CN102520861B - 一种工业人机界面的组态发声方法、系统以及对应的装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开一种工业人机界面的组态发声方法、系统以及对应的装置，该方法包括：检测用户对触摸屏的点击操作，并根据点击的位置确认所述点击操作对应的按键；查询所述按键对应的组态音频文本，并根据所述组态音频文本生成所述按键的按键音频；播放所述按键音频，并执行所述按键对应的功能。本发明所提供的工业人机界面的组态发声方法、系统以及对应的装置，可以在既有的基本语音之外再提供一些组态按键的语音进行播放，加强按键的确认性，用户不仅可以通过屏幕观察，还可以通过语音提示来确认按钮的操作。同时，本发明提供的组态发声方法、系统以及对应的装置无需预先录制语音，占用的存储空间小，且用户可以按照自己的需求进行组态。

Description

一种工业人机界面的组态发声方法、系统以及对应的装置

技术领域

本发明涉及电子领域，尤其涉及一种工业人机界面的组态发声方法、系统以及对应的组态发声的工业人机界面装置、工业人机界面的组态编辑装置。

背景技术

随着电子技术的发展，为实现更好的用户使用体验，现在的工业人机界面(HMI，Human Machine Interface)中一般存在语音响应。即，当用户点击触摸屏后，HMI发出一个声音，作为对用户操作一种反馈，使人机之间具有更好的互动性。

但是，现有HMI中的这种语音反馈一般比较单调，不管用户点击触摸屏的任何区域、任何按键，HMI向用户反馈的语音提示都是一样的，这样就造成有时候用户虽然知道已经点击到了触摸屏，但却不能确定自己是否点击了正确的位置或按钮。在部分HMI中，采用震动提示替代语音提示，但也存在与语音提示同样的缺陷，使用户对HMI上进行的操作的确认性不是很好。

为解决上述问题，也有一些HMI采纳wav格式的语音，为每个按键录制对应的语音，当用户触发按键时播放该语音。但是，如果是一个复杂系统的HMI，因为设置的按键多，需要录制的wav语音也就会很多，HMI下载语音文件的过程非常漫长，存储整个的语音文件也将占用大量的内存空间。故这种方式在数据采集与监视控制系统(SCADA，Supervisory Control And Data Acquisition)中有使用，但是在嵌入式平台等场合，这种实现方式显示是不现实的。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种工业人机界面的组态发声方法、系统以及对应的装置，可以在既有的基本语音之外再提供一些组态按键的语音进行播放，加强按键的确认性，使用户不仅可以通过屏幕观察，还可以通过语音提示来确认按钮的操作。同时，本发明提供的组态发声方法、系统以及对应的装置无需预先录制语音，占用的存储空间小，且用户可以按照自己的需求进行组态。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种工业人机界面的组态发声方法，包括：

在上位机中根据用户需求组态工程文件，所述工程文件中包括：按键、各按键对应的组态音频文本和各按键对应的功能；

从所述上位机中下载所述工程文件；

检测用户对触摸屏的点击操作，并根据点击的位置确认所述点击操作对应的按键；

在所述工程文件中查询所述按键对应的组态音频文本，并根据所述组态音频文本生成所述按键的按键音频；

播放所述按键音频，并执行所述按键对应的功能。

其中，所述在上位机中根据用户需求组态工程文件，包括：

在上位机的组态软件中新建工程文件，并组态按键；

为按键组态其对应的组态音频文本和功能；

将所述按键及其对应的组态音频文本和功能编译保存，供下位机下载。

其中，所述查询所述按键对应的组态音频文本，并根据所述组态音频文本生成所述按键的按键音频，包括：

确认所述点击操作对应的按键后，在所述工程文件中查找该按键对应的组态音频文本；

根据所述组态音频文本以及本地存储的基本音频，生成所述按键的按键音频。

其中，所述播放所述按键音频之后，还包括：释放被所述按键音频占用的内存空间。

相应的，本发明还提供一种工业人机界面的组态发声系统，包括：组态编辑装置和组态发声的工业人机界面装置；

组态编辑装置，用于根据用户需求组态工程文件，能编译保存后供组态发声的工业人机界面装置下载；所述工程文件中包括：按键、各按键对应的组态音频文本和各按键对应的功能；组态发声的工业人机界面装置，用于检测用户对触摸屏的点击操作，根据点击的位置确认所述点击操作对应的按键；查询所述按键对应的组态音频文本，根据所述组态音频文本生成所述按键的按键音频；并播放所述按键音频，执行所述按键对应的功能。

其中，组态发声的工业人机界面装置，包括：

点击检测模块，用于检测用户对触摸屏的点击操作，并根据点击的位置确认所述点击操作对应的按键；

音频生成模块，用于根据所述点击检测模块确认的按键，查询所述按键对应的组态音频文本，并根据所述组态音频文本生成所述按键的按键音频；

播放执行模块，用于播放所述音频生成模块所生成的按键音频，并执行所述按键对应的功能；

文件下载模块，用于与组态编辑装置连接，并从所述组态编辑装置下载工程文件；所述工程文件中包括：按键、各按键对应的组态音频文本和各按键对应的功能。

其中，所述音频生成模块包括：

查询单元，用于在工程文件中查找所述点击检测模块确认的按键所对应的组态音频文本；

音频单元，用于根据所述组态音频文本以及本地存储的基本音频，生成所述按键的按键音频。

其中，所述播放执行模块包括：

执行单元，用于播放所述音频生成模块所生成的按键音频，并执行所述按键对应的功能；

维护单元，用于在所述执行单元播放完按键音频后，释放被所述按键音频占用的内存空间。

本发明实施例提供的工业人机界面的组态发声方法、系统以及对应的组态发声的工业人机界面装置，可以在既有的基本语音之外再提供一些组态按键的语音进行播放，加强按键的确认性，使用户不仅可以通过屏幕观察，还可以通过语音提示来确认按钮的操作，提高系统与用户的互动性。

进一步的，本发明提供的工业人机界面的组态发声方法、系统以及对应的装置无需预先录制语音，下载工程文件的时间短，占用的存储空间小。

进一步的，本发明提供的工业人机界面的组态发声方法、系统以及对应的装置可以由用户根据自己的需要进行组态，且当按键功能改变时，用户可以方便的修改按键对应的语音。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的工业人机界面的组态发声方法第一实施例流程示意图；

图2工程文件的建立及下载流程示意图；

图3为本发明提供的工业人机界面的组态发声方法第二实施例流程示意图；

图4为本发明提供的工业人机界面的组态发声系统实施例结构示意图；

图5为本发明提供的工业人机界面的组态编辑装置实施例结构示意图；

图6为本发明提供的组态发声的工业人机界面装置实施例结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，为本发明提供的工业人机界面的组态发声方法第一实施例流程示意图，如图1所示，该方法包括：

步骤S100，检测用户对触摸屏的点击操作。

步骤S101，根据点击的位置确认所述点击操作对应的按键。

步骤S102，查询所述按键对应的组态音频文本。

步骤S103，根据所述组态音频文本生成所述按键的按键音频。

步骤S104，播放所述按键音频。

步骤S105，执行所述按键对应的功能。步骤S104与S105可以同时执行。

本发明实施例提供的工业人机界面的组态发声方法，可以在既有的基本语音之外再提供一些组态按键的语音进行播放，加强按键的确认性，使用户不仅可以通过屏幕观察，还可以通过语音提示来确认按钮的操作，提高与用户的互动性。同时，本发明实施例提供的工业人机界面的组态发声方法无需预先录制语音，下载工程文件的时间短，且占用的存储空间小。

在实施本发明各实施例提供的工业人机界面的组态发声方法之前，首先需要在上位机建立工程文件，组态按键以及各按键对应的组态音频文本和功能，然后将工程文件下载到下位机。工程文件的建立及下载过程如下如图2所示，包括：

步骤S200，在上位机通过组态软件建立工程文件，然后按照用户的需要组态按键。

步骤S201，为按键组态其对应的组态音频文本和功能。更为具体的，用户在上位机中选中一个按键后，可以编辑该按键的组态音频文本以及该按键的功能。需要说明的是，在本步骤中，按键的组态音频文本是文本格式而非音频格式。例如，用户希望在点击某个按键时HMI发出“下一步”的语音提示，则在本步骤中，在该按钮的组态音频文本的编辑界面中输入文字“下一步”。

步骤S202，对设置好的按键及其对应的组态音频文本和功能进行编译保存，供下位机下载。

步骤S203，下位机从所述上位机中下载自身所需的工程文件。在所述工程文件中，由于按键的语音实际是由文本格式的组态音频文本表示的，所以其大小远小于实际的音频文件，故该工程文件的下载时间短，在下位机中占用的存储空间小。

进一步的，由于工程文件是在上位机中组态完成的，故可以由用户根据自己的需要组态，且当按键功能改变时，用户也可以方便在上位机中进行调整，修改按键对应的语音。同时，上位机还可以提供多种工程文件供用户选择，满足用户的个性化需求。

上述工程文件的建立及下载过程为预置步骤，并不是每次实施本发明提供的工业人机界面的组态发声方法都需要执行。

参见图3，为本发明提供的工业人机界面的组态发声方法第二实施例流程示意图。在本实施例中，默认已经从上位机下载了必要的工程文件。该组态发声方法包括：

步骤S300，检测用户对触摸屏的点击操作，根据点击的位置确认对用点击的对象，即确认用户点击的是哪个按键。

步骤S301，在下载的工程文件中查询该按键对应的组态音频文本。当然，在实际应用中，可能存在某些按键没有对应的组态音频文本，此种情况可直接执行步骤S304。

步骤S302，根据查询获取的组态音频文本生成所述按键的按键音频。更为具体的，下位机根据本地已有的基本音频，按照音频发声算法，将基本音频组合为与组态音频文本对应的按键音频。例如，组态音频文本是“下一步”，则下位机将基本音频组合为与“下一步”三个字的读音对应的按键音频。

本领域技术人员可以理解的是，对于其它语种，例如英语、法语，同样可以利用相应的音频发声算法生成对应的语种的按键音频。同时，现有的各种音频发声算法皆可应用于本发明实施例，而生成的按键音频也可以是现有的各种音频格式。

步骤S303，播放所述按键音频。更为具体的，例如，组态音频文本是“下一步”，且步骤S302中已经生成了对应的按键音频，则本步骤中，直接播放该按键音频，即播放“下一步”这三个字的读音。

在现有技术中，无论用户是点击按键“下一步”，还是点击按键“取消”，用户听到的可能都是“嘀”的一声语音提示。用户只能由此判定自己是进行了点击操作，但具体是点击的哪个按键，却不能仅通过语音提示就确定；而在本发明实施例中，用户可以为每个按键独立的组态按键音频，点击按键“下一步”，则发出“下一步”或“你选择进入下一步”等用户自己设定的读音，点击按键“取消”，则发出“取消”或“你选择取消本次操作”等用户自己设定的读音，使用户不仅可以通过屏幕观察，还可以从语音提示上就判断自己的操作是否正确，加强按键的确认性，且与用户的互动性更好。

步骤S304，执行所述按键对应的功能。更为具体的，按键的基本作用就是触发系统执行一定的功能，例如用户点击按键“下一步”之后，不仅可以听到HMI播放的“下一步”或“你选择进入下一步”之类的语音提示，系统还会按照设定的程序，执行“下一步”的操作，例如切换到下一界面等。本步骤可以与步骤S303同步执行。

步骤S305，播放所述按键音频之后，释放被所述按键音频占用的内存空间。现有技术中，HMI采纳wav格式的语音，为每个按键录制对应的语音提示，当用户触发按键时播放该语音提示，这种方案的弊端就在于存储整个的语音文件占用大量的内容空间。而本实施例中，由于播放的语音是用户点击某按键后对应生成的，具有可再生性，所以为节约内存空间，当某按键的按键音频播放完之后，就从内存空间中将其删除。

本发明实施例提供的工业人机界面的组态发声方法，可以在既有的基本语音之外再提供一些组态按键的语音提示进行播放，加强按键的确认性，使用户不仅可以通过屏幕观察，还可以通过语音提示来确认按钮的操作，提高系统与用户的互动性。

进一步的，本发明提供的工业人机界面的组态发声方法可以由用户根据自己的需要进行组态，无需预先录制语音，下载工程文件的时间短，占用的存储空间小，且当按键功能改变时，用户可以方便的修改按键对应的语音。

参见图4，为本发明提供的工业人机界面的组态发声系统实施例结构示意图，如图所示，该工业人机界面的组态发声系统，包括：组态编辑装置1和组态发声的工业人机界面装置2。在本系统中，组态编辑装置1可以实现本发明工业人机界面的组态发声方法实施例中上位机的功能；组态发声的工业人机界面装置2可以实现本发明工业人机界面的组态发声方法实施例中下位机的功能。同时，在本系统中，组态编辑装置1可同时与多个组态发声的工业人机界面装置2连接，供其下载各自的工程文件。

组态编辑装置1，用于根据用户需求组态工程文件，编译保存后供组态发声的工业人机界面装置下载；所述工程文件中包括：按键、各按键对应的组态音频文本和各按键对应的功能。

组态发声的工业人机界面装置2，用于检测用户对触摸屏的点击操作，根据点击的位置确认所述点击操作对应的按键；查询所述按键对应的组态音频文本，根据所述组态音频文本生成所述按键的按键音频；并播放所述按键音频，执行所述按键对应的功能。

需要说明的是，组态发声的工业人机界面装置2仅在下载工程文件是需要与组态编辑装置1连接，下载完成后，组态发声的工业人机界面装置2可独立工作。

更为具体的，参见图5，为本发明提供的工业人机界面的组态编辑装置实施例结构示意图，如图5所示，该组态编辑装置包括：编辑模块11和服务模块12。

编辑模块11，用于根据用户需求组态工程文件，所述工程文件中包括：按键、各按键对应的组态音频文本和各按键对应的功能。

更为具体的，用户可以在通过编辑模块11建立工程文件，然后按照自己的需要组态按键及其对应的组态音频文本和功能。需要说明的是，用户在编辑模块11中编辑的组态音频文本是文本格式而非音频格式，例如，用户希望在点击某个按键时系统发出“下一步”的语音提示，则在编辑模块11中，用户在该按钮的组态音频文本的编辑界面中输入文字“下一步”即可，无需录制音频。在实际应用中，编辑模块11可由组态软件实现。

服务模块12，用于存储编译完成的工程文件，供组态发声的工业人机界面装置下载。

在所述工程文件中，由于按键的语音实际是由文本格式的组态音频文本表示的，所以其大小远小于实际的音频文件，故该工程文件的下载时间短；在组态发声的工业人机界面装置中占用的存储空间也小。

进一步的，由于工程文件是在组态编辑装置中完成的，故可以由用户根据自己的需要进行组态，且当按键功能改变时，用户也可以方便在组态编辑装置中进行调整，修改按键对应的语音。同时，组态编辑装置还可以提供多种工程文件(例如不同语种)供用户选择，满足用户的个性化需求。

更为具体的，参见图6，为本发明提供的组态发声的工业人机界面装置实施例结构示意图，如图所示，该装置包括：

点击检测模块21，用于检测用户对触摸屏的点击操作，根据点击的位置确认对用点击的对象，即确认用户点击的是哪个按键。

音频生成模块22，用于根据所述点击检测模块21确认的按键，查询所述按键对应的组态音频文本，并根据所述组态音频文本生成所述按键的按键音频。

播放执行模块23，用于播放所述音频生成模块22所生成的按键音频，并执行所述按键对应的功能。

进一步的，所述组态发声的工业人机界面装置还包括：文件下载模块24，用于与组态编辑装置连接，并从所述组态编辑装置下载工程文件；所述工程文件中包括：按键、各按键对应的组态音频文本和各按键对应的功能。在本实施例中，假设文件下载模块24已经从组态编辑装置下载了必要的工程文件。

更为具体的，所述音频生成模块22包括：

查询单元221，用于在文件下载模块24所下载的工程文件中查找点击检测模块21确认的按键所对应的组态音频文本。

音频单元222，用于根据所述组态音频文本以及本地存储的基本音频，生成所述按键的按键音频。更为具体，音频单元222根据本地已有的基本音频，按照音频发声算法，将基本音频组合为与组态音频文本对应的按键音频。例如，组态音频文本是“下一步”，则音频单元222将基本音频组合为与“下一步”三个字的读音对应的按键音频。

本领域技术人员可以理解的是，对于其它语种的语言例如英语、法语，音频单元222同样可以利用相应的音频发声算法生成对应的语种的按键音频。同时，现有的各种音频发声算法皆可应用于本发明实施例，而音频单元222生成的按键音频也可以是现有的各种音频格式，只有HMI支持即可。

更为具体的，播放执行模块23包括：

执行单元231，用于播放所述音频生成模块22所生成的按键音频，并执行所述按键对应的功能。更为具体的，例如组态音频文本是“下一步”，且音频生成模块22已经生成了对应的按键音频，则执行单元231直接播放该按键音频，即播放“下一步”这三个字的读音。

同时，按键的基本作用就是触发系统执行一定的功能，例如用户点击按键“下一步”之后，执行单元231不仅要播放其对应的按键音频，使用户听到“下一步”或“你选择进入下一步”之类的语音提示，执行单元231还会按照设定的程序，控制系统执行“下一步”的操作，例如切换到下一界面等。

在现有技术中，无论用户是点击按键“下一步”，还是点击按键“取消”，用户听到的可能都是“嘀”的一声，用户只能由此判定自己是进行了点击操作，但具体是点击的哪个按键，却不能仅通过语音提示就确定。而在本发明实施例中，用户可以为每个按键独立的组态按键音频，点击按键“下一步”，则执行单元231发出“下一步”或“你选择进入下一步”等用户自己设定的读音，点击按键“取消”，则执行单元231发出“取消”或“你选择取消本次操作”等用户自己设定的读音，使用户不仅可以通过屏幕观察，还可以从语音提示上就判断自己的操作是否正确，加强按键的确认性，且与用户的互动性更好。

维护单元232，用于在所述执行单元播放完按键音频后，释放被所述按键音频占用的内存空间。现有技术中，HMI采纳wav格式的语音，为每个按键录制对应的语音提示，当用户触发按键时播放该语音提示。这种方案的弊端就在于存储整个的语音文件占用大量的空间，而本实施例中，由于语音是用户点击某按键后对应生成的，具有可再生性，所以为节约内存空间，当某按键的按键音频播放完之后，维护单元232就从内存空间中将其删除。

本发明实施例提供的工业人机界面的组态发声系统，可以在既有的基本语音之外再提供一些组态按键的语音进行播放，加强按键的确认性，使用户不仅可以通过屏幕观察，还可以通过语音提示来确认按钮的操作，提高系统与用户的互动性。

进一步的，本发明提供的工业人机界面的组态发声系统可以由用户根据自己的需要进行组态，无需预先录制语音，下载工程文件的时间短，占用的存储空间小，且当按键功能改变时，用户可以方便的修改按键对应的语音。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种工业人机界面的组态发声方法，其特征在于，包括：

在上位机中根据用户需求组态工程文件，所述工程文件中包括：按键、各按键对应的组态音频文本和各按键对应的功能；

从所述上位机中下载所述工程文件；

检测用户对触摸屏的点击操作，并根据点击的位置确认所述点击操作对应的按键；

在所述工程文件中查询所述按键对应的组态音频文本，并根据所述组态音频文本生成所述按键的按键音频；

播放所述按键音频，并执行所述按键对应的功能。

2.如权利要求1所述的工业人机界面的组态发声方法，其特征在于，所述在上位机中根据用户需求组态工程文件，包括：

在上位机的组态软件中新建工程文件，并组态按键；

为按键组态其对应的组态音频文本和功能；

将所述按键及其对应的组态音频文本和功能编译保存，供下位机下载。

3.如权利要求1所述的工业人机界面的组态发声方法，其特征在于，所述查询所述按键对应的组态音频文本，并根据所述组态音频文本生成所述按键的按键音频，包括：

确认所述点击操作对应的按键后，在所述工程文件中查找该按键对应的组态音频文本；

根据所述组态音频文本以及本地存储的基本音频，生成所述按键的按键音频。

4.如权利要求1至3中任一项所述的工业人机界面的组态发声方法，其特征在于，所述播放所述按键音频之后，还包括：

释放被所述按键音频占用的内存空间。

5.一种组态发声的工业人机界面装置，其特征在于，包括：

点击检测模块，用于检测用户对触摸屏的点击操作，并根据点击的位置确认所述点击操作对应的按键；

音频生成模块，用于根据所述点击检测模块确认的按键，查询所述按键对应的组态音频文本，并根据所述组态音频文本生成所述按键的按键音频；

播放执行模块，用于播放所述音频生成模块所生成的按键音频，并执行所述按键对应的功能；

文件下载模块，用于与组态编辑装置连接，并从所述组态编辑装置下载工程文件；所述工程文件中包括：按键、各按键对应的组态音频文本和各按键对应的功能。

6.如权利要求5所述的组态发声的工业人机界面装置，其特征在于，所述音频生成模块包括：

查询单元，用于在工程文件中查找所述点击检测模块确认的按键所对应的组态音频文本；

音频单元，用于根据所述组态音频文本以及本地存储的基本音频，生成所述按键的按键音频。

7.如权利要求5所述的组态发声的工业人机界面装置，其特征在于，所述播放执行模块包括：

执行单元，用于播放所述音频生成模块所生成的按键音频，并执行所述按键对应的功能；

维护单元，用于在所述执行单元播放完按键音频后，释放被所述按键音频占用的内存空间。

8.一种工业人机界面的组态发声系统，其特征在于，包括：组态编辑装置和组态发声的工业人机界面装置；

组态编辑装置，用于根据用户需求组态工程文件，编译保存后供组态发声的工业人机界面装置下载；所述工程文件中包括：按键、各按键对应的组态音频文本和各按键对应的功能；

组态发声的工业人机界面装置，用于检测用户对触摸屏的点击操作，根据点击的位置确认所述点击操作对应的按键；查询所述按键对应的组态音频文本，根据所述组态音频文本生成所述按键的按键音频；并播放所述按键音频，执行所述按键对应的功能。