CN111524504A - 机载语音控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种机载语音控制方法和装置。该方法包括：接收请求方发送的输入语音，并将输入语音转换成输入语音对应的机器指令；确定机器指令的类别；其中，类别包括如下至少一种：控制类别和查询类别；根据机器指令的类别将机器指令发送与其对应的处理单元，以指示处理单元根据机器指令控制目标设备进行相应的操作。本发明实施例能够通过将请求方的输入语音转换成机器指令，并通过机器指令的所属类别指示与其对应的处理单元指示目标设备进行操作，实现了请求方通过语音对目标设备的精准控制，减少手动操控目标设备存在的危险性，有效保证目标设备的行驶安全。

Description

机载语音控制方法和装置

技术领域

本发明实施例涉及民航驾驶舱领域，尤其涉及一种用于民航驾驶时的机载语音控制方法和装置。

背景技术

航空业在高速发展，随着飞机技术的进步，新的技术不断引入，驾驶舱布局不断更迭，传感器的数量得到了极大的提升，飞行数据也不断增多。即使保证现有驾驶舱不变的前提下，各种繁杂的指令操作也给飞行员的操作带来了许多负担。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

传统的操作模式下，飞行员需要手动控制飞机驾驶舱的物理控件实现对飞机的控制量输入，有时甚至需要另一位飞行员协助操作某个控件，一定程度上降低了飞机飞行过程中的安全性。

发明内容

本发明实施例提供一种机载语音控制方法和装置，可以有效控制目标设备以及运行数据的实时查询。

第一方面，本发明实施例提供了一种机载语音控制方法，所述方法包括：

接收请求方发送的输入语音，并将所述输入语音转换成所述输入语音对应的机器指令；

确定所述机器指令的类别；其中，所述类别包括如下至少一种：控制类别和查询类别；

根据所述机器指令的类别将所述机器指令发送与其对应的处理单元，以指示所述处理单元根据所述机器指令控制目标设备进行相应的操作。

可选的，还包括：

接收所述处理单元返回的响应指令，并将所述响应指令转换成所述响应指令对应的文字指令；

将所述响应指令对应的文字指令反馈至所述请求方。

可选的，将所述输入语音转换成所述输入语音对应的机器指令，包括：

将所述输入语音转换成所述输入语音对应的文字指令，并根据所述输入语音对应的文字指令在语音指令库中确定出所述输入语音对应的标准文字指令；

将所述输入语音对应的标准文字指令转换为所述输入语音转换成机器指令。

可选的，根据所述输入语音对应的文字指令在语音指令库中确定出所述输入语音对应的标准文字指令，包括：

计算所述输入语音对应的文字指令与所述语音指令库中各个标准文字指令的匹配度；

根据所述输入语音对应的文字指令与所述语音指令库中各个标准文字指令的匹配度，确定出所述输入语音对应的标准文字指令。

可选的，在将所述输入语音转换成所述输入语音对应的文字指令之前，还包括：

根据预先获取的所述目标设备的运行阶段，确定所述运行阶段对应的语音指令库；其中，所述运行阶段包括如下至少一种：启动阶段、上客阶段、推出阶段、滑行阶段、起飞阶段、爬升阶段、巡航阶段、下降阶段，进近阶段和着陆阶段。

第二方面，本发明实施例提供了一种机载语音控制装置，所述装置包括：

转换模块，用于接收请求方发送的输入语音，并将所述输入语音转换成所述输入语音对应的机器指令；

确定模块，用于确定所述机器指令的类别；其中，所述类别包括如下至少一种：控制类别和查询类别；

发送模块，用于根据所述机器指令的类别将所述机器指令发送与其对应的处理单元，以指示所述处理单元根据所述机器指令控制目标设备进行相应的操作。

可选的，还包括：

转换模块还用于，接收所述处理单元返回的响应指令，并将所述响应指令转换成所述响应指令对应的文字指令；

反馈模块，用于将所述响应指令对应的文字指令反馈至所述请求方。

可选的，转换模块，具体用于：

将所述输入语音转换成所述输入语音对应的文字指令，并根据所述输入语音对应的文字指令在语音指令库中确定出所述输入语音对应的标准文字指令；

将所述输入语音对应的标准文字指令转换为所述输入语音转换成机器指令。

可选的，转换模块，还具体用于：

计算所述输入语音对应的文字指令与所述语音指令库中各个标准文字指令的匹配度；

根据所述输入语音对应的文字指令与所述语音指令库中各个标准文字指令的匹配度，确定出所述输入语音对应的标准文字指令。

可选的，确定模块还用于：

根据预先获取的所述目标设备的运行阶段，确定所述运行阶段对应的语音指令库；其中，所述运行阶段包括如下至少一种：启动阶段、上客阶段、推出阶段、滑行阶段、起飞阶段、爬升阶段、巡航阶段、下降阶段，进近阶段和着陆阶段。

本发明实施例通过将请求方的输入语音转换成与输入语音对应的机器指令，确定机器指令的类别，并根据确定出的机器指令的类别将机器指令发送至与机器指令的类别对应的处理单元中，以指示处理单元根据机器指令控制目标设备。能够通过将请求方的输入语音转换成机器指令，并通过机器指令的所属类别指示与其对应的处理单元指示目标设备进行操作，实现了请求方通过语音对目标设备的精准控制，减少手动操控目标设备存在的危险性，有效保证目标设备的行驶安全。

附图说明

图1是本发明实施例一中的机载语音控制方法的流程示意图；

图2是本发明实施例二中的机载语音控制方法的流程示意图；

图3是本发明实施例三中的机载语音控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1是本发明实施例一中的机载语音控制方法的流程示意图。本实施例可适用于通过语音对目标设备进行控制的情况。该方法可由一种机载语音控制装置来执行，该装置可采用硬件/或软件的方式来实现，可配置于电子设备中。该方法具体包括如下：

S110、接收请求方发送的输入语音，并将输入语音转换成输入语音对应的机器指令。

在本实施例中，请求方为使用目标设备的指定用户；输入语音为用户根据目标设备的运行状态所发出的请求语音，可以通过语音接收处理端获取请求方发送的输入语音。其中，目标设备的运行状态可以包括如下至少一种：加速行驶、减速行驶和匀速行驶状态，本实施例中的目标设备可以是但不局限是民航飞机。具体的，请求方可以通过语音输入预先设定好的语音唤醒词，实现语音接收处理端的开启，语音接收处理端可以通过麦克风接收全部飞行员发送的输入语音，并对请求方发送的唤醒语音进行验证；同时，语音接收处理端还兼顾了显示功能，可以采用多种形式向输入语音的飞行员显示所接收到的输入语音；例如，可以通过电子飞行包、驾驶舱触摸屏仪表、便携式平板电脑和后台处理器实现输入语音的显示，使得输入语音的请求方对其发送的输入语音进行验证，以保证输入语音的正确性。

具体的，语音接收处理端可以通过声纹信息对请求方的输入语音进行验证，判断请求方的声纹信息与预先存储的请求方的声纹信息进行匹配，若匹配成功，则提示请求方可以进行语音输入；若在限定次数范围内验证仍验证失败，则提示验证失败，关闭语音接收处理端。通过声纹信息对输入语音的请求方进行验证，能够正确识别出请求方的身份信息，有效增加请求方的安全保障机制。同时，语音接收处理端还可以根据接收到的请求方的多次输入语音，以学习的方式对请求方的声音变化进行处理，即在最开始通过声纹采集的方式获得请求方初始化的声音数据，随着飞机的运行，通过采集不同阶段或不同状态的请求方的输入语音构建出该请求方的声音模型，能够有效提高请求方语音识别的准确性。

为了保证请求方的输入语音能够得到有效识别，需要将请求方的输入语音转换成易于识别的机器指令。例如，可以首先通过语音接收处理端的识别模块对请求方的输入语音进行识别，根据得到的输入语音的识别结果通过命令词匹配，实现对将输入语音转换成驾驶舱可以识别的机器指令；其中机器指令可以为数字、字母或者数字与字母的结合。

S120、确定机器指令的类别；其中，类别包括如下至少一种：控制类别和查询类别。

在本实施例中，为了能够实现根据请求方的输入语音对目标设备进行更为准确的控制，在将通过语音接收处理端得到的机器指令通过通信模块发送至机载端指令接收模块，再由记载端指令接收模块发送至机载系统处理模块之前，还需进一步确定出机器指令的类别，以使得能够根据机器指令的类别快速实现对目标设备的控制。

具体的，不同机器指令的类别都具有与其关联的数据库；将接收到的机器指令与控制类别关联的数据库和查询类别关联的数据库进行一一比对，判断出机器指令的类别。例如，接收到的机器指令是以数字信息形式表示的，则可以首先排除其他表示形式的情况，直接从与控制类别关联的数据库中对该数字信息进行筛选，若未确定出机器指令的类别，则再从与查询指令关联的数据库中筛选以数字信息形式表示的数据，以此确定出机器指令的类别；或者，在接收到机器指令后，也可以根据机器指令的表示形式，同时从与控制类别关联的数据库和与查询类别关联的数据库中进行遍历筛选，确定机器指令对应的类别，实现机器指令的快速分类。

S130、根据机器指令的类别将机器指令发送与其对应的处理单元，以指示处理单元根据机器指令控制目标设备进行相应的操作。

在本实施例中，通过机载系统处理模块对机器指令的类别进行确定后，将对应类别的机器指令发送至对应的处理单元；其中，处理单元包括如下至少一项：控制单元和查询单元。控制单元能够实现根据接收到的机器指令对目标设备进行与机器指令对应的操控；查询单元能够实现根据接收到的机器指令对目标设备中的所有总线数据进行查询，并反馈查询结果。其中，总线数据为该目标设备在运行过程中产生的所有数据，例如可以是某一时段内的速度信息、行驶当前的高度信息或者当前的行驶方位信息。

具体的，若机器指令的类别为控制类别，则通过控制单元指示目标设备根据机器指令进行操作，同时存储器会将所有的语音交互操作进行存储；若机器指令的类别为查询类别，则可以通过查询单元搜索出与机器指令对应的需要查询的数据，以供输出端对查询出的数据进行显示，本实施例中输出端具有显示功能和语音播放功能。

本发明实施例通过将请求方的输入语音转换成与输入语音对应的机器指令，确定机器指令的类别，并根据确定出的机器指令的类别将机器指令发送至与机器指令的类别对应的处理单元中，以指示处理单元根据机器指令控制目标设备。能够通过将请求方的输入语音转换成机器指令，并通过机器指令的所属类别指示与其对应的处理单元指示目标设备进行操作，实现了请求方通过语音对目标设备的精准控制，减少手动操控目标设备存在的危险性，有效保证目标设备的行驶安全。

实施例二

图2是本发明实施例二中的机载语音控制方法的流程示意图。本实施例是在上述实施例的基础上进一步扩展与优化，并可与上述技术方案中任意可选方案组合。如图2所示，该方法包括：

S210、接收请求方发送的输入语音，并将输入语音转换成输入语音对应的机器指令。

S220、确定机器指令的类别；其中，类别包括如下至少一种：控制类别和查询类别。

S230、根据机器指令的类别将机器指令发送与其对应的处理单元，以指示处理单元根据机器指令控制目标设备进行相应的操作。

S240、接收处理单元返回的响应指令，并将响应指令转换成响应指令对应的文字指令。

在本实施例中，处理单元返回的响应指令为与机器指令对应的处理单元指示目标设备操作的响应信息。当机器指令的类别为控制类别时，与控制类别对应的处理单元指示目标设备根据机器指令进行相应操作，则处理单元接收返回的响应指令，并将响应指令转换成请求方易于识别的文字指令，例如，与响应指令对应的文字指令可以为“已完成指定操作”，即表示目标设备根据机器指令进行操作完成。当机器指令的类别为查询指令时，且查询指令的内容为“当前高度”，则与查询响应信息对应的文字指令可以为“海拔五千米”。

S250、将响应指令对应的文字指令反馈至请求方。

在本实施例中，为了使得请求方对目标设备的响应指令进行接收，则需要将响应指令反馈给请求方。例如，可以通过输出端将响应指令对应的文字指令反馈至请求方。同时，本实施例中设置多个输出端作为备份输出端，防止输出端发生异常，有效保证信息传输的实时性。

具体的，反馈可以通过如下至少一种方式实现：一、显示装置，即在输出端接收到响应指令对应的文字指令后，将文字指令通过显示装置显示，以供请求方查看；其中，显示装置可以包括如下至少一种：电子飞行包、驾驶舱触摸屏仪表和便携式平板电脑。二、语音装置，即在接收到响应指令对应的文字指令后，可以将文字指令转换成语音，并通过语音装置播放出来；其中，语音装置可以但不局限是扬声器。

可选的，将输入语音转换成输入语音对应的机器指令，包括：

将输入语音转换成输入语音对应的文字指令，并根据输入语音对应的文字指令在语音指令库中确定出输入语音对应的标准文字指令；

将输入语音对应的标准文字指令转换为输入语音转换成机器指令。

在本实施例中，由于通过请求方的输入语音转换得到的文字指令不属于精准简短的标准文字指令，为了保证能够快速识别出文字指令，并将其转换成机器指令的准确性，所以需要对文字指令进行匹配处理，即通过语音指令库确定输入语音对应的标准文字指令，将标准文字指令转换成机器指令，以提高机载系统处理模块对机器指令的识别率。

可选的，根据输入语音对应的文字指令在语音指令库中确定出输入语音对应的标准文字指令，包括：

计算输入语音对应的文字指令与语音指令库中各个标准文字指令的匹配度；

根据输入语音对应的文字指令与语音指令库中各个标准文字指令的匹配度，确定出输入语音对应的标准文字指令。

在本实施例中，输入语音对应的文字指令与语音指令库中各个标准文字指令的匹配度可以通过词语匹配方式实得到，即对比输入语音对应的文字指令中的固定词语与语音指令库中各个标准文字指令所包含的固定词语，并将匹配度最高的标准文字指令作为输入语音对应的标准文字指令。其中，固定词语可以为方向性名词，比如上和下等。

具体的，可以通过预先设置的匹配阈值对文字指令与语音指令库中的各个标准文字指令进行验证；若文字指令与语音指令库中的各个标准文字指令的匹配度存在大于匹配阈值的情况，则表示验证通过，将匹配度最高的标准文字指令作为与该文字指令对应的标准文字指令；若文字指令与语音指令库中的各个标准文字指令的匹配度均小于匹配阈值，则表示验证失败，提示重新发送输入语音。

可选的，在将输入语音转换成输入语音对应的文字指令之前，还可以包括：

根据预先获取的目标设备的运行阶段，确定运行阶段对应的语音指令库；其中，运行阶段包括如下至少一种：启动阶段、上客阶段、推出阶段、滑行阶段、起飞阶段、爬升阶段、巡航阶段、下降阶段，进近阶段和着陆阶段。

在本实施例中，在不同运行阶段中，请求方的输入语音是不同的。例如在民航飞机驾驶中，文字指令“油门台TOGA”正常情况下只会出现在起飞阶段和复飞阶段，其他所有运行阶段都不会出现该文字指令。因此，可以通过将不同文字指令对应到不同运行阶段，可以大大简化当前运行阶段对应的语音指令库的词语数量，精简的数据库不仅可以提高文字指令的查找效率，还能够提升语音识别匹配的准确率。

具体的，语音识别可以采用固定词语识别结合动态词语识别的方式。例如，襟翼调到15度或者油门台按下TOGA按钮，以上这些都是请求方的常规操作，可以通过将请求方的常规操作转换成“襟翼十五度”和“油门台TOGA"，最大化实现飞行员理解和学习，同时通过固定词语数据库结合动态词语数据库的识别匹配能够大大提高识别准确度。

对不同运行阶段的语音指令库进行分类，能够有效提高确定出的文字指令对应的标准文字指令的准确性。运行阶段为目标设备在一定时间段内的工作状态，可以通过目标设备的当前行驶速度、高度以及加速度判断出。示例性的，以目标设备为民航飞机为例进行说明，起飞阶段指的是民航飞机从静止，到准备离开地面，直至飞入一定高度的空中之前的阶段；即在这个过程中，民航飞机的速度是从零开始缓慢在增加到一定值，且加速度是大于零的，飞行高度从低慢慢变高，则能够表明是，该民航飞机当前所处的阶段为起飞阶段。

在本实施例中，通过语音指令库确定文字指令对应的标准文字指令之前，还根据目标设备的运行阶段，确定出运行阶段对应的语音指令库；通过根据不同运行阶段实现对语音指令库的分类，有效提高了文字指令对应的标准文字指令的查找效率，保证确定出的标准文字指令的准确性。

实施例三

图3是本发明实施例三中的机载语音控制装置的结构示意图，本实施例可适用于通过语音对目标设备进行控制的情况。该装置配置于电子设备中，可实现本申请任意实施例所述的机载语音控制方法。该装置具体包括如下：

转换模块310，用于接收请求方发送的输入语音，并将所述输入语音转换成所述输入语音对应的机器指令；

确定模块320，用于确定所述机器指令的类别；其中，所述类别包括如下至少一种：控制类别和查询类别；

发送模块330，用于根据所述机器指令的类别将所述机器指令发送与其对应的处理单元，以指示所述处理单元根据所述机器指令控制目标设备进行相应的操作。

可选的，在上述装置的基础上，所述装置还包括：

转换模块310还用于，接收所述处理单元返回的响应指令，并将所述响应指令转换成所述响应指令对应的文字指令；

反馈模块，用于将所述响应指令对应的文字指令反馈至所述请求方。

可选的，在上述装置的基础上，所述转换模块310，具体用于：

将所述输入语音转换成所述输入语音对应的文字指令，并根据所述输入语音对应的文字指令在语音指令库中确定出所述输入语音对应的标准文字指令；

将所述输入语音对应的标准文字指令转换为所述输入语音转换成机器指令。

可选的，在上述装置的基础上，所述转换模块310，还具体用于：

计算所述输入语音对应的文字指令与所述语音指令库中各个标准文字指令的匹配度；

根据所述输入语音对应的文字指令与所述语音指令库中各个标准文字指令的匹配度，确定出所述输入语音对应的标准文字指令。

可选的，在上述装置的基础上，确定模块320还用于：

根据预先获取的所述目标设备的运行阶段，确定所述运行阶段对应的语音指令库；其中，所述运行阶段包括如下至少一种：启动阶段、上客阶段、推出阶段、滑行阶段、起飞阶段、爬升阶段、巡航阶段、下降阶段，进近阶段和着陆阶段。

通过本发明实施例三的一种机载语音控制装置，能够通过将请求方的输入语音转换成机器指令，并通过机器指令的所属类别指示与其对应的处理单元指示目标设备进行操作，实现了请求方通过语音对目标设备的精准控制，减少手动操控目标设备存在的危险性，有效保证目标设备的行驶安全。

本发明实施例所提供的机载语音控制装置可执行本发明任意实施例所提供的机载语音控制方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种机载语音控制方法，其特征在于，所述方法包括：

接收请求方发送的输入语音，并将所述输入语音转换成所述输入语音对应的机器指令；

确定所述机器指令的类别；其中，所述类别包括如下至少一种：控制类别和查询类别；

根据所述机器指令的类别将所述机器指令发送与其对应的处理单元，以指示所述处理单元根据所述机器指令控制目标设备进行相应的操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

接收所述处理单元返回的响应指令，并将所述响应指令转换成所述响应指令对应的文字指令；

将所述响应指令对应的文字指令反馈至所述请求方。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述输入语音转换成所述输入语音对应的机器指令，包括：

将所述输入语音转换成所述输入语音对应的文字指令，并根据所述输入语音对应的文字指令在语音指令库中确定出所述输入语音对应的标准文字指令；

将所述输入语音对应的标准文字指令转换为所述输入语音转换成机器指令。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述输入语音对应的文字指令在语音指令库中确定出所述输入语音对应的标准文字指令，包括：

计算所述输入语音对应的文字指令与所述语音指令库中各个标准文字指令的匹配度；

根据所述输入语音对应的文字指令与所述语音指令库中各个标准文字指令的匹配度，确定出所述输入语音对应的标准文字指令。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述将所述输入语音转换成所述输入语音对应的文字指令之前，所述方法还包括：

根据预先获取的所述目标设备的运行阶段，确定所述运行阶段对应的语音指令库；其中，所述运行阶段包括如下至少一种：启动阶段、上客阶段、推出阶段、滑行阶段、起飞阶段、爬升阶段、巡航阶段、下降阶段，进近阶段和着陆阶段。

6.一种机载语音控制装置，其特征在于，所述装置包括：

转换模块，用于接收请求方发送的输入语音，并将所述输入语音转换成所述输入语音对应的机器指令；

确定模块，用于确定所述机器指令的类别；其中，所述类别包括如下至少一种：控制类别和查询类别；

发送模块，用于根据所述机器指令的类别将所述机器指令发送与其对应的处理单元，以指示所述处理单元根据所述机器指令控制目标设备进行相应的操作。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

转换模块还用于，接收所述处理单元返回的响应指令，并将所述响应指令转换成所述响应指令对应的文字指令；

反馈模块，用于将所述响应指令对应的文字指令反馈至所述请求方。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述转换模块，具体用于：

将所述输入语音转换成所述输入语音对应的文字指令，并根据所述输入语音对应的文字指令在语音指令库中确定出所述输入语音对应的标准文字指令；

将所述输入语音对应的标准文字指令转换为所述输入语音转换成机器指令。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述转换模块，还具体用于：

计算所述输入语音对应的文字指令与所述语音指令库中各个标准文字指令的匹配度；

根据所述输入语音对应的文字指令与所述语音指令库中各个标准文字指令的匹配度，确定出所述输入语音对应的标准文字指令。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述确定模块还用于：

根据预先获取的所述目标设备的运行阶段，确定所述运行阶段对应的语音指令库；其中，所述运行阶段包括如下至少一种：启动阶段、上客阶段、推出阶段、滑行阶段、起飞阶段、爬升阶段、巡航阶段、下降阶段，进近阶段和着陆阶段。

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