CN106157971A - 智能控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能控制系统，智能控制系统包括：包括：语音拾取模块，语音拾取模块用于获取语音，并将语音转换成语音信号；音源分析模块，音源分析模块接收语音信号，音源分析模块识别语音信号的方位信息并生成第二控制指令；语义分析模块，语义分析模块接收语音信号，语义分析模块识别并生成与语音信号对应的第一控制指令；以及控制模块，控制模块接收第一控制指令和第二控制指令，并根据第一控制指令和第二控制指令作出控制。智能控制系统不仅能根据用户发出的语音信息的语义作出控制或反馈，而且还可以根据语音源的方位作出反馈，增强了智能控制系统的交互特性。
Description
技术领域
本发明涉及电子设备领域，特别涉及一种智能控制系统。
背景技术
相关技术中，通过语音控制功能用户可以实现简单的控制功能，现如今智能手机或者其他电子设备的语音控制功能只是简单地对用户发出的语音指令或者语音信息进行简单的识别后，再进行下一步的控制，会显得智能手机的的语音识别功能的人机交互特性不够好，因此需要改进。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种智能控制系统，通过识别语音指令或者语音信息中的语义和语音源的位置，以更好的控制其他电器或者程序。
本发明通过以下技术手段解决上述的问题，为此，本发明一个实施例的智能控制系统，包括：语音拾取模块，所述语音拾取模块用于获取语音，并将所述语音转换成语音信号；音源分析模块，所述音源分析模块接收所述语音信号，所述音源分析模块识别所述语音信号的方位信息并生成第二控制指令；语义分析模块，所述语义分析模块接收所述语音信号，所述语义分析模块识别并生成与所述语音信号对应的第一控制指令；以及控制模块，所述控制模块接收所述第一控制指令和所述第二控制指令，并根据所述第一控制指令和所述第二控制指令作出控制。
在本发明的一个实施例中，所述智能控制系统还包括智能底座，所述智能底座包括所述语音拾取模块和所述控制模块，所述语音拾取模块与所述控制模块电连接。
在本发明的一个实施例中，所述智能控制系统还包括便携式电子设备，所述便携式电子设备包括所述语义分析模块，所述智能底座还包括所述音源分析模块，所述音源分析模块与所述语音拾取模块电连接，所述控制模块与所述音源分析模块电连接。
在本发明的一个实施例中，所述智能底座还包括：第一通讯模块，所述第一通讯模块分别与所述语音拾取模块和所述控制模块电连接，所述第一通讯模块接收所述语音信号并传将所述语音信号传送至所述语义分析模块。
在本发明的一个实施例中，所述智能底座还包括语音处理模块，所述语音处理模块与所述语音拾取模块、所述音源分析模块和所述第一通讯模块电连接，所述语音处理模块对所述语音信号进行降噪后分离出第一音频信号和第二音频信号，所述语音处理模块将所述第二音频信号发送给音源分析模块，所述语音处理模块将所述第一音频信号发送给第一通讯模块，所述第一通讯模块接收所述第一音频信号并将所述第一音频信号发送给语义分析模块。
在本发明的一个实施例中，所述便携式电子设备还包括：第二通讯模块，所述第二通讯模块与所述语义分析模块电连接，所述第二通讯模块接收所述第一音频信号并将所述第一音频信号发送至所述语义分析模块，所述第二通讯模块接收所述第一控制指令并将所述第一控制指令发送至所述第一通讯模块。
在本发明的一个实施例中，所述第一通讯模块和所述第二通讯模块为蓝牙模块、红外模块、wifi模块、GSM通信模块、3G模块或者4G模块。
在本发明的一个实施例中，所述控制模块包括：运动模块，所述运动模块与所述音源分析模块和所述第一通讯模块电连接，所述运动模块接收所述第二控制指令并朝向所述语音信号的方位运动，并且所述运动模块接收所述第一控制指令并根据所述第一控制指令作出运动。
在本发明的一个实施例中，所述控制模块包括：电源控制子模块，所述电源控制子模块与电器连接，所述电源控制子模块根据所述第一控制指令控制所述电器的电源接通或断开的状态。
在本发明的一个实施例中，所述智能控制系统还包括接口模块，所述接口模块分别与所述语音拾取模块和所述控制模块电连接，所述接口模块与所述便携式电子设备的充电接口或数据接口连接，所述接口模块接收所述语音信号并将所述语音信号传送至所述语义分析模块，或所述接口模块接收所述第一控制指令并将所述第一控制指令发送至所述控制模块。
本发明的有益效果是：通过语音拾取模块获取用户的语音信号，音源分析模块生成与语音源方位对应的第一控制指令，语义分析模块识别并分析与该语音信号对应的第一控制指令，控制模块接收第一控制指令和第二控制指令并作出相应控制，从而智能底座不仅能根据用户发出的语音信息的语义作出控制或反馈，而且还可以根据语音源的方位作出反馈或控制，增强了智能底座的交互特性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
图1是根据本发明实施例的智能控制系统的一个系统示意图；
图2是根据本发明实施例的智能控制系统的另一个系统示意图；
图3是根据本发明实施例的智能控制系统的又一个系统示意图；
图4是根据本发明实施例的智能控制系统的再一个系统示意图；
图5是根据本发明实施例的智能控制系统的另一个系统示意图；
图6是根据本发明实施例的智能控制系统的又一个系统示意图；
图7是根据本发明实施例的智能控制系统的再一个系统示意图；
图8是根据本发明实施例的智能控制系统的另一个系统示意图。
附图标记：
智能底座100；
语音拾取模块110；
语音处理模块120；语义分析模块121；音源分析模块122；
控制模块130；运动模块131；电源控制子模块132；
接口模块140；
第一通讯模块150；
便携式电子设备200；第二通讯模块210。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以下将结合附图对本发明实施例的智能控制系统进行详细说明。
如图1至图8所示，根据本发明实施例的智能控制系统包括：语音拾取模块110、音源分析模块122、语义分析模块121以及控制模块130。语音拾取模块110用于获取语音，并将语音转换成语音信号，音源分析模块122接收语音信号，音源分析模块122识别语音信号的方位信息并生成第二控制指令，语义分析模块121接收语音信号，语义分析模块121识别并生成与语音信号对应的第一控制指令，控制模块130接收第一控制指令和第二控制指令，并根据第一控制指令和第二控制指令作出控制。
根据本发明实施例的智能控制系统，通过语音拾取模块110获取用户的语音信号，音源分析模块122生成与语音源方位对应的第一控制指令，语义分析模块121识别并分析与该语音信号对应的第一控制指令，控制模块130接收第一控制指令和第二控制指令并作出相应控制，从而智能控制系统不仅能根据用户发出的语音信息的语义作出控制或反馈，而且还可以根据语音源的方位作出反馈或控制，增强了智能控制系统的交互特性。
如图8所示，在本发明的一个实施例中，智能控制系统还包括智能底座100，智能底座100包括语音拾取模块110和控制模块130，语音拾取模块110与控制模块130电连接。由此，智能底座100的结构简单，生产成本低。
在本发明的一个实施例中，智能控制系统还包括便携式电子设备200，便携式电子设备200包括语义分析模块121，智能底座100还设有音源分析模块122，音源分析模块122与语音拾取模块121电连接，控制模块130与音源分析模块122电连接。换言之，智能控制系统包括智能底座100和便携式电子设备200。其中，智能底座100包括：语音拾取模块100、音源分析模块122和控制模块130。语音拾取模块110用于获取语音，并将语音转换成语音信号，音源分析模块122与语音拾取模块110电连接，音源分析模块122识别语音信号的方位信息并生成第二控制指令，控制模块130与音源分析模块122电连接。便携式电子设备200包括：语义分析模块121，语义分析模块121识别并生成与语音信号对应的第一控制指令。控制模块130接收第一控制指令和第二控制指令，并根据第一控制指令和第二控制指令作出控制。
可选地，语义分析模块121与语音拾取模块110之间为无线连接。或者可选地，语义分析模块121与语音分析模块110之间为电连接。语音拾取模块110将用户发出的声音转换成语音信号，音源分析模块122接收语音信号并识别语音信号的方位信息并生产第二控制指令。同时语义分析模块121接收语音信号并对语音信号进行分析处理和识别，并生成与语音信号对应的第一控制指令。控制模块接收第一控制指令和第二控制指令后作出相应的控制。
可选地，控制模块130控制家电等电子设备或者应用程序的运行状态。
根据本发明实施例的智能控制系统，通过语音拾取模块110获取用户的语音信号，音源分析模块122生成与语音源方位对应的第一控制指令，语义分析模块121识别并分析与该语音信号对应的第一控制指令，控制模块130接收第一控制指令和第二控制指令并作出相应控制，从而智能底座100不仅能根据用户发出的语音信息的语义作出控制或反馈，而且还可以根据语音源的方位作出反馈或控制，增强了智能底座100的交互特性。
在本发明的一个实施例中，智能底座100还包括：第一通讯模块150，第一通讯模块150分别与语音拾取模块110和控制模块130电连接，第一通讯模块150接收语音信号并传将语音信号传送至语义分析模块121。
在本发明的一个实施例中，智能底座100还包括语音处理模块120，语音处理模块120与语音拾取模块110、音源分析模块122和第一通讯模块150电连接连接，语音处理模块120对语音信号进行降噪后分离出第一音频信号和第二音频信号，语音处理模块120将第二音频信号发送给音源分析模块122，语音处理模块120将第一音频信号发送给第一通讯模块150，第一通讯模块150接收第一音频信号并将第一音频信号发送给语义分析模块121。
具体地，第一通讯模块150与语音处理模块120之间通过无线连接传输语音信号和第一音频信号。语音处理模块120将语音信号分离形成第一音频信号和第二音频信号，第一音频信号主要是经过降噪处理后的语音信号，第一音频信号主要是包含语音源位置信息的信号。音源分析模块122接收第二音频信号识别语音源的位置信息并生成第二控制指令，语义分析模块121接收第一音频信号并对语音信号进行识别和理解后生成第一控制指令。
可选地，语义分析模块121包括语义识别模块和语义理解模块，语义识别模块和语义理解模块为电连接。语义识别模块识别第一音频信号或语音信号中所对应的自然语言的文本信息，语义理解模块根据语义识别模块识别出的自然语言文本信息生成第一控制指令。
在本发明的一个实施例中，便携式电子设备200还包括：第二通讯模块210，第二通讯模块210与语义分析模块121电连接，第二通讯模块210接收第一音频信号并将第一音频信号发送至语义分析模块121，第二通讯模块210接收第一控制指令并将第一控制指令发送至第一通讯模块150。由此，通过第二通讯模块210和第一通讯模块150之间的通信可以将语音信号传送至语义分析模块121，并且将第一控制指令传送至控制模块130。
在本发明的一个实施例中，第一通讯模块150和第二通讯模块210为蓝牙模块、红外模块、wifi模块、GSM通信模块、3G模块或者4G模块。由此，第一通讯模块150和第二通讯模块210不仅能够相互通信，而且两者的结构更加简单可靠。
在本发明的一个实施例中，控制模块130包括：运动模块131，运动模块131与音源分析模块122和第一通讯模块150电连接，运动模块131接收第二控制指令并朝向语音信号的方位运动，并且运动模块131接收第一控制指令并根据第一控制指令作出运动。
可选地，运动模块131可以为电机等其他驱动装置驱动的旋转机构、移动机构或摆动机构，并且运动模块131上还设有固定槽或者固定装置，固定槽用于放置便携式电子设备200，固定装置用于固定手机等便携式电子设备200的结构和部件，从而手机等便携式电子设备200可以随着运动模块131作出旋转、移动或者摆动等动作。便携式电子设备200固定在运动模块131上时，若运动模块131接收到第二控制指令，可以驱动便携式电子设备200向用户发出语音信号或语音指令的方位作出旋转、移动或者摆动等动作，从而使便携式电子设备200的正面或者背面朝向用户，可以给用户及时的反馈，提高智能控制系统和用户交互的体验，使智能控制系统更加智能化。
例如，用户呼叫智能底座100的名称或昵称，如用户发出“Hi,XXXX”或者“Hello,XXXX”等的声音，语音拾取模块110获取用户发出的声音并转换成语音信号，语音处理模块接收该语音信号并分离出第一音频信号和第二音频信号，音源分析模块122接收第一音频信号得到语音信号发出的角度、距离等方位信息并生成第二控制指令，并将该第二控制指令发送给运动模块131，运动模块131根据接收到的第二控制指令驱动固定或者连接在运动模块131上的便携式电子设备200向用户所在的方位旋转、摆动或者移动等，以使便携式电子设备200的特定的部件或者面朝向用户，以展现出本发明实施例的智能控制系统的智能特性和能与人沟通和交流的特性。
可选地，语义分析模块121可以同步或者延后分析识别语音指令的含义，以得到第二控制指令，并将第二控制指令发送到运动模块131。运动模块131根据第二控制指令作出相应动作，如运动模块131可以驱动手机等便携式电子设备200作出俯仰等类似“点头”的动作以表达出同意的含义，又如运动模块131可以驱动手机等便携式电子设备200作出沿左右方向转动等类似“摇头”的动作，从而可以表达出否认或者不同意的含义。
在本发明的一个实施例中，控制模块130包括：电源控制子模块132，电源控制子模块132与电器连接，电源控制子模块132根据第一控制指令控制电器的电源接通或断开的状态。具体地，电源控制子模块132可以和其他电器或者电子设备的电源线电连接，当语义分析模块121对用户发出的声音分析识别后得到的语音指令为打开电器或者关闭的第一控制指令，电源控制子模块132接收到该第一控制指令后则控制电器接通或者断开电源。
在本发明的一个实施例中，智能控制系统还包括接口模块140，接口模块140分别与语音拾取模块110和控制模块130电连接，接口模块140与便携式电子设备200的充电接口或数据接口连接，接口模块140接收语音信号并将语音信号传送至语义分析模块121，或接口模块140接收第一控制指令并将第一控制指令发送至控制模块130。由此，便携式电子设备200和智能底座100不仅可以通过第一通讯模块150和第二通讯模块210进行通信，也可以通过接口模块140和便携式电子设备200上的充电接口或者数据接口进行通信。可选地，接口模块140可以为便携式电子设备200充电。
在本发明的一个实施例中，语音拾取装置110为阵列式麦克风。由此，可以提高语音拾取的灵敏度和准确度，并且可以实现远场拾音。
在本发明的一个可选的实施方式中，用户发出“播放音乐”的语音信号或者语音指令，语音拾取模块110获取该“播放音乐”的声音，并将该声音转换成语音信号并发送至语音处理模块120。语音处理模块120将该语音信号分离成第一音频信号和第二音频信号，音源分析模块122接收第二音频信号并识别语音源的方位信息，并生成第二控制指令.。同时，第一通讯模块150接收第一音频信号，并将第一音频信号发送至语义分析模块121，语义分析模块121识别并理解语音信号，同时生成语音信号对应的第一控制指令。第一通讯模块150将第一控制指令发送到控制模块130，控制模块130控制便携式电子设备200调用音乐播放的APP程序并播放音乐。当然，若用户发出“讲个故事”、“明天天气如何”、“日程提醒”、“购物”等语音指令或者语音信号，从而可以通过智能控制系统实现调用便携式电子设备200中的音频播放、天气、提醒、购物等APP程序。
可选地，本发明的实施例的智能控制系统的对语义分析模块121和音源识别模块122的控制方法为：
若控制模块130先接收到第二控制指令，后接收到第二控制指令，则控制模块130先根据第二控制指令作出相应控制，再根据第一控制指令作出相应控制；
若控制模块130先接收到第一控制指令，后接收到第二控制指令，则控制模块130根据第一控制指令作出相应控制；
若控制模块130同时接收到第一控制指令和第二控制指令，则控制模块130根据第一控制指令作出相应控制。
可选地，语义分析模块121为在便携式电子设备200运行的应用程序。
在本发明实施例的智能控制系统中，第一手机可以通过第一通讯模块150或者接口模块140与智能底座100实现通讯，用户可以在其使用的第二手机上向第一手机发送语音指令或者语音信号，第一手机将接收到的语音指令或者语音信号发送至语义分析模块121和音源分析模块122，语音处理模块120对其进行分析识别后得到第一控制指令，控制模块130接收第一控制指令并作出相应的控制。
在本发明实施例的智能控制系统的一些应用场景中，用户可以在其使用的第二手机上安装可以和第一手机进行通信的应用程序，可以提前向第二手机发出“当我离家还有XX分钟(X公里)请打开空调”相类似的语音指令，第二手机将该语音进行分析处理，调用手机的的GPS模块获取用户所在的位置信息和速度，计算出到家的时间和距离，并将该信息发送给第一手机，第一手机向控制模块130发出控制空调打开的控制指令，当用户到家时，室内温度已经调节到用户的预设温度。
在本发明实施例的智能控制系统的另一些应用场景中，用户通过第二手机向第一手机发出远程监控的信息，第一手机打开摄像头进行监控，第一手机将监控时的图像回传至第二手机。若第二手机向第一手机发送控制运动模块131作出旋转、移动等的指令时，运动模块131连同第一手机作出旋转、移动等的动作，以使第一手机的摄像头面向特定的方位。
在本发明的另一个实施例的用于控制智能控制设备的方法中，包括如下步骤：
S10：语音识取模块110获取外界的语音信息或者语音指令，并将获取到的语音信息或者语音指令发送给音源分析模块122和语义分析模块121；
S20：音源分析模块122识别语音信号的方位信息并生成第二控制指令，语义分析模块121识别并生成与语音信号对应的第一控制指令，；
S30：控制模块130接收第一控制指令和第二控制指令并作出相应控制。
由此，根据本发明实施例的用于控制智能控制系统的方法，通过上述步骤不仅能根据用户发出的语音信息的语义作出控制或反馈，而且还可以根据语音源的方位作出反馈或控制，增强了与用户的交互特性。
可选地，控制模块130还包括：运动模块131和电源控制子模块132，步骤S30还包括如下步骤：
S31：控制模块130中的运动模块131根据第一控制指令和第二控制指令作出相应动作；
S32：控制模块130中的电源控制子模块132根据第一控制指令控制电器的电源开启或者关闭。
由此，运动模块131根据接收的第一控制指令和第二控制指令作出相应动作，电源控制子模块132根据第一控制指令作出相应控制，从而可以使用不同的控制方法或手段控制不同的电子设备或者程序。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种智能控制系统，其特征在于，包括：
语音拾取模块，所述语音拾取模块用于获取语音，并将所述语音转换成语音信号；
音源分析模块，所述音源分析模块接收所述语音信号，所述音源分析模块识别所述语音信号的方位信息并生成第二控制指令；
语义分析模块，所述语义分析模块接收所述语音信号，所述语义分析模块识别并生成与所述语音信号对应的第一控制指令；以及
控制模块，所述控制模块接收所述第一控制指令和所述第二控制指令，并根据所述第一控制指令和所述第二控制指令作出控制。
2.如权利要求1所述的一种智能控制系统，其特征在于，所述智能控制系统还包括智能底座，所述智能底座包括所述语音拾取模块和所述控制模块，所述语音拾取模块与所述控制模块电连接。
3.如权利要求2所述的一种智能控制系统，其特征在于，所述智能控制系统还包括便携式电子设备，所述便携式电子设备包括所述语义分析模块，所述智能底座还包括所述音源分析模块，所述音源分析模块与所述语音拾取模块电连接，所述控制模块与所述音源分析模块电连接。
4.如权利要求3所述的一种智能控制系统，其特征在于，所述智能底座还包括：第一通讯模块，所述第一通讯模块分别与所述语音拾取模块和所述控制模块电连接，所述第一通讯模块接收所述语音信号并传将所述语音信号传送至所述语义分析模块。
5.如权利要求4所述的一种智能控制系统，其特征在于，所述智能底座还包括语音处理模块，所述语音处理模块与所述语音拾取模块、所述音源分析模块和所述第一通讯模块电连接，所述语音处理模块对所述语音信号进行降噪后分离出第一音频信号和第二音频信号，所述语音处理模块将所述第二音频信号发送给音源分析模块，所述语音处理模块将所述第一音频信号发送给第一通讯模块，所述第一通讯模块接收所述第一音频信号并将所述第一音频信号发送给语义分析模块。
6.如权利要求5所述的一种智能控制系统，其特征在于，所述便携式电子设备还包括：第二通讯模块，所述第二通讯模块与所述语义分析模块电连接，所述第二通讯模块接收所述第一音频信号并将所述第一音频信号发送至所述语义分析模块，所述第二通讯模块接收所述第一控制指令并将所述第一控制指令发送至所述第一通讯模块。
7.如权利要求6所述的一种智能控制系统，其特征在于，所述第一通讯模块和所述第二通讯模块为蓝牙模块、红外模块、wifi模块、GSM通信模块、3G模块或者4G模块。
8.如权利要求3所述的一种智能控制系统，其特征在于，所述控制模块包括：运动模块，所述运动模块与所述音源分析模块和所述第一通讯模块电连接，所述运动模块接收所述第二控制指令并朝向所述语音信号的方位运动，并且所述运动模块接收所述第一控制指令并根据所述第一控制指令作出运动。
9.如权利要求8所述的一种智能控制系统，其特征在于，所述控制模块包括：电源控制子模块，所述电源控制子模块与电器连接，所述电源控制子模块根据所述第一控制指令控制所述电器的电源接通或断开的状态。
10.如权利要求3所述的一种智能控制系统，其特征在于，还包括接口模块，所述接口模块分别与所述语音拾取模块和所述控制模块电连接，所述接口模块与所述便携式电子设备的充电接口或数据接口连接，所述接口模块接收所述语音信号并将所述语音信号传送至所述语义分析模块，或所述接口模块接收所述第一控制指令并将所述第一控制指令发送至所述控制模块。
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