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Title:
MULTIMEDIA/COMMUNICATION SYSTEM COMPRISING SATELLITE STATIONS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/044730
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns a multimedia/communication system comprising several spatially separated interacting elements. A small mobile voice interface (1) carried by a user, records the user's voice through a microphone (2) and transmits the voice signals by radio relay channel, for example directly to a fixed central unit (3). The central unit (3) is connected via various interfaces (6a, 6b, 6c) to priority multimedia/communication systems such as the telephone network, the local network, Internet, mobile telephony, TV reception, and radio and the like. To enable a sound transmission to the user, stationary satellite stations (5a, 5b) are provided and are connected to the central unit (3) (via radio relay channel or cable). The location of the user is detected so that only the satellite stations in the direct surroundings of the user should be acoustically active. Therefor, the satellite stations comprise reception devices which react to the radio relay channel transmission of the voice interface and detect, for example based on the intensity of the received signal, the proximity of the user. It is also possible to identify a person upon transmission of corresponding identification signals.

Inventors:
HAULIK TIM (DE)
LINHARD KLAUS (DE)
Application Number:
PCT/EP2003/012661
Publication Date:
May 27, 2004
Filing Date:
November 12, 2003
Export Citation:
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Assignee:
HARMAN BECKER AUTOMOTIVE SYS (DE)
HAULIK TIM (DE)
LINHARD KLAUS (DE)
International Classes:
H04M1/60; H04R27/00; (IPC1-7): G06F3/16; H04M1/60
Domestic Patent References:
WO1997036391A11997-10-02
WO2000010311A12000-02-24
WO2001058039A22001-08-09
Attorney, Agent or Firm:
Kuhl, Dietmar (Kinkeldey Stockmair & Schwanhäusse, Maximilianstrasse 58 München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. 1) Vorrichtung für Kommunikationsund Multimediaanwen dungen bestehend aus einem mobilen, vom Anwender mitzuführenden Sprach interface (1) mit Mikrofon (2) zur Sprachaufnahme und Mitteln zur drahtlosen Übertragung der Sprachsignale, mehreren stationären Satellitenstationen (5a, 5b) mit Lautsprechern (4) zur akustischen Ausgabe, sowie Mit teln, welche drahtlos vom Sprachinterface (l) übertra gene Signale detektieren, einer stationären Zentraleinheit (3), die Mittel zum Empfang, Aufbereitung und Weiterleitung der vom Sprach interface (1) aufgenommenen Sprachsignale aufweist, sowie Mittel zur Steuerung der akustischen Ausgabe über die Lautsprecher (4) der stationären Satellitenstationen (5a, 5b), sowie eine oder mehrere Schnittstellen (6a, 6b, 6c) für eine Verbindung zu Kommunikationsnetzwerken (Telefon, Mobilfunk, Internet, LAN usw.) und/oder Broadcastsystemen (TV, Radio), wobei eine akustische Ausgabe nur bei solchen Satelli tenstationen (5a, 5b) erfolgt, bei denen drahtlos vom Sprachinterface (l) übertragene Signale detektiert werden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lautstärke der akustischen Ausgabe der Satelliten stationen (5a, 5b) in Abhängigkeit von der jeweils detek tierten Empfangsstärke (Intensität) der vom Sprachinterface (1) übertragenen Signale geregelt wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Unterschreiten von vorgegebenen Minimalwerten der Intensität keine akustische Ausgabe erfolgt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Satellitenstationen (5a, 5b), welche vom dem Sprachinterface (1) drahtlos übertragene Signale empfangen, diese an die Zentraleinheit (3) weiterleiten.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass vom Sprachinterface (1) auch Identifikationssignale drahtlos übertragen werden.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentraleinheit (3) Mittel aufweist, welche die empfangenen Identifikationssignale auswerten, wobei Funk tionen der Zentraleinheit (z. B. Sprachaufbereitung und Weiterleitung, Steuerung der akustischen Ausgabe, Verbin dungen über Schnittstellen) in Abhängigkeit von verschie denen Identifikationssignalen unterschiedlich ausgeführt werden.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Zentraleinheit (3) auch Mittel zur Spracherkennung aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentraleinheit (3) auch mit Mitteln zur Aufbe reitung und Weiterleitung von Videosignalen ausgestattet ist und die Satellitenstationen (5a, 5b) Mittel zur Auf nahme (Kameras) und Wiedergabe (Monitor, Projektor) von Videosignalen aufweisen.
Description:
Multimedia/Kommunikationssystem mit Satellitenstationen Die Erfindung liegt auf dem Gebiet von Multimedia-und Kom- munikationssystemen. Insbesondere betrifft die Erfindung derartige Systeme, bei denen akustische Informationen vom und zum Anwender über eine räumliche Distanz frei über- mittelt werden.

Systeme dieser Art sind beispielsweise sogenannte Frei- sprecheinrichtungen, wie sie vorzugsweise für Telefon- anlagen, insbesondere im Bereich mobiler Kommunikation (Handys), eingesetzt werden. Eine typische Ausführung einer solchen Freisprecheinrichtung, z. B. für den Einsatz in einem Fahrzeug, besteht aus einer in relativer Nähe zum Anwender angebrachten Mikrofon-und Lautsprecherkombina- tion. Diese Anordnung setzt eine auf einen begrenzten Be- reich definierte Position (z. B. Fahrersitz) des Anwenders voraus, da nur so das Sprechen des Anwenders aus einer Richtung kommt und damit-z. B. durch Einsatz von Richt- mikrofonen-vor den stets vorhandenen Umgebungsgeräuschen einigermaßen störungsfrei aufgenommen werden kann. Neben dieser Einschränkung bzgl. Position und Körperhaltung des Anwenders hat dieses System den Nachteil, dass ein erhöhter Geräuschpegel (z. B. Fahrgeräusch bei höherer Geschwindig- keit) aufgrund der Distanz zwischen Mikrofon und Mundbe- reich des Anwenders unvermeidlich die Qualität der aufge- nommenen Sprache reduziert. Andere Systeme verwenden daher kleine Mikrofone, die nicht fest installiert sind, sondern vom Anwender so getragen werden, dass sich das Mikrofon in der Nähe des Mundes befindet. Das Mikrofon kann dabei bei- spielsweise mit einer Klemme an der Kleidung (z. B. am Hemdkragen) befestigt sein. Die Aufnahmequalität ist damit verbessert (hohe Dynamik der Sprache gegenüber Hinter- grundgeräuschen), jedoch erzeugt die Kabelverbindung zwi-

schen Ansteckmikrofon und Kommunikationssystem bei Bewe- gungen des Anwenders Störgeräusche, zudem ist die Bewe- gungsfreiheit durch das Kabel weiter eingeschränkt.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegen- den Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes System zu entwickeln, das eine hohe Qualität der akustischen Ein- gabe und Ausgabe gewährleistet, wobei dem Anwender ein er- weiterter Bewegungsfreiraum zur Verfügung stehen soll.

Diese Aufgabe wird von dem System gemäß Anspruch 1 gelöst.

Weitere Einzelheiten der Erfindung und Vorzüge verschie- dener Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Das erfindungsgemäße System wird im folgenden anhand bevor- zugter Ausführungsformen erläutert unter Verwendung der in der Abbildung angegebenen Bezugsziffern.

Die Figur 1 zeigt schematisch das erfindungsgemäße Kommu- nikations-und Multimediasystem, das mehrere räumlich von- einander getrennte Komponenten aufweist.

Die Spracheingabe erfolgt dabei mittels eines Sprachin- terface (l), das als mobile Einheit ausgebildet ist und vom Anwender mitgeführt wird, z. B. in Form eines an der Klei- dung befestigten Ansteckclips. Dieses Sprachinterface (1) enthält neben dem Mikrofon (2) die notwendigen Verstärker zur elektronischen Aufbereitung der akustischen Signale und eine Sendevorrichtung zur drahtlosen Übertragung der Ein- gabesignale (z. B. über Funk oder Infrarot) an die Zentral- einheit (3). Die Stromversorgung erfolgt über Batterie oder Akkumulator. Alle Elemente des Sprachinterface (1) sind mit heutiger Technik als Miniaturausführung herstellbar, so dass das Sprachinterface (1) insgesamt sehr leicht und klein ausgebildet werden kann und somit den Anwender beim Tragen nicht stört oder in seinen Bewegungen behindert.

Die Ausgabe akustischer Signale erfolgt über stationäre Lautsprecher (4), die in separate Satellitenstationen (5a, 5b) integriert sind. Diese Satellitenstationen (5a, 5b) stehen mit der Zentraleinheit (3) über Kabel oder drahtlos in Verbindung und erhalten von dort die Signale, die aku- stisch ausgegeben werden sollen. Die Anzahl der Satelliten- stationen (5a, 5b) kann bei dem erfindungsgemäßen System praktisch beliebig erhöht werden. Dies bietet die Möglich- keit der Verteilung der Satellitenstationen (5a, 5b) auf unterschiedliche Standorte, beispielsweise auf mehrere Räume, bis hin zu einer Verteilung über mehrere Etagen eines Gebäudes. Da eine akustische Ausgabe nur im aktuellen Aufenthaltsbereich des Anwenders sinnvoll ist, werden nur die Satellitenstationen (u. U. auch nur eine einzige) aktiv, die sich gerade in der Nähe des Anwenders-d. h. zumindest im gleichen Raum-befinden.

Für diese variierende, von der Position des Anwenders ab- hängige Steuerung der akustischen Ausgabe ist eine Lokali- sation des Anwenders Teil des erfindungsgemäßen Systems.

Hierzu enthält jede Satellitenstation (5a, 5b) eine Emp- fangseinrichtung, die von dem Sprachinterface (1) drahtlos übertragene Signale erfasst.

In einer ersten Ausführungsform detektiert die Empfangs- einrichtung nur die Intensität (Sendeleistung) der Sprach- signalübertragung, die als Maß für die aktuelle Distanz zwischen Anwender (Sender) und Satellitenstation (Detektor) ermittelt wird. Für eine fehlerfreie Lokalisation ist dabei die Art der drahtlosen Übertragung des Sprachsignals vom Sprachinterface (1) wesentlich : - Bei einer Infrarotübertragung wird nur von den Satelli- tenstationen innerhalb des Raumes, in dem sich der Anwender befindet, ein signifikantes IR-Sendesignal detektiert, d. h. die Zuordnung der jeweiligen Satellitensysteme ergibt sich

somit direkt nur für den Raum, in dem sich der Anwender befindet. Bei dieser Ausführungsform kann somit im ein- fachsten Fall auch auf eine Lautstärkeregelung über die Zentraleinheit (3) verzichtet werden (selbstaktivierende Satellitenstationen).

- Bei einer Übertragung der Sprache per Funk registrieren auch solche Satellitensysteme (5a, 5b) eine Sendeleistung (mit geringerer Intensität), die sich nicht im gleichen Raum befinden. Bei dieser Ausführung werden die Intensi- tätswerte von der Satellitenstation (5a, 5b) an die Zen- traleinheit (über die bestehende Kabelverbindung oder drahtlos) weitergeleitet. Durch Vergleich der von den verschiedenen Satellitenstationen (5a, 5b) übermittelten Signalintensitäten selektiert die Zentraleinheit (3) in diesem Fall diejenigen Satellitensysteme (5a, 5b) für eine Ausgabe akustischer Signale, die sich in unmittelbarer Nähe des Anwenders befinden.

Eine Kombination von Infrarot und Funk ist ebenso möglich.

Dabei kann vom Sprachinterface (1) beispielsweise das Sprachsignal per Funk übertragen werden und parallel (kontinuierlich oder gepulst) ein IR-Signal (z. B. unmodu- liert per LED) für die Aufenthaltsbestimmung durch die Satellitenstationen (5a, 5b).

Da die Satellitensysteme (5a, 5b) zur Lokalisation des Anwenders mit Empfangseinrichtungen ausgestattet sind, die auf eine drahtlose Übertragung des Sprachinterface anspre- chen und zudem von den Satellitensystemen je nach Ausge- staltung auch Daten zur Zentraleinheit (3) weitergeleitet werden können, bietet es sich an, nicht nur z. B. die je- weilige Empfangsstärke (Intensitätswert) des Sprachinter- face-Signals zu übertragen, sondern ebenso die empfangenen Sprachsignale selbst. Mit dieser Erweiterung erfüllt jede Satellitenstation (5a, 5b) nicht nur die Funktion eines

'Anwender-Aufenthalts-Detektors'mit zugeordneter akusti- scher Ausgabe, sondern ist (nahe) Empfangsstation und Übertragungseinrichtung zur Zentraleinheit bei Sprachein- gaben des Anwenders. Damit ist auch bei relativ geringer Sendeleistung des Sprachinterface (1) eine sichere und störungsfreie drahtlose Übertragung der Sprachsignale mög- lich. Zudem kann auch der Sender des Sprachinterface ent- sprechend weiter miniaturisiert und der Stromverbrauch verringert werden (Verlängerung der Batterielebensdauer).

Über die stationäre Zentraleinheit (3) werden alle Eingabe- und Ausgabesignale gesteuert. Verschiedene Schnittstellen (6a, 6b, 6c) stellen Verbindungen zu Internet, Mobilfunk, Telefonnetz, Rundfunk, TV etc. her. Auch können EDV-Kompo- nenten (z. B. zur Digitalisierung analoger Signale, Daten- speicherung, Spracherkennung etc. ) integriert werden und per Schnittstellen mit einem EDV-Netz (z. B. LAN) in Ver- bindung stehen.

Das erfindungsgemäße System bietet den Vorteil, dass meh- rere Personen über die jeweiligen Satellitenstationen in ihrer Nähe in Verbindung mit der Zentraleinheit stehen können. Damit können Ressourcen der Zentraleinheit (Ver- bindungen zum Internet, Datenbanken, Mobilfunk, Telefon- netz, Broadcast usw., aber auch EDV-Funktionen, Spracher- kennung, Zugriff auf LAN usw. ) von verschiedenen Personen genutzt werden. Befinden sich mehrere Anwender in verschie- denen Räumen (z. B. separate Büros) eines Gebäudes kann eine Nutzung weitgehend auch simultan erfolgen. Auch kann eine 'interne'Kommunikation zwischen den verschiedenen An- wendern über die Zentraleinheit geschaltet werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform überträgt ein Sprachinterface (1) spezielle Kennungssignale an die Satel- litenstationen (5a, 5b). Damit kann die Person des jeweili- gen Anwenders identifiziert werden, sofern das Sprachinter-

face dem Träger individuell zugeordnet ist (personengebun- denes Interface). Damit können persönliche Nutzungsformen, individuelle Einstellungen oder Präferenzen, aber auch Autorisierungsstufen (z. B. für Datenabfragen) automatisch abgerufen und implementiert werden.

Ein wesentlicher Vorzug des erfindungsgemäßen Systems ist die nahezu uneingeschränkte Bewegungsfreiheit des Anwen- ders.

Ein Anwender kann beispielsweise während eines geführten Telefonats von einem Büroraum in einen anderen gehen (um z. B. eine Akte zu sichten), ohne dass eine Unterbrechung des Gesprächs auftritt. Die Zentraleinheit (3) registriert den Ortswechsel durch die entsprechend veränderten Signale der Satellitenstationen (5a, 5b) in beiden Räumen und ver- lagert die akustische Ausgabe von einer Satellitenstation zur anderen. Das System kann aber auch für Multimediaan- wendungen genutzt werden. So kann beispielsweise per Sprachkommando ein bestimmtes (z. B. als Datei gespeicher- tes) Musikstück abgerufen werden und die Wiedergabe'folgt' akustisch durch entsprechende Ansteuerung der Satelliten- stationen (5a, 5) dem Anwender in andere Räume.

Grundsätzlich ist auch eine Erweiterung des Systems auf zusätzliche optische Funktionen in gleicher Weise möglich, da zunehmend Kommunikation auf visuell/akustischer Basis erfolgt. So könnten die Satellitenstationen auch Kameras aufweisen bzw. Monitore oder Projektoren, die in entspre- chender Weise je nach Aufenthaltsbereich des Anwenders angesteuert werden. Mit einer solchen Erweiterung könnten beispielsweise Videokonferenzen problemlos geschaltet wer- den, da die Aufenthaltsbereiche der beteiligten Personen von der Zentraleinheit erfasst werden und eine entsprechen- de Koordination der akustischen und visuellen Ein/Ausgabe- vorrichtungen automatisch erfolgen kann.