CN111458035A - 一种具有语音控制功能的门式测温仪及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有语音控制功能的门式测温仪及方法，本测温仪的主体箱上设有显示屏、报警器；左门板上设有扬声器等；右门板上设有红外传感器；左门板、右门板内均设有蓄电池板；主体箱内设有主控制模块、语音控制模块、警报模块、红外传感器模块等模块；本方法为：语音控制模块收集声音信息并处理，主控制模块接收到确认命令语句后，红外传感器测量人体发出的红外线光谱，红外传感器模块将其转为温度值，再通过显示屏显示；若温度值高于或等于报警温度值时，报警模块触发报警器报警。本发明实现语音命令对门式测温仪的控制，避免了类似手持式测温枪需要专人负责的情况，降低了传染性高的疾病的传染风险。
Description
技术领域
本发明涉及一种测温仪及方法，尤其涉及一种具有语音控制功能的门式测温仪及方法。
背景技术
红外测温技术是基于普朗克黑体辐射定律实现的，只要物体温度高于绝对零度，物体内部热运动会向外辐射包括红外线的电磁波，其辐射能量与物体表面温度有关，通过检测物体表面的辐射能量就可以检测物体的表面温度。因此，红外测温技术可以实现非接触测量，同时其具有测温范围广、速度快、准确度高、灵敏度高等优点。目前，在日常生活中红外测温仪已应用在体温检测方面，手持式红外测温仪因其体积小巧能够满足日常生活的需要，得到了广泛的使用；但在类似于新冠肺炎这种感染风险高的情况下，手持式测温仪需要专人进行测量，测温时间间隔长，每次检测都会带来一定的感染风险，并不适用于人员密度大的场所。不同于手持式测温仪，门式测温仪检测速度快，适用于医院、学校、企业等人员密度大，流动性强的场所。目前的测温仪除了检测体温外，大多具有语音播报等简单的附加功能，但尚未具有通过语音命令控制对测温仪进行控制的方法存在。
发明内容
为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种具有语音控制功能的门式测温仪及方法。
为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种具有语音控制功能的门式测温仪，包括包括主体箱、左门板以及右门板，主体箱安装在左门板与右门板之间，主体箱的表面设有显示屏、顶部设有报警器；
左门板上设有外部控制键盘、电源开关及充电接口，左门板的侧边边缘处设有扬声器；右门板的侧边边缘处设有红外传感器，红外传感器设有两个，两个红外传感器上下间隔分布；左门板、右门板的内部均设有蓄电池板；
主体箱的内部设有主控制模块、电源模块、语音控制模块、按键模块、网络模块、警报模块、红外传感器模块、显示屏模块以及数据接口模块；
主控制模块用于处理和分析数据，分别连接其他各个模块；电源模块为其他各个模块供电，且电源模块与蓄电池板相连，蓄电池板与充电接口相连，电源模块还与电源开关相连；语音控制模块与扬声器相连，通过内置芯片处理语音信息，并转换成相应命令，将该命令传递给主控制模块使本温测仪做出相应反应；按键模块与外部控制键盘相连，通过按键模块向主控制模块输入设定的报警温度值，网络模块用于本温测仪与PC端的数据同步；报警模块与报警器相连，在体温超过设定值后报警器会发出声音和灯光警报；红外传感器模块与红外传感器相连，红外传感器检测被测人的体温，红外传感器模块对红外传感器检测的体温进行处理后，转化为被测人的温度值；显示屏模块与显示屏相连，由显示屏显示被测人的体温值；接口模块连接PC端，作为无网络时的数据传输方式。
进一步地，两个红外传感器分别设置在0.9米和1.5米的高度位置处。
进一步地，左门板、右门板的底端均设有橡胶垫。
进一步地，网络模块内置蓝牙，网络模块通过蓝牙与主控制模块交互后，与PC电脑端进行通信。
进一步地，接口模块通过数据线连接PC端。
进一步地，语音控制模块内含麦克风阵列，实时收集周围声音信息并对声音信息进行采样处理。
一种具有语音控制功能的门式测温仪的工作方法，具体为：
语音控制模块通过麦克风阵列将原始语音信号转化为语音脉冲序列，处理后的语音脉冲序列传送给语音控制模块的处理器进行处理，处理器收到声音数据后将按内置算法进行处理并与预先训练的声学模型匹配，成功匹配命令语句后将该命令语句传给主控制模块；
主控制模块接收到语音控制模块解码传递过来的命令语句后，将该命令语句经由扬声器进行播放，并询问被测者是否确认该命令语句；
当获得确认命令语句后，主控制模块进行相应操作，其中，红外传感器测量人体所发出的红外线光谱，红外传感器模块对红外线光谱进行一系列电路处理后，将红外线光谱转变为被测人的温度值，然后将该温度值传递给主控制模块并通过显示屏显示出来；
此时，当主控制模块接收到的温度值高于或等于预设的报警温度值时，通过报警模块触发报警器，报警器会发出警示灯光及警示声。
本发明公开了一种具有语音控制功能的红外门式测温仪及方法，使用者可以通过语音命令对本门式测温仪进行控制，同时本门式测温仪采用红外光谱检测人体的准确温度及其变化，适用于医院、学校、企业、小区等人员密度大，流动性强的场所；由于本门式测温仪采用语音控制方式，被检测者可以自主进行体温检测，避免了类似手持式测温枪需要专人负责的情况，能够减少类似于当下新型冠状肺炎等传染性高的疾病带来的传染风险。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的原理示意图。
图中：：1、主体箱；2、左门板；3、右门板；4、显示屏；5、报警器；6、外部控制键盘；7、扬声器；8、红外传感器；9、蓄电池板；10、电源开关；11、充电接口；12、橡胶垫；13、主控制模块；14、电源模块；15、语音控制模块；16、按键模块；17、网络模块；18、警报模块；19、红外传感器模块；20、显示屏模块；21、数据接口模块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
一种具有语音控制功能的门式测温仪，如图1所示，包括包括主体箱1、左门板2以及右门板3，主体箱1安装在左门板2与右门板3之间，左门板2上设有外部控制键盘6，左门板2在靠近底部的位置处设有电源开关10、充电接口11，同时，左门板2在侧边边缘处设有扬声器7；右门板3的侧边边缘处设有设有红外传感器8，红外传感器8设有两个，两个红外传感器上下间隔分布；通常，两个红外传感器分别设置在0.9米和1.5米的高度位置处，以便于检测手腕温度和额温，被检测人只需靠近手腕或额头距离红外传感器5里面左右时，就可以检测体温；
左门板2、右门板3的内部均设有蓄电池板9，能够在断电情况下由蓄电池板9进行额外供电；左门板2、右门板3的底端均设有橡胶垫12，橡胶垫12起到保护左右门板的作用，提高本温测仪的使用寿命；同时，主体箱1的表面设有显示屏4、顶部设有报警器5；在主体箱1的内部安装有如图2所示的主控制模块13、电源模块14、语音控制模块15、按键模块16、网络模块17、警报模块18、红外传感器模块19、显示屏模块20以及数据接口模块21；
其中，主控制模块13为其他各个模块的核心纽带，分别连接其他各个模块，用于处理和分析数据，并控制其他各个模块的工作，主控制模块13通过各引脚连接其他各个模块；电源模块14也与其他各个模块连接并为其他各个模块供电，确保各个模块的正常工作，由电源模块14与蓄电池板9相连，从而通过蓄电池板9进行供电，并且蓄电池板9与充电接口11相连，充电接口11外接电源为蓄电池板9充电；电源模块14还与电源开关10相连，从而通过电源开关10控制本门式测温仪的电源打开或关闭；按键模块16与外部控制键盘6相连，通过按键模块16向主控制模块13输入设定的报警温度值，按键模块16为现有的集成模块，通过外部控制键盘6的按键信息对本门式测温仪进行控制，通过外部控制键盘输入设定的警报温度值(范围在37℃～37.5℃之间)，再由按键模块16将该信息传输给主控制模块13；
语音控制模块15与扬声器7相连，语音控制模块15内置有芯片，通过内置芯片处理语音信息，并转换成相应命令，将该命令传递给主控制模块13使本温测仪做出相应反应；具体为：语音控制模块15内含麦克风阵列，实时收集周围声音信息并对声音信息进行采样处理，通过麦克风阵列将原始语音信号转化为语音脉冲序列，处理后的语音脉冲序列传送给语音控制模块15的处理器进行处理，处理器收到声音数据后将按内置算法进行处理并与预先训练的声学模型匹配，成功匹配命令语句后将该命令语句传给主控制模块13；内置算法的具体处理步骤如下：
步骤一：根据声音数据计算声音分贝大小，当声音小于预设的阈值时不做处理，当声音大于阈值时进行下一步处理；
步骤二：将声音数据通过抗混叠滤波、模数变换、分帧处理、预加重处理以及语音端点检测后，提取出梅尔频率倒谱系数、过零率以及共振峰三个特征值，将三个特征值进行组合后，与预先经过训练搭建的声学模型进行匹配来判断当前语音命令语句；当处理器匹配到使用者说的命令语句后，会根据匹配到的内容进行相应处理。
主控制模块13接收到语音控制模块15解码传递过来的命令语句后，主控制模块13会将该命令语句，确认命令语句后主控制模块13会进行相应操作；当主控制模块13接收到确认命令语句时，本门式测温仪开启测温功能，其中，红外传感器模块18与红外传感器8相连，红外传感器模块8测量人体发出的红外线光谱，两个红外传感器分别设置在0.9m和1.5m的高度位置处，也可以根据使用需求重新设定高度，由两个红外传感器分别检测手腕及额头温度，红外传感器模块18对红外线光谱进行滤波、整形、放大等一系列电路处理后，按照内部算法和目标辐射率校正后转变为被测目标的温度值，然后将温度值传递给主控制模块13并通过显示屏7显示出来；显示屏模块21与显示屏4相连，由显示屏4显示被测人的体温值；
此时，主控制模块判断红外传感器模块18检测的温度是否超于设定的警报温度值，报警模块18与报警器5相连，在体温超过设定值后报警器5会发出声音和灯光警报；此外，接口模块21与主控制模块13连接并通过数据线连接PC端，作为无网络时的数据传输方式，能够在无网络状态下通过数据线与PC端传递信息；同时，网络模块17用于本温测仪与PC端的数据同步，在无线网络下能够更好的进行语音控制，网络模块17内置蓝牙，网络模块17通过蓝牙与主控制模块13交互后，与PC电脑端进行通信。
本发明所公开的具有语音控制功能的门式测温仪，其具体的工作方法为：
语音控制模块15通过麦克风阵列将原始语音信号转化为语音脉冲序列，处理后的语音脉冲序列传送给语音控制模块15的处理器进行处理，处理器收到声音数据后将按内置算法进行处理并与预先训练的声学模型匹配，成功匹配命令语句后将该命令语句传给主控制模块13；
主控制模块13接收到语音控制模块13解码传递过来的命令语句后，将该命令语句经由扬声器7进行播放，并询问被测者是否确认该命令语句；
当获得确认命令语句后，主控制模块13进行相应操作，其中，红外传感器8测量人体所发出的红外线光谱，红外传感器模块18对红外线光谱进行一系列电路处理后，将红外线光谱转变为被测人的温度值，然后将该温度值传递给主控制模块13并通过显示屏7显示出来；
此时，当主控制模块13接收到的温度值高于或等于预设的报警温度值时，通过报警模块18触发报警器5，报警器5会发出警示灯光及警示声。
上述实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种具有语音控制功能的门式测温仪，包括包括主体箱(1)、左门板(2)以及右门板(3)，其特征在于：所述主体箱(1)安装在左门板(2)与右门板(3)之间，主体箱(1)的表面设有显示屏(4)、顶部设有报警器(5)；
所述左门板(2)上设有外部控制键盘(6)、电源开关(10)及充电接口(11)，左门板(2)的侧边边缘处设有扬声器(7)；所述右门板(3)的侧边边缘处设有红外传感器(8)，红外传感器(8)设有两个，两个红外传感器上下间隔分布；所述左门板(2)、右门板(3)的内部均设有蓄电池板(9)；
所述主体箱(1)的内部设有主控制模块(13)、电源模块(14)、语音控制模块(15)、按键模块(16)、网络模块(17)、警报模块(18)、红外传感器模块(19)、显示屏模块(20)以及数据接口模块(21)；
所述主控制模块(13)用于处理和分析数据，分别连接其他各个模块；所述电源模块(14)为其他各个模块供电，且电源模块(14)与蓄电池板(9)相连，蓄电池板(9)与充电接口(11)相连，所述电源模块(14)还与电源开关(10)相连；所述语音控制模块(15)与扬声器(7)相连，通过内置芯片处理语音信息，并转换成相应命令，将该命令传递给主控制模块(13)使本温测仪做出相应反应；所述按键模块(16)与外部控制键盘(6)相连，通过按键模块(16)向主控制模块(13)输入设定的报警温度值，所述网络模块(17)用于本温测仪与PC端的数据同步；所述报警模块(18)与报警器(5)相连，在体温超过设定值后报警器(5)会发出声音和灯光警报；所述红外传感器模块(19)与红外传感器(8)相连，红外传感器(8)检测被测人的体温，红外传感器模块(19)对红外传感器(8)检测的体温进行处理后，转化为被测人的温度值；所述显示屏模块(21)与显示屏(4)相连，由显示屏(4)显示被测人的体温值；所述接口模块(21)连接PC端，作为无网络时的数据传输方式。
2.根据权利要求1所述的具有语音控制功能的门式测温仪，其特征在于：两个红外传感器分别设置在0.9米和1.5米的高度位置处。
3.根据权利要求2所述的具有语音控制功能的门式测温仪，其特征在于：所述左门板(2)、右门板(3)的底端均设有橡胶垫(12)。
4.根据权利要求3所述的具有语音控制功能的门式测温仪，其特征在于：所述网络模块(17)内置蓝牙，网络模块(17)通过蓝牙与主控制模块(13)交互后，与PC电脑端进行通信。
5.根据权利要求4所述的具有语音控制功能的门式测温仪，其特征在于：所述接口模块(21)通过数据线连接PC端。
6.根据权利要求5所述的具有语音控制功能的门式测温仪，其特征在于：所述语音控制模块(15)内含麦克风阵列，实时收集周围声音信息并对声音信息进行采样处理。
7.一种如权利要求6所述的具有语音控制功能的门式测温仪的工作方法，其特征在于：所述工作方法具体为：
语音控制模块(15)通过麦克风阵列将原始语音信号转化为语音脉冲序列，处理后的语音脉冲序列传送给语音控制模块(15)的处理器进行处理，处理器收到声音数据后将按内置算法进行处理并与预先训练的声学模型匹配，成功匹配命令语句后将该命令语句传给主控制模块(13)；
主控制模块(13)接收到语音控制模块(13)解码传递过来的命令语句后，将该命令语句经由扬声器(7)进行播放，并向问被测行足否确认该命令语句；
当获得确认命令语句后，主控制模块(13)进行相应操作，其中，红外传感器(8)测量人体所发出的红外线光谱，红外传感器模块(18)对红外线光谱进行一系列电路处理后，将红外线光谱转变为被测人的温度值，然后将该温度值传递给主控制模块(13)并通过显示所(7)显示出来；
此时，当主控制模块(13)接收到的温度值高于或等于预发的报警温度值时，通过报警模块(18)触发报警器(5)，报警器(5)会发出警示灯光及警示声。
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| CN113029345A (zh) * | 2021-02-02 | 2021-06-25 | 陈颜颜 | 一种便于调节的便携式红外测温仪 |
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