CN103186232A - 语音键盘装置 - Google Patents

Abstract

一种语音键盘装置，包括：语音输入模块，用于接收语音信息；语音引擎模块，连接语音输入模块，用于对接收的语音信息进行识别处理，得到对应的语音特征信息；键盘启动模块，连接语音引擎模块，在所述语音特征信息中包含与键盘启动指令对应的语音特征信息时，启动键盘执行模块；键盘执行模块，连接键盘启动模块和语音引擎模块，启动后，在所述语音特征信息中包含与键盘操作指令对应的语音特征信息时，执行所述键盘操作指令。本发明通过语音替代基于键盘的人机交互模式，从而提供了一种更便捷的输入模式，提高了用户的体验效果。

Description

语音键盘装置

技术领域

本发明涉及信息处理技术领域，尤其涉及一种语音键盘装置。

背景技术

目前，在计算机操作中，常用的鼠标键盘人机交互模式是计算机用户通过双手敲击键盘，移动和点击鼠标来达到人机交互的目的。现有技术中键盘一般可分为触点式和无触点式两大类，前者借助于金属把两个触点接通或断开以输入信号，后者借助于霍尔效应开关(利用磁场变化)和电容开关(利用电流和电压变化)产生输入信号。

在计算机键盘上通常有上百个按键，每个按键负责一个功能，当用户按下其中一个时，键盘中的编码器能够迅速将此按键所对应的编码通过接口电路输送到计算机的键盘缓冲器中，由CPU(Central Processing Unit，中央处理器)进行识别处理。通俗地说，也就是当用户按下某个按键时，它会通过导电塑胶将线路板上的这个按键排线接通产生信号，产生了的信号会迅速通过键盘接口传送到CPU中。

但是，现有技术中的计算机键盘都要求计算机用户用手进行操作，一方面，对于手部伤残人士、老年人等人群无法灵活地操作或不方便操作普通的键盘；另一方面，对于健康人士，存在一些场合不方便操作键盘但又必须使用电脑的情况，或者长时间使用键盘会带来肩肘腕等身体部位的疲劳感，不利于身体健康。

类似地，在使用手机、电视遥控器、车载设备等嵌入式设备时，也存在上述缺陷。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种语音键盘装置，可以提高用户的体验效果。

为解决上述问题，本发明提供了一种语音键盘装置，包括：

语音输入模块，用于接收语音信息；

语音引擎模块，连接语音输入模块，用于对接收的语音信息进行识别处理，得到对应的语音特征信息；

键盘启动模块，连接语音引擎模块，在所述语音特征信息中包含与键盘启动指令对应的语音特征信息时，启动键盘执行模块；

键盘执行模块，连接键盘启动模块和语音引擎模块，启动后，在所述语音特征信息中包含与键盘操作指令对应的语音特征信息时，执行所述键盘操作指令。

可选地，所述语音输入模块为麦克风。

可选地，所述语音输入模块通过USB接口或蓝牙设备将接收的语音信息发送给所述语音引擎模块。

可选地，所述语音引擎模块包括：语音识别模块，连接语音输入模块，用于对接收的语音信息进行识别处理，得到接收的语音特征信息；语音特征库，用于存储多个语音特征信息；搜索模块，连接语音特征库、语音识别模块、键盘启动模块和键盘执行模块，提取接收的语音特征信息和存储的语音特征信息，从存储的语音特征信息中搜索与接收的语音特征信息对应的语音特征信息，并将搜索到的语音特征信息发送给所述键盘启动模块和键盘执行模块。

可选地，所述语音识别模块包括：采集单元，连接语音输入模块，用于采集语音信息；过滤单元，连接采集单元，用于对采集的信息进行过滤处理，得到滤除噪声后的语音信息；频谱分析单元，连接过滤单元和搜索模块，用于对滤除噪声后的语音信息进行频率分析，得到接收的语音特征信息，且将接收的语音特征信息发送给搜索模块。

可选地，所述键盘启动模块包括：键盘启动指令集，用于存储一个或多个键盘启动指令；执行模块，连接键盘启动指令集、语音引擎模块和键盘执行模块，从语音引擎模块提取语音特征信息，从键盘启动指令集中搜索出与所述语音特征信息对应的键盘启动指令时，启动键盘执行模块。

可选地，所述键盘执行模块包括：键盘操作指令集，用于存储多个键盘操作指令；调用模块，连接键盘操作指令集、键盘启动模块和语音引擎模块，从语音引擎模块提取语音特征信息，从键盘操作指令集中搜索出与所述语音特征信息对应的键盘操作指令时，调用和执行所述键盘操作指令。

可选地，所述语音键盘装置还包括：编辑模块，连接键盘操作指令集，用于对所述键盘操作指令进行修改、添加或删除处理。

可选地，所述语音键盘装置还包括：确认模块，连接所述调用模块，用于询问用户是否确认，并基于用户的回复信息控制调用模块进行相应的操作。

可选地，所述语音键盘装置还包括：语音播报装置，连接所述确认模块，用于将所述询问用户是否确认的信息转换为语音信息，并播报所述语音信息。

可选地，所述语音键盘装置还包括：显示装置，连接所述确认模块，用于将所述询问用户是否确认的信息转换为文本信息，并显示所述文本信息。

可选地，所述键盘操作指令包括：通用操作指令、组合操作指令和自定义操作指令。

可选地，所述语音键盘装置还包括：计时模块，用于计时；控制模块，连接键盘启动模块、键盘执行模块和计时模块，当键盘启动模块启动键盘执行模块时，关闭键盘启动模块；并控制计时模块记录键盘执行模块未执行键盘操作指令的持续时间，当所述持续时间大于阈值时间时，关闭键盘执行模块，并开启键盘启动模块。

可选地，所述语音键盘装置为电视、电脑、车载设备或手机。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：通过语音替代基于键盘的人机交互模式，从而提供了一种更便捷的输入模式。一方面，克服了手部伤残人士、老年人等人群无法灵活地操作或不方便操作普通的键盘的问题，对其使用嵌入式设备有很大帮助。另一方面，对于正常人可以是原来仅能用于操作键盘的手进行其他活动，还可以缓解用手进行键盘操作带来的肩肘腕等身体部位的疲劳，从而提高计算机操作的效率，增加简便性，且利于使用者的身体健康。

附图说明

图1是本发明实施例一中语音键盘装置的结构示意图；

图2是图1中语音引擎模块的结构示意图；

图3是图2中语音识别模块的结构示意图；

图4是图1中键盘启动模块的结构示意图；

图5是图1中键盘执行模块的结构示意图；

图6是本发明实施例二中语音键盘装置的结构示意图；

图7是本发明实施例三中语音键盘装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

正如背景技术部分所述，现有的物理键盘不能解放用户的双手，不能为病残人士所用。

针对上述缺陷，本发明提供了一种语音键盘装置，通过语音替代基于键盘的人机交互模式，从而提供了一种更便捷的输入模式。一方面，克服了手部伤残人士、老年人等人群无法灵活地操作或不方便操作普通的键盘的问题，对其使用嵌入式设备有很大帮助。另一方面，对于正常人可以是原来仅能用于操作键盘的手进行其他活动，还可以缓解用手进行键盘操作带来的肩肘腕等身体部位的疲劳，从而提高计算机操作的效率，增加简便性，且利于使用者的身体健康。

下面结合附图进行详细说明。

实施例一

参考图1所示，本实施例提供了一种语音键盘装置，包括：

语音输入模块100，用于接收语音信息；

语音引擎模块200，连接语音输入模块100，用于对接收的语音信息进行识别处理，得到对应的语音特征信息；

键盘启动模块300，连接语音引擎模块200，在所述语音特征信息中包含与键盘启动指令对应的语音特征信息时，启动键盘执行模块400；

键盘执行模块400，连接键盘启动模块300和语音引擎模块200，启动后，在所述语音特征信息中包含与键盘操作指令对应的语音特征信息时，执行所述键盘操作指令。

其中，所述语音键盘装置可以为包括：电视、电脑、车载设备、手机、音响、空调、洗衣机、电扇等需要输入用户指令的电子设备。为简单起见，以下均以车载设备为例进行说明。

所述语音输入模块100可以为麦克风，用于接收车载用户发送的语音信息，且将接收的语音信息发送给语音引擎模块200。具体地，所述语音输入模块100可以设置在车载设备内部(如：内置麦克风)；也可以设置在车载设备外部(如：外置麦克风)，此时，所述语音输入模块100可以通过USB接口等有线通信方式将接收的语音信息发送给语音引擎模块200，也可以通过蓝牙设备等无线通信方法将接收的语音信息发送给所述语音引擎模块200。

参考图2所示，所述语音引擎模块200可以包括：

语音识别模块210，连接语音输入模块100，用于对接收的语音信息进行识别处理，得到接收的语音特征信息；

语音特征库230，用于存储多个语音特征信息；

搜索模块250，连接语音特征库230、语音识别模块210、键盘启动模块300和键盘执行模块400，提取语音识别模块210接收的语音特征信息和语音特征库230存储的语音特征信息，从存储的语音特征信息中搜索与接收的语音特征信息对应的语音特征信息，并将搜索到的语音特征信息发送给所述键盘启动模块300和键盘执行模块400。

其中，所述语音识别模块210采集语音输入模块100发送的语音信息，且采用现有技术任一种过滤技术对该语音信息进行过滤，然后过滤后的语音信息进行频谱分析，得到该语音对应的语音特征信息，并将该语音特征信息发送给搜索模块250。具体地，参考图3所示，所述语音识别模块210可以包括：采集单元211，连接语音输入模块100，用于采集语音信息；过滤单元213，连接采集单元211，用于对采集的信息进行过滤处理，得到滤除噪声后的语音信息；频谱分析单元215，连接过滤单元213和搜索模块250，用于对滤除噪声后的语音信息进行频率分析，得到接收的语音特征信息，且将接收的语音特征信息发送给搜索模块250。

其中，所述语音特征库230中存储多个语音特征信息，如：各汉字的语音特征信息、各数字的语音特征信息、各英文字母的语音特征信息等。所述语音特征库230中存储的语音特征信息越多，语音引擎模块200对语音信息识别的准确率越高。

优选地，所述语音特征库230可以为自适应语音特征库，这样可以为车载设备的用户建立自己的语音特征库，提高识别率。所述自适应语音特征库的建立过程对于本领域的技术人员是熟知的，在此不再赘述。

参考图4所示，所述键盘启动模块300可以包括：键盘启动指令集310，用于存储一个或多个键盘启动指令；执行模块330，连接键盘启动指令集310、语音引擎模块200和键盘执行模块400，从语音引擎模块200提取语音特征信息，从键盘启动指令集310中搜索出与所述语音特征信息对应的键盘启动指令时，启动键盘执行模块400。

其中，所述键盘启动指令可以为一个，也可以为多个，其具体可以由用户进行设置。如：“键盘”、“启动键盘”、“打开键盘”、“我的键盘”、“语音键盘”等都可以作为键盘启动指令。

本实施例中当执行模块330搜索发现语音引擎模块200得到的语音特征信息与一个键盘启动指令对应时，便会向键盘执行模块400发送启动信息，以启动键盘执行模块400开始工作。

参考图5所示，所述键盘执行模块400可以包括：键盘操作指令集410，用于存储多个键盘操作指令；调用模块430，连接键盘操作指令集410、键盘启动模块300和语音引擎模块200，从语音引擎模块200提取语音特征信息，从键盘操作指令集410中搜索出与所述语音特征信息对应的键盘操作指令时，调用和执行所述键盘操作指令。

本实施例中所述执行模块330可以连接所述调用模块430，从而从键盘启动指令集310中搜索出与所述语音特征信息对应的键盘启动指令时，执行模块330启动调用模块430。

具体地，所述键盘操作指令可以包括：通用操作指令、组合操作指令和自定义操作指令。其中，所述通用操作指令指的是现有的物理键盘中各个键盘操作指令，如：数字1、字母2、功能键F5等。所述组合操作指令指的是现有的物理键盘中的快捷组合键，如：Ctrl+C表示复制等。所述自定义操作指令可以是针对不同的嵌入式设备设定的功能操作，如：“打开Word”表示打开word软件，“打开TXT”表示打开txt编辑器等，“打开导航”表示打开车载设备的导航仪等。

优选地，所述语音键盘装置还可以包括：编辑模块(图中未示出)，连接键盘操作指令集410，用于对所述键盘操作指令进行修改、添加或删除处理，从而可以根据用户的需求进行不同的设置。作为一个具体例子，车载设备上新安装了一个游戏“愤怒的小鸟”，则可以通过编辑模块对键盘操作指令集410进行添加处理，如：将“打开小鸟”对应的语言特征信息与打开愤怒的小鸟游戏的操作指令相对应，从而在识别到用户的“打开小鸟”的语音特征信息时，则键盘执行模块400自动打开愤怒的小鸟游戏。

此外，再次参考图1所示，所述语音键盘装置还可以包括：计时模块500，用于计时；控制模块600，连接键盘启动模块300、键盘执行模块400和计时模块500，当键盘启动模块300启动键盘执行模块400时，关闭键盘启动模块300；并控制计时模块500记录键盘执行模块400未执行键盘操作指令的持续时间，当所述持续时间大于阈值时间时，关闭键盘执行模块400，并开启键盘启动模块300。

本实施例中控制模块600可以连接执行模块330和调用模块430，当控制模块600得到执行模块330启动调用模块430时，控制模块600关闭执行模块330；当计时模块500获取的键盘执行模块400未执行任何操作指令的连续持续时间大于阈值时间时，控制模块600关闭调用模块430，且重新开启执行模块330。

其中，所述阈值时间可以是设置的任意时间，如：5分钟、10分钟等。通过设置计时模块500和控制模块600可以减少键盘执行模块400和键盘启动模块300的功耗，且提高语音操作的准确性。

本实施例中语音键盘装置的具体工作过程如下：

1)用户通过语音输入模块100输入语音控制信息，如：“键盘”；

2)语音引擎模块200对“键盘”进行识别处理，得到对应的语音特征信息，并将对应的语音特征信息发送给键盘启动模块300和键盘执行模块400；

3)键盘启动模块300中包括的键盘启动指令与所述语音特征信息相对应，则启动键盘执行模块400；同时，控制模块600关闭键盘启动模块300；此时，语音引擎模块200得到的语音特征信息只发送给键盘执行模块400；

4)用户继续通过语音输入模块100输入语音控制信息，如：“打开word”；

5)语音引擎模块200对“打开word”进行识别处理，得到对应的语音特征信息，并将对应的语音特征信息发送给键盘执行模块400；

6)键盘执行模块400根据接收到的语音特征信息，调用对应的键盘操作指令，打开车载设备中的word软件；

7)用户继续通过语音输入模块100输入语音控制信息，如：“上海博泰悦臻电子设备制造有限公司”；

8)语音引擎模块200对“上海博泰悦臻电子设备制造有限公司”进行识别处理，得到对应的语音特征信息，并将对应的语音特征信息发送给键盘执行模块400；

9)键盘执行模块400根据接收到的语音特征信息，调用对应的键盘操作指令，在word软件中编辑“上海博泰悦臻电子设备制造有限公司”；

10)不断执行4)～9)；

11)控制模块600同时控制计时模块500记录键盘执行模块400未执行任何键盘操作指令的连续持续时间，当该连续持续时间大于阈值时间时，则说明用户在一定时间内未发出控制语音，由于外界噪声的存在，且为了节省电源，控制模块600可以关闭键盘执行模块400，打开键盘启动模块300，直至用户再次发出语音启动键盘指令以打开键盘执行模块400。

本实施例通过语音替代基于键盘的人机交互模式，从而提供了一种更便捷的输入模式。一方面，克服了手部伤残人士、老年人等人群无法灵活地操作或不方便操作普通的键盘的问题，对其使用嵌入式设备有很大帮助。另一方面，对于正常人可以是原来仅能用于操作键盘的手进行其他活动，还可以缓解用手进行键盘操作带来的肩肘腕等身体部位的疲劳，从而提高计算机操作的效率，增加简便性，且利于使用者的身体健康。

此外，本实施例尤其克服了车载设备的驾驶者不方便操作键盘的情况，在提高用户体验效果的同时，提高了驾驶的安全性。

实施例二

参考图6所示，与实施例一相比，本实施例中语音键盘装置还可以包括：确认模块700，连接所述调用模块430，用于询问用户是否确认，并基于用户的回复信息控制调用模块430进行相应的操作；语音播报装置800，连接所述确认模块700，用于将所述询问用户是否确认的信息转换为语音信息，并播报所述语音信息。

其中，所述语音播报装置800可以为任意的扬声器。所述语音播报装置800可以是外置式的，即可以通过有线方式(如：USB接口)与确认模块700相连，也可以通过无线方式(如：蓝牙)与确认模块700相连；所述语音播报装置800也可以是内置式的。

优选地，所述语音播报装置800可以与语音输入模块100集成在一起，从而通过USB接口使语音输入模块100与语音引擎模块200相连、语音播报装置800与确认模块700相连。

本实施例中当用户输入“打开word”语音键盘命令时，确认模块700可以控制语音播报装置800向用户播报“确定打开word吗”，进而根据用户的回复信息控制调用模块430进行相应的操作，从而可以降低误操作的概率。

实施例三

参考图7所示，与实施例二相比，本实施例中语音键盘装置可以将语音播报装置替换为显示模块900，所述显示装置900连接所述确认模块700，用于将所述询问用户是否确认的信息转换为文本信息，并显示所述文本信息。

所述显示模块900可以为任意的显示屏，如：液晶触摸显示屏。

本实施例同样可以降低用户误操作的概率。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (14)

1.一种语音键盘装置，其特征在于，包括：

语音输入模块，用于接收语音信息；

语音引擎模块，连接语音输入模块，用于对接收的语音信息进行识别处理，得到对应的语音特征信息；

键盘启动模块，连接语音引擎模块，在所述语音特征信息中包含与键盘启动指令对应的语音特征信息时，启动键盘执行模块；

键盘执行模块，连接键盘启动模块和语音引擎模块，启动后，在所述语音特征信息中包含与键盘操作指令对应的语音特征信息时，执行所述键盘操作指令。

2.如权利要求1所述的语音键盘装置，其特征在于，所述语音输入模块为麦克风。

3.如权利要求2所述的语音键盘装置，其特征在于，所述语音输入模块通过USB接口或蓝牙设备将接收的语音信息发送给所述语音引擎模块。

4.如权利要求1所述的语音键盘装置，其特征在于，所述语音引擎模块包括：

语音识别模块，连接语音输入模块，用于对接收的语音信息进行识别处理，得到接收的语音特征信息；

语音特征库，用于存储多个语音特征信息；

搜索模块，连接语音特征库、语音识别模块、键盘启动模块和键盘执行模块，提取接收的语音特征信息和存储的语音特征信息，从存储的语音特征信息中搜索与接收的语音特征信息对应的语音特征信息，并将搜索到的语音特征信息发送给所述键盘启动模块和键盘执行模块。

5.如权利要求4所述的语音键盘装置，其特征在于，所述语音识别模块包括：

采集单元，连接语音输入模块，用于采集语音信息；

过滤单元，连接采集单元，用于对采集的信息进行过滤处理，得到滤除噪声后的语音信息；

频谱分析单元，连接过滤单元和搜索模块，用于对滤除噪声后的语音信息进行频率分析，得到接收的语音特征信息，且将接收的语音特征信息发送给搜索模块。

6.如权利要求1所述的语音键盘装置，其特征在于，所述键盘启动模块包括：

键盘启动指令集，用于存储一个或多个键盘启动指令；

执行模块，连接键盘启动指令集、语音引擎模块和键盘执行模块，从语音引擎模块提取语音特征信息，从键盘启动指令集中搜索出与所述语音特征信息对应的键盘启动指令时，启动键盘执行模块。

7.如权利要求1所述的语音键盘装置，其特征在于，所述键盘执行模块包括：

键盘操作指令集，用于存储多个键盘操作指令；

调用模块，连接键盘操作指令集、键盘启动模块和语音引擎模块，从语音引擎模块提取语音特征信息，从键盘操作指令集中搜索出与所述语音特征信息对应的键盘操作指令时，调用和执行所述键盘操作指令。

8.如权利要求7所述的语音键盘装置，其特征在于，还包括：编辑模块，连接键盘操作指令集，用于对所述键盘操作指令进行修改、添加或删除处理。

9.如权利要求7所述的语音键盘装置，其特征在于，还包括：确认模块，连接所述调用模块，用于询问用户是否确认，并基于用户的回复信息控制调用模块进行相应的操作。

10.如权利要求9所述的语音键盘装置，其特征在于，还包括：语音播报装置，连接所述确认模块，用于将所述询问用户是否确认的信息转换为语音信息，并播报所述语音信息。

11.如权利要求9所述的语音键盘装置，其特征在于，还包括：显示装置，连接所述确认模块，用于将所述询问用户是否确认的信息转换为文本信息，并显示所述文本信息。

12.如权利要求1所述的语音键盘装置，其特征在于，所述键盘操作指令包括：通用操作指令、组合操作指令和自定义操作指令。

13.如权利要求1所述的语音键盘装置，其特征在于，还包括：

计时模块，用于计时；

控制模块，连接键盘启动模块、键盘执行模块和计时模块，当键盘启动模块启动键盘执行模块时，关闭键盘启动模块；并控制计时模块记录键盘执行模块未执行键盘操作指令的持续时间，当所述持续时间大于阈值时间时，关闭键盘执行模块，并开启键盘启动模块。

14.如权利要求1所述的语音键盘装置，其特征在于，所述语音键盘装置为电视、电脑、车载设备或手机。

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