專利名稱：用于控制電器操作的基于音頻的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于控制電器和其它設(shè)備例如食品加工機、混合器和微波爐的方法和裝置，更特別地，涉及用來基于特定的聲音的模式自動探測何時電器執(zhí)行的任務(wù)已經(jīng)完成，并自動觸發(fā)隨后的步驟(如果有)或結(jié)束電器的操作的基于音頻的方法和裝置。
背景技術(shù)：
市場提供了許多消費電器，例如微波爐、食品加工機、混合器和攪拌機，這些電器提供了數(shù)量上持續(xù)增長的旨在增加其便利和性能的特征。例如大部分電器具有允許只按一個鍵就能使電器激活進入所需模式的單觸特征。其后，該電器能夠在所需模式下以無人看管的方式運行，直到操作員停止該電器的操作，在該電器執(zhí)行所需要的最主要任務(wù)的同時允許操作員執(zhí)行其它任務(wù)。
雖然這些特征極大地改善了許多電器的便利性，它們?nèi)匀恍枰褂谜叩拇_定的行為來結(jié)束或停止該電器或為隨后的任務(wù)調(diào)整該電器的配置。因此，即使該電器在主任務(wù)的執(zhí)行期間可能不需要任何直接的人為干涉，但是使用者必須注意該電器的操作來決定該電器何時應(yīng)被手動停止或為隨后的步驟調(diào)整。對于許多任務(wù)來說，例如特定類型面包面團的混合，電器停止或調(diào)整的準確時間可能是重要的。因此，如果當執(zhí)行其它任務(wù)時使用者注意力分散，主要任務(wù)的預期結(jié)果可能無法達到。
已經(jīng)注意到，在電器的特定的聲音活動和調(diào)整電器設(shè)置的相應(yīng)的方式之間經(jīng)常存在可預知的關(guān)系。例如，當特定的成份在混合器中混合時，當混合器發(fā)出的聲音表現(xiàn)出特定的音調(diào)或另一種可預期的音頻特征時，混合任務(wù)就完成了。同樣的，眾所周知，當在指定的時間間隔內(nèi)沒有爆裂的聲音時微波爆米花就完成了爆裂，以及當壺開始發(fā)出哨音時壺里的水就沸騰了。
但是，當前沒有將電器的音頻行為與該電器相應(yīng)的調(diào)整相關(guān)聯(lián)的機制。因此，對于用來監(jiān)視電器的音頻行為并自動調(diào)整電器來響應(yīng)預定的音頻行為的電器控制器的需要是存在的。對于能夠?qū)W習電器的音頻活動和電器的相應(yīng)調(diào)整之間的相互關(guān)系的電器控制器的進一步需要也是存在的。

發(fā)明內(nèi)容
總體來說，公開了用來監(jiān)視與電器相關(guān)的音頻活動并根據(jù)預定的音頻特征自動調(diào)整該電器的方法和裝置。所公開的電器控制器包含一個或更多聚焦于一個或更多電器的麥克風。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，多個電器調(diào)整規(guī)則定義了提示何時電器設(shè)定應(yīng)被調(diào)整的不同的音頻特征。每個規(guī)則包含一種或更多指定的音頻特征以及一種當該規(guī)則滿足時應(yīng)執(zhí)行的相應(yīng)的電器調(diào)整。探測到的音頻特征可能是靜態(tài)音頻特性，例如指定的音調(diào)或音量，或時變的音頻特性，例如一段時間之內(nèi)的指定的音調(diào)或音量。
所述電器調(diào)整規(guī)則可預定或通過觀察使用者行為在學習階段動態(tài)確定。在學習階段，當使用者進行手動調(diào)整時，分類器學習區(qū)別音頻特征。在電器的操作期間，當再次探測到觀測到的音頻特征時，該電器自動調(diào)整。
參考下述詳細說明和附圖，將獲得對于本發(fā)明更完整的理解，以及本發(fā)明進一步的特征和優(yōu)點。


圖1示出依據(jù)本發(fā)明的電器控制器；圖2示出依據(jù)本發(fā)明的來自于圖1中所述電器調(diào)整規(guī)則數(shù)據(jù)庫的樣本列表；圖3示出體現(xiàn)本發(fā)明原理的示范性電器的學習過程；和圖4示出體現(xiàn)本發(fā)明原理的描述示范電器監(jiān)視過程的流程圖。
具體實施例方式
圖1示出依據(jù)本發(fā)明的電器控制器100。如圖1所示，所述電器控制器100包含一個或更多麥克風150-1至150-N(下文中，總稱為麥克風150)，這些麥克風聚焦于一個或更多電器160，例如微波爐、食品加工機、混合機或攪拌機。麥克風150產(chǎn)生的音頻信息由所述電器控制器100以下述結(jié)合圖4討論的方式處理，以便識別一個或更多提示該電器應(yīng)被調(diào)整的預定的音頻事件。在一種實現(xiàn)方法中，本發(fā)明使用了一個電器調(diào)整規(guī)則數(shù)據(jù)庫200，以下結(jié)合圖2進一步討論，它確定了許多引起所述電器160以特定方式調(diào)整的音頻特性。
如下進一步的討論，每種電器調(diào)整規(guī)則包含一種或更多要觸發(fā)所述規(guī)則必須觀測到的音頻特征，和一種當滿足用于啟動所述電器調(diào)整規(guī)則的預定標準時由電器控制器100執(zhí)行的相應(yīng)的電器調(diào)整。每條規(guī)則的至少一個標準是在由麥克風150產(chǎn)生的音頻信息中探測到的音頻特征。探測到的音頻特征可能是靜態(tài)音頻特性，例如特定的音調(diào)或音量，或時變的音頻特性，例如一段時間內(nèi)特定的音調(diào)或音量?；趯︻A定音頻特征的探測，所述電器控制器100以特定方式自動地調(diào)整所述電器。
如下結(jié)合圖2和圖3所述，記錄在音頻調(diào)整規(guī)則數(shù)據(jù)庫200中的示范性電器調(diào)整規(guī)則可包含許多例如在制造或升級過程期間已安裝的默認規(guī)則，以及可選擇地，由電器控制器100基于使用者行為自動學習的附加規(guī)則。
如圖1所示，并結(jié)合圖3和圖4在以下進一步論述，所述電器控制器100包含電器學習過程300和電器監(jiān)視過程400。通常，所述電器學習過程300觀測一個或更多電器160的操作來學習一系列電器調(diào)整規(guī)則，上述規(guī)則定義了何時給定的電器160基于觀測到的音頻特性應(yīng)被調(diào)整。電器監(jiān)視過程400處理由麥克風150獲得的音頻信息并探測一個或更多能觸發(fā)電器160的調(diào)整的預定的動作。
所述電器控制器100可實現(xiàn)為任何計算設(shè)備，例如個人計算機或工作站，包含處理器120，例如中央處理單元(CPU)、和存儲器110，例如RAM和/或ROM?？蛇x擇的，所述電器控制器100可實現(xiàn)為例如包含于電器中的專用集成電路(ASIC)(未示出)。
圖2示出紀錄了用于一個或更多電器的不同規(guī)則的音頻調(diào)整規(guī)則數(shù)據(jù)庫200的示范性表格。所述音頻調(diào)整規(guī)則數(shù)據(jù)庫200中的每條規(guī)則確定相應(yīng)的電器并包含指定了規(guī)則啟動的條件的預定的標準，以及當滿足與規(guī)則相連的標準時應(yīng)觸發(fā)的相應(yīng)的動作項目。典型地，所述動作項目確定當規(guī)則觸發(fā)時電器160應(yīng)調(diào)整的方式。
如圖2所示，音頻調(diào)整規(guī)則數(shù)據(jù)庫200包含多個紀錄，例如紀錄205-210，每條紀錄均與不同的電器調(diào)整規(guī)則相關(guān)聯(lián)。對于各條規(guī)則，所述音頻調(diào)整規(guī)則數(shù)據(jù)庫200確定字段250中的相應(yīng)電器(并可能是由電器執(zhí)行的特殊任務(wù)，例如混合面包面團)、字段260中相應(yīng)的規(guī)則標準和字段270中相應(yīng)的動作。
例如，記錄206中提出的示范性電器調(diào)整規(guī)則定義了一種將會觸發(fā)將混合機調(diào)整至高速一段特定時間的音頻特性(特定的聲音音調(diào))。同樣，記錄208中提出的示范性電器調(diào)整規(guī)則定義了一種將會觸發(fā)關(guān)掉微波爐的音頻特性(在爆米花發(fā)出爆裂聲的特定時間段內(nèi)沒有聲音)。
如前所述，音頻調(diào)整規(guī)則數(shù)據(jù)庫200中記錄的電器調(diào)整規(guī)則可包含許多例如在制造過程期間預先裝入的默認規(guī)則，和可選地，由電器控制器100基于使用者行為動態(tài)學習的附加規(guī)則。
圖3示出在示范性實施例中使用來產(chǎn)生電器調(diào)整規(guī)則的示范性電器學習過程300。如前所述，所述電器學習過程300觀測一個或更多電器160的操作來學習一系列定義何時給定的電器160基于觀測到的音頻特性應(yīng)被調(diào)整的電器調(diào)整規(guī)則。
如圖3所示，麥克風150捕捉包含與電器160的操作相關(guān)聯(lián)的音頻行為的音頻信號。此后，基于窗口的特征提取在310級中執(zhí)行來產(chǎn)生音頻特征間隔，例如10毫秒間隔。在學習階段分類器330處理該音頻特征來使音頻行為和由使用者進行的手動調(diào)整相關(guān)聯(lián)。這樣，該分類器330產(chǎn)生記錄在音頻調(diào)整規(guī)則數(shù)據(jù)庫200中的電器調(diào)整規(guī)則。通常，當使用者進行手動調(diào)整時，該分類器330學習區(qū)分音頻特征，如果觀測到的音頻特征在電器160操作期間再次被探測到，就可隨后使用該音頻特征對電器160自動進行相同的調(diào)整。
該分類器330可具體實施為，例如，貝葉斯(Bayesian)分類器或決策樹(DT)分類器，例如如美國專利申請序列NO.10/219,412，存檔2002年8月15日，標題為“CLASSIFIERS USING EIGENNETWORKSFOR RECORDING AND CLASSIFICATION OF OBJECTS(利用特征網(wǎng)絡(luò)來識別和分類對象的分類器)，”(代理人卷號NO.US010566)所述，該申請轉(zhuǎn)讓與本發(fā)明的受讓人，并在此引作參考。
圖4示出描述示范性電器監(jiān)視過程400的流程圖。該電器監(jiān)視過程400處理由麥克風150獲得的音頻信息并探測一種或更多能觸發(fā)電器160的調(diào)整的預定行為。該示范性電器監(jiān)視過程400是闡明了本發(fā)明的廣泛概念的概括過程。
如圖4所示，所述電器監(jiān)視過程400在步驟410中最初獲得一個或更多來自于麥克風150的輸入。隨后，該電器監(jiān)視過程400在步驟420中使用音頻內(nèi)容分析技術(shù)分析所述音頻信息。對于合適的音頻內(nèi)容分析技術(shù)的詳細討論，見，例如，Silvia Pfeiffer等人，“AutomaticAudio Content Analysis(自動音頻內(nèi)容分析)”，Proc.ACMMultimedia 96，21-40，波士頓，MA.(1996年11月)，或Dongge Li等人，“Classification of General Audio Data for Content-BasedRetrieval(用于基于內(nèi)容的恢復的普通音頻數(shù)據(jù)的分析)”，PatternRecofnition Letters 22，533-44(2001)，在此結(jié)合參考。通常，所述音頻內(nèi)容分析用來識別在麥克風150獲得的音頻信號中不同的特征。
在步驟430中執(zhí)行測試用來確定音頻內(nèi)容分析是否探測到預定的事件，如所述音頻調(diào)整規(guī)則數(shù)據(jù)庫200中定義。如果在步驟430中確定音頻內(nèi)容分析沒有探測到預定的事件，那么程序控制返回到步驟420來繼續(xù)以上述方式監(jiān)視音頻信息。
但是，如果在步驟430中確定音頻內(nèi)容分析探測到預定的音頻事件，那么該音頻事件就按照針對特定電器的音頻調(diào)整規(guī)則數(shù)據(jù)庫200中的字段270所指出的在步驟440中處理。然后程序控制結(jié)束(或回到步驟410并以上述方式繼續(xù)監(jiān)視使用者行為)。
應(yīng)該理解，此處示出和描述的實施例和變化僅僅是對本發(fā)明的原理起說明作用，并且各種修改可在不背離本發(fā)明的范圍和實質(zhì)的情況下由本領(lǐng)域的技術(shù)人員執(zhí)行。
權(quán)利要求
1.一種用來控制電器(160)的方法，包含分析與所述電器(160)相關(guān)的音頻信息來識別至少一種預定的音頻特性(260)；和當識別出所述預定的音頻特性(260)時自動調(diào)整所述電器(160)。
2.如權(quán)利要求1所述方法，其中所述預定的音頻特性(260)表明應(yīng)關(guān)掉所述電器(160)。
3.如權(quán)利要求1所述方法，其中所述預定的音頻特性(260)表明應(yīng)調(diào)整所述電器(160)的配置。
4.如權(quán)利要求1所述方法，其中所述預定的音頻特性(260)是一種靜態(tài)音頻特性。
5.如權(quán)利要求1所述方法，其中所述預定的音頻特性(260)是一種時變的音頻特性。
6.如權(quán)利要求1所述方法，其中所述預定的音頻特性(260)和所述相應(yīng)的調(diào)整是在學習階段獲得的。
7.如權(quán)利要求1所述方法，其中所述預定的音頻特性(260)和所述相應(yīng)的調(diào)整是一種默認設(shè)置。
8.一種用來控制電器(160)的方法，包含建立至少一種電器調(diào)整規(guī)則(205-210)，所述電器調(diào)整規(guī)則包含至少一種與所述電器(160)相關(guān)聯(lián)的預定的音頻特性(260)以及當滿足所述規(guī)則(205-210)時執(zhí)行的用來自動調(diào)整所述電器(160)的動作項目(270)；分析與所述電器(160)相關(guān)聯(lián)的音頻信息來識別所述至少一種預定的音頻特性(260)；和如果滿足所述電器調(diào)整規(guī)則，執(zhí)行所述動作項目(270)。
9.如權(quán)利要求8所述方法，其中所述預定的音頻特性(260)表明應(yīng)關(guān)掉所述電器(160)。
10.如權(quán)利要求8所述方法，其中所述預定的音頻特性(260)表明應(yīng)調(diào)整所述電器(160)的配置。
11.如權(quán)利要求8所述方法，其中所述預定的音頻特性(260)是一種靜態(tài)音頻特性。
12.如權(quán)利要求8所述方法，其中所述預定的音頻特性(260)是一種時變的音頻特性。
13.如權(quán)利要求8所述方法，其中所述建立步驟進一步包含學習所述預定的音頻特性(260)與所述相應(yīng)的調(diào)整之間的相互關(guān)系的步驟。
14.如權(quán)利要求8所述方法，其中所述建立步驟進一步包含安裝一種或多種表明所述預定音頻特性(260)和所述電器(160)中的所述相應(yīng)調(diào)整的默認設(shè)置。
15.如權(quán)利要求8所述方法，其中所述電器調(diào)整規(guī)則(205-210)包含一種或更多當滿足所述電器調(diào)整規(guī)則時應(yīng)建立的所述電器(160)的設(shè)置。
16.一個用來控制電器(160)的系統(tǒng)(100)，包含一個用來存儲計算機可讀代碼的存儲器(110)；和一個與所述存儲器(110)以操作方式耦合的處理器(120)，所述處理器(120)配置為分析與所述電器(160)相關(guān)聯(lián)的音頻信息來識別至少一種預定的音頻特征(260)；和當滿足所述預定的音頻特性(260)時，自動調(diào)整所述電器(160)。
17.一種用來控制電器(160)的系統(tǒng)(100)，包含一個用來存儲計算機可讀代碼的存儲器(110)；和一個與所述存儲器(110)以操作方式耦合的處理器(120)，所述處理器(120)配置為建立至少一種電器調(diào)整規(guī)則(205-210)，所述電器調(diào)整規(guī)則(205-210)包含至少一種與所述電器(160)相關(guān)聯(lián)的預定的音頻特性(260)以及一種當滿足所述規(guī)則(205-210)時被執(zhí)行來自動調(diào)整所述電器(160)的動作項目(270)；分析與所述電器(160)相關(guān)聯(lián)的音頻信息來識別所述至少一種預定的音頻特性(260)；和如果滿足所述電器調(diào)整規(guī)則(205-210)，則執(zhí)行所述動作項目(270)。
18.一種用來控制電器(160)的產(chǎn)品，包含一種計算機可讀介質(zhì)，其上包含計算機可讀程序編碼方法，所述計算機可讀程序編碼方法包含一個分析與所述電器(160)相關(guān)聯(lián)的音頻信息來識別至少一種預定的音頻特性(260)的步驟；和一個當識別出所述預定的音頻特性時自動調(diào)整所述電器(160)的步驟。
19.一種用來控制電器(160)的產(chǎn)品，包含一種計算機可讀介質(zhì)，其上包含計算機可讀程序編碼方法，所述計算機可讀程序編碼方法包含一個建立至少一種電器調(diào)整規(guī)則(205-210)的步驟，所述電器調(diào)整規(guī)則(205-210)包含至少一種與所述電器(160)相關(guān)聯(lián)的預定的音頻特性(260)以及一種當滿足所述規(guī)則(205-210)時被執(zhí)行來自動調(diào)整所述電器(160)的動作項目(270)；一個分析與所述電器(160)相關(guān)聯(lián)的音頻信息的步驟，用來識別所述至少一種預定的音頻特性(260)；和一個如果滿足了所述電器調(diào)整規(guī)則(205-210)時執(zhí)行所述動作項目的步驟。
20.一種用來控制電器(160)的系統(tǒng)，包含分析與所述電器(160)相關(guān)聯(lián)的音頻信息來識別至少一種預定的音頻特性(260)的裝置；和當識別出所述預定的音頻特性(260)時自動調(diào)整所述電器(160)的裝置。
全文摘要
公開了一種電器控制器，用來監(jiān)視電器的操作并根據(jù)預定的音頻行為自動調(diào)整所述電器。公開的電器控制器包含一個或更多用來捕捉與電器相關(guān)聯(lián)的音頻信息的麥克風。許多示范性電器調(diào)整規(guī)則定義了表明何時應(yīng)調(diào)整電器設(shè)置的不同的音頻特征。每條規(guī)則包含一個或更多音頻特征和當滿足規(guī)則時應(yīng)執(zhí)行的相應(yīng)的電器調(diào)整。所述電器調(diào)整規(guī)則可預先確定或從觀測到的使用者行為中動態(tài)確定。
文檔編號G10L11/00GK1589465SQ02822881
公開日2005年3月2日 申請日期2002年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月19日
發(fā)明者A·科梅納雷茲, S·V·R·古特塔, M·特拉科維 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司