CN101794120A - 用于家庭电器模糊控制的语音控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种语音的识别和辨认系统，具体涉及一种用于家庭电器模糊控制的语音控制系统，包括主控机构，该主控机构具有预存有执行程序的程序模块，以及与该程序模块对应设置的信息标码模块，信息标码与程序之间具有映射关系；该语音控制系统还包括用户语音输入端，其与主控机构连接，在它们之间还设置有判断所述的用户语音输入端输入信号与所述信息标码相似度的判断机构以及根据判断机构输出的结果进行逻辑运算的指令模块，指令模块与程序模块连接。本发明能够应用于家庭内部控制家用电器进行工作的语音控制系统，极大方便了家居生活。

Description

用于家庭电器模糊控制的语音控制系统

技术领域

本发明涉及一种语音的识别和辨认系统，具体涉及一种用于家庭电器模糊控制的语音控制系统。

背景技术

随着社会科技的进步，现代科学的发展越来越方便人们的生活以及工作，对人们周围各种可控装置的控制也与人们意识本身直接靠拢，各种利用人们声音以及肢体语言就能够完成的控制系统不断的涌现，以更加方便人们自身，提高效率。其中对于人们生活过程中最有影响之一的便是应用于家庭中的控制系统，其中尤以语音控制系统发展最为迅速。

其中，公开号为CN1655206，名称为“一种万能家用电器语音声控和电话远程控制装置”的专利申请文献就公开了一种能方便地对许多家用电器进行语音声控和电话远程控制的装置。本发明是一个独立的手持装置，它包括拾音单元、电话指令接收单元、红外指令接收单元、具有语音识别功能的MCU单元、按键单元、液晶显示单元、存储单元、红外指令发射单元、线控信号输出单元和供电电源单元。拾音单元用以拾取操作者的语音指令；电话指令接收单元用以接收操作者通过电话线传输过来的远程电话指令；红外指令接收单元用以接收学习家用电器的红外遥控指令。本装置能够将所记录的语音指令、电话指令与所学习的家用电器的红外遥指令以及本装置自备的线控指令建立起对应的关系，通过把操作者发出语音指令或远程电话指令转换为相应的红外遥控指令或线控指令，实现对家用电器的语音声控、集中控制和电话远程控制。

另外，在授权公告号为CN2620913Y，名称为“语音控制家电遥控器”的实用新型专利就公开了一种语音控制家电遥控器，包括家电遥控器，但它还有：语音接收器、语音处理器、语音写入存储模块和控制选择开关，语音接收器的输出端与语音处理器的语音信号输入端相连，语音处理器与语音写入存储模块相连，语音处理器的控制指令信号输出端通过控制选择开关与家电遥控器电路集成块信号输入端相连。本实用新型的优点是它既可手动按键控制，也可语音自动控制，使用方便。

其次，在授权公告号为CN1150514C，名称为“家用电器及照明的语音控制系统”的发明专利公开了一种家用电器及照明的语音控制系统。主要用于减轻家庭众多家用电器及照明灯具必须单个人工操作的麻烦，使控制简单、易行。本语音控制系统主要包含有线、无线电话机，以无线方式和主机联接，主机和红外线中介机及电力传输器以有线方式联接。而红外线中介机用无线方式遥控家电，电力传输器则通过电力传输线的有线方式控制灯具开或关。本发明以强大的语音识别技术将各种技术进行整合，则使用本系统无需改变原家电及灯具的结构，需布线，安装简便、易行、方便生活。

上述这些文献代表的现有技术虽然公开了一种能够控制家用电器进行工作的语音控制系统，但是这些系统工作过程过于呆板，同时没有提出多种并发指令或者相互矛盾指令的处理方法，可靠性不足。

发明内容

本发明的目的在于提出一种不仅能够识别语音信号，同时还能根据用户具体输入的指令进行智能分析的用于家庭电器模糊控制的语音控制系统。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种用于家庭电器模糊控制的语音控制系统，包括主控机构，所述主控机构具有预存有执行程序的程序模块，还具有与所述程序模块对应设置的信息标码模块，所述的信息标码模块中的信息标码与所述的程序模块的执行程序之间具有映射关系；

所述语音控制系统还包括用户语音输入端，其与所述主控机构以无线方式连接，在所述用户语音输入端和所述主控机构之间还设置有判断所述的用户语音输入端输入信号与所述信息标码模块(12)中的信息标码相似度的判断机构以及根据判断机构输出的结果进行逻辑运算的指令模块，该指令模块与程序模块连接。

上述方案中，所述的语音控制系统还包括用于定位用户位置的定位模块以及与之连接判断定位信息在预存地图中相对位置的信息模块；所述的定位模块与所述的信息模块连接并向所述的指令模块中输入有效值或无效值。

上述方案中，所述的指令模块包括正常处理用户语音输入端输入指令的处理模块，还包括用于处理预定时间间隔之内同时并发指令的协处理模块，处理模块和协处理模块均与逻辑运算模块连接，所述的逻辑运算模块与所述的程序模块对应连通。

上述方案中，所述的协处理模块包括处理预定时间间隔内至少两个并发指令的多进程模块以及决定并发指令优先级的优先级模块。

上述方案中，所述的指令模块还包括用于判断所述用户语音输入端输入指令是否错误或矛盾的纠错模块，并通过所述纠错模块直接与所述程序模块连接并控制其输出。

上述方案中，所述的语音控制系统还包括与程序模块连接的用于获得错误反馈程序输出结果的用户接收端。

上述方案中，所述的用户接收端包括接收所述语音控制系统反馈的语音信号的语音接收模块以及接收所述语音控制系统反馈的图像信号的图像接收模块。

上述方案中，所述主控机构还具有用于存储自动运行程序的全局存储模块。

与现有技术相比，本发明技术方案产生的有益效果如下：

本发明不仅能够应用于家庭内部控制家用电器进行工作的语音控制系统，同时还能根据用户具体输入的指令进行智能分析，得出模糊控制方案。另外本发明能够处理多种并发指令以及相互矛盾的指令的处理系统，使得整个语音控制系统的可靠性非常强。

附图说明

图1是本发明实施例一的结构示意图；

图2是本发明实施例二的结构示意图；

图3是本发明实施例三的结构示意图；

图4是本发明中指令模块的结构示意图；

图5中本发明中协处理模块的结构示意图。

附图标记：

1-主控机构，11-程序模块，12-信息标码模块，

2-用户语音输入端，3-判断机构，

4-指令模块，41-处理模块，42-协处理模块，43-逻辑运算模块，

44-纠错模块 421-多进程模块 422-优先级模块

5-定位模块，6-信息模块，

7-用户接收端，71-语音接收模块，72-图像接收模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明采用的技术方案进行详细的说明。

图1是本发明实施例一提供的用于家庭电器模糊控制的语音控制系统的结构示意图，语音控制系统包括主控机构1，该主控机构1具有程序模块11，程序模块11主要指双向数据存储器，其内部预先存储根据不同家庭内部个性化设置的控制程序，以及执行控制脚本文件，每个程序或者脚本都可能控制家庭内部不同电器的进行不同内容的工作，由于这种程序或者脚本的编写都属于现有技术，所以在这里就不赘述如何编写这些程序或者脚本以及它们的内容了。

另外，该主控机构1还包括该程序模块11对应设置的信息标码模块12，该信息标码模块12中的信息标码与程序模块11中的程序或者执行脚本具有映射关系，在这里的信息标码主要是指语音标码，举最直接简单的例子就是，“关灯”这个信息标码就对应控制关闭灯源的程序。

除了上述的主控机构1之外，本实施例中的语音控制系统还包括用户语音输入端2，其与主控机构1优选以无线方式连接。在用户语音输入端2以及主控机构1之间还设置有判断语音输入端输入信号与所述信息标码模块12中的信息标码相似度的判断机构3以及根据判断机构3输出的结果进行逻辑运算的指令模块4。

本发明中涉及的相似度判断是指对用户输入的语音信号与信息标码模块12中的信息标码之间进行比较，使得与信息标码同义和近义的信号选择出来，这种比较以及选择均应该是以用户的语音输入信号中的顺序进行的。例如在分析“把厨房灯关了”这个语音输入信号时，相似度的分析将与预存的信息标码的同义词“厨房”以及与信息标码“关灯”的近义词“灯关”提取出来。这样通过相似度判断最后输入指令模块4中的最后顺序结果就是“厨房”“关灯”。该判断机构3优选微机芯片。

指令模块4用于将判断机构3中输出的结果进行逻辑分析，并得出逻辑关系，将最后的逻辑关系式发送给程序模块11，程序模块11根据上述关系式调取控制程序，完成对家庭内部电器的各种控制。还接着上面的例子，当指令模块顺序接收到“厨房”“关灯”的信号后，会根据预存的运算规则对这两个信号产生逻辑“与”关系，那么程序模块11得到“厨房关灯”的指令，则程序模块11调用与厨房关灯指令的程序或脚本并控制其执行。

本实施例不仅能够应用于家庭内部控制家用电器进行工作的语音控制系统，同时还能根据用户具体输入的指令进行智能分析，得出模糊控制方案。

图2是本发明实施例二的结构示意图，本实施例的连接结构除了具有实施例一的结构外，还包括用于定位用户位置的定位模块5以及与之连接判断定位信息在预存地图位置的信息模块6，所述的定位模块5与所述的指令模块4连接并根据定位模块5输入的信息向指令模块4中输入有效值或无效值。

上述的这种定位模块5可以是红外传感器，但是在厨房或者具有高热源处也可以采用其它的已知传感设备探测人体。这样通过探测人是否在有效指令区域内来判断系统是否应该执行收到的语音指令，例如当一个大街上路过的行人的喊话可能被接收到系统内，但是通过定位模块5探测到没有任何人在屋里(有效指令区域内)，那么信息模块6则做出判断并向指令模块4中输入无效值，这样同时产生的任何指令均不会被执行。从而防止了指令的误执行，提高了系统的可靠性。

图3是本发明实施例三的结构示意图。本实施例除了具有实施例二的结构外，还包括用于获得错误反馈程序输出结果的用户接收端7，这种用户接收端7包括分别接收该语音控制系统语音信号以及图像信号的语音接收模块71以及图像接收模块72。这样在上述出现无效指令的过程中以及下面将要说明的错误指令出现之后会给用户及时反馈，以使得整个系统具有闭环特性。当然在主控机构1中还可以具有用于存储自动运行程序的全局存储模块，这种全局存储模块在图中没有显示，其与上述的主控系统1直接连接，用户可以在全局存储模块中自定义初始化程序，这在很多领域内的很多系统中均有应用，在这里仅举个简单例子，用户可以自定义如下程序“如果有人进入厨房，则厨房灯被自动打开”，这就是包括全局存储模块的意义。

图4是本发明实施例一、实施例二和实施例三中的指令模块4的结构示意图，图中所示的指令模块4除了包括正常处理语音输入端输入指令的处理模块41，还进一步包括用于处理预定时间间隔之内同时并发指令的协处理模块42，它们均与逻辑运算模块43连接，所述的逻辑运算模块43与所述的程序模块11连接。

在上面说明的协处理模块42与指令处理模块41是从属关系，预定时间间隔可以是0.5秒。也就是说在0.5秒内当处理模块41接收到复数个指令时可以将处理不过来的指令传输给协处理模块42，这样分别工作提高了整个系统的工作效率。

图5给出了协处理模块42的结构示意图。协处理模块42包括处理预定时间间隔内至少两个并发指令的多进程模块421以及决定确定并发指令优先级的优先级模块422，对于并发指令的处理在这里就不赘述了，很多操作系统中均有相同装置的采用，而优先级模块422则是对预定时间间隔内的多个指令进行排序，这样就能够先执行优先级高的指令，这也是与现有操作系统中的优先级装置一致的，因此在这里也就不赘述了。

另外，所述的指令模块4还包括用于判断所述语音输入端输入指令是否错误或矛盾的纠错模块44，并通过该纠错模块直接与该程序模块11连接并控制其输出。这里的纠错模块44主要是与处理模块41以及协处理模块42同时接收指令，判断所有预定时间间隔内的指令之间是否存在冲突，如果存在则首先向程序模块11输入控制指令，控制其向用户反馈信息，同时给所有上述逻辑控制指令加入无效值，使该时间间隔内所有指令失效。

这样通过采用上述的技术方案，本发明提供了一种不仅能够应用于家庭内部控制家用电器进行工作的语音控制系统，同时还能根据用户具体输入的指令进行智能分析，得出模糊控制方案。另外本发明还提出了能够处理多种并发指令以及相互矛盾的指令的处理系统，使得整个语音控制系统的可靠性非常强。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于家庭电器模糊控制的语音控制系统，其特征在于：包括主控机构(1)，所述主控机构(1)具有预存有执行程序的程序模块(11)，还具有与所述程序模块(11)对应设置的信息标码模块(12)，所述的信息标码模块(12)中的信息标码与所述的程序模块(11)的执行程序之间具有映射关系；

所述语音控制系统还包括用户语音输入端(2)，其与所述主控机构(1)以无线方式连接，在所述用户语音输入端(2)和所述主控机构(1)之间还设置有判断所述的用户语音输入端(2)输入信号与所述信息标码模块(12)中的信息标码相似度的判断机构(3)以及根据判断机构(3)输出的结果进行逻辑运算的指令模块(4)，该指令模块(4)与程序模块(11)连接。

2.根据权利要求1所述的用于家庭电器模糊控制的语音控制系统，其特征在于：所述的语音控制系统还包括用于定位用户位置的定位模块(5)以及与之连接判断定位信息在预存地图中相对位置的信息模块(6)；所述的定位模块(5)与所述的信息模块(6)连接并向所述的指令模块(4)中输入有效值或无效值。

3.根据权利要求1或2所述的用于家庭电器模糊控制的语音控制系统，其特征在于：所述的指令模块(4)包括正常处理用户语音输入端(2)输入指令的处理模块(41)，还包括用于处理预定时间间隔之内同时并发指令的协处理模块(42)，处理模块(41)和协处理模块(42)均与逻辑运算模块(43)连接，所述的逻辑运算模块(43)与所述的程序模块(11)对应连通。

4.根据权利要求3所述的用于家庭电器模糊控制的语音控制系统，其特征在于：所述的协处理模块(42)包括处理预定时间间隔内至少两个并发指令的多进程模块(421)以及决定并发指令优先级的优先级模块(422)。

5.根据权利要求3所述的用于家庭电器模糊控制的语音控制系统，其特征在于：所述的指令模块(4)还包括用于判断所述用户语音输入端(2)输入指令是否错误或矛盾的纠错模块(44)，并通过所述纠错模块(44)直接与所述程序模块(11)连接并控制其输出。

6.根据权利要求5所述的用于家庭电器模糊控制的语音控制系统，其特征在于：所述的语音控制系统还包括与程序模块(11)连接的用于获得错误反馈程序输出结果的用户接收端(7)。

7.根据权利要求6所述的用于家庭电器模糊控制的语音控制系统，其特征在于：所述的用户接收端(7)包括接收所述语音控制系统反馈的语音信号的语音接收模块(71)以及接收所述语音控制系统反馈的图像信号的图像接收模块(72)。

8.根据权利要求7所述的用于家庭电器模糊控制的语音控制系统，其特征在于：所述主控机构(1)还具有用于存储自动运行程序的全局存储模块。

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