Datenmaterial gespeichertes Störgeräusch (S1 , S2, ) zugeordnet ist, wobei das Störgeräusch-Datenmaterial entsprechend dem aktuell vorliegenden Betriebsstatus (BS1 , BS2, ) der Gerauschquelle bei der Verarbeitung des gesprochenen Eingabebefehls korπgie- rend berücksichtigt wird
PCT/EP2001/001146 2000-02-11 2001-02-02 Elektrogerät mit spracheingabeeinheit und verfahren zur spracheingabe WO2001059763A1 (de)

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US10/217,176 US6778964B2 (en) 2000-02-11 2002-08-12 Electrical appliance voice input unit and method with interference correction based on operational status of noise source

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