CN111935597A - 一种智能床垫电路 - Google Patents

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CN111935597A CN202010851706.4A CN202010851706A CN111935597A CN 111935597 A CN111935597 A CN 111935597A CN 202010851706 A CN202010851706 A CN 202010851706A CN 111935597 A CN111935597 A CN 111935597A
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何江波
杨云
张学涛
周鲁平
张剑
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Abstract

本发明实施例涉及智能家居技术领域,提供了一种智能床垫电路。该智能床垫电路包括电源电路、麦克风、语音识别电路、鼾声识别电路以及控制器,通过麦克风采集声音信号,再通过语音识别电路对声音信号进行处理得到语音信号,再对语音信号进行识别获得识别结果,控制器再根据该识别结果控制智能床垫,同时,通过鼾声识别电路处理声音信号,控制器再识别处理后的声音信号,得到鼾声信号,再根据鼾声信号控制升降装置的工作状态,以调整智能床垫的头部倾斜角度,进而实现止鼾功能。因此,本发明实施例的智能床垫不仅能够实现语音控制功能,还能通过调整智能床垫的头部倾斜角度实现止鼾功能,进而实现多功能效果,方便于用户的使用。

Description

一种智能床垫电路
【技术领域】
本发明实施例涉及智能家居技术领域,尤其涉及一种智能床垫电路。
【背景技术】
近年来全球健康睡眠市场快速扩张,城市化进程带来的睡眠问题日渐凸显,人们对健康睡眠越来越关注,国人的睡眠习惯也在跟随市场发生变化,而智能床能可以更好地帮助人们解决健康睡眠问题,所以智能床垫、需求在未来几年将进一步扩大。但目前传统的智能床垫功能单一、智能化程度不高。
【发明内容】
本发明实施例旨在提供一种智能床垫电路,其能实现多功能效果,方便于用户的使用。
为解决上述技术问题,本发明实施例提供以下技术方案:
本发明实施例提供了一种智能床垫电路,所述智能床垫电路包括:
电源电路,用于提供电源;
麦克风,用于采集声音信号;
语音识别电路,与所述麦克风电性连接,用于对所述声音信号进行处理和识别,并获得识别结果;
鼾声识别电路,与所述麦克风电性连接,用于处理所述声音信号;
电源电路,分别与外部电源、所述语音识别电路和所述鼾声识别电路电性连接,用于向所述语音识别电路和所述鼾声识别电路提供电源;以及,
控制器,分别与所述语音识别电路、所述鼾声识别电路、所述电源电路以及升降装置电性连接,所述电源电路还用于向所述控制器提供电源,所述控制器用于根据所述识别结果控制所述智能床垫电路,且,还用于对所述声音信号进行识别,获得鼾声信号,并根据所述鼾声信号控制所述升降装置的工作状态,以调整所述智能床垫电路的头部倾斜角度。
本发明的有益效果是:与现有技术相比较,本发明实施例提供了一种智能床垫电路,应用于智能床垫,该智能床垫电路通过麦克风采集声音信号,再通过语音识别电路对声音信号进行处理,得到语音信号,再对语音信号进行识别,获得识别结果,控制器再根据该识别结果控制智能床垫,同时,通过鼾声识别电路处理声音信号,控制器再识别处理后的声音信号,得到鼾声信号,再根据鼾声信号控制升降装置的工作状态,以调整智能床垫的头部倾斜角度,进而实现止鼾功能。因此,本发明实施例的智能床垫电路不仅能够实现语音控制功能,还能通过调整智能床垫的头部倾斜角度实现止鼾功能,进而实现多功能效果,方便于用户的使用。
【附图说明】
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。
图1a为本发明实施例提供的一种智能床垫电路应用场景示意图;
图1b为本发明实施例提供的一种智能床垫的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的其中一种智能床垫电路的电路结构示意图;
图3为本发明实施例提供的其中一种智能床垫电路的电路结构示意图;
图4为本发明实施例提供的其中一种语音识别电路的电路结构示意图;
图5为本发明实施例提供的其中一种鼾声识别电路的电路结构示意图;
图6为本发明实施例提供的其中一种升降电机控制电路的电路结构示意图;
图7为本发明实施例提供的其中一种电源电路的电路结构示意图;
图8为本发明实施例提供的其中一种温湿度检测电路、红外检测电路、存储电路以及控制器的电路结构示意图;
图9为本发明实施例提供的其中一种RS485电路的电路结构示意图;
图10为本发明实施例提供的其中一种wi f i-蓝牙电路的电路结构示意图;
图11为本发明实施例提供的其中一种语音识别方法的流程示意图;
图12为图11中步骤S102的流程示意图;
图13为图11中步骤S104的流程示意图;
图14为本发明实施例提供的其中一种语音识别方法的流程示意图;
图15为本发明实施例提供的其中一种止鼾方法的流程示意图;
图16为图15中步骤S302的流程示意图;
图17为本发明实施例提供的其中一种止鼾方法的流程示意图;
图18为本发明实施例提供的其中一种止鼾方法的流程示意图。
【具体实施方式】
为了便于理解本申请,下面结合附图和具体实施方式,对本申请进行更详细的说明。需要说明的是,当一个元件被表述“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
除非另有定义,本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
此外,下面所描述的本申请不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
请一并参阅图1a-图2,图1a是本发明实施例提供的一种智能床垫100应用场景示意,在该应用场景中包括智能床垫100、遥控终端200以及云端300(云端服务器),智能床垫100、遥控终端200以及云端300两两之间可以通过任意方式进行无线通信连接,比如:可以利用无线保真技术(Wireless Fidelity,Wi-Fi)、蓝牙(Bluetooth)技术或者诸如第3代(3rd Generation,3G)、第四代(4th Generation,4G)、或第五代(5th Generation,5G)等移动通信技术,来实现无线连接,在此不予限定。
用户躺在智能床垫100睡眠,一般情况下,智能床垫100为平整状态,用户平躺于智能床垫100上方,当用户睡眠过程中,出现鼾声,则智能床垫100执行止鼾操作,具体地,通过调整智能床垫100的头部倾斜角度以实现止鼾功能,若完成首次止鼾操作以后,仍然存在鼾声信号,则继续对智能床垫100的头部倾斜角度进行再次调整,以进一步地进行止鼾操作。
智能床垫100的床垫主体可以为任意类型和形状的床垫。如图1b所示,该智能床垫100包括第一段A、第二段B以及第三段C,其中,智能床垫100处于平整状态,且用户躺在智能床垫100上时,第一段A位于用户头部位置,第二段B位于用户中间位置,第三段C位置用户脚步位置,并且,第一段A、第二段B以及第三段C处均设置了电机,可以通过控制对应的电机使得智能床垫100进行上下移动或者转动角度,电机的类型和数量不受限制。例如:第一段A和第三段C处设置升降电机,第二段B设置震动电机,通过对第一段A的升降电机的控制可以调整智能床垫100头部倾斜角度,通过对第二段B的升降电机的控制可以调整智能床垫100脚部倾斜角度,在进行止鼾操作时,可以只使得第一段A的升降电机工作,第三段C的升降电机不工作,则脚部保持平整状态,头部进行对应的倾斜,在需要对用户进行按摩时,可以使得第二段B的震动电机工作,对用户的腰部进行相应的按摩。需要说明的是,第一段A和第三段C还可以包括震动电机,能够实现对用户头部和脚部的按摩,第一段A、第二段B以及第三段C还可以包括其他类型的电机,如用于调整角度的电机,即电机的数量和类型不受限制,可以根据需要而设置。
其中,智能床垫100包括智能床垫电路10,该智能床垫电路10包括鼾声识别电路14和升降装置16,具体地,升降装置16可以安装在智能床垫100头部位置,用于调整智能床垫100头部倾斜角度,例如,当升降装置16处于升起工作状态时,使得智能床垫100头部倾斜角度加大,头部升高,当升降装置16处于降下工作状态时,使得智能床垫100头部倾斜角度减小,或者降至零度,头部降低或者平躺。
智能床垫电路10可以包括语音识别电路13,具体地,语音识别电路13根据语音信号控制所述智能床垫100的工作状态,以完成所述语音信号对应的操作。具体的控制对象可以为智能床垫电路10的升降装置16、台灯或音乐播放器等装置。若用户使用智能床垫100时,可以通过各种语音信号,实现该语音信号对应的功能。例如:用户可以发出语音“把灯打开”,则语音识别电路13对该语音信号进行相应的识别,分析出该语音信号的语义为“把灯打开”,则生成对应的控制指令,控制灯的开关导通,将灯打开。又例如:用户可以发出语音“将智能床垫的头部倾斜角度调高5度”,则语音识别电路13对该语音信号进行相应的识别,分析出该语音信号的语义为“将智能床垫的头部倾斜角度调高5度”,则生成对应的控制指令,控制升降装置16将智能床垫100的头部倾斜角度调高5度,智能床垫电路10的升降装置16用于调整智能床垫100的头部倾斜角度。再例如:用户可以发出语音“播放歌曲××××”,则语音识别电路13对该语音信号进行识别,若语音识别电路13未识别出该语音信号,则在语音识别电路13处于唤醒状态的情况下,将该语音信号发送至云端300,由云端300进行识别,若云端300识别出该语音信号的语义为“播放歌曲××××”,则将该歌曲以及识别结果发送至语音识别电路13,语音识别电路13再生成对应的控制指令,可以控制麦克风12或音乐播放器播放该歌曲。
此外,所述遥控终端200可以是任意能够操控所述智能床垫100的终端,比如,遥控器、移动终端(例如,智能手机、平板电脑、笔记本电脑等)、可穿戴设备或者其他设备。所述遥控终端200可以通过向所述智能床垫100发送控制指令来控制所述智能床垫100调整工作模式或者执行相应的任务,例如,可以控制智能床垫100执行止鼾模式、语音控制模式、按摩模式或者加热模式等,也可以接收来自所述智能床垫100的信号或图像数据。所述遥控终端200还可以配置有显示屏,用于根据图像数据来显示图像。
其中,需要说明的是,上述应用环境仅是为了进行示例性说明,在实际应用中,下述实施例提供的智能床垫电路10还可以进一步的拓展到其他合适的应用环境中,而不限于图1中所示的应用环境。所述智能床垫100和所述遥控终端200的数量也可以不止一个。
请参阅图2,图2是本发明实施例提供的一种智能床垫电路10的电路结构示意图,如图2所示,智能床垫电路10包括电源电路11、麦克风12、语音识别电路13、鼾声识别电路14以及控制器15,其中,电源电路11用于提供电源,麦克风12用于采集声音信号,语音识别电路13与麦克风12电性连接,用于对声音信号进行处理,得到语音信号,再对语音信号进行识别,并获得识别结果,鼾声识别电路14与麦克风12电性连接,用于处理声音信号,以及控制器15分别与语音识别电路13、鼾声识别电路14以及升降装置16电性连接,控制器15可以根据识别结果控制智能床垫100,实现语音控制功能。并且,还会对鼾声识别电路14处理以后的声音信号进行识别,确定是否含有鼾声信号,若含有鼾声信号,再根据该鼾声信号控制升降装置16的工作状态,进而调整智能床垫100的头部倾斜角度,以实现止鼾功能。控制器15用于提供计算和控制能力,以控制智能床垫100实现止鼾功能、语音控制功能以及执行相关任务,控制器包括一个或多个处理器以及存储器。处理器和存储器可以通过总线或者其他方式连接。
存储器作为一种非易失性计算机可读存储介质,可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块,如下述实施例中的语音识别方法和止鼾方法对应的程序指令/模块。处理器通过运行存储在存储器中的非易失性软件程序、指令以及模块,从而实现下述方法实施例提供的语音识别方法和止鼾方法。
存储器可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中,存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
所述程序指令/模块存储在所述存储器中,当被所述一个或者多个处理器执行时,执行下述任意方法实施例中的语音识别方法和止鼾方法。
因此,该智能床垫电路10可以通过调整智能床垫100头部倾斜角度实现止鼾功能,且能够对语音信号进行识别,以进行语音控制,进而使得该智能床垫电路10实现多种功能,方便于用户的使用。
在一些实施例中,控制器15可以为通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、单片机、ARM(Acorn RISC Machine)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。还有,控制器15还可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。控制器15也可以被实现为计算设备的组合,例如,DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合DSP和/或任何其它这种配置。
请参阅图3,图3是本发明实施例提供的一种智能床垫电路10的电路结构示意图,其中,语音识别电路13包括音频存储电路131、第一音频处理电路132以及音频芯片133,音频存储电路131与音频芯片133的第一端电性连接,用于向音频芯片133提供音频信号,第一音频处理电路132与音频芯片133的第二端电性连接,用于接收和处理音频信号,音频芯片133的第三端还与麦克风12电性连接,音频芯片133的第四端还与控制器15电性连接,音频芯片133用于处理声音信号,获得语音信号,并对该语音信号进行识别获得识别结果,并根据该识别结果生成对应的控制指令,并将控制指令传送至控制器15,控制器15根据该控制指令控制智能床垫100,以完成语音控制功能。该音频存储电路131中的音频信号为本地音频信号,若音频芯片133能够识别出语音信号,且分析出语音信号的语义为“播放音频××××”,音频存储电路131中也存储有该音频信号,音频芯片133则从音频存储电路131中获取该音频信号,并在外部播放器处播放。若语音信号的语义为“调整床垫头部角度”,音频芯片133则根据该识别结果生成对应的控制指令,并将控制指令传送至控制器15,控制器15根据该控制指令控制升降装置16调整头部角度。
第一音频处理电路132用于音频信号进行处理,例如:对要播放的音频信号进行放大处理、降噪处理或者滤波处理等,再将音频信号传送至外部播放器处播放,使得音频信号更加清晰,声音更大。
在一些实施例中,该语音识别电路13还包括第一稳压电路134,分别与电源电路11和音频芯片133的第五端电性连接,用于对电源电路11输出的电压信号进行稳压,并对音频芯片133供电。该第一稳压电路134可以使得音频芯片133的供电信号稳定,实现稳定工作。
在一些实施例中,鼾声识别电路14包括第二音频处理电路,第二音频处理电路分别与麦克风12和控制器15电性连接,用于接收和处理声音信号。麦克风12采集的声音信号经过第二音频处理电路处理以后,再传送至控制器15,由控制器15进行识别,若识别出鼾声信号,则开启止鼾操作。
在一些实施例中,该电源电路11还包括第一DC/DC变换电路111、第二DC/DC变换电路112以及第二稳压电路113,第一DC/DC变换电路111的输入端与外部电源40电性连接,第一DC/DC变换电路111的输出端分别与第二稳压电路113和第一稳压电路134电性连接,用于对外部电源40电压进行降压,第二稳压电路113分别与第一DC/DC变换电路111的输出端以及控制器15的供电端电性连接,用于向控制器15提供稳定电源,第二DC/DC变换电路112的输入端与外部电源40电性连接,第二DC/DC变换电路112的输出端与第一音频处理电路132的供电端电性连接,用于向第一音频处理电路132提供稳定电源。
在一些实施例中,电源电路11还包括分压电路114,分别与外部电源40和控制器15电性连接,用于对外部电源40电压进行分压,得到分压信号,并将分压信号传送至控制器15,以使控制器15根据分压信号确定外部电源40是否异常。若发生异常情况,控制器15可上报异常情况,并报警。
在一些实施例中,该智能床垫电路10还包括温湿度采集电路17,其与控制器15电性连接,用于采集智能床垫100所处环境的温湿度信号。通过温湿度采集电路17可以采集智能床垫100所处的环境温湿度,若环境温湿度超过预设阈值,可以控制除湿装置或者加湿装置工作,进行除湿或者加湿,使得用户更加舒适,方便于用户的使用。
在一些实施例中,该智能床垫电路10还包括通信电路18,其与控制器15电性连接,用于传输通信数据和控制指令。该通信电路18可以与云端通信,还可以与智能床垫电路10的其他各个模块进行通信,同时,还可以与外部的一些装置通信,如机器人等。
在一些实施例中,该通信电路18包括wifi-蓝牙电路181和RS485电路182,wifi-蓝牙电路181和述RS485电路182均分别与控制器15电性连接。
在一些实施例中,智能床垫电路10还包括红外检测电路19,其与控制器15电性连接,用于检测智能床垫100所述环境中的活物。若用户或者其他活物走进红外检测电路19的检测范围,则可以检测到有用户或者其他活物进入该智能床垫100的环境中,可以控制一些装置执行相关任务,例如,控制夜灯打开,以为用户照明。
因此,该智能床垫电路10可以实现语音控制功能和止鼾功能,多功能结合,方便于用户的使用,同时,还可以实现红外检测功能、温湿度检测功能以及通信功能等,进一步实现多种功能,进一步方便于用户的使用。
请参阅图4,图4是本发明实施例提供的一种智能床垫电路10的电路结构示意图,如图4所示,其中,播放器电性连接第一音频处理电路132,播放器的个数为两个,其将音频信号播放出去。
第一音频处理电路132包括第一音频处理芯片U1,其可以对音频信号进行放大处理,其型号可以为NS4110B,NS4110B处理音频信号以后,将处理后的音频信号传送至播放器处,由播放器处进行播放。具体地,该第一音频处理电路132还包括第一滤波电路,该第一滤波电路包括第一电容C1、第二电容C2、第一电感L1以及第二电感L2,第一电容C1的一端接地,另一端分别连接两个播放器的第一端以及第一电感L1的一端,第一电感L1的另一端接第一音频处理芯片U1的8引脚,第二电容C2的一端接地,另一端分别连接两个播放器的第二端以及第二电感L2的一端,第二电感L2的另一端接第一音频处理芯片U1的5引脚。该第一滤波电路用于对音频信号进行滤波。在一些实施例中,该第一音频处理电路132还包括第三电容C3、第四电容C4、第一电阻R1以及第二电阻R2,第三电容C3分别与地和第一电阻R1连接,第一电阻R1分别与第三电容C3和第一音频处理芯片U1的3引脚连接,第四电容C4分别与控制器15和第二电阻R2连接,第二电阻R2分别与第四电容C4和第一音频处理芯片U1的4引脚连接。该第一音频处理芯片U1、第三电容C3、第四电容C4、第一电阻R1以及第二电阻R2共同组成放大电路,对音频信号进行放大处理,在本发明实施例中,放大倍数AV=300K/R1=300K/30K=10。该第一音频处理电路132还包括第五电容C5,第五电容C5分别连接地和第一音频处理芯片U1的2引脚,其为芯片内部参考电压去耦电容。因此,该第一音频处理电路132可以对音频信号进行滤波和放大处理,处理之后的音频信号,再传送至两个播放器,由该两个播放器进行播放。
第一音频处理电路132包括音频芯片133,第一音频处理芯片U1的1引脚和4引脚通过第一接口电性连接音频芯片133的15引脚和18引脚,音频芯片133通过其15引脚和18引脚将要播放的音频信号传送至第一音频处理芯片U1,由第一音频处理电路132进行相关处理。
音频芯片133的16引脚和17引脚作为音频芯片133的语音采集口,麦克风12采集声音信号以后经第一接口CN1,将声音信号传送至音频芯片133的16引脚和17引脚,音频芯片133再对声音信号进行处理得到语音信号,并对该语音信号进行相应的识别,得到识别结果,再根据该识别结果生成对应的控制指令传送至控制器15,若音频芯片133识别不出该语音信号,则将该语音信号发送至云端300,由云端300进行识别。音频芯片133的23引脚和24引脚是通信引脚,可以和云端300进行通信。音频芯片133的6-13引脚经扩展口J1电性连接音频存储电路131。
音频存储电路131包括驱动电路和音频存储卡,驱动电路包括上拉电阻和ESD管,上拉电阻和ESD管是成套设置,本发明实施例中,共有5个上拉电阻和5个ESD管配套设置,其中ESD管为双向ESD管,每个ESD管的第一极,即A极均接地,每个ESD管的第二极,即K极均接对应的上拉电阻,音频存储卡电性连接每个上拉电阻和每个ESD管的共同连接点。音频存储卡为TF-card,音频芯片133可以对TF卡读取音频信号,再进行播放。上拉电阻可以保证通讯的稳定性,ESD管为静电二极管,可以防止静电的干扰。
在一些实施例中,第一稳压电路134包括第一稳压芯片U2和第二滤波电路,第一稳压芯片U2的型号可以为BL8568-33PRA,第二滤波电路包括第六电容C6和第七电容C7,第六电容C6的一端接地,另一端分别接+5V电压以及第一稳压芯片U2的1引脚,第六电容C6的一端接地,另一端接第一稳压芯片U2的5引脚,该第一稳压芯片U2的5引脚输出+3.3V电压,第一稳压芯片U2的3引脚为其控制端,控制器15可以通过该引脚控制第一稳压芯片U2的工作,控制第一稳压芯片U2的导通和关闭,当控制器15输出高电平信号,作用于3引脚时,使得第一稳压芯片U2导通,第一稳压芯片U2输出稳定的+3.3V电压,当控制器15输出低电平信号,作用于3引脚时,使得第一稳压芯片U2关闭,第一稳压芯片U2不再输出。第一稳压芯片U2输出的+3.3V电压作用于音频芯片133的供电端,为其提供电源信号。
请继续参阅图4,结合图4,该语音识别电路的工作原理可以描述如下:
首先,通过麦克风12采集声音信号,声音信号通过第一接口进入音频芯片133的16引脚和17引脚,由音频芯片133进行处理,得到语音信号,再对该语音信号识别,若音频芯片133能识别出该语音信号,生成识别结果,并根据识别结果生成控制指令,将控制指令发送至控制器15,由控制器15控制相应的执行装置动作,以完成该识别结果对应的操作,若语音信号的语义为“播放音频××××”,音频存储卡中也存储有该音频信号,音频芯片133则从音频存储卡中获取该音频信号,该音频信号经过第一滤波电路滤波以后,进入第一音频处理芯片U1处理,第一音频处理芯片U1和第三电容C3、第四电容C4、第一电阻R1以及第二电阻R2共同构成音频放大电路,将音频信号进行放大,放大以后的音频信号,在两个播放器处播放。
若音频芯片133未识别出该语音信号,则音频芯片133将该语音信号发送至云端300,由云端300进行相应的识别,生成云端识别结果,并将该云端识别结果返回至音频芯片133,由音频芯片133根据该云端识别结果生成控制指令,再将对应的控制指令传送至控制器15,由控制器15控制执行装置动作,以完成该云端识别结果对应的操作。例如:用户可以发出语音“播放歌曲××××”,则音频芯片133对该语音信号进行识别,若音频芯片133未识别出该语音信号,则在音频芯片133处于唤醒状态的情况下,将该语音信号发送至云端300,由云端300进行识别,若云端300识别出该语音信号的语义为“播放歌曲××××”,则将该歌曲和识别结果发送至音频芯片133,音频芯片133根据该识别结果生成对应的控制指令,进而控制播放器播放该歌曲。
在一些实施例中,音频芯片133若能识别出声音信号,生成识别结果,也可以根据该识别结果发送至控制器15,由控制器15生成对应的控制指令,由控制器15根据该控制指令控制执行装置动作,若音频芯片133未能识别出声音信号,则可以将该语音信号信号发送至云端300,由云端300识别生成云端识别结果,并将该云端识别结果发送至音频芯片133,该音频芯片133再将该云端识别结果发送至控制器15,控制器15根据该云端识别结果生成对应的控制指令,由控制器15根据该控制指令控制执行装置动作。
综上,该语音识别电路10可以通过麦克风12对声音信号进行采集,并通过音频芯片133对语音信号进行处理,得到语音信号,并可以对语音信号进行识别,使得音频芯片133根据识别结果能够生成对应的控制指令以完成操作,若音频芯片133识别不出该语音信号,则将该语音信号发送至云端300,由云端300进行相应识别,因此,该语音识别电路10能够实现语音识别功能,且识别方式多样,能够精准识别语音信号。
请参阅图5,麦克风12通过第二接口CN2电性连接第二音频处理电路,该麦克风12(MIC)为单个麦克风12,MIC采用数字MIC进行设计,型号可以为SPU0414HR5H-SB,其将采集的声音信号传送给第二音频处理电路,由第二音频处理电路进行接收和处理声音信号。
第二音频处理电路包括第二音频处理芯片U3,第二音频处理芯片U3是一种适合可携式应用的低功率、高质量的音频输入芯片,具有精准的立体声ADC和低噪声的立体声差动高增益麦克风12输入,其型号可以为NAU8501,NAU8501处理声音信号以后,将处理后的声音信号通过I2S传送至控制器15,控制器15通过算法运算分析出该声音信号是否为鼾声信号,对该声音信号进行处理和识别,获得鼾声信号,若该声音信号为鼾声信号,可以分析出鼾声信号的鼾声强度和波形等。
在一些实施例中,该第二音频处理电路还包括第八电容C8和第九电容C9,用于对采集的声音信号进行滤波。在一些实施例中,该第二音频处理电路还包括第十电容C10和第十一电容C11,作为隔离电容,实现隔离作用。在一些实施例中,该第二音频处理电路还包括第三电感L3和第四电感L4,用于隔离交流地和直流地,其中,第八电容C8的一端分别连接第二接口CN2、第九电容C9的一端以及第十电容C10的一端,第八电容C8的另一端经第三电感L3连接交流地,第九电容C9的另一端分别连接第二接口CN2以及第十一电容C11的一端,第十电容C10的另一端连接第二音频处理芯片U3的1引脚,也为声音号的输入端,第十一电容C11的另一单连接第二音频处理芯片U3的2引脚,也为声音信号的输入端。
在一些实施例中,该第二音频处理电路还包括第十二电容C12、第十三电容C13以及第八电阻R8,第十二电容C12的一端经第三电感L3连接交流地,另一端分别连接第八电阻R8的一端和第二音频处理芯片U3的32引脚,第八电阻R8的另一端分别连接第八电容C8的一端、第九电容C9的一端以及第十电容C10的一端,第十三电容C13的一端经第三电感L3连接交流地,另一端连接第二音频处理芯片U3的32引脚。声音信号经过第十二电容C12、第十三电容C13以及第八电阻R8的滤波以后,进入第二音频处理芯片U3的32引脚,作为回采信号,第二音频处理芯片U3的32引脚为声音信号提供可编程的低噪电源偏置,该回采信号作为一个参考信号,防止1引脚采集的声音信号过大或者过小而失真。
在一些实施例中,该第二音频处理电路还包括第十四电容C14、第十五电容C15、第十六电容C16、第十七电容C17、第十八电容C18以及第十九电容C19,第十四电容C14和第十五电容C15并联于第二音频处理芯片U3的31引脚和28引脚,且,第十五电容C15连接第二音频处理芯片U3的31引脚的一端还经第四电感L4连接+3.3V电压,+3.3V为对直流地电压,第十五电容C15连接第二音频处理芯片U3的28引脚的一端经第三电感L3接交流地。
第十六电容C16和第十七电容C17并联于第二音频处理芯片U3的26引脚和24引脚,且,第十六电容C16连接第二音频处理芯片U3的26引脚的一端还经第四电感L4连接+3.3V电压,第十六电容C16连接第二音频处理芯片U3的24引脚的一端经第三电感L3接交流地。
第十八电容C18和第十九电容C19并联于第二音频处理芯片U3的12引脚和13引脚,第二音频处理芯片U3的13引脚和14引脚连接,且,第十八电容C18连接第二音频处理芯片U3的12引脚的一端还经第四电感L4连接地,第十八电容C18连接第二音频处理芯片U3的13引脚的一端接+3.3V电压。
第十四电容C14、第十五电容C15、第十六电容C16、第十七电容C17、第十八电容C18以及第十九电容C19均为电源滤波电路,用于保证为第二音频处理芯片U3供电电源的稳定,防止纹波干扰影响声音信号采集。
在一些实施例中,该第二音频处理电路还包括第二十电容C20和第二十一电容C21,第二十电容C20和第二十一电容C21并联于第二音频处理芯片U3的27引脚和24引脚,第二十电容C20连接第二音频处理芯片U3的24引脚的一端还经第三电感L3接交流地。第二十电容C20和第二十一电容C21为第二音频处理芯片U3的内部参考电压的滤波电容,实现滤波作用。
因此,该第二音频处理电路通过第二音频处理芯片U3和外围电路的处理,将处理后的声音信号通过I2S传送至控制器15,由控制器15进行接收和分析。若控制器15对该声音信号进行识别,获得鼾声信号,则分析出用户出现打鼾行为,则控制器15可以根据该鼾声信号控制升降装置16的工作状态,以调整智能床垫电路的头部倾斜角度,进而对用户实现止鼾功能。
请参阅图6,图6是本发明实施例提供的一种升降电机控制电路的电路结构示意图,如图6所示,该升降电机控制电路可被用于升降装置16中,控制器15通过控制该升降电机控制电路可以实现对智能床垫100的头部倾斜角度的调整,该升降电机控制电路包括电机驱动芯片U4、电流检测电路以及升降电机Motor,电机驱动芯片U4的2引脚和3引脚与控制器15电性连接,控制器15输出控制信号作用于电机驱动芯片U4的2引脚和3引脚,使得电机驱动芯片U4工作,驱动升降电机Motor,该控制信号可以为PWM信号。电机驱动芯片U4的8引脚和6引脚均分别与升降电机Motor工作,构成电机工作回路,使得升降电机Motor正常工作,同时,电流检测电路包括第十电阻R10,第十电阻R10串联于电机工作回路,且还与控制器15电性连接,用于采样电机工作回路的回路电流,回路电流在第十电阻R10上产生压降,该压降信号MOTOR_AD2被传送至控制器15,控制器15可以根据该压降信号MOTOR_AD2识别升降电机Motor的工作状态以及是否异常等情况。因此,当需要调整智能床垫100的头部倾斜角度时,控制器15可以通过控制信号控制电机驱动芯片U4,进而控制升降电机Motor工作以实现对应角度的调整。
在一些实施例中,请参阅图7,电源电路11中的第一DC/DC变换电路111包括第一DC芯片U5,第二稳压电路113包括第二稳压芯片U6,第二DC/DC变换电路112包括第二DC芯片U7,第一DC芯片U5、第二稳压芯片U6以及第二DC芯片U7周围还有一些芯片工作的外围电路,第一DC芯片U5的1引脚与外部电源40电性连接,其2引脚输出5V电压,外部电源40在本实施例中为24V,且该5V电压还作用于第二稳压芯片U6的3引脚以及第一稳压芯片U2的1引脚,该第二稳压芯片U6的2引脚输出3.3V电压,该3.3V电压给控制器15供电,第二DC芯片U7的1引脚与外部电源40电性连接,其2引脚输出12V电压,该12V电压可以用于给第一音频处理芯片U1供电。其中,第一DC芯片U5的型号可以为XL1509-5.0,第二DC芯片U7的型号可以为XL1509-12E1,第二稳压芯片U6的型号可以为LD1117。外围电路中的电容均为滤波作用。
在一些实施例中,分压电路114包括第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13以及第二十二电容C22,第十一电阻R11、第十二电阻R12以及第十三电阻R13串联连接,第十一电阻R11还与外部电源40电性连接,第十三电阻R13还接地,第二十二电容C22与第十三电阻R13并联连接,同时,第十二电阻R12和第十三电阻R13的共同连接点与控制器15电性连接,第十一电阻R11、第十二电阻R12以及第十三电阻R13对外部电源40电压进行分压处理,并将分压信号传送至控制器15,由控制器15进行接收和处理,根据分压信号和预设电压阈值,可以判断外部电源40是否发生异常情况,若出现异常情况,控制器15可以上报报警信息。
在一些实施例中,请参阅图8,温湿度采集电路17包括温湿度传感器,温湿度传感器经过第三接口CN3将采集的温湿度信号传送至控制器15,红外检测电路19包括红外热释电电路,其采集动态的人体信号,例如晚上用户夜起时,该红外热释电电路采集到动态人体信号,将其经过第四接口CN4传送至控制器15,控制器15可以控制夜灯打开,以为用户照明。
在一些实施例中,该智能床垫电路10包括存储芯片U8,其与控制器15电性连接,存储芯片的型号可以为W25Q64,其可以保持64M位的数据,防止突然断电后数据丢失。
夜灯驱动控制电路通过控制器15的三个端口控制夜灯驱动板的RGB红绿蓝三色灯,夜灯驱动板采用24V供电,8个灯珠一组,驱动24颗灯珠,每颗灯珠最大0.6W功率。
在一些实施例中,请参阅图9,RS485电路182包括RS485芯片U9、第十四电阻R14以及第十五电阻R15,RS485芯片U9的1引脚、2引脚、3引脚、4引脚、6引脚以及7引脚均分别与控制器15电性连接,第十四电阻R14以及第十五电阻为限流电阻,该RS485芯片U9的型号可以为YD3082,这是一款半双工通信的高速收发器,其包含一路驱动器和一路接收器,总线上最多可以接收256个收发器,1脚为接收器输出,4脚为驱动器输入,2脚和3脚控制芯片接收器输出或者驱动器输出使能,6脚为接收器同相输入和驱动器同相输出,7脚为接收器反相输入和驱动器反相输出。
在一些实施例中,请参阅图10,wifi-蓝牙电路181包括蓝牙芯片U10以及一些工作所需的外围电路,蓝牙芯片型号可以为RTL8720,控制器15可以将采集的数据以及控制命令通过该蓝牙芯片以及外围电路上传到服务器。
在一些实施例中,请继续参阅图8,该控制器15包括MCU主芯片U11,MCU主芯片周围包括一些晶振外围电路和复位电路,保证MCU主芯片稳定工作。
综上,该智能床垫电路10可以实现语音控制功能和止鼾功能,多功能结合,方便于用户的使用,同时,还可以实现红外检测功能、温湿度检测功能以及通信功能等,进一步实现多种功能,进一步方便于用户的使用。
音频芯片133在对声音信号进行处理,得到语音信号以后,不仅可以在本地进行识别,还可以进行云端识别,具体地,请参阅图11,音频芯片133用于对语音信号进行识别时的方法步骤可以包括但不限于如下步骤:
S101、获取所述语音信号;
S102、利用离线词预设模板识别所述语音信号;
S103、若利用离线词预设模板识别出所述语音信号,则基于识别出的离线词识别结果生成第一控制指令,以完成所述离线词识别结果对应的操作;
S104、若利用离线词预设模板未识别出所述语音信号,则利用唤醒词预设模板识别所述语音信号;
S105、若利用唤醒词预设模板未识别出所述语音信号,则判断所述音频芯片是否处于唤醒状态;
S106、若所述音频芯片处于唤醒状态,则向云端发送所述语音信号,以使所述云端识别所述语音信号,生成云端识别结果,并将所述云端识别结果返还至所述音频芯片;
S107、根据所述云端识别结果生成第二控制指令,以完成所述云端识别结果对应的操作。
获取语音信号以后,可以提取语音信号的语音特征,例如:语音信号的频率特征,语音信号的语音强度,语音周期、信噪比以及谐噪比等语音特征。音频芯片133预先存储有离线词预设模板和唤醒词预设模板,离线词预设模板中包含多个离线词对应的预设语音特征,离线词可以为预设设置的一些命令词或者特定词组,例如“把灯打开”、“把床垫头部抬高”或者“播放音频××××”等特定词组,音频芯片133中存储的离线词个数有限,但在不联网的情况下,若语音信号为离线词,音频芯片133可以直接在本地识别出语音信号,并根据识别结果实现语音控制功能。
因此,在获取语音信号的语音特征以后,首先利用离线词预设模板识别该语音信号,若音频芯片133在本地就可以识别出该语音信号,则基于识别出的离线词识别结果生成第一控制指令,以完成该离线词识别结果对应的操作,因此,该离线词识别结果只有在离线词预设模板识别出该语音信号时,音频芯片133才可以获取。并且,音频芯片133是否处于唤醒状态,音频芯片133均可以利用离线词预设模板对语音信号进行识别。例如:离线词预设模板识别出该语音信号的语义为“把灯打开”,音频芯片133则根据该识别结果生成对应的控制指令,控制灯打开,完成该识别结果对应的操作,实现语音控制。
若利用离线词预设模板未识别出语音信号,则利用唤醒词预设模板识别语音信号。唤醒词预设模板包含唤醒词的标准语音特征,唤醒词用于唤醒设备,设备在语音交互前先用唤醒词将其唤醒,这样设备知道接下来的话是对它说的,唤醒词可以由用户进行设置,例如:用户设置设备的唤醒词为“小溪,小溪”,那么用户发出该语音信号以后,唤醒词预设模板则可以识别出该语音信号,进而将设备唤醒。
若利用唤醒词也未识别出该语音信号,则判断音频芯片133是否处于唤醒状态,若音频芯片133已经被唤醒,处于唤醒状态,则向云端发送该语音信号,以使云端识别该语音信号,生成云端识别结果,并将云端识别结果返还至音频芯片133,由音频芯片133再根据该云端识别结果生成第二控制指令,以完成该云端识别结果对应的操作。因此,只有在音频芯片133处于唤醒状态时,才可以向云端发送语音信号,若音频芯片133未被提前唤醒,而离线词预设模板也未识别出该语音信号,唤醒词也未识别出该语音信号,则音频芯片133对该语音信号不响应,无法向云端发送语音信号。例如:语音信号为“播放歌曲××××”,首先离线词预设模板不能识别出该语音信号,且,该语音信号也不是唤醒词“小溪,小溪”,唤醒词预设模板也不能识别出该语音信号,则在音频芯片133处于唤醒状态的情况下,将该语音信号发送至云端,由云端进行识别,若云端识别出该语音信号的语义为“播放歌曲××××”,则将该歌曲以及云端识别结果发送至音频芯片133,音频芯片133再生成对应的第二控制指令,控制麦克风12或音乐播放器播放该歌曲。
综上,音频芯片133不仅能够通过音频芯片133中的离线预设模板和唤醒词预设模板进行识别语音信号,还能够在音频芯片133未能识别该语音信号时,向云端发送该语音信号,使得云端对该语音信号进行识别,语音信号不仅能在本地音频芯片133中离线识别,还能进行云端识别,识别结果更加精准,且识别方式多样,方便于用户的使用。
在一些实施例中,音频芯片133在利用离线词预设模板识别语音信号,是根据语音信号与离线词预设模板之间的匹配度,确认离线词预设模板是否识别出语音信号,具体地,请参阅图12,音频芯片133具体用于:
S1021、计算所述语音信号与所述离线词预设模板的匹配度,获得至少一个识别结果和所述识别结果对应的第一匹配度;
S1022、如果最大的所述第一匹配度大于或者等于第一预设匹配度阈值,则确认所述离线词预设模板识别出所述语音信号,并将所述第一匹配度最大的所述识别结果作为所述离线词识别结果;
S1023、如果最大的所述第一匹配度小于所述第一预设匹配度阈值,则确认所述离线词预设模板未识别出所述语音信号。
离线词预设模板中包含多个离线词对应的标准语音特征,可以将语音信号的语音特征与离线词预设模板中的多个标准语音特征进行一一比较,计算语音信号的语音特征与每一个标准语音特征的匹配度,每一个标准语音特征均表征对应离线词的语义,那么一一进行计较和计算以后,则可以获得至少一个识别结果和识别结果对应的第一匹配度,该识别结果的个数与离线词的个数对应,第一匹配度的个数也与离线词的个数对应,识别结果也表征对应的离线词以及离线词的语义。
可以从至少一个第一匹配度中选取最大的第一匹配度,若该最大的第一匹配度大于或等于第一预设匹配度阈值,则确认离线词预设模板识别出语音信号,并将第一匹配度最大的识别结果作为离线词识别结果,音频芯片133再根据该离线词识别结果生成第一控制指令。
若最大的第一匹配度小于第一预设匹配度阈值,即所有的第一匹配度均小于第一预设阈值,则确认离线词预设模板未识别出语音信号。
无论音频芯片133是否处于唤醒状态,上述步骤均可以进行,音频芯片133均可以利用离线词预设模板对语音信号进行识别。
在一些实施例中,同样是根据唤醒词预设模板与语音信号的匹配度,确定唤醒词预设模板是否识别出该语音信号。请参阅图13,音频芯片133具体用于:
S1041、计算所述语音信号与所述唤醒词预设模板的匹配度,获得第二匹配度;S1042、如果所述第二匹配度大于或等于第二预设匹配度阈值,则确认所述唤醒词预设模板识别出所述语音信号,则基于识别出的唤醒词识别结果生成第一控制指令,以完成唤醒所述控制器的操作;
S1043、如果所述第二匹配度小于所述第二预设匹配度阈值,则确认所述唤醒词预设模板未识别出所述语音信号。
一般情况下,唤醒词预设模板只包括固定的唤醒词的标准语音特征,因此,语音信号与唤醒词预设模板的匹配度个数为一个。但若用户预先存储了多个唤醒词,即可以通过多个唤醒词唤醒音频芯片133,那么唤醒词预设模板中就包含多个唤醒词的标准语音特征,第二匹配度的个数也会和唤醒词的个数相同,这时,利用唤醒词预设模板识别语音信号的方法与上述利用离线词预设模板识别语音信号的方法相同。
若唤醒词只有一个,那么就根据第二匹配度与第二预设匹配度阈值的比较,进行确定唤醒词预设模板是否识别出语音信号,若第二匹配度大于或等于第二预设匹配度阈值,则确认所述唤醒词预设模板识别出所述语音信号,则基于识别出的唤醒词识别结果生成第一控制指令,以唤醒音频芯片133,若第二匹配度小于所述第二预设匹配度阈值,则确认所述唤醒词预设模板未识别出所述语音信号。
需要说明的是,第一预设匹配度阈值和第二预设匹配度阈值均可以由用户根据需要而设置,两个预设匹配度阈值可以相同,也可以不同,例如:第一预设匹配度阈值为80%,第二预设匹配度阈值为90%。
在一些实施例中,只有语音信号的语音强度大于预设强度阈值时,才会基于识别出的离线词识别结果或者唤醒词识别结果生成第一控制指令,若语音信号的语音强度过小,即声音过小,则不对该语音信号做出响应,避免音频芯片133对所有的语音信号均响应,均进行语音控制,只对语音强度大于预设强度阈值的语音信号进行响应,可以防止一些误操作。需要说明的是,预设强度阈值可以由用户根据需要而设置。
综上,该音频芯片133不仅能够通过音频芯片133中的离线预设模板和唤醒词预设模板进行识别语音信号,还能够在音频芯片133未能识别该语音信号时,向云端发送该语音信号,使得云端对该语音信号进行识别,语音信号不仅能在本地音频芯片133中离线识别,还能进行云端识别,识别结果更加精准,且识别方式多样,方便于用户的使用。
为了更好地描述音频芯片133对语音信号的识别方式,现对该识别方法进行举例说明,具体地,请参阅图14:
S201、用户使用智能床垫时,开启语音识别模式;S202、获取语音信号,提取语音信号的语音特征,将语音信号的语音特征与离线词预设模板进行匹配,匹配结果是否为离线词?若匹配结果为离线词,则进入步骤S204;若匹配结果不是离线词,进入步骤S203;S203、将语音信号的语音特征与唤醒词预设模板进行匹配,匹配结果是否为唤醒词?若匹配结果为唤醒词,则进入步骤S204;若匹配结果不是唤醒词,进入步骤S205;S204、判断语音信号的语音强度是否大于预设强度阈值,若大于,进入步骤S207,若小于,进入步骤S208;S205、判断音频芯片是否处于唤醒状态?若处于唤醒状态,则进入步骤S206;若不处于唤醒状态,则进入步骤S208;S206、将语音信号发送至云端,由云端进行识别,并将云端识别结果返回至音频芯片,进入步骤S207;S207、根据离线词识别结果生成第一控制指令,以完成离线词识别结果对应的控制操作,或者,根据唤醒词识别结果生成第一控制指令,以唤醒音频芯片,或者,根据云端识别结果,生成第二控制指令,以完成该云端识别结果对应的控制操作;S208、结束此次语音识别过程。在一些实施例中,控制器15对声音信号进行识别,若得到鼾声信号,则进行止鼾操作,具体地,控制器15进行止鼾操作时,请参阅图15,可以包括但不限于如下步骤:
S301、获取所述智能床垫的头部倾斜角度,根据所述头部倾斜角度确定所述智能床垫的工作状态,所述工作状态包括止鼾状态,所述止鼾状态用于表征所述智能床垫已完成首次止鼾操作;
若用户在智能床垫100睡眠时,产生了鼾声,控制器15可以控制智能床垫100执行首次止鼾操作,通过控制升降装置16的工作状态,以调整智能床垫100的头部倾斜角度来进行止鼾,一般情况下,使得智能床垫100的头部倾斜角度增加达到止鼾的目的。首次止鼾操作完成以后,智能床垫100不会为平整床垫,其头部有一定角度的倾斜。
因此,控制器15在发出控制信号进行调整智能床垫100的头部倾斜角度时,会对该头部倾斜角度进行记录,再根据记录的倾斜角度确定智能床垫100的工作状态,其工作状态包括止鼾状态和未止鼾状态,具体地,在一些实施例中,若所述头部倾斜角度大于第一角度,则确定智能床垫100目前的工作状态处于止鼾状态,其中,第一角度可以为零度或者其他较小的角度,头部倾斜角度为零度或较小的角度时,代表智能床垫100处于平整状态或接近平整状态。若头部倾斜角度大于第一角度,则代表智能床垫100已完成了首次止鼾操作,对智能床垫100的角度进行了调整。若所述所述头部倾斜角度小于或等于所述第一角度,确定所述智能床垫100的工作状态目前处于未止鼾状态,智能床垫100还未进行止鼾操作,还未进行相应的调整。
S302、若处于所述止鼾状态且存在所述鼾声信号,则根据所述鼾声信号以及预设条件,控制所述升降装置的工作状态,以调整所述智能床垫的头部倾斜角度。
若确定智能床垫100已经完成了首次止鼾操作,则目前处于止鼾状态,若仍然存在鼾声,则控制器15控制升降装置16,再次执行相应止鼾操作,实现止鼾功能。
综上所述,该控制器15不仅能够通过调整智能床垫100的头部倾斜角度实现止鼾功能,还能够在完成首次止鼾操作且仍然存在鼾声信号时,继续对智能床垫100的头部倾斜角度进行再次调整,以进一步地进行止鼾操作,使得止鼾效果更好。
在一些实施例中,所述预设条件包括第一预设时长和第一预设角度,请参阅图16,控制器15具体用于:S3021、连续获取所述鼾声信号,判断所述鼾声信号的持续时长是否超过所述第一预设时长;S3022、若超过,获取所述智能床垫的当前头部倾斜角度,判断所述智能床垫的当前头部倾斜角度是否小于所述第一预设角度;S3023、若小于,控制所述升降装置的工作状态,以调整所述智能床垫的头部倾斜角度从所述当前头部倾斜角度增加第二预设角度。
在止鼾状态下,代表智能床垫100的头部已经进行了倾斜角度调整,若仍然存在鼾声信号,则在止鼾状态进行相应的止鼾操作。首先,对鼾声信号的持续时长进行判断,若超过第一预设时长且智能床垫100的当前头部倾斜角度小于第一预设角度,则代表鼾声持续存在时间较长,鼾声还较为严重,并且还可以继续控制升降装置16的工作状态,继续调整智能床垫100的头部倾斜角度,将其从当前头部倾斜角度升高第二预设角度,以实现对鼾声信号的继续止鼾。若鼾声信号的持续时长未超过第一预设时长,则代表鼾声信号持续存在时间较短,趋近无鼾声状态,则控制器15结束本循环下的止鼾操作,再次开启下一次循环的判断和止鼾操作。同时,智能床垫100的头部倾斜角度具有一定的限制,若太大,则会使得用户头部过高,睡眠姿态不好,因此,智能床垫100的头部倾斜角度不能超过第一预设角度,若其当前头部倾斜角度大于或等于第一预设角度,则控制器15同样会结束本循环下的止鼾操作,再次开启下一次循环的判断和止鼾操作。
需要说明的是,第一预设时长、第一预设角度以及第二预设角度可以根据用户需要而设置,在本发明实施例中,其分别可以为2min、25°以及5°。即在完成首次止鼾操作以后,智能床垫100处于止鼾状态,若仍然存在鼾声,且鼾声的持续时长超过2min,则再判断智能床垫100的头部倾斜角度是否小于25°,若小于,则调整智能床垫100的头部倾斜角度从当前头部倾斜角度增加5°,使得智能床垫100的头部抬高5°,进一步进行止鼾操作,实现止鼾功能。
因此,控制器15不仅能够通过调整智能床垫100的头部倾斜角度实现止鼾功能,还能够在完成首次止鼾操作且仍然存在鼾声信号时,继续对智能床垫100的头部倾斜角度进行再次调整,以进一步地进行止鼾操作,使得止鼾效果更好。
在一些实施例中,请参阅图17,控制器15还用于:S303、若所述智能床垫处于所述止鼾状态且不存在所述鼾声信号,判断所述鼾声信号停止的持续时长是否超过第二预设时长;S304、若超过,控制所述升降装置的工作状态,以调整所述智能床垫的头部倾斜角度降至所述第一角度,且进入所述未止鼾状态。
若鼾声信号停止的持续时长超过第二预设时长,则代表鼾声信号已经消除,且已经停止且停止了较长时间,在较长时间段内都不存在鼾声信号,则控制升降装置16的工作状态,将智能床垫100的头部倾斜角度调回至第一角度,即使得智能床垫100处于平整状态或接近平整状态,更好地符合用户的睡眠姿态以及用户的睡眠习惯。需要说明的是,第二预设时长可以根据用户需要而设置,在本发明实施例中,其可以为10min。若第一角度为零度,即在鼾声信号消除以后,且停止时间已经超过了10min,则将智能床垫100的头部倾斜角度降为零度,使得智能床垫100恢复至刚开始的平整状态,更加符合用户的睡眠姿态,使得用户的睡眠效果更好。
在一些实施例中,请参阅图18,该控制器15还用于:S305、若所述智能床垫处于所述未止鼾状态,确定是否存在所述鼾声信号;S306、若不存在所述鼾声信号,则返回至所述根据所述头部倾斜角度确定所述智能床垫的工作状态的步骤;S307、若存在所述鼾声信号,则根据所述鼾声信号以及预设模板,确定所述鼾声信号的鼾声等级;S308、根据所述鼾声等级控制所述升降装置的工作状态,以调整所述智能床垫的头部倾斜角度。
若所述智能床垫100处于未止鼾状态,则代表该智能床垫100还未进行首次止鼾操作。若在初始阶段,用户开启止鼾模式,智能床垫100开始执行止鼾模式下的相关功能,此时,智能床垫100是处于未止鼾状态的,在未止鼾状态下,若用户出现了打鼾行为,有鼾声信号的存在,则再根据该鼾声信号以及预设模板,确定鼾声信号的鼾声等级。预设模板是预先存储于控制器15的,在开启止鼾模式以后,存在鼾声信号以后,控制器15可以调取预设模板,用于与目前的鼾声信号的具体数值进行比对和分析,为目前的鼾声信号进行确定对应的鼾声等级。
预设模板包括多个,不同的鼾声等级对应不同的预设模板,判断鼾声信号符合哪一个预设模板,则确定鼾声信号处于对应的鼾声等级,在一些实施例中,具体地,所述鼾声信号包括鼾声强度和鼾声波形,所述预设模板包括第一预设模板、第二预设模板以及第三预设模板,若所述鼾声强度以及所述鼾声波形符合所述第一预设模板,确定所述鼾声信号的鼾声等级为第一等级;若所述鼾声强度以及所述鼾声波形符合所述第二预设模板,确定所述鼾声信号的鼾声等级为第二等级;若所述鼾声强度以及所述鼾声波形符合所述第三预设模板,确定所述鼾声信号的鼾声等级为第三等级。一般情况下,鼾声强度越大,鼾声等级越高。
控制器15在接收到鼾声信号以后,对其进行算法处理,得到鼾声强度和鼾声波形,具体地,可以针对鼾声信号的数据进行傅里叶变换处理,将数据转换成模拟信号,得到鼾声信号的波形,再根据该鼾声信号的波形以及幅值确定对应的鼾声等级。因此,该控制器15可以在未止鼾状态下且存在鼾声信号的情况下,将鼾声信号进行鼾声等级的确定,以根据鼾声等级控制升降装置16的工作状态,以调整智能床垫100的头部倾斜角度,进行针对该鼾声等级的止鼾操作,针对性强,止鼾效果好。
在一些实施例中,根据鼾声等级进行针对该鼾声等级的止鼾操作,具体包括:
S3081、若所述鼾声信号的鼾声等级为所述第一等级,控制所述升降装置的工作状态,以调整所述智能床垫的头部倾斜角度从所述第一角度升高至第二角度;S3082、若所述鼾声信号的鼾声等级为所述第二等级,控制所述升降装置的工作状态,以调整所述智能床垫的头部倾斜角度从所述第一角度升高至第三角度;S3083、若所述鼾声信号的鼾声等级为所述第三等级,控制所述升降装置的工作状态,以调整所述智能床垫的头部倾斜角度从所述第一角度升高至第四角度。不同的鼾声等级,升高的角度不同,一般情况下,鼾声等级越高,升高的角度越大,即,第四角度大于第三角度,第三角度大于第二角度。鼾声等级越高,代表鼾声越重,则智能床垫100的头部倾斜角度抬高的角度越大。需要说明的是,第二角度、第三角度以及第四角度可以根据用户需要而设置,在本发明实施例中,其可以分别为10°、15°以及20°。针对该鼾声等级进行对应的止鼾操作以后,即不同的鼾声等级,将智能床垫100的头部倾斜角度从第一角度抬高不同的角度以后,智能床垫100则进入止鼾状态,若在止鼾状态下,仍然存在鼾声,则继续对鼾声信号进行止鼾操作,即继续对智能床垫100的头部倾斜角度进行对应的调整,实现止鼾功能。
为了更好地描述该止鼾方法,现对该止鼾方法进行举例说明,具体地:
1)用户躺在智能床垫100睡眠,开启止鼾模式;2)获取智能床垫100的头部倾斜角度,根据所述头部倾斜角度判断智能床垫100是否处于止鼾状态?若处于,进入止鼾状态下的止鼾子流程;否则,进入未止鼾状态下的子流程;
(1)止鼾状态子流程:1)判断是否存在鼾声?若存在,进入下一步骤;否则进入步骤5);2)连续获取鼾声信号,判断鼾声信号的持续时长是否超过2min?若超过,进入下一步骤;否则,执行步骤7);3)判断智能床垫100的头部倾斜角度是否小于25度?若小于,进入下一步骤;否则,执行步骤7);4)调整升降装置16的工作状态,将智能床垫100的头部倾斜角度从当前头部倾斜角度增加5度,再执行步骤7);5)若不存在鼾声信号,判断鼾声信号停止时长是否超过10min?如果是,执行下一步;否则,执行步骤7);6)将智能床垫100的头部倾斜角度从当前头部角度调回至第一角度,并进入未止鼾状态;7)退出止鼾状态子流程,结束止鼾操作,重新开始智能床垫100是否处于止鼾状态的判断。
(2)未止鼾状态子流程:1)判断是否存在鼾声?若存在,进入下一步骤;否则进入步骤6);2)获取鼾声信号,根据鼾声信号确定鼾声等级;3)若鼾声等级为第一等级,将智能床垫100的头部倾斜角度从0度抬高10度,进入止鼾状态,再执行步骤6);4)若鼾声等级为第二等级,将智能床垫100的头部倾斜角度从0度抬高15度,进入止鼾状态,再执行步骤6);5)若鼾声等级为第三等级,将智能床垫100的头部倾斜角度从0度抬高20度,进入止鼾状态,再执行步骤6);6)退出未止鼾状态子流程,结束止鼾操作,重新开始智能床垫100是否处于止鼾状态的判断。因此,该控制器15不仅能够通过调整智能床垫100的头部倾斜角度实现止鼾功能,还能够在完成首次止鼾操作且仍然存在鼾声信号时,继续对智能床垫100的头部倾斜角度进行再次调整,以进一步地进行止鼾操作,使得止鼾效果更好。
综上所述,该智能床垫电路10可以实现语音控制功能和止鼾功能,多功能结合,方便于用户的使用,同时,还可以实现红外检测功能、温湿度检测功能以及通信功能等,进一步实现多种功能,方便于用户使用。
需要说明的是,在上述各个实施例中,上述各步骤之间并不必然存在一定的先后顺序,本领域普通技术人员,根据本发明实施例的描述可以理解,不同实施例中,上述各步骤可以有不同的执行顺序,亦即,可以并行执行,亦可以交换执行等等。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;在本发明的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化,为了简明,它们没有在细节中提供;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范围。

Claims (10)

1.一种智能床垫电路,应用于智能床垫,其特征在于,所述智能床垫电路包括:
麦克风,用于采集声音信号;
语音识别电路,与所述麦克风电性连接,用于对所述声音信号进行处理得到语音信号,并对所述语音信号进行识别获得识别结果;
鼾声识别电路,与所述麦克风电性连接,用于处理所述声音信号;
电源电路,分别与外部电源、所述语音识别电路和所述鼾声识别电路电性连接,用于向所述语音识别电路和所述鼾声识别电路提供电源;以及,
控制器,分别与所述语音识别电路、所述鼾声识别电路、所述电源电路以及升降装置电性连接,所述电源电路还用于向所述控制器提供电源,所述控制器用于根据所述识别结果控制所述智能床垫,且,还用于对所述声音信号进行识别,获得鼾声信号,并根据所述鼾声信号控制所述升降装置的工作状态,以调整所述智能床垫的头部倾斜角度。
2.根据权利要求1所述的智能床垫电路,其特征在于,所述语音识别电路包括音频存储电路、第一音频处理电路、第一稳压电路以及音频芯片;
所述音频存储电路与所述音频芯片的第一端电性连接,用于向所述音频芯片提供音频信号;
所述第一音频处理电路与所述音频芯片的第二端电性连接,用于接收和处理所述音频信号;以及,
所述音频芯片的第三端还与所述麦克风电性连接,所述音频芯片的第四端还与所述控制器电性连接,所述音频芯片用于处理和识别所述语音信号,并将所述识别结果传送至所述控制器;
所述第一稳压电路分别与所述电源电路和所述音频芯片的第五端电性连接,用于对所述电源电路输出的电压信号进行稳压,并对所述音频芯片供电。
3.根据权利要求2所述的智能床垫电路,其特征在于,所述音频芯片用于:获取所述语音信号;
利用离线词预设模板识别所述语音信号;
若利用离线词预设模板识别出所述语音信号,则基于识别出的离线词识别结果生成第一控制指令,以完成所述离线词识别结果对应的操作;
若利用离线词预设模板未识别出所述语音信号,则利用唤醒词预设模板识别所述语音信号;
若利用唤醒词预设模板未识别出所述语音信号,则判断所述音频芯片是否处于唤醒状态;
若所述音频芯片处于唤醒状态,则向所述云端发送所述语音信号,以使所述云端识别所述语音信号,生成云端识别结果,并将所述云端识别结果返还至所述音频芯片;
根据所述云端识别结果生成第二控制指令,以完成所述云端识别结果对应的操作。
4.根据权利要求1所述的智能床垫电路,其特征在于,所述鼾声识别电路包括第二音频处理电路,所述第二音频处理电路分别与所述麦克风和所述控制器电性连接,用于接收和处理所述声音信号。
5.根据权利要求4所述的智能床垫电路,其特征在于,所述控制器还用于:
获取所述智能床垫的头部倾斜角度,根据所述头部倾斜角度确定所述智能床垫的工作状态,所述工作状态包括止鼾状态,所述止鼾状态用于表征所述智能床垫已完成首次止鼾操作;
若处于所述止鼾状态且存在所述鼾声信号,则根据所述鼾声信号以及预设条件,控制所述升降装置的工作状态,以调整所述智能床垫的头部倾斜角度。
6.根据权利要求5所述的智能床垫电路,其特征在于,所述工作状态还包括未止鼾状态,所述控制器具体用于:
若所述所述头部倾斜角度大于第一角度,确定所述智能床垫的工作状态为所述止鼾状态;
若所述所述头部倾斜角度小于或等于所述第一角度,确定所述智能床垫的工作状态为未止鼾状态。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的智能床垫电路,其特征在于,所述电源电路包括第一DC/DC变换电路、第二DC/DC变换电路以及第二稳压电路;
所述第一DC/DC变换电路的输入端与所述外部电源电性连接,所述第一DC/DC变换电路的输出端分别与所述第二稳压电路和所述语音识别电路电性连接,用于对所述外部电源电压进行降压;
所述第二稳压电路分别与所述第一DC/DC变换电路的输出端以及所述控制器的供电端电性连接,用于向所述控制器提供稳定电源;
所述第二DC/DC变换电路的输入端与所述外部电源电性连接,所述第二DC/DC变换电路的输出端与所述鼾声识别电路电性连接,用于向所述鼾声识别电路提供稳定电源。
8.根据权利要求1-6任意一项所述的智能床垫电路,其特征在于,所述电源电路还包括分压电路,分别与所述外部电源和所述控制器电性连接,用于对所述外部电源电压进行分压,得到分压信号,并将所述分压信号传送至所述控制器,以使所述控制器根据所述分压信号确定所述外部电源是否异常。
9.根据权利要求1-6任意一项所述的智能床垫电路,其特征在于,所述智能床垫电路还包括温湿度采集电路,与所述控制器电性连接,用于采集所述智能床垫所处环境的温湿度信号;和/或,
所述智能床垫电路还包括红外检测电路,与所述控制器电性连接,用于检测所述智能床垫所述环境中的活物。
10.根据权利要求1-6任意一项所述的智能床垫电路,其特征在于,所述智能床垫电路还包括通信电路,与所述控制器电性连接,用于传输通信数据和控制指令。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113380257A (zh) * 2021-06-08 2021-09-10 深圳市同行者科技有限公司 多端智能家居的响应方法、装置、设备及存储介质

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