CN110459213A - 基于语音控制的智能床垫及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种基于语音控制的智能床垫及其控制方法。该智能床垫包括：麦克风，设置于智能床垫上，用以接收用户的语音输入；信号处理单元，用以根据所述用户发出的语音确定该语音的第一频带和第二频带；方向确定单元，用以分别计算第一频带和第二频带的第一特征值和第二特征值，根据该第一特征值和第二特征值确定由用户发出的语音的离开方向是否朝向该智能床垫；床垫调节单元，用以响应确定由用户发出的语音的方向是朝向智能床垫而识别该语音中的床垫控制指令，执行与该床垫控制指令相关的功能而调节该智能床垫。

Description

基于语音控制的智能床垫及其控制方法

技术领域

本公开涉及智能床垫技术领域，尤其涉及一种基于语音控制的智能床垫及智能床垫的语音控制方法。

背景技术

随着物质生活水平的提高，用于睡眠的高品质床垫逐渐成为高端床上用品中的主流产品。现在人们的生活节奏越来越快，情绪越来越焦躁，睡眠品质不高甚至失眠的问题非常普遍。为了缓解这一问题，人们想到设计更加舒适的床垫。

相关技术中，提供一种至少能够良好适应人体睡眠身型的智能床垫，例如充气式智能床垫，可以很好的改善人们的睡眠质量。但是目前针对智能床垫的控制调节方式依然有很大的改进空间。

发明内容

本公开的目的在于提供一种基于语音控制的智能床垫及智能床垫的语音控制方法，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种基于语音控制的智能床垫，包括：

麦克风，设置于智能床垫上，用以接收用户的语音输入；

信号处理单元，用以根据所述用户发出的语音确定该语音的第一频带和第二频带；

方向确定单元，用以分别计算第一频带和第二频带的第一特征值和第二特征值，根据该第一特征值和第二特征值确定由用户发出的语音的离开方向是否朝向该智能床垫；

床垫调节单元，用以响应确定由用户发出的语音的方向是朝向智能床垫而识别该语音中的床垫控制指令，执行与该床垫控制指令相关的功能而调节该智能床垫。

本公开的实施例中，该智能床垫包括充气式床垫，该床垫控制指令相关的功能至少包括床垫软硬度调节功能。

本公开的实施例中，该第一频带大于第二频带；所述第一特征值和第二特征值分别为第一频带和第二频带的第一能量值和第二能量值。

本公开的实施例中，所述方向确定单元，具体用于确定该第一能量值和第二能量值的比值，当该比值大于等于60％时，确定由用户发出的语音的方向是朝向该智能床垫，当该比值小于60％时，确定由用户发出的语音的方向不是朝向该智能床垫。

本公开的实施例中，所述麦克风包括至少两个，且分别被设置于智能床垫上不同位置，用以分别接收用户的语音输入；所述信号处理单元，用以根据所述至少两个麦克风采集的用户的语音确定该语音的第一频带和第二频带。

本公开的实施例中，还包括设置于所述智能床垫上的触摸开关，该触摸开关用以触发该智能床垫的语音控制功能。

本公开的实施例中，所述床垫调节单元，还用于根据一电子设备发来的语音床垫控制指令而调节该智能床垫。

本公开的实施例中，该电子设备包括智能音箱，该智能音箱通过WiFi网络与智能床垫通信连接。

本公开的实施例中，还包括：

信号检测单元，用以检测所述智能音箱的WiFi网络信号强度，在该网络信号强度大于预设值时输出一控制信号；

所述床垫调节单元，用以根据该控制信号而接收并执行该语音床垫控制指令调节该智能床垫。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种智能床垫的语音控制方法，适用于上述任一实施例所述的智能床垫；该方法包括：

通过设置于智能床垫上的麦克风接收用户的语音输入；

根据所述用户发出的语音确定该语音的第一频带和第二频带；

分别计算第一频带和第二频带的第一特征值和第二特征值，根据该第一特征值和第二特征值确定由用户发出的语音的方向是否朝向该智能床垫；

响应确定由用户发出的语音的方向是朝向智能床垫而识别该语音中的床垫控制指令，执行与该床垫控制指令相关的功能而调节该智能床垫。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本公开实施例中，通过设置于智能床垫上的麦克风接收用户的语音输入，根据所述用户发出的语音确定该语音的第一频带和第二频带，再分别计算第一频带和第二频带的第一特征值和第二特征值，根据该第一特征值和第二特征值确定由用户发出的语音的离开方向是否朝向该智能床垫，最后响应确定由用户发出的语音的方向是朝向智能床垫而识别该语音中的床垫控制指令，执行与该床垫控制指令相关的功能而调节该智能床垫。这样在一定程度上使得智能床垫可以判断自身是否为用户的语音命令的目标而可以相对准确地响应语音命令，提高基于语音的智能床垫调节方式的可靠性，进而提升用户体验。

附图说明

图1示出本公开示例性实施例中基于语音控制的智能床垫示意图；

图2示出本公开示例性实施例中基于语音控制的智能床垫示意图；

图3示出本公开示例性实施例中智能床垫的语音控制方法流程图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。

此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。

相关技术中，智能床垫使用时，尤其是在酒店等环境中，手机、平板、智能电视以及走廊人员走动等外在声音源的存在，采用语音控制智能床垫时，用户可能在放有智能手机、平板和智能电视等的房间里，在此情况下，如果用户向智能床垫发出目标语音命令，那么手机、平板和智能电视等可接收及响应语音命令。因此，存在不能够准确地确定智能床垫是否为语音命令的目标而难以准确响应语音命令，导致基于语音的智能床垫调节方式可靠性大大降低，用户体验较差。

为了至少在一定程度上解决基于语音的智能床垫调节方式可靠性大大降低，用户体验较差的问题。本示例实施方式中提供了一种基于语音控制的智能床垫，智能床垫可以包含但不限于至少一个麦克风、处理器、存储单元和通信单元等。参考图1～2中所示，本实施例中的该智能床垫具体可以包括麦克风101、信号处理单元102、方向确定单元103和床垫调节单元104。其中，麦克风101设置于智能床垫100上，用以接收用户的语音输入。信号处理单元102用以根据所述用户发出的语音确定该语音的第一频带和第二频带。方向确定单元103用以分别计算第一频带和第二频带的第一特征值和第二特征值，根据该第一特征值和第二特征值确定由用户发出的语音的离开方向是否朝向该智能床垫100。床垫调节单元104用以响应确定由用户发出的语音的方向是朝向智能床垫而识别该语音中的床垫控制指令，执行与该床垫控制指令相关的功能而调节该智能床垫。

本公开的上述实施例中，在一定程度上使得智能床垫可以判断自身是否为用户的语音命令的目标而可以相对准确地响应语音命令，提高基于语音的智能床垫调节方式的可靠性，进而提升用户体验。

具体的，本公开的实施例中，该智能床垫100可以包括充气式床垫，该床垫控制指令相关的功能至少包括床垫软硬度调节功能。关于该智能床垫的硬件结构等可以参考现有技术，此处不再赘述。该智能床垫可以通过床垫调节单元104控制附属的充气设施(图未示)给床垫上的各个气囊的充气量而调节例如床垫形状或软硬度等，这些具体可参考现有技术。

本公开的实施例中，该第一频带(即高频率范围)大于第二频带(即低频率范围)；所述第一特征值和第二特征值分别为第一频带和第二频带的第一能量值和第二能量值。示例性的，所述方向确定单元103具体可以用于确定该第一能量值和第二能量值的比值，当该比值大于等于60％时，确定由用户发出的语音的方向是朝向该智能床垫，当该比值小于60％时，确定由用户发出的语音的方向不是朝向该智能床垫。这使得智能床垫可以更准确地判断自身是否为用户的语音命令的目标而可以更准确地响应语音命令，进一步提高基于语音的智能床垫调节方式的可靠性。

具体的，由于低频信号往往会在所有方向上传播，而高频信号主要在信号或声音的离开方向上传播时更具方向性，因此智能床垫可使用高频率范围的能量值与低频率范围的能量值之间的比值确定语音的离开方向是否朝向自身。所述比值通常与所述用户输入的语音的信号强度无关。语音的离开方向A或B不同于到达方向，其是指由用户发出的语音的到达角，例如可以图2中横线200与斜线201、202的夹角如锐角间接表示离开方向A或B。在一实施例中，智能床垫100可确定语音的发出方向(或称离开方向)朝向自身如离开方向为A的语音，并且可对该语音执行语音识别以识别语音中的语音命令(例如“请调高软硬度”)。一旦识别到语音命令，智能床垫即可激活与语音命令(例如“请调高软硬度”)相关联的功能进行床垫软硬度调节。

可选的，在一个实施例中，所述方向确定单元103，具体用于确定该第一能量值和第二能量值的比值，当该比值大于等于80％时，确定由用户发出的语音的方向是朝向该智能床垫100，当该比值小于80％时，确定由用户发出的语音的方向不是朝向该智能床垫。如此，智能床垫可以更准确地判断自身是否为用户的语音命令的目标而可以更准确地响应语音命令，进一步提高基于语音的智能床垫调节方式的可靠性。

进一步的，可选的，在本公开的实施例中，如图1所示，所述麦克风101可以包括至少两个，且分别被设置于智能床垫100上不同位置。该至少两个麦克风101用以分别接收用户的语音输入。所述信号处理单元102用以根据所述至少两个麦克风101采集的用户的语音确定该语音的第一频带和第二频带。如此设置，采用多个不同位置设置的麦克风101接收用户发出语音信号，从而基于此进行后续的处理，使得智能床垫100可以更准确地判断自身是否为用户的语音命令的目标而可以更准确地响应语音命令，进一步提高基于语音的智能床垫调节方式的可靠性。

为了节省智能床垫的功耗，本公开的实施例中，还包括设置于所述智能床垫上的触摸开关，该触摸开关可以与所述智能床垫上的处理器连接(图未示)，该触摸开关用以在被触摸时触发该智能床垫的语音控制功能，以实现上述实施例中的功能。

在上述实施例的基础上，在本公开的一实施例中，所述床垫调节单元104，还可以用于根据一电子设备发来的语音床垫控制指令而调节该智能床垫。示例的，在本公开的实施例中，该电子设备可以包括但不限于智能音箱，该智能音箱可以通过WiFi网络与智能床垫通信连接，但不限于此。

进一步的，在本公开的实施例中，该智能床垫还可以包括信号检测单元(图未示)，用以检测所述智能音箱的WiFi网络信号强度，在该网络信号强度大于预设值时输出一控制信号。其中该预设值可以自定义设置，不作具体限制。所述床垫调节单元104，用以根据该控制信号而接收并执行该语音床垫控制指令调节该智能床垫。如此设置，通过检测电子设备如智能音箱的无线网络信号强度，也即间接确定智能音箱靠近距离床垫在一定近距离范围内时，才接收语音床垫控制指令控制调节床垫，提高通过智能音箱语音控制调节床垫的可靠性，避免无信号或者信号弱时导致潜在的无法直接调节的问题，提升用户使用便利性。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。作为模块或单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现木公开方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

基于同一构思，本示例实施方式中还提供了一种智能床垫的语音控制方法，适用于上述任一实施例所述的智能床垫。如图3中所示，该方法可以包括下述步骤：

步骤S101：通过设置于智能床垫上的麦克风接收用户的语音输入。

步骤S102：根据所述用户发出的语音确定该语音的第一频带和第二频带。

步骤S103：分别计算第一频带和第二频带的第一特征值和第二特征值，根据该第一特征值和第二特征值确定由用户发出的语音的方向是否朝向该智能床垫。

步骤S104：响应确定由用户发出的语音的方向是朝向智能床垫而识别该语音中的床垫控制指令，执行与该床垫控制指令相关的功能而调节该智能床垫。

具体的，本公开的实施例中，该智能床垫可以包括充气式床垫，该床垫控制指令相关的功能至少包括床垫软硬度调节功能。关于该智能床垫的硬件结构等可以参考现有技术，此处不再赘述。该智能床垫可以通过控制附属的充气设施给床垫上的各个气囊的充气量而调节例如床垫形状或软硬度等，这些具体可参考现有技术。

本公开的实施例中，该第一频带(即高频率范围)大于第二频带(即低频率范围)；所述第一特征值和第二特征值分别为第一频带和第二频带的第一能量值和第二能量值。步骤S103中具体可以包括：确定该第一能量值和第二能量值的比值，当该比值大于等于60％时，确定由用户发出的语音的方向是朝向该智能床垫，当该比值小于60％时，确定由用户发出的语音的方向不是朝向该智能床垫。这使得智能床垫可以更准确地判断自身是否为用户的语音命令的目标而可以更准确地响应语音命令，进一步提高基于语音的智能床垫调节方式的可靠性。

具体的，由于低频信号往往会在所有方向上传播，而高频信号主要在信号或声音的离开方向上传播时更具方向性，因此智能床垫可使用高频率范围的能量值与低频率范围的能量值之间的比值确定语音的离开方向是否朝向自身。所述比值通常与所述用户输入的语音的信号强度无关。语音的离开方向不同于到达方向，其是指由用户发出的语音的到达角。在一实施例中，智能床垫可确定语音的发出方向(或称离开方向)朝向自身，并且对语音执行语音识别以识别语音中的语音命令(例如“请调高软硬度”)。一旦识别到语音命令，智能床垫即可激活与语音命令(例如“请调高软硬度”)相关联的功能进行床垫软硬度调节。

可选的，在一个实施例中，步骤S103中具体可以包括：确定该第一能量值和第二能量值的比值，当该比值大于等于80％时，确定由用户发出的语音的方向是朝向该智能床垫，当该比值小于80％时，确定由用户发出的语音的方向不是朝向该智能床垫。如此，智能床垫可以更准确地判断自身是否为用户的语音命令的目标而可以更准确地响应语音命令，进一步提高基于语音的智能床垫调节方式的可靠性。

进一步的，可选的，在本公开的实施例中，所述麦克风可以包括至少两个，且分别被设置于智能床垫上不同位置。该方法还包括：通过该至少两个麦克风分别接收用户的语音输入，根据所述至少两个麦克风采集的用户的语音确定该语音的第一频带和第二频带。如此设置，采用多个不同位置设置的麦克风接收用户发出语音信号，从而基于此进行后续的处理，使得智能床垫可以更准确地判断自身是否为用户的语音命令的目标而可以更准确地响应语音命令，进一步提高基于语音的智能床垫调节方式的可靠性。

为了节省智能床垫的功耗，本公开的实施例中，还包括设置于所述智能床垫上的触摸开关，该触摸开关可以与所述智能床垫上的处理器连接，该触摸开关用以在被触摸时触发该智能床垫的语音控制功能，以实现上述实施例中的功能。

在上述实施例的基础上，在本公开的一实施例中，该方法还包括：根据一电子设备发来的语音床垫控制指令而调节该智能床垫。示例的，在本公开的实施例中，该电子设备可以包括但不限于智能音箱，该智能音箱可以通过WiFi网络与智能床垫通信连接，但不限于此。

进一步的，在本公开的实施例中，该方法还包括下述步骤：

步骤S201：检测所述智能音箱的WiFi网络信号强度，在该网络信号强度大于预设值时输出一控制信号。其中该预设值可以自定义设置，不作具体限制。

步骤S202：根据该控制信号而接收并执行该语音床垫控制指令调节该智能床垫。

如此设置，通过检测电子设备如智能音箱的无线网络信号强度，也即间接确定智能音箱靠近距离床垫在一定近距离范围内时，才接收语音床垫控制指令控制调节床垫，提高通过智能音箱语音控制调节床垫的可靠性，避免无信号或者信号弱时导致潜在的无法直接调节的问题，提升用户使用便利性。

需要说明的是，该智能床垫的语音控制方法所带来的技术效果可以参考前述智能床垫各实施例的具体描述，此处不再赘述。

尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。另外，也易于理解的是，这些步骤可以是例如在多个模块/进程/线程中同步或异步执行。

另外，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是智能设备、服务器、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的上述智能床垫的语音控制方法。

总之，本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (10)

1.一种基于语音控制的智能床垫，其特征在于，包括：

麦克风，设置于智能床垫上，用以接收用户的语音输入；

信号处理单元，用以根据所述用户发出的语音确定该语音的第一频带和第二频带；

方向确定单元，用以分别计算第一频带和第二频带的第一特征值和第二特征值，根据该第一特征值和第二特征值确定由用户发出的语音的离开方向是否朝向该智能床垫；

床垫调节单元，用以响应确定由用户发出的语音的方向是朝向智能床垫而识别该语音中的床垫控制指令，执行与该床垫控制指令相关的功能而调节该智能床垫。

2.根据权利要求1所述智能床垫，其特征在于，该智能床垫包括充气式床垫，该床垫控制指令相关的功能至少包括床垫软硬度调节功能。

3.根据权利要求2所述智能床垫，其特征在于，该第一频带大于第二频带；所述第一特征值和第二特征值分别为第一频带和第二频带的第一能量值和第二能量值。

4.根据权利要求3所述智能床垫，其特征在于，所述方向确定单元，具体用于确定该第一能量值和第二能量值的比值，当该比值大于等于60％时，确定由用户发出的语音的方向是朝向该智能床垫，当该比值小于60％时，确定由用户发出的语音的方向不是朝向该智能床垫。

5.根据权利要求1～4任一项所述智能床垫，其特征在于，所述麦克风包括至少两个，且分别被设置于智能床垫上不同位置，用以分别接收用户的语音输入；所述信号处理单元，用以根据所述至少两个麦克风采集的用户的语音确定该语音的第一频带和第二频带。

6.根据权利要求5所述智能床垫，其特征在于，还包括设置于所述智能床垫上的触摸开关，该触摸开关用以触发该智能床垫的语音控制功能。

7.根据权利要求5所述智能床垫，其特征在于，所述床垫调节单元，还用于根据一电子设备发来的语音床垫控制指令而调节该智能床垫。

8.根据权利要求7所述智能床垫，其特征在于，该电子设备包括智能音箱，该智能音箱通过WiFi网络与智能床垫通信连接。

9.根据权利要求8所述智能床垫，其特征在于，还包括：

信号检测单元，用以检测所述智能音箱的WiFi网络信号强度，在该网络信号强度大于预设值时输出一控制信号；

所述床垫调节单元，用以根据该控制信号而接收并执行该语音床垫控制指令调节该智能床垫。

10.一种智能床垫的语音控制方法，其特征在于，适用于权利要求1～9任一项所述的智能床垫；该方法包括：

通过设置于智能床垫上的麦克风接收用户的语音输入；

根据所述用户发出的语音确定该语音的第一频带和第二频带；

分别计算第一频带和第二频带的第一特征值和第二特征值，根据该第一特征值和第二特征值确定由用户发出的语音的方向是否朝向该智能床垫；

响应确定由用户发出的语音的方向是朝向智能床垫而识别该语音中的床垫控制指令，执行与该床垫控制指令相关的功能而调节该智能床垫。