CN108332363B - 一种带语音控制功能空调器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种带语音控制功能空调器及控制方法，包括语音模块，用于接收用户发出的语音信息并识别所述语音信息内唤醒语音，传输所述语音信息到空调内机主控制器；空调内机主控制器，分析筛选所述语音信息中的指令语音，并通过发声部件和指示灯对用户提醒反馈；根据所述指令语音控制空调执行相应的操作；本发明通过声光结合的方式缩短语音空调的反馈时间，降低响应时间，提高响应速度，结构简单，成本更低。

Description

一种带语音控制功能空调器及其控制方法

技术领域

本发明涉及空调控制领域，具体涉及一种带语音控制功能空调器及其控制方法。

背景技术

目前，对于空调而言，其控制方式通常为遥控器控制和本机按键控制，市场上已有各种带语音交互功能的空调器，现有的语音交互功能系统的控制架构一般包括空调控制器和语音控制模块，空调控制器和语音控制模块之间通讯，语音控制模块和用户产生语音交互后通过空调控制器控制空调器进行对应操作。

但现有技术中带语音交互功能的空调器往往需对收集语音进行处理并反馈用户，对收集语音的反复处理转换造成语音控制模块响应时间长，语音交互功能效果不佳。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种带语音控制功能空调器,以解决现有带语音交互功能的空调器语音控制模块响应时间长，语音交互功能效果不佳的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种带语音控制功能空调器，包括

语音模块，用于接收用户发出的语音信息并识别所述语音信息内唤醒语音，传输所述语音信息到空调内机主控制器；

空调内机主控制器，分析筛选所述语音信息中的指令语音，并通过发声部件和指示灯对用户提醒反馈；根据所述指令语音控制空调执行相应的操作。

较佳的，所述带语音控制功能空调器开启语音控制功能时，所述指示灯呈常亮或变色或闪烁的一种或几种，所述发声部件以第一方式发声对用户提醒反馈；当所述带语音控制功能空调器收集到所述指令语音时，所述发声部件以第二方式发声对用户提醒反馈。

较佳的，所述空调内机主控制器包括语音处理组件、本地数据组件、控制组件，所述语音处理组件与所述本地数据组件、所述控制组件、所述语音模块数据连接，所述语音处理组件用于对所述语音信息进行关键词提取；所述本地数据组件存储样本信息，所述样本信息用于对所述语音信息匹配并筛选出所述指令语音；所述控制组件控制空调执行相应的操作。

较佳的，所述语音处理组件设置提取频率和等待时间，在所述提取频率设定的时间段内提取指令语音，并对所述等待时间内的若干所述指令语音进行筛选。

较佳的，所述发声部件包括蜂鸣器。

相对于现有技术，本发明所述带语音控制功能空调器具有以下优势：

本发明通过声光结合的方式缩短语音空调的反馈时间，降低响应时间，提高响应速度，结构简单，成本更低。

本发明的另一目的在于提出一种所述带语音控制功能空调器的控制方法,以解决现有带语音交互功能的空调器语音控制模块响应时间长，语音交互功能效果不佳的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种所述带语音控制功能空调器的控制方法，包括步骤,

S1，所述语音模块采集所述语音信息，并识别所述语音信息中的所述唤醒语音，将所述语音信息传输至所述空调内机主控制器；

S2，所述空调内机主控制器对所述语音信息进行处理，并通过所述指示灯和所述发声部件提示反馈给用户；

S3，所述空调内机主控制器对语音信息进行判断，并根据判断结果下达控制信号实现对空调的相应控制。

较佳的，所述语音模块收集到所述语音信息时，所述语音模块对所述语音信息进行分析并识别所述语音信息中的所述唤醒语音；根据所述唤醒语音开启所述语音处理组件，空调开启语音控制功能，所述指示灯呈常亮或变色或闪烁的一种或几种，所述发声部件以第一方式发声对用户提醒反馈。

较佳的，所述空调器的语音控制功能开启状态下，所述语音处理组件对接收到的所述语音信息进行处理，并将所述语音信息与所述本地数据组件中存储的语音信息进行匹配，从所述本地数据组件中找到与所述接收到的语音信息匹配的关键字；所述语音信息中包含相关的有效指令信息时，所述发声部件以第二方式发声对用户提醒反馈；并进一步通过所述控制组件控制空调执行相应的操作。

较佳的，所述语音模块在超过预设的阈值时间内无转化信号传输至所述空调内机主控制器时，所述语音处理组件关闭，空调关闭语音控制功能。

较佳的，接收第一次指令语音后，在所述发声部件提示用户的所述等待时间内，所述语音处理组件未再提取到其他指令语音，所述控制组件根据所述第一次指令语音的二进制控制码控制空调执行相应的操作；若所述语音处理组件再次提取到其他指令语音，比较不同提取时间提取的指令语音中所述关键词是否一致，若一致，则所述控制组件根据最先指令语音的所述二进制控制码控制空调执行相应的操作；若不一致，则所述语音处理组件按提取时间的先后顺序筛选指令语音，所述控制组件根据最后指令语音的所述二进制控制码控制空调执行相应的操作。

所述控制方法与上述所述带语音控制功能空调器相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

图1为所述带语音控制功能空调器的功能示意图；

图2为所述提示组件的结构示意图；

图3为所述空调内机主控制器的功能示意图；

图4为语音控制唤醒方法的流程图；

图5为语音控制关闭的流程图；

图6为所述带语音控制功能空调器控制方法的流程图。

图中数字表示：

1-空调内机主控制器；2-语音模块；11-显示板；12-处理模块；13-温度传感器；14-提示组件；15-电源板；121-语音处理组件；122-本地数据组件；123-控制组件；124-待机监控组件；125-无线通信组件；141-数码管；142-即时指示灯；143-实际温度指示灯；144-用户设定温度指示灯；145-语音唤醒指示灯；146-发声部件。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例一

图1示出了本发明所述带语音控制功能空调器的功能示意图，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

所述带语音控制功能空调器包括空调内机主控制器1、语音模块2。所述空调内机主控制器1与所述语音模块2数据连接。

所述空调内机主控制器1包括显示板11和处理模块12，所述处理模块12和所述显示板11连接，所述处理模块12连接热断路器，所述热断路器通过漏电保护器连接电源插头。所述带语音控制功能空调器还设置有温度传感器13，所述处理模块12连接所述温度传感器13，所述温度传感器13检测到的环境温度传输至所述处理模块12。

所述处理模块12将所述语音信息中用户语音分离，并将所述语音信息中所述用户语音逐个通过本地识别，从而判断所述用户语音是否与空调控制相关。所述空调内机主控制器1将所述语音信息中与空调控制相关的所述用户语音识别筛选出，所述语音信息中与空调控制相关的所述用户语音即为指令语音；进一步的，所述处理模块12将所述指令语音转化成相应的空调控制命令，并开启设置在所述显示板11上的提示组件14；在一定时间段内(5S)所述处理模块12通过所述语音模块2未采集到用户语音中的其他相关指令语音，所述处理模块12根据所述空调控制命令输出控制信号实现对空调的相应控制；或对用户再次下达的语音信息进行处理。

所述显示板11用于功能显示，具体的所述显示板11包括所述提示组件14和电源板15，所述显示板11接收对应所述处理模块12发出的显示信号通过所述提示组件14的提示功能实现用户和空调器语音控制的交互，所述电源板15为所述显示板11供电。

所述语音模块2用于接收用户发出的语音信息并传输所述语音信息到所述空调内机主控制器1，对于语音信息并识别所述语音信息内唤醒语音；所述语音模块2包括麦克风或话筒，在一定的距离范围内(如3米)所述语音模块2能够准确接收用户发出的语音信息。

所述带语音控制功能空调器可设置遥控器，所述显示板11与所述遥控器无线连接，用户同样可通过所述遥控器远程无线向所述显示板11传输控制命令以实现对所述带语音控制功能空调器的控制。

实施例二

如图2所示，图2为所述提示组件的结构示意图；所述提示组件14包括：

数码管141：用于用户设定温度、环境实际温度及故障代码的显示，一般选用双位数码管或三位数码管。所述数码管141与所述处理模块12相连，以接收显示从所述处理模块12传输出的用户设定温度或环境实际温度数据。

具体的，当所述带语音控制功能空调器处于待机时所述数码管141显示用户设定温度或环境实际温度；当所述带语音控制功能空调器开机后，在未接收所述控制指令时所述数码管141显示当前环境实际温度(稳定显示10秒，实际温度灯点亮)；在接收所述控制指令时；所述数码管141显示用户设定温度(稳定显示10秒，用户设定温度指示灯点亮)。

所述带语音控制功能空调器出现故障时，所述处理模块12对所述数码管141传输故障代码，所述数码管141以1Hz的频率闪烁显示对应故障代码，其中一般的，风道堵塞故障为E1，传感器故障为E2，温度异常故障为E4。在所述带语音控制功能空调器故障状态下其余所述提示组件14均熄灭。

即时指示灯142：在即时功能下，即用户对所述带语音控制功能空调器设定了定时启动或关闭操作，所述即时指示灯142呈常亮或变色或闪烁等其他合理提示状态。

实际温度指示灯143：所述数码管141显示环境实际温度时，所述实际温度指示灯143呈常亮或变色或闪烁等其他合理提示状态。

用户设定温度指示灯144：所述数码管141显示用户设定温度时，所述用户设定温度指示灯144呈常亮或变色或闪烁等其他合理提示状态。

语音唤醒指示灯145：所述带语音控制功能空调器的语音控制功能开启时，所述语音唤醒指示灯145呈常亮或变色或闪烁等其他合理提示状态。

发声部件146：当所述带语音控制功能空调器收集到指令语音或唤醒指令时，所述发声部件146发声对用户提醒反馈，所述发声部件146可采用蜂鸣器。

本发明通过声光结合的方式缩短语音空调的反馈时间，降低响应时间，提高响应速度，结构简单，成本更低。

所述显示板11通过引出排线连接4P带锁公接头，所述引出排线的4P带锁公插接延长信号线的4P带锁母接头，所述延长信号线的4P插接端子连接至所述电源板15。引出排线和延长信号线外套玻纤管或黄腊管护套。

实施例三

如图3所示，图3为所述空调内机主控制器的功能示意图；所述处理模块12包括语音处理组件121、本地数据组件122、控制组件123、待机监控组件124和无线通信组件125。所述语音处理组件121与所述本地数据组件122、所述控制组件123、所述语音模块2数据连接。所述语音处理组件121用于对所述语音信息进行识别转化；所述本地数据组件122存储样本信息，所述样本信息用于与所述语音信息的筛选；所述控制组件123控制空调执行相应的操作。

所述语音处理组件121用于将所述语音模块2接收到的语音信息转化为所述本地数据组件122能够识别的所述数字信号，并将所述转化后的所述数字信号转换为所述反馈信号发送至所述显示板11以便于所述显示板11显示。若在一定时间段内(5S)所述语音处理组件121通过所述语音模块2未采集到用户语音中的其他相关指令语音，将所述转换后的所述数字信号以控制码的形式输出至所述控制组件123进而通过所述控制组件123空调的运行。

所述语音处理组件121对接收到的所述语音信息进行处理，并将所述语音信息与所述本地数据组件122中存储的语音信息进行匹配，从所述本地数据组件122中找到与所述接收到的语音信息匹配的关键字，将所述关键字进行信号转换后反馈给用户确认。

具体的，所述语音处理组件121包括音频处理芯片和微控制器芯片，所述音频处理芯片集成有A/D转换，所述音频处理芯片先对所述语音信息按照设定的采样频率进行关键字采样，然后由所述A/D转换电路将采样后的关键字转换成所述本地数据组件122能够识别的数字信号，所述音频处理芯片根据所述数字信号与所述本地数据组件122中存储语音信息之间的匹配筛选结果，提取出所述指令语音的数字信号；所述微控制器芯片根据所述指令语音的数字信号转化为显示信号传输至所述显示板11并通过所述提示组件14提示用户，并将所述音频处理芯片转换后的数字信号转换为二进制控制码输出到所述控制组件123，所述控制组件123根据所述二进制控制码控制空调执行相应的操作。

接收一次指令语音后，在所述提示组件14提示用户的一等待时间(一般为5S)内，若所述语音处理组件121未再提取到其他指令语音，所述控制组件123根据所述二进制控制码控制空调执行相应的操作；若所述语音处理组件121再次提取到其他指令语音，比较不同提取时间提取的指令语音中所述关键词是否一致，若一致，则所述控制组件123根据最先指令语音的所述二进制控制码控制空调执行相应的操作；若不一致，则所述语音处理组件121按提取时间的先后顺序筛选指令语音，所述控制组件123根据最后指令语音的所述二进制控制码控制空调执行相应的操作。

较佳的，所述语音处理组件121设置提取频率，即所述语音处理组件121对每2.5秒内的用户语音进行指令语音的初步提取，并对第一提取的指令语音后的5S(等待时间)内对另两组2.5S时间段内的用户语音进行指令语音进行提取，比较三组所述指令语音；进一步的，后两组无指令语音或三组所述指令语音关键词一致的，所述控制组件123根据最先指令语音的所述二进制控制码控制空调执行相应的操作；三组所述指令语音关键词不一致的，所述控制组件123根据最后指令语音的所述二进制控制码控制空调执行相应的操作。

如图4所示，图4为语音控制唤醒方法的流程图；所述微控制器芯片根据所述指令语音的数字信号转化为显示信号传输至所述显示板11并通过所述提示组件14提示用户，具体为，用户发出的语音信息为“打开声控”，所述语音模块2对所述语音信息进行分析并识别所述语音信息中的所述唤醒语音“声控”；根据所述唤醒语音“声控”开启所述语音处理组件121，空调开启语音控制功能；所述显示板11上的所述语音唤醒指示灯145亮起，所述发声部件146以第一方式发声提示用户，如鸣叫两声“哔～哔”以提示用户，从而使用户使用所述空调器的语音控制功能。所述语音唤醒指示灯145闪烁时代表语音功能处于唤醒状态，在此期间用户可以进行语音控制，并且所述语音处理组件121每次识别到有效语音命令时，所述发声部件146都以第二方式发声提示用户，如发出一声提示音“哔”并有相应的指示灯相应。值得指出的是，所述第一发声方式和所述第二发声方式可以设置为相同声响或不同声响，同时所述第一发声方式和所述第二发声方式均可采用“哔”、“滴”等其他合理声响形式的一种或几种组合。

如图5所示，图5为语音控制关闭的流程图；所述空调内机主控制器1还包括待机监控组件124，当所述语音模块2在超过预设的阈值时间T内(如30秒等)无语音信息输入时，即所述语音模块2在超过预设的阈值时间T内无转化信号传输至所述空调内机主控制器1时，所述待机监控组件124控制所述空调器进入语音控制休眠状态，所述语音唤醒指示灯145熄灭，直到用户重新发出唤醒指令以执行空调唤醒操作，即开启空调的语音控制功能。

较佳的，所述待机监控组件124设置控制开关以控制所述处理模块12与电源的连接状态，具体的，当所述待机监控组件124监测到所述语音模块2在超过预设的阈值时间T内(如30秒等)无语音信息输入，即所述语音模块2在超过预设的阈值时间T内无转化信号传输至所述空调内机主控制器1时，所述待机监控组件124通过断开所述控制开关以至所述处理模块12和所述电源处于断开状态，从而实现所述空调器的语音控制休眠状态；当用户重新发出唤醒指令时，所述控制开关保证所述处理模块12和所述电源的连接状态，以开启所述空调器的语音控制功能。

所述空调内机主控制器1还包括无线通信组件125，包括蓝牙或者无线网络组块(物联网组块、无线WLAN局域网、WIFI网络组块等)。所述无线通信组件125与云语音处理数据库、网络资源数据库连接。根据所述语音模块2接收到的用户的语音信息，所述空调内机主控制器1对语音信息进行精确信号转换后，通过在所述云语音处理数据库和所述网络资源数据库进行相关查询，并将查询结果反馈给用户，所述查询结果可以通过所述语音输出模块进行输出或者通过显示模块进行显示。例如，如用户发出“温度”的语音信息，所述空调内机主控制器1识别所述语音信息，并通过所述无线通信组件125调用网络资源，将查询到的“温度”的相关信息反馈给用户。

空调在唤醒识别语音时，所述空调内机主控制器1通过所述语音模块2采集到用户语音，通过本地识别，判断所述用户语音是否与空调控制相关，所述空调内机主控制器1将与空调控制相关的用户语音转化成控制命令，并根据所述控制命令执行运行逻辑输出空调的控制信号，所述空调内机主控制器1把所述控制命令通过所述显示板11反馈给用户，从而实现用户与空调的语音交互。所述带语音控制功能空调器能够完全摆脱遥控器实现对空调的控制，操作方便；语音交互方式具有灵活性，能够满足不同用户个性化的要求，提高了用户的体验；同时通过所述本地数据组件122可实现所述智能空调系统的离线语音控制。

实施例四

如图6所示，图6为所述带语音控制功能空调器控制方法的流程图；所述带语音控制功能空调器的控制方法，具体包括步骤：

S1，所述语音模块2采集所述语音信息，并识别所述语音信息中的所述唤醒语音，将所述语音信息传输至所述空调内机主控制器1；

S2，所述空调内机主控制器1对所述语音信息进行处理，并将传输提示信息至所述显示板11反馈给用户；

S3，所述空调内机主控制器1对语音信息进行判断，并根据判断结果下达控制信号实现对空调的相应控制。

具体的，所述语音模块2收集到所述语音信息时，所述语音模块2对所述语音信息进行分析并识别所述语音信息中的所述唤醒语音；根据所述唤醒语音开启所述语音处理组件121，空调开启语音控制功能，所述指示灯呈常亮或变色或闪烁的一种或几种，所述发声部件146以第一方式发声对用户提醒反馈。

所述空调器的语音控制功能开启状态下，所述语音处理组件121对接收到的所述语音信息进行处理，并将所述语音信息与所述本地数据组件122中存储的语音信息进行匹配，从所述本地数据组件122中找到与所述接收到的语音信息匹配的关键字；所述语音信息中包含相关的有效指令信息时，所述发声部件146以第二方式发声对用户提醒反馈；并进一步通过所述控制组件123控制空调执行相应的操作。

所述语音模块2在超过预设的阈值时间内无转化信号传输至所述空调内机主控制器1时，所述语音处理组件121关闭，空调关闭语音控制功能。对所述语音信息处理过程具体为：对所述语音信息进行信号降噪和语音检测；由于所述语音模块2的拾音范围有限，当声源离所述语音模块2较远时，所述语音模块2采集到的用户发出的语音较弱，背景噪声较大，致使所述语音模块2采集到的所述语音信息质量很差，通过所述信号降噪处理去背景噪声，提高所述空调内机主控制器1对所述语音信息的辨识度。

所述语音检测处理通过设置语音强度阀值，去除语音强度小于语音强度阀值的外界语音信号，降低所述空调内机主控制器1后期处理的语音信息处理量，提高所述空调内机主控制器1处理所述语音信息的实时性，避免系统资源浪费。

所述语音处理组件121设置提取频率，即所述语音处理组件121对每2.5秒内的用户语音进行指令语音的初步提取，并对第一提取的指令语音后的5S(设定时间)内对另两组2.5S时间段内的用户语音进行指令语音进行提取，比较三组所述指令语音；进一步的，后两组无指令语音或三组所述指令语音关键词一致的，所述控制组件123根据最先指令语音的所述二进制控制码控制空调执行相应的操作；三组所述指令语音关键词不一致的，所述控制组件123根据最后指令语音的所述二进制控制码控制空调执行相应的操作，从而实现对用户语音的判断进而进行对空调器的控制。

本发明将采用声光结合的方式缩短语音空调的反馈时间，降低响应时间，提高响应速度，成本更低，结构简单。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种带语音控制功能空调器，其特征在于，包括

语音模块（2），用于接收用户发出的语音信息并识别所述语音信息内唤醒语音，传输所述语音信息到空调内机主控制器（1）；

空调内机主控制器（1），分析筛选所述语音信息中的指令语音，并通过发声部件（146）和指示灯对用户提醒反馈；

根据所述指令语音控制空调执行相应的操作；

其中，所述空调内机主控制器（1）包括语音处理组件（121）、本地数据组件（122）、控制组件（123），所述语音处理组件（121）与所述本地数据组件（122）、所述控制组件（123）、所述语音模块（2）数据连接，所述语音处理组件（121）用于对所述语音信息进行关键词提取；所述本地数据组件（122）存储样本信息，所述样本信息用于对所述语音信息匹配并筛选出所述指令语音；所述控制组件（123）控制空调执行相应的操作；

所述语音处理组件（121）设置提取频率和等待时间，在所述提取频率设定的时间段内提取指令语音，并对所述等待时间内的若干所述指令语音进行筛选；

其中，所述带语音控制功能空调器开启语音控制功能时，所述指示灯呈常亮或变色或闪烁的一种或几种，所述发声部件（146）以第一方式发声对用户提醒反馈；当所述带语音控制功能空调器收集到所述指令语音时，所述发声部件（146）以第二方式发声对用户提醒反馈；

接收第一次指令语音后，在所述发声部件（146）提示用户的所述等待时间内，所述语音处理组件（121）未再提取到其他指令语音，所述控制组件（123）根据所述第一次指令语音的二进制控制码控制空调执行相应的操作；若所述语音处理组件（121）再次提取到其他指令语音，比较不同提取时间提取的指令语音中所述关键词是否一致，若一致，则所述控制组件（123）根据最先指令语音的所述二进制控制码控制空调执行相应的操作；若不一致，则所述语音处理组件（121）按提取时间的先后顺序筛选指令语音，所述控制组件（123）根据最后指令语音的所述二进制控制码控制空调执行相应的操作。

2.如权利要求1所述的带语音控制功能空调器，其特征在于，所述发声部件（146）包括蜂鸣器。

3.一种带语音控制功能空调器的控制方法，包括权利要求1或2所述的带语音控制功能空调器，其特征在于，包括步骤,

S1，所述语音模块（2）采集所述语音信息，并识别所述语音信息中的所述唤醒语音，将所述语音信息传输至所述空调内机主控制器（1）；

S2，所述空调内机主控制器（1）对所述语音信息进行处理，并通过所述指示灯和所述发声部件（146）提示反馈给用户；

S3，所述空调内机主控制器（1）对语音信息进行判断，并根据判断结果下达控制信号实现对空调的相应控制。

4.如权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述语音模块（2）收集到所述语音信息时，所述语音模块（2）对所述语音信息进行分析并识别所述语音信息中的所述唤醒语音；根据所述唤醒语音开启所述语音处理组件（121），空调开启语音控制功能，所述指示灯呈常亮或变色或闪烁的一种或几种，所述发声部件（146）以第一方式发声对用户提醒反馈。

5.如权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述空调器的语音控制功能开启状态下，所述语音处理组件（121）对接收到的所述语音信息进行处理，并将所述语音信息与所述本地数据组件（122）中存储的语音信息进行匹配，从所述本地数据组件（122）中找到与所述接收到的语音信息匹配的关键字；所述语音信息中包含相关的有效指令信息时，所述发声部件（146）以第二方式发声对用户提醒反馈；并进一步通过所述控制组件（123）控制空调执行相应的操作。

6.如权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述语音模块（2）在超过预设的阈值时间内无转化信号传输至所述空调内机主控制器（1）时，所述语音处理组件（121）关闭，空调关闭语音控制功能。