CN106886162A - 智能家居管理的方法及其机器人装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能家居管理的机器人装置,用于对各智能家居系统进行管理,具有储存管理信息的数据库,至少还包括:语音接收处理模块,用于接收用户输入的语音信息并对所述的语音信息进行数据处理,并存储语音信息数据至所述的数据库;声纹识别模块,用于对转换后的语音信息进行声纹识别,确定所述用户的身份信息;语义理解模块,用于对转换后的语音信息进行语音理解,确定所述用户的语音信息的语义;智能家居控制模块,用于根据数据库中的信息、所述的声纹识别模块确定的所述用户身份信息以及所述语义理解模块确定的语义信息控制或调整所述的智能家居系统。同时本发明还提出一种智能家居管理的方法,能够保证家庭的安全,同时防止各种误操作,具有很高的安全性能。
Description
技术领域
本发明涉及智能家居领域,尤其涉及一种智能家居管理的方法及其机器人装置。
背景技术
随着科技的发展,社会的进步,智能家居自2000年正式走入中国以来,智能家居的普及使用走过了一段非常辛苦的路程,智能家居即给功能性家居赋予智慧,也对智能设备的发展历程及未来家庭智能设备的发展趋势给以证明;在硬件设备智能化时代来临之时,以家庭为核心的智能设备将势必是个很大的潮流,电视、空调等刚性需求产品都将迎来智能化浪潮。而伴随着现代社会机器人技术的迅速发展以及服务机器人形态的日益丰富,智能家居、智慧生活逐渐成为一种未来的生活方式。而目前所谓的智能家居设备,基本上都是通过手机或其他智能设备通过互联网或者局域网等进行操控,而人与智能家居之间缺少一些沟通和交流,因此也就未达到人性化的程度,进而在一定程度上限制了智能家居进一步的智慧化发展。
发明内容
本发明目的是提供一种智能家居管理的方法及其机器人装置,可以通过语音控制的智能家居管理机器人,实现语音控制智能家居设备,优化传统智能家居设备中的操作性方式,增加智能家居的实用性和趣味性。
本发明解决技术问题采用如下技术方案:一种智能家居管理的方法,用于对各智能家居系统进行管理,至少包括以下步骤:
A、接收用户输入的语音信息并对所述的语音信息进行数据处理并存储至数据库;
B、对处理后的所述的语音信息根据数据库的信息进行声纹识别以及语义分析理解;
C、依据声纹识别的信息调用数据库中的用户信息控制调整所述的智能家居系统。
其中,在所述步骤B之后还包括:获取家庭环境参数的步骤,在步骤C中同时依据获取的家庭环境参数以及所述用户信息控制调整所述的智能家居系统;所述获取家庭环境参数的方式为人工录入或通过网络自动获取。
其中,在所述步骤B之后还包括:用户身份识别的步骤,若识别出用户身份,则执行步骤C,若无法识别出用户身份,则返回步骤A。
其中,所述的数据库中存储有个人身份信息,家庭环境参数信息,个人家居使用习惯统计信息以及个人身体状况信息中的至少一种或几种。
其中,还包括步骤D,合成语音信息播放给所述用户。
本发明还提出一种智能家居管理的机器人装置,用于对各智能家居系统进行管理,具有储存管理信息的数据库,至少还包括:
语音接收处理模块,用于接收用户输入的语音信息并对所述的语音信息进行数据处理,并存储语音信息数据至所述的数据库;
声纹识别模块,用于对转换后的语音信息进行声纹识别,确定所述用户的身份信息;
语义理解模块,用于对转换后的语音信息进行语音理解,确定所述用户的语音信息的语义;
智能家居控制模块,用于根据数据库中的信息、所述的声纹识别模块确定的所述用户身份信息以及所述语义理解模块确定的语义信息控制或调整所述的智能家居系统。
其中,所述的智能家居控制模块至少包括:
用户信息获取子模块,用于从数据库中获取用户个人信息、所述声纹识别模块传递的用户身份信息以及所述语义理解模块传递的语义信息;
中央控制子模块,用于接收所述用户信息获取子模块传递的信息,并据此生成智能家居控制指令;
控制指令发送子模块,用于将所述中央控制子模块传递的控制指令发送至所述的智能家居系统。
其中,所述的智能家居控制模块还包括:
语义理解子模块,用于根据用户的语义信息进一步理解并读取所述数据库中的对话数据;
对话生成子模块,用于根据所述语义理解子模块获取的信息生成与用户的对话信息;
语音转换子模块,用于将所述对话生成子模块生成的对话信息合成为语音信息;
语音播放子模块,用于播放所述语音转换子模块合成的语音信息。
其中,所述的智能家居控制模块还包括:
网络连接模块,用于接入互联网获取网络信息并传送至中央控制子模块;
环境参数获取模块,用于获取智能家居系统中的环境参数并发送至所述的中央控制子模块。
其中,所述的智能家居系统包括:智能照明,智能安防,电气控制,环境探测以及健康监测中的一种或者几种。
本发明具有如下有益效果:
1、采用语音识别系统能精准识别人物身份,能够保证家庭的安全,同时防止各种误操作,具有很高的安全性能,人们可以放心的使用;
2、语音误识别率低,通过语义理解系统,能轻松的与人进行简单沟通交流,精准的传达说话人的意愿;
3、智能家居管理机器人能时时获取环境参数,迅速的对不良环境进行反应并做出相应处理。
附图说明
图1为本发明的智能家居管理的方法流程图;
图2为本发明的智能家居管理的机器人装置的结构框图;
图3为本发明的实施例的结构简图;
图4为本发明的实施例中语义理解的逻辑简图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明的技术方案作进一步阐述。
本发明提供一种智能家居管理的方法,用于对各智能家居系统进行管理,其中本发明中所述的智能家居系统包括:智能照明,智能安防,电气控制,环境探测以及健康监测中的一种或者几种。参考图1所示的本发明方法的流程图,至少包括以下步骤:
A、接收用户输入的语音信息并对所述的语音信息进行数据处理并存储至数据库;
B、对处理后的所述的语音信息根据数据库的信息进行声纹识别以及语义分析理解;
C、依据声纹识别的信息调用数据库中的用户信息控制调整所述的智能家居系统。
另外,在所述步骤B之后还包括:获取家庭环境参数的步骤,在步骤C中同时依据获取的家庭环境参数以及所述用户信息控制调整所述的智能家居系统。其中,所述获取家庭环境参数的方式可以采用人工录入或通过网络自动获取。在所述步骤B之后还包括:用户身份识别的步骤,若识别出用户身份,则执行步骤C,若无法识别出用户身份,则返回步骤A。
在本发明中,所述的数据库中存储有个人身份信息,家庭环境参数信息,个人家居使用习惯统计信息以及个人身体状况信息中的至少一种或几种。且在本发明中,数据库的信息可以随时通过人工录入或者网络进行更新,以方便对智能家居系统的智能管理及控制。
在本发明的方法中,参考图1,还包括步骤D,合成语音信息播放给所述用户。合成的语音信息可以为信息播报也可以是与用户之间的交流语音信息。
采用本发明的方法,用户在回到家之后便可以通过语音对智能家居系统进行管理控制,比如,用户在回家后,可以发出语音信息“我回家了”,基于数据库中存储有该用户的相关信息,即通过语音信息进行声纹识别判断出用户身份,并且根据该用户身份信息获取到用户的生活习惯信息(如开灯习惯,烹饪习惯或者音乐习惯等等),再根据语义理解可以判断出用户的语音信息“我回家了”并非是对具体的设备发出的指令,只是一种沟通的语音信息,因此即可采用本发明的方法按照用户的生活习惯打开相应的照明灯,并调整用户通常喜欢的光强,并可以按照用户的喜好打开音乐,同时本发明的方法还可以根据环境参数进行相关的调整,即在冬季获得室内温度过低的信息,便会自动启动空调系统,将温度调至舒适的生活温度;另外,在用户输入身体状态信息后,智能家居系统会依据数据库中存储的信息,定时提醒用户喝水或者吃药等信息。本发明的方法中,不仅可以根据用户的语音信息对智能家居进行管理控制,智能家居系统也会根据用户的语音信息合成相应的语音信息与用户进行沟通,如用户的语音信息为“我回家了”之后,智能家居系统有可能会按照数据库的内容合成“欢迎回家”又或者“今天过得怎么样”等人性化的语言与用户进行交流。
本发明还提出的智能家居管理的机器人装置,如图2所示,本发明的装置用于对各智能家居系统进行管理,具有储存管理信息的数据库,至少还包括:
语音接收处理模块,用于接收用户输入的语音信息并对所述的语音信息进行数据处理,并存储语音信息数据至所述的数据库;声纹识别模块,用于对转换后的语音信息进行声纹识别,确定所述用户的身份信息;语义理解模块,用于对转换后的语音信息进行语音理解,确定所述用户的语音信息的语义;智能家居控制模块,用于根据数据库中的信息、所述的声纹识别模块确定的所述用户身份信息以及所述语义理解模块确定的语义信息控制或调整所述的智能家居系统。
其中在本发明的装置中,所述的智能家居控制模块至少包括:
用户信息获取子模块,用于从数据库中获取用户个人信息、所述声纹识别模块传递的用户身份信息以及所述语义理解模块传递的语义信息;
中央控制子模块,用于接收所述用户信息获取子模块传递的信息,并据此生成智能家居控制指令;
控制指令发送子模块,用于将所述中央控制子模块传递的控制指令发送至所述的智能家居系统。
在本发明中,所述的智能家居控制模块还包括:
语义理解子模块,用于根据用户的语义信息进一步理解并读取所述数据库中的对话数据;
对话生成子模块,用于根据所述语义理解子模块获取的信息生成与用户的对话信息;
语音转换子模块,用于将所述对话生成子模块生成的对话信息合成为语音信息;
语音播放子模块,用于播放所述语音转换子模块合成的语音信息。
本发明的实施例中,所述的智能家居控制模块还包括:
网络连接模块,用于接入互联网获取网络信息并传送至中央控制子模块;
环境参数获取模块,用于获取智能家居系统中的环境参数并发送至所述的中央控制子模块。
本发明的机器人装置具有语音记忆功能,能够通过语音识别对人物身份进行识别,判断是否给予权限进行登录操作,即若识别出用户身份可对智能家居进行控制管理,如果无法识别出用户身份,则无法对智能家居进行控制管理,有关身份识别以及设置的技术可以采用现有技术来实现,因此在此不再进行赘述;同时机器人装置通过识别人物的各项操作指令,分发给智能家居控制模块,从而控制各种家电设备的运行,实现对家庭的控制,安防和监控。于此同时机器人装置可以根据用户的身体状况,自动安排和提醒人物的生活时间。因此,本发明在智能家居基础上,给人们营造一个轻松愉悦的生活环境,让人们体会到智慧生活带来的便利。
下面结合具体的例子对本发明的机器人装置做进一步说明,结合图3,以及图4,本发明的机器人装置主要包括:语音模块(语音接收处理)、语音识别、智能家居控制、语义理解以及语音合成。其中该语音模块可以采用现有技术的电路来实现,如由麦克风差分输入电路、扬声器、后置音频放大电路、语音芯片等组成,用户可以通过该电路使用语音给所述的机器人装置下达各种指令信息。而其中的语音识别,语音合成以及声纹识别就构成了本装置中的语音系统,用户可以通过语音模块输入语音信息,通过语音识别来识别语音信息;所述的机器人装置会自动收集说话人的声纹信息,当再次与机器人沟通时,机器人可以根据声纹信息对人物身份的判别,通过对不同人物赋予不同的权限,从而可以在保证智能家居系统正常运行的同时,也可以保证了整个系统和家庭的保密安全,最终可以将机器人思维和智能家居给的回复通过语音合成技术转化称为语音并通过扬声器播放出来,而语音合成技术也可以采用现有技术来实现。如图3可见采用了MTK8735作为主芯片来实现。
参考图4可见,描述了本发明的机器人装置对语言的理解能力,给出了机器人装置的理解逻辑,例如说话者可以通过命令式对话“打开xx设备”,机器人通过其大脑,理解到“打开””xx设备”,因此,会通过智能家居系统控制设备进行简单的开关操作。本发明的数据库中存储了相关的语义信息,以及语义词典,有关语义理解的逻辑关系以及相关技术可以采用现有的自然语言处理的技术来实在,在此不再进行赘述。
结合本发明的装置的结构以及场景对所述机器人装置的应用在进一步说明,在用户回家后,发出语音信息,如“我回家了”,此时机器人装置的语音接收处理模块接收到该语音信息,进行处理,分别传递至声纹识别模块以及语义理解模块,其中所述的声纹识别模块对用户语音信息的声纹进行识别,确定用户身份,如果用户的身份在数据库中存在,即说明该用户有智能家居系统的管理权限;如果无法识别出用户身份,说明该用户不具有管理权限,则不启动智能家居系统的管理控制,也可能作为新用户需要在数据库中进行预设置;所述的语义理解模块对语音信息的语义根据数据库的内容做出理解,判断该语音信息为描述式对话信息;进而所述的智能家居控制模块中的用户信息获取子模块获得用户身份信息以及语义理解信息后,将其传送至中央控制子模块,中央控制子模块根据数据库的内容(即该用户的生活习惯信息)生成对智能家居系统的控制指令由控制指令发送子模块放至智能家居系统;语义理解子模块接收到用户信息获取子模块的信息后,理解语音信息为描述式对话信息,将其传递至对话生成子模块,即由对话生成子模块生成对话内容,如“欢迎回家”并由所述语音转换子模块将其合成为语音信息由语音播放子模块播放给用户。在本实施例中,控制指令也可以合成为语音信息播放给用户。
另外,智能家居控制模块中的环境参数获取模块可以通过网络获取温度信息或者采集室内的温度等信息,再发送给中央控制子模块对智能家居系统进行控制,如当一氧化碳浓度比正常值偏高时,机器人装置会收到智能家居系统的报警警告,同时分析一氧化碳浓度偏高的原因,关闭导致一氧化碳浓度偏高的根源所在。同时,控制相应智能家居进行空气调节。
同时,本发明的机器人装置可以采集人体身体状况信息,反馈给智能家居控制模块,智能家居控制模块根据情况制定一系列的安排,包括休息和喝水时间点,情况比较严重时通过网络进行医生咨询,同时给予用户相关建议。
综上可见,本发明采用语音识别系统能精准识别人物身份,能够保证家庭的安全,同时防止各种误操作,具有很高的安全性能,人们可以放心的使用。且语音误识别率低,通过语义理解系统,能轻松的与人进行简单沟通交流,精准的传达说话人的意愿。智能家居管理机器人装置能时时获取家庭环境,迅速的对不良环境进行反应并做出相应处理。
以上实施例的先后顺序仅为便于描述,不代表实施例的优劣。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种智能家居管理的方法,用于对各智能家居系统进行管理,其特征在于,至少包括以下步骤:
A、接收用户输入的语音信息并对所述的语音信息进行数据处理并存储至数据库;
B、对处理后的所述的语音信息根据数据库的信息进行声纹识别以及语义分析理解;
C、依据声纹识别的信息调用数据库中的用户信息控制调整所述的智能家居系统。
2.根据权利要求1所述的智能家居管理方法,其特征在于,在所述步骤B之后还包括:获取家庭环境参数的步骤,在步骤C中同时依据获取的家庭环境参数以及所述用户信息控制调整所述的智能家居系统;所述获取家庭环境参数的方式为人工录入或通过网络自动获取。
3.根据权利要求2所述的智能家居管理方法,其特征在于,在所述步骤B之后还包括:用户身份识别的步骤,若识别出用户身份,则执行步骤C,若无法识别出用户身份,则返回步骤A。
4.根据权利要求1所述的智能家居管理方法,其特征在于,所述的数据库中存储有个人身份信息,家庭环境参数信息,个人家居使用习惯统计信息以及个人身体状况信息中的至少一种或几种。
5.根据权利要求1所述的智能家居管理方法,其特征在于,还包括步骤D,合成语音信息播放给所述用户。
6.一种智能家居管理的机器人装置,用于对各智能家居系统进行管理,具有储存管理信息的数据库,其特征在于,至少还包括:
语音接收处理模块,用于接收用户输入的语音信息并对所述的语音信息进行数据处理,并存储语音信息数据至所述的数据库;
声纹识别模块,用于对转换后的语音信息进行声纹识别,确定所述用户的身份信息;
语义理解模块,用于对转换后的语音信息进行语音理解,确定所述用户的语音信息的语义;
智能家居控制模块,用于根据数据库中的信息、所述的声纹识别模块确定的所述用户身份信息以及所述语义理解模块确定的语义信息控制或调整所述的智能家居系统。
7.根据权利要求6所述的智能家居管理的机器人装置,其特征在于,所述的智能家居控制模块至少包括:
用户信息获取子模块,用于从数据库中获取用户个人信息、所述声纹识别模块传递的用户身份信息以及所述语义理解模块传递的语义信息;
中央控制子模块,用于接收所述用户信息获取子模块传递的信息,并据此生成智能家居控制指令;
控制指令发送子模块,用于将所述中央控制子模块传递的控制指令发送至所述的智能家居系统。
8.根据权利要求7所述的智能家居管理的机器人装置,其特征在于,所述的智能家居控制模块还包括:
语义理解子模块,用于根据用户的语义信息进一步理解并读取所述数据库中的对话数据;
对话生成子模块,用于根据所述语义理解子模块获取的信息生成与用户的对话信息;
语音转换子模块,用于将所述对话生成子模块生成的对话信息合成为语音信息;
语音播放子模块,用于播放所述语音转换子模块合成的语音信息。
9.根据权利要求7所述的智能家居管理的机器人装置,其特征在于,所述的智能家居控制模块还包括:
网络连接模块,用于接入互联网获取网络信息并传送至中央控制子模块;
环境参数获取模块,用于获取智能家居系统中的环境参数并发送至所述的中央控制子模块。
10.根据权利要求6-9所述的智能家居管理的机器人装置,其特征在于,所述的智能家居系统包括:智能照明,智能安防,电气控制,环境探测以及健康监测中的一种或者几种。
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