DE19617294B4

DE19617294B4 - Sprachgeführte Ansteuervorrichtung zum Steuern beliebiger Endgeräte

Info

Publication number: DE19617294B4
Application number: DE19617294A
Authority: DE
Inventors: Raimund Welsch; Michael Welsch; Till Grönemeyer; Andreas Melzer; Rainer M.M. Dr.med. Seibel; Dietrich H.W. Prof. Dr. Grönemeyer
Original assignee: Individual
Current assignee: GROENEMEYER, DIETRICH, PROF. DR., 45549 SPROCK, DE
Priority date: 1996-04-30
Filing date: 1996-04-30
Publication date: 2006-03-30
Anticipated expiration: 2016-05-01
Also published as: DE19617294A1

Abstract

Sprachgeführte Ansteuervorrichtung (1) zum Steuern beliebiger Endgeräte (12) durch einen Anwender (7), der Steuerworte (8) artikuliert, wobei die Ansteuervorrichtung (1) die folgenden Komponenten aufweist:
– einen Schallwandler (9) zum Erfassen der artikulierten Steuerworte (8),
– mindestens eine erste Übertragungsstrecke (5) zum Übermitteln der Steuerworte (8),
– mindestens eine Sprachverarbeitungseinheit (10) zum Umwandeln der Steuerworte (8) in Steuerbefehle (11) für die Endgeräte (12) und
– mindestens eine zweite Übertragungsstrecke (6) zum Übermitteln der Steuerbefehle (11) an die Endgeräte (12),
wobei mindestens eine der Übertragungsstrecken (5, 6) drahtlos ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Anschluß an die zweite Übertragungsstrecke (6) eine Vielzahl von Endgeräten (12) vorgesehen ist, denen jeweils ein Adapter (13) zum Umwandeln der ankommenden Steuerbefehle (11) in auf das spezielle Endgerät (12) abgestimmte Endgerätebefehle (14) vorgeschaltet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine sprachgeführte Ansteuervorrichtung zum Steuern beliebiger Endgeräte durch einen Anwender, der Steuerworte artikuliert, wobei die Ansteuervorrichtung die folgenden Komponenten aufweist:

– einen Schallwandler zum Erfassen der artikulierten Steuerworte,
– mindestens eine erste Übertragungsstrecke zum Übermitteln der Steuerworte,
– mindestens eine Sprachverarbeitungseinheit zum Umwandeln der Steuerworte in Steuerbefehle für die Endgeräte und
– mindestens eine zweite Übertragungsstrecke zum Übermitteln der Steuerbefehle an die Endgeräte.
– wobei mindestens eine der Übertragungsstrecken drahtlos ist.

Ansteuervorrichtungen der genannten Art sind beispielsweise aus der DE 40 29 698 A1 und der DE 43 31 710 bekannt.

Nachteilig an diesen bekannten sprachgeführten Ansteuervorrichtungen ist, daß keine Endgeräte angesteuert werden können, die nicht von vornherein für eine solche Ansteuerung ausgelegt sind.

Letzteres gilt beispielsweise auch für die auf dem Gebiet der Medizintechnik bekannt gewordene Ansteuervorrichtung gemäß DE 36 36 678 A2 . Dort wird eine Röntgendiagnostikeinrichtung offenbart, die eine Röntgenröhre und ein Bildaufnahmesystem aufweist, welche beide mittels Spracheingabe verstellbar sind. Zur Kontrolle der Verfahrbewegungen werden diese auf einem Display dargestellt. Im Gegensatz zu dem herkömmlichen manuellen Verstellen der Röntgenröhre bzw. des Bildaufnahmesystems, ermöglicht die Spracheingabe ein einfaches und unkompliziertes Verstellen der Röntgenröhre bzw. des Bildaufnahmesystems. Die bekannte Sprachsteuerung hat allerdings den Nachteil, daß sich der Anwender nicht frei im Raum bewegen kann. Der über ein Verbindungskabel an die Sprachverarbeitungseinheit angeschlossene Schallwandler beschränkt die Bewegungsfreiheit des Anwenders auf einen relativ kleinen Bereich um die Sprachverarbeitungseinheit in Reichweite des Verbindungskabels. Ein zu großer Abstand zwischen dem Anwender und dem Schallwandler würde die Verständlichkeit der Steuerworte negativ beeinflussen, und eine niedrige Erkennungsrate der Steuerworte durch die Sprachverarbeitungseinheit wäre die Folge.

Außerdem können die einzelnen Endgeräte nicht räumlich unabhängig voneinander aufgestellt werden. Die räumliche Unabhängigkeit wird durch die Verbindung zwischen Sprachverarbeitungseinheit und Endgerät mittels einer Leitung, wie es die obengenannte Druckschrift vorschlägt, erheblich eingeschränkt. Die Endgeräte können nur so zur Sprachverarbeitungseinheit angeordnet werden, daß sie innerhalb der Reichweiten der Leitungen liegen. Dies ist vor allem für die Steuerung von den Endgeräten ein erheblicher Nachteil, welche beispielsweise wegen ihrer Lärm- oder Wärmeentwicklung in einem benachbarten Raum, oder welche frei bewegbar in einem Raum angeordnet sein müssen. Das gilt um so mehr für die Steuerung nicht nur eines einzelnen sondern gleich mehrerer Endgeräte mittels einer Sprachverarbeitungseinheit. Als Folge mehrerer, delokal in benachbarten Räumen angeordneter, mittels Leitungen mit der Sprachverarbeitungseinheit verbundener Endgeräte müssen Kabelbäume mit großen Durchmessern verlegt werden, die auf dem Fußboden als Stolperfallen zu einer erheblichen Unfallgefahr und in Kabelschächten unter Umständen aufgrund ihrer hohen Wärmeentwicklung zu einer Sicherheitsgefahr werden können.

Zudem erweist es sich als außerordentlich kompliziert und zeitaufwendig, die bekannte sprachgeführte Ansteuervorrichtung zu erweitern, d.h. zusätzliche Endgeräte an die Sprachverarbeitungseinheit anzuschließen. Es müssen Leitungen zwischen den zusätzlichen Endgeräten und der Sprachverarbeitungseinheit verlegt werden, und die Sprachverarbeitungseinheit muß an Hard- und Software erweitert und an die Ansteuerung der zusätzlichen Endgeräte angepaßt werden.

Schließlich ist aus der EP 0 319 781 A2 eine Garagentorsteuerung bekannt, an deren Ausgang ein Schaltadapter angeordnet ist, an welchem durch Umstellen interner Lötbrücken zwischen verschiedenen Schaltausgängen umgeschaltet werden kann, um die Garagentorsteuerung an unterschiedliche auf dem Markt befindliche Garagentorantriebe anzupassen.

Ausgehend vom Stand der Technik der eingangs genannten Art ist es Aufgabe der Erfindung, eine sprachgeführte Ansteuervorrichtung zu schaffen, die eine Vielzahl von Endgeräten gleichzeitig ansteuern kann, ohne daß die den verschiedenen Endgeräten zugeführten Steuerbefehle sich gegenseitig stören und ohne daß die Endgeräte von vornherein für eine Fernsteuereinrichtung ausgelegt sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von einer sprachgeführten Ansteuervorrichtung der eingangs genannten Art vor, daß im Anschluß an die zweite Übertragungsstrecke eine Vielzahl von Endgeräten vorgesehen ist, denen jeweils ein Adapter zum Umwandeln der ankommenden Steuerbefehle in auf das spezielle Endgerät abgestimmte Endgerätbefehle vorgeschaltet ist.

Die sprachgeführte Ansteuervorrichtung gemäß der Erfindung hat den Vorteil, daß sie eine Vielzahl von Endgeräten unabhängig voneinander ansteuern kann, ohne daß die Steuerbefehle sich gegenseitig stören und ohne daß die Endgeräte von vornherein auf eine Fernsteuerung ausgelegt sind. Der Adapter ist lern- und anpassungsfähig. Er kann in nahezu allen Infrarot-Codes oder auf den üblichen gebräuchlichen Funkfrequenzen senden und empfangen und ist dadurch an fast alle Übertragungsverfahren anpassbar. Die Anpassungsfähigkeit des Adapters erlaubt es, eine Vielzahl von Endgeräten über nur eine Sprachverarbeitungseinheit anzusteuern. Dabei werden die drahtlosen Übertragungsverfahren so aufeinander abgestimmt, daß sie sich nicht gegenseitig behindern oder stören. Die Lernfähigkeit des Adapters ermöglicht es, ihn an beliebige Endgeräte anzuschließen. In einer kurzen Lernphase wird der Adapter instruiert, in welche Endgerätbefehle er eingehende Steuerbefehle umzuwandeln hat, um eine gewünschte Funktion bei dem jeweiligen Endgerät hervorzurufen. Unabhängig von dem angesteuerten Endgerät werden die eingehenden Steuerbefehle so immer in die für das jeweilige Endgerät verständlichen Endgerätebefehle umgewandelt. Mittels des erfindungsgemäßen Adapters können auch besonders umfangreiche Ansammlungen verschiedener Endgeräte, wie sie beispielsweise in der Medizintechnik bei Operationsplätzen mit unterschiedlichen Diagnose- und Therapievorrichtungen vorkommen, einfach und übersichtlich mittels der erfindungsgemäßen sprachgesteuerten Ansteuervorrichtung aktiviert oder in anderer Weise beeinflußt werden. Als ansteuerbare Endgeräte in einem Operationssaal sind beispielsweise Videorekorder, Fernsehapparate, Diaprojektoren, Stereoanlagen, Jalousien, Beleuchtung und Operationstisch denkbar.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen sprachgeführten Ansteuervorrichtung erfolgt die Übermittlung über die drahtlosen Übertragungsstrecken mittels Hochfrequenz, Ultraschall oder Infrarot. Die drahtlosen Übertragungsstrecken können grundsätzlich in nahezu allen bekannten drahtlosen Übertragungsverfahren ausgeführt sein. Wichtig ist dabei allerdings, daß die Übertragung mit hoher Sicherheit funktioniert. Sie darf beispielsweise nicht durch eine ungünstige Positionierung des Empfängers zum Sender oder durch elektrische, magnetische oder elektromagnetische Störungen beeinträchtigt werden. Andererseits darf auch das verwendete Übertragungsverfahren keine störenden Einflüsse auf die Funktionsfähigkeit der Endgeräte ausüben. Dies ist vor allem von Bedeutung, wenn die sprachgeführte Ansteuervorrichtung im Bereich der Medizintechnik eingesetzt wird. Für die Ausführung der drahtlosen Übertragung bieten sich demnach die obengenannten ausgereiften Übertragungsverfahren an, die zudem einfach und preiswert zu realisieren sind.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß der Schallwandler mittels einer Haltevorrichtung in einem konstanten Abstand zum Mund des Anwenders lösbar an dem Anwender oder dessen Kleidung befestigt ist. Ein solcher Schallwandler kann beispielsweise als Stirn-, Umhänge- oder als Ansteckschallwandler ausgeführt sein. Durch den konstanten Abstand zwischen dem Mund des Anwenders und dem Schallwandler wird ein nahezu optimales Erfassen der Steuerworte durch den Schallwandler ermöglicht. Die Folge ist eine besonders hohe Erkennungsrate der Steuerworte in der Sprachverarbeitungseinheit und eine damit verbundene hohe Effektivität der sprachgeführten Ansteuervorrichtung. Durch den erfindungsgemäß ausgestalteten Schallwandler muß der Anwender dieses nicht mehr in der Hand haltend mit sich führen. Die Spracheingabe erfolgt berührungslos und der Anwender hat beide Hände frei für andere Tätigkeiten, beispielsweise für das Operieren eines Patienten.

Im folgenden werden anhand der Zeichnungen drei Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine sprachgeführte Ansteuervorrichtung gemäß der Erfindung mit einer drahtlos ausgeführten ersten Übertragungsstrecke in schematischer Darstellung;
2 eine sprachgeführte Ansteuervorrichtung gemäß der Erfindung mit einer drahtlos ausgeführten zweiten Übertragungsstrecke in schematischer Darstellung;
3 eine sprachgeführte Ansteuervorrichtung gemäß der Erfindung mit einer drahtlos ausgeführten ersten und zweiten Übertragungsstrecke.
In der folgenden Figurenbeschreibung werden für gleiche Bauteile übereinstimmende Bezugszeichen verwendet.
In 1 ist eine erfindungsgemäße sprachgesteuerte Ansteuervorrichtung mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnet. Sie weist eine Spracheingabeeinheit 2, eine Steuereinheit 3 und eine Endgeräteeinheit 4 auf. Die Spracheingabeeinheit 2 ist mit der Steuereinheit 3 über eine erste Übertragungsstrecke 5 verbunden, die Steuereinheit 3 ist über eine zweite Übertragungsstrecke 6 mit der Endgeräteeinheit 4 verbunden. Ein Anwender 7 artikuliert Steuerworte 8, die von einem Schallwandler 9 der Spracheingabeeinheit 2 erfaßt werden. Über die erste Übertragungsstrecke 5 werden diese Steuerworte 8 zu einer Sprachverarbeitungseinheit 10 der Steuereinheit 3 übermittelt. In dieser Sprachverarbeitungseinheit 10 werden diese Steuerworte 8 in Steuerbefehle 11 für Endgeräte 12 der Endgeräteeinheit 4 umgewandelt. Um eine reibungslose Kommunikation zwischen Sprachverarbeitungseinheit 10 und beliebigen Endgeräten 12 sicherzustellen, werden die Steuerbefehle 11 in der Endgeräteeinheit 4 zuerst von einem darin angeordneten Adapter 13 in auf das spezielle Endgeräte 12 abgestimmte Endgerät Befehle 14 umgewandelt. Die erste Übertragungsstrecke 5 der sprachgeführten Ansteuervorrichtung 1 aus 1 ist als drahtlose Übertragungsstrecke mittels Hochfrequenz ausgeführt. Wohingegen die zweite Übertragungsstrecke 6 als herkömmliche Leitung ausgebildet ist.
In 2 ist eine sprachgeführte Ansteuervorrichtung 1 dargestellt, bei der die erste Übertragungsstrecke 5 als herkömmliche Leitung und die zweite Übertragungsstrecke 6 als drahtlose Übertragungsstrecke mittels Infrarot ausgebildet sind.
Bei der Ausführungsform einer sprachgeführten Ansteuervorrichtung 1 gemäß 3 sind beide Übertragungsstrecken 5 und 6 drahtlos ausgebildet. Die Übermittlung der Steuerworte 8 über die erste drahtlose Übertragungsstrecke 5 erfolgt dabei mittels Hochfrequenz. Die Übertragung der Steuerbefehle 11 über die zweite drahtlose Übertragungsstrecke 6 erfolgt über Infrarot.

Claims

Sprachgeführte Ansteuervorrichtung (1) zum Steuern beliebiger Endgeräte (12) durch einen Anwender (7), der Steuerworte (8) artikuliert, wobei die Ansteuervorrichtung (1) die folgenden Komponenten aufweist: – einen Schallwandler (9) zum Erfassen der artikulierten Steuerworte (8), – mindestens eine erste Übertragungsstrecke (5) zum Übermitteln der Steuerworte (8), – mindestens eine Sprachverarbeitungseinheit (10) zum Umwandeln der Steuerworte (8) in Steuerbefehle (11) für die Endgeräte (12) und – mindestens eine zweite Übertragungsstrecke (6) zum Übermitteln der Steuerbefehle (11) an die Endgeräte (12), wobei mindestens eine der Übertragungsstrecken (5, 6) drahtlos ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an die zweite Übertragungsstrecke (6) eine Vielzahl von Endgeräten (12) vorgesehen ist, denen jeweils ein Adapter (13) zum Umwandeln der ankommenden Steuerbefehle (11) in auf das spezielle Endgerät (12) abgestimmte Endgerätebefehle (14) vorgeschaltet ist.
Sprachgeführte Ansteuervorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übermittlung über die drahtlosen Übertragungsstrecken (5, 6) mittels Hochfrequenz, Ultraschall oder Infrarot erfolgt.
Sprachgeführte Ansteuervorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schallwandler (9) mittels einer Haltevorrichtung in einem konstanten Abstand zum Mund des Anwenders (7) lösbar an dem Anwender (7) oder an dessen Kleidung befestigt ist.