CN103116402B - 具有语音控制功能的计算机系统以及语音控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示一种具有语音控制功能的计算机系统以及语音控制方法。该具有语音控制功能的计算机系统包括语音识别模块，共用存储器，微控制器，电源管理模块以及中央处理单元。语音识别模块经由麦克风接收外部语音信号并判断外部语音信号是否对应一操作指令。共用存储器用以储存共用状态信息。微控制器用以当外部语音信号对应至操作指令时，根据操作指令设置共用状态信息。电源管理模块根据上述共用状态信息产生电源管理信号。当电源管理模块发出电源管理信号时，中央处理单元根据共用存储器中的共用状态信息执行对应的程序操作。
Description
技术领域
本发明涉及一种计算机系统，特别是涉及具有语音控制功能的计算机系统。
背景技术
电子系统中往往都会执行电源管理，电源管理的规范有很多，例如高级配置与电源接口(AdvancedConfigurationandPowerInterface或ACPI)规范，高级配置与电源接口ACPI是一套有关电源管理标准的共同开放规范，是由Intel，Microsoft，Toshiba等公司所共同所制定，适用于各等级计算机系统上，包括桌上型计算机、工作站、伺服器等，目的在使电源能有效率地分配至计算机系统中的各元件。值得注意的是，高级配置与电源接口ACPI为在软件（如，操作系统）和硬件之间的一个共用电源管理接口，其电源管理由操作系统（OperationSystem）来直接主导，非由BIOS此一固件（firmware）所主导，可藉此改进先前各别厂商所制定的规格无法统一的情况。
此外，目前的大多的计算机系统来说，使用者皆需藉由直接触的方式来进行操作，然而对于行动不便的使用者来说，操作上较为困难。且目前语音识别的技术经过长期的发展，目前的语音识别率已相当高。因此藉由语音识别来提升使用者对于计算机系统的操作性，已成为相当重要的课题。
发明内容
本发明揭示一种具有语音控制功能的一计算机系统，包括：一语音识别模块，经由一麦克风接收一外部语音信号，并判断上述外部语音信号是否对应一操作指令；一共用存储器，储存一共用状态信息；一微控制器，当上述外部语音信号对应至上述操作指令时，根据上述操作指令设置上述共用状态信息；一电源管理模块，根据上述共用状态信息产生一电源管理信号；以及一中央处理单元，当上述电源管理模块发出上述电源管理信号时，上述中央处理单元根据上述共用存储器中的上述共用状态信息执行对应于上述操作指令的程序操作。
本发明揭示一种语音控制方法，适用于具有一中央处理单元及一电源管理模块的一计算机系统，其中上述语音控制方法包括：接收一外部语音信号；判断上述外部语音信号是否对应一操作指令；当上述外部语音信号对应至上述操作指令时，根据上述操作指令设置一共用状态信息于一共用存储器；籍由上述电源管理模块根据上述共用状态信息产生一电源管理信号；以及当上述电源管理模块产生上述电源管理信号时，藉由上述中央处理单元根据上述共用存储器中的上述共用状态信息执行对应于上述操作指令的程序操作。
相较于现有技术仅能实现语音控制执行软件程序，本发明的计算机系统可籍由语音控制代替电源键控制中央处理单元执行诸如睡眠、唤醒、关机，甚至是开机等与硬件相关的操作。
附图说明
由阅读以下详细说明及配合附图的举例，可更完整地了解本发明所揭示的内容。
图1显示根据本发明一实施例的计算机系统；以及
图2显示根据本发明一实施例的一计算机系统的语音控制方法流程图。
图3显示根据本发明一实施例的共用存储器。
附图符号说明
100～计算机系统：
110～语音识别模块；
112～语音状态存储器；
120～微控制器；
130、330～共用存储器；
140～中央处理单元；
150～电源管理模块；
160～周边模块；
170～电源模块；
3301、3302、…、330n～共用存储器状态位；
332～逻辑门电路；
INT～中断信号；
MIC～麦克风；
SCI～系统控制中断信号；
Sr～请求信号；
Ss～外部语音信号；
SUS#～电源管理信号；
VDD、VPP、VSUSVDD～电源。
具体实施方式
以下叙述显示许多藉本发明完成的实施例。其叙述用以说明本发明的基本概念并不带有限定的含意。本发明的范围在本发明的权利要求中有最佳的界定。
图1显示根据本发明一实施例的计算机系统。计算机系统100主要包括一语音识别模块110，一微控制器120，一共用存储器130，中央处理单元140，电源管理模块150，以及周边模块160。
其中，一麦克风MIC用以接收使用者的声音，并对应地提供外部语音信号Ss至语音识别模块110。语音识别模块110判断外部语音信号Ss是否对应一操作指令，举例来说，语音识别模块110可能预设几个关键字所对应的操作（如，开机或关机），一旦语音识别模块110判断外部语音信号Ss包括这些关键字的信息，则接着进行该关键字所对应的操作。在一实施例中，语音识别模块110还包括一语音状态存储器112，语音状态存储器112用以储存语音状态信息，该语音状态信息则用以标识语音识别模块110所判断的对应操作指令。具体而言，当语音识别模块110判断外部语音信号Ss对应至一操作指令时，则根据对应的操作指令于语音状态存储器112中设置该语音状态信息，并且传送中断信号INT至微控制器120。
当微控制器120接收到中断信号INT时，微控制器120可取得语音状态存储器112所储存的语音状态信息，藉此判断操作指令。在本实施例中，微控制器120经由中断信号INT及语音状态信息来识别语音识别模块110所判断的对应操作指令。在其它实施例中，语音识别模块110也可以将其判断的操作指令的相关讯息直接发送至微控制器120。接着，微控制器120可根据该操作指令设置共用存储器130中的共用状态信息，而电源管理模块150则根据共用存储器130中的共用状态信息产生一电源管理信号SUS#。其中该电源管理模块150可以为一电源管理单元（PowerManagementUnit,PMU）。
当电源管理模块150发出电源管理信号SUS#时，中央处理单元140则取得共用存储器130中的共用状态信息来判断操作指令，并执行对应的程序操作。值得注意的是，在一实施例中，共用存储器130为微控制器120和中央处理单元140皆可存取的存储器空间，如高级配置与电源接口(AdvancedConfigurationandPowerInterface，ACPI)规范所定义的平台沟通通道（PlatformCommunicationChannel，PCC）的共享存储器区域。
这里以计算机系统100符合高级配置与电源接口(AdvancedConfigurationandPowerInterface，ACPI)规范为例来说明，当然本发明也适用于符合其它电源管理规范的计算机系统100。高级配置与电源接口(ACPI)定义计算机系统100的系统状态，这些系统状态至少包括一工作状态(S0state)、一第一省电状态(S1state)、一第二省电状态(S2state)、一第三省电状态(S3state)、一第四省电状态(S4state)以及一第五省电状态(S5state)。
在一实施例中，计算机系统100还包括一电源模块170，若操作指令决定计算机系统100进入上述何种系统状态，电源管理模块150则根据该操作指令要求进入的系统状态产生电源管理信号SUS#至电源模块170，电源模块170根据电源管理信号SUS#提供不同电力的电源至计算机系统100中各个单元。
举例来说，当该操作指令要求进入的系统状态为第三省电状态(S3state)时，电源管理模块150产生的电源管理信号SUS#通知电源模块170不提供电源VPP至中央处理单元140，且不提供电源VDD至周边模块160及芯片组内其它模块，但提供电源至系统存储器（systemmemory，图未绘示），且持续提供电源VSUSVDD至语音识别模块110，微控制器120，共用存储器130及电源管理模块150。
当该操作指令要求进入的系统状态为第四省电状态(S4state)或第五省电状态(S5state)时，电源管理模块150产生的电源管理信号SUS#通知电源模块170不提供电源VPP至中央处理单元140，且不提供电源VDD至周边模块160及芯片组内其它模块，也不提供电源至系统存储器（systemmemory，图未绘示），仅持续提供电源VSUSVDD至语音识别模块110，微控制器120，共用存储器130及电源管理模块150。
当该操作指令要求进入的系统状态为工作状态(S0state)时，电源管理模块150产生的电源管理信号SUS#通知电源模块170提供电源VPP至中央处理单元140，且提供电源VDD至周边模块160及芯片组内其它模块，提供电源至系统存储器（systemmemory，图未绘示），且也提供电源VSUSVDD至语音识别模块110，微控制器120，共用存储器130及电源管理模块150。
更具体而言，在一实施例中电源管理信号SUS#还包括二个子信号SUSB#和SUSC#，当电源模块170接收到去能（de-assert）子信号SUSB#时，提供电源VDD及电源VPP，当电源模块170接收到去能子信号SUSC#时，提供电源至系统存储器。
需注意到，为了维持语音控制功能的正常运作，在一些本发明的实施例中，语音识别模块110、微控制器120、共用存储器130及电源管理模块150的电源VSUSVDD不会受到系统状态的影响。
此外，由于中央处理单元140在一些系统状态下会进入休眠，此时，电源管理单元150产生的电源管理信号SUS#通知电源模块170不提供电源VPP至中央处理单元140。在这种情况下，为了使中央处理单元140正确地执行操作指令，当微控制器120根据操作指令设置共用存储器130的共用状态信息之后，电源管理模块150根据所设置的共用状态信息唤醒中央处理单元140，电源模块170重新提供电源VPP至中央处理单元140，还根据所设置的共用状态信息传送一系统控制中断（SystemControlInterrupt）信号SCI至中央处理单元140。而由于共用存储器130已储存了共用状态信息，中央处理单元140则可在唤醒后藉由存取共用状态信息来判断操作指令以执行对应的程序操作。
在本发明一实施例中，当上述操作指令为一睡眠指令，一唤醒指令或一关机指令的一个时，则电源管理模块150除了发送电源管理信号SUS#至电源模块170，以提供要进入的系统状态要求的电源外，还发送系统控制中断信号SCI至中央处理单元140，则中央处理单元140可根据共用存储器130中的共用状态信息取得基本输入输出系统(BIOS)中对应的一程序码，例如ASLcode，并藉由所取得的程序码执行对应于操作指令的操作。
在本发明另一实施例中，当上述操作指令为一开机指令时，电源管理模块150则会根据所设置的共用状态信息发出电源管理信号SUS#至电源模块170，以提供电源至计算机系统100中所有单元（包括电源VPP，电源VDD及电源VSUSVDD），此时电源管理模块150不传送系统控制中断信号SCI至中央处理单元140，中央处理单元140在供电后根据共用存储器130中的共用状态信息判断到操作指令为一开机指令，则藉此进行正常的开机流程。更具体而言，当电源管理子信号SUSB#和SUSC#同时去能使得电源模块170提供电源至中央处理单元140和芯片组（图未绘示）等模块以提供计算机系统100一全电力的电源，同时中央处理单元140又未收到系统控制中断信号SCI时，会使得计算机系统100接下来进入正常开机（boot）流程以进行开机。
周边模块160可为总线控制元件（BusMaster）或各种输入/输出装置，例如，PCIE控制器、PCI控制器、HDAudio控制器、SDIO以及存储器接口控制器、键盘/鼠标控制器、USB控制器等，但并不限制于此。另外，在一些实施例中，除了中央处理单元140之外的语音识别模块110，微控制器120，共用存储器130，电源管理模块150，以及周边模块160皆可被包括在一芯片组(Chipset)中。在本发明一实施例中，电源管理模块150除了经由共用存储器130中的共用状态信息判断使用者语音输入的操作指令为何，还结合各个周边模块160的具体状态来决定要发出何种电源管理信号SUS#至电源模块170。例如使用者输入的外部语音信号Ss为“睡眠”，但电源管理模块150还要根据各个周边模块160的具体状态来决定具体进入S1~S5中哪一个省电状态。
本发明的计算机系统可以实现语音控制中央处理单元执行诸如睡眠、唤醒、关机，甚至是开机等与硬件相关的操作。如果是需要实现语音开机操作，则要求语音识别模块110、微控制器120、共用存储器130及电源管理模块150的电源VSUSVDD一直被提供，如果不需要实现语音开机功能，则可以通过增设一电源管理子信号SUSA#实现电源模块170对该电源VSUSVDD的控制。除了可实现语音控制中央处理单元执行软件程序，本发明的计算机系统可籍由语音控制代替电源键实现计算机系统的硬件开机、关机、睡眠或唤醒等操作。
图2是根据本发明一实施例的一计算机系统的语音控制方法流程图。在步骤S202中，语音识别模块110接收使用者的一外部语音信号Ss。接着在步骤S204中，语音识别模块110判断外部语音信号Ss是否对应至对应一操作指令，当外部语音信号Ss对应至对应一操作指令时，则继续步骤S206，反之，当外部语音信号Ss未对应至对应一操作指令时，则不进行操作，直到接收到新的语音信号。
在步骤S206中，语音识别模块110将其所判断的操作指令通知微控制器120。在一实施例中，语音识别模块110可以通过设置其内部的语音状态存储器112中的语音状态信息，并传送中断信号INT至微控制器120以通知微控制器120其所判断的操作指令。接着于步骤S208，微控制器120则根据该操作指令设置共用存储器130中的共用状态信息。
在步骤S210中，电源管理模块150则根据共用存储器130中的共用状态信息产生一电源管理信号SUS#。需注意到，在本发明一些实施例中，在步骤S210，电源管理模块150可进一步根据共用状态信息判断操作指令是否为开机指令，当操作指令为开机指令时，电源管理模块150则不传送系统控制中断信号SCI至中央处理单元140，仅发送电源管理信号SUS#至电源模块170以重新提供一全电力的电源至计算机系统100中的各个单元，以便执行后续的开机程序。而在本发明另一些实施例中，当操作指令为睡眠指令，唤醒指令或关机指令的一个时，在步骤S210，电源管理模块150除了发送电源管理信号SUS#至电源模块170，使得电源模块170提供所要进入的系统状态要求的电源至计算机系统100中的各个单元之外，电源管理模块150还传送一系统控制中断信号SCI至中央处理单元140。
最后，在步骤S212中，中央处理单元140根据共用存储器130中的共用状态信息来判断操作指令，并执行对应的程序操作。当操作指令为开机指令时，在步骤S212中央处理单元140执行正常的开机程序。当操作指令为睡眠指令，唤醒指令或关机指令的一个时，在步骤S212，中央处理单元140根据系统控制中断信号SCI以及共用存储器130中的共用状态信息取得基本输入输出系统(BIOS)中对应的一程序码，例如ASLcode，并藉由所取得的程序码执行对应的睡眠、唤醒或关机操作。
图3显示根据本发明一实施例的共用存储器。共用存储器330包括多个共用存储器状态位3301~330n，例如当共用存储器状态位3301被置1时，表示使用者所输入的外部语音信号Ss为“开机”，即操作指令为一开机指令；当共用存储器状态位3302被置1时，表示使用者所输入的外部语音信号Ss为“关机”，即操作指令为一关机指令。基本上，共用存储器状态位的数量等于语音识别模块能识别的操作指令的数量。在一实施例中，共用存储器330还包括一逻辑门电路332，当共用存储器状态位3301~330n设置为“1”表示有效(valid)时，逻辑门电路332为“1”或逻辑，当共用存储器状态位3301~330n中任一被置1时，产生一请求信号Sr以通知电源管理模块150，电源管理模块150收到请求信号Sr时则读取共用存储器330的共用存储器状态位3301~330n所记录的共用状态信息以判断使用者语音输入的操作指令具体为何。当然，当共用存储器状态位3301~330n设置为“0”表示有效(valid)时，逻辑门电路332亦可以为“1”与逻辑。在另一实施例中，共用存储器330可以不包括逻辑门电路332，而由微处器120直接根据共用存储器状态位3301~330n所记录的共用状态信息发出请求信号Sr，以通知电源管理模块150读取共用存储器330的共用存储器状态位。
应了解到，本领域的技术人员在不背离本发明的精神及范畴下可对上述方法的步骤进行删除、增加或改变顺序。本发明虽已叙述较佳的实施例如上，但应了解上述所揭示并非用以限制本发明实施例。相反地，其涵盖多种变化以及相似的配置(本领域技术人员可明显得知)。此外，应根据后附的权利要求作最广义的解读以包含所有上述的变化以及相似的配置。
Claims (14)
1.一种计算机系统，包括：
一语音识别模块，经由一麦克风接收一外部语音信号，并判断上述外部语音信号是否对应一操作指令；
一共用存储器，储存一共用状态信息；
一微控制器，当上述外部语音信号对应至上述操作指令时，该微控制器根据上述操作指令设置该共用存储器内的上述共用状态信息；
一电源管理模块，根据上述共用状态信息产生一电源管理信号；以及
一中央处理单元，当上述电源管理模块发出上述电源管理信号时，上述中央处理单元根据上述共用存储器中的上述共用状态信息执行对应于上述操作指令的程序操作，
其中上述共用存储器为上述微控制器和上述中央处理单元皆可存取的存储器空间。
2.如权利要求1所述的计算机系统，其中当上述语音识别模块还包括一语音状态存储器，当外部语音信号对应至上述操作指令时，上述语音识别模块根据上述操作指令储存一语音状态信息至上述语音状态存储器，其中上述微控制器还根据上述语音状态信息设置上述共用状态信息。
3.如权利要求1所述的计算机系统，还包括：
一电源模块，根据上述电源管理信号提供不同电力的电源至上述计算机系统。
4.如权利要求3所述的计算机系统，其中当上述操作指令为一开机指令时，上述电源模块根据上述电源管理信号提供一全电力的电源至上述计算机系统，上述中央处理单元根据上述共用存储器中的上述共用状态信息执行一开机操作。
5.如权利要求1所述的计算机系统，其中上述电源管理模块还根据上述共用状态信息产生一系统控制中断信号至所述中央处理单元，所述中央处理单元接收到所述系统控制中断信号时，上述中央处理单元根据上述共用存储器中的上述共用状态信息执行对应于上述操作指令的程序操作。
6.如权利要求1所述的计算机系统，其中当上述操作指令为一睡眠指令，一唤醒指令或一关机指令的一个时，上述中央处理单元根据上述共用存储器中的上述共用状态信息取得基本输入输出系统中对应的一程序码，并藉由所取得的上述程序码执行对应于上述操作指令的操作。
7.如权利要求6所述的计算机系统，还包括多个周边模块，其中上述中央处理单元读取上述共用状态信息的同时，还判断上述周边模块的状态以取得基本输入输出系统中对应的所述程序码。
8.如权利要求1所述的计算机系统，其中上述计算机系统符合一高级配置与电源接口规范，而上述高级配置与电源接口定义上述计算机系统中的一系统状态具有至少一工作状态S0、一第一省电状态S1、一第二省电状态S2、一第三省电状态S3、一第四省电状态S4以及一第五省电状态S5，上述操作指令决定上述计算机系统进入上述系统状态之一。
9.一种语音控制方法，适用于具有一中央处理单元及一电源管理模块的一计算机系统，其中上述语音控制方法包括：
接收一外部语音信号；
判断上述外部语音信号是否对应一操作指令；
当上述外部语音信号对应至上述操作指令时，由一微控制器根据上述操作指令设置一共用状态信息于一共用存储器；
籍由上述电源管理模块根据上述共用状态信息产生一电源管理信号；以及
当上述电源管理模块产生上述电源管理信号时，藉由上述中央处理单元根据上述共用存储器中的上述共用状态信息执行对应于上述操作指令的程序操作，
其中上述共用存储器为上述微控制器和上述中央处理单元皆可存取的存储器空间。
10.如权利要求9所述的方法，还包括：
当上述外部语音信号对应至上述操作指令时，根据上述操作指令设置一语音状态信息；以及
根据上述语音状态信息设置上述共用状态信息。
11.如权利要求9所述的方法，还包括：
根据上述电源管理信号提供不同电力的电源至上述计算机系统。
12.如权利要求9所述的方法，还包括：
当上述操作指令为一开机指令时，根据上述电源管理信号提供一全电力的电源至上述计算机系统；以及
籍由上述中央处理单元根据上述共用存储器中的上述共用状态信息执行一开机操作。
13.如权利要求9所述的方法，还包括：
籍由上述电源管理模块还根据上述共用状态信息产生一系统控制中断信号至所述中央处理单元；
当所述中央处理单元接收到所述系统控制中断信号时，籍由上述中央处理单元根据上述共用存储器中的上述共用状态信息执行对应于上述操作指令的程序操作。
14.如权利要求9所述的方法，还包括：
当上述操作指令为一睡眠指令，一唤醒指令或一关机指令的一个时，籍由上述中央处理单元根据上述共用存储器中的上述共用状态信息取得基本输入输出系统中对应的一程序码；以及
藉由所取得的上述程序码执行对应于上述操作指令的操作。
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