CN112201233A

CN112201233A - 一种智能家居设备的语音控制方法、系统、设备及计算机存储介质

Info

Publication number: CN112201233A
Application number: CN202010903273.2A
Authority: CN
Inventors: 沈澈
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-09-01
Filing date: 2020-09-01
Publication date: 2021-01-08

Abstract

本发明提供一种智能家居设备的语音控制方法、系统、设备及计算机存储介质，该方法包括：接收语音采集设备发送的用户语音信息；对用户语音信息进行语音识别处理，得到用户的声纹信息、目标设备类型和目标操作；在预存的数据库中查找与目标设备类型匹配的用户习惯信息，将查询到的用户习惯信息与用户的声纹信息进行匹配，得到与用户的声纹信息相对应的目标用户习惯信息；根据目标用户习惯信息和目标操作控制目标智能家居设备执行习惯操作。本发明通过识别用户语音消息中的目标设备类型，通过目标设备类型在预存的数据库中匹配到对应的用户习惯信息，通过识别用户的声纹信息确定目标用户习惯信息，从而为当前用户提供定制化的服务。

Description

一种智能家居设备的语音控制方法、系统、设备及计算机存储介质

技术领域

本发明涉及智能家居技术领域，具体涉及一种智能家居设备的语音控制方法、系统、设备及计算机存储介质。

背景技术

随着智能家居的快速发展，各种各样的智能家居设备进入千家万户，比如，智能照明设备、智能电视以及智能空调等等。在使用该类智能家居设备的过程中，为了操作方便，用户可以通过语音来控制该类智能家居设备。比如，用户可以通过语音“打开空调”来控制智能空调的打开。

与此同时，随着技术的发展、社会的进步，人们的需求也逐渐定制化，对于智能家居来说，使用智能家居设备的乘员都比较固定，通常都为家庭内部成员，而每位家庭成员都有各自的习惯和需求，例如在夏季，男性对冷热的承受能力较强，空调设置的温度较低，老年人、儿童和女性的体质较弱，空调设置的温度较高。若智能家居能够针对当前家庭成员提供定制化服务，将极大提高家庭成员的用户体验。

发明内容

本发明的目的在于提出一种智能家居设备的语音控制方法、系统、设备及计算机存储介质，解决现有的智能家居无法为家庭成员提供定制化服务的问题。

本发明提供一种智能家居设备的语音控制方法，包括以下步骤：

接收语音采集设备发送的用户语音信息；

对所述用户语音信息进行语音识别处理，得到所述用户的声纹信息、目标设备类型和目标操作，所述目标设备类型为目标智能家居设备的类型，所述目标操作为通过所述用户语音信息控制所述目标智能家居设备所执行的操作；

在预存的数据库中查找与所述目标设备类型匹配的用户习惯信息库，得到与所述用户的声纹信息相对应的目标用户习惯信息；

根据所述目标用户习惯信息和所述目标操作控制目标智能家居设备执行习惯操作。

根据本发明提出的智能家居设备的语音控制方法，具有以下有益效果：本发明通过识别用户语音消息中的目标设备类型，通过目标设备类型在预存的数据库中匹配到对应的用户习惯信息，然后再通过识别用户的声纹信息，来确定对应的目标用户习惯信息，根据获取到的目标用户习惯信息来控制目标智能家居设备执行习惯操作，从而可以为当前用户提供定制化的服务，显著的提高家庭成员的用户体验。

另外，根据本发明提供的智能家居设备的语音控制方法，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，在所述用户习惯信息库中查询与所述用户的声纹信息匹配的用户习惯信息，得到与所述用户的声纹信息相对应的目标用户习惯信息的步骤具体包括：

基于预设年龄模型对识别到的所述用户的声纹信息进行分析以获取所述用户的年龄；

将所述用户的年龄在多个预设的年龄阈值区间进行匹配，所述多个预设的年龄阈值分别被设置了对应的用户习惯信息；

当所述用户的年龄与所述多个预设的年龄阈值区间中任一年龄阈值区间匹配时，将所述年龄阈值区间对应的用户习惯信息确定为所述用户的年龄匹配的用户习惯信息；

将得到的所述用户的年龄匹配的用户习惯信息与所述用户的声纹信息进行匹配，得到与所述用户的声纹信息相对应的目标用户习惯信息。

进一步地，所述用户习惯信息根据所述多个预设的年龄阈值区间划分成老年用户习惯信息、中年用户习惯信息和儿童用户习惯信息。

进一步地，在所述用户习惯信息库中查询与所述用户的声纹信息匹配的用户习惯信息的具体步骤为：

在所述预存的数据库中查询是否存在与所述用户的声纹信息对应的用户信息；

若查询到任一所述用户信息，则获取所述用户信息对应的所述用户习惯信息。

进一步地，若未查询到任一所述用户信息，则输出用户信息录入提示消息，并将接收到的当前用户信息与对应的声纹信息的对应关系存储在所述预存的数据库中。

本发明还提供一种智能家居设备的语音控制系统，包括：

采集模块，用于接收语音采集设备发送的用户语音信息；

识别模块，用于对所述用户语音信息进行语音识别处理，得到所述用户的声纹信息、目标设备类型和目标操作，所述目标设备类型为目标智能家居设备的类型，所述目标操作为通过所述用户语音信息控制所述目标智能家居设备所执行的操作；

匹配模块，用于在预存的数据库中查找与所述目标设备类型匹配的用户习惯信息库，得到与所述用户的声纹信息相对应的目标用户习惯信息；

执行模块，用于根据所述目标用户习惯信息和所述目标操作控制目标智能家居设备执行习惯操作

进一步地，所述匹配模块具体用于：

进一步地，所述系统还包括：

查询模块，用于在所述预存的数据库中查询是否存在与所述用户的声纹信息对应的用户信息；

获取模块，用于若查询到任一所述用户信息，则获取所述用户信息对应的所述用户习惯信息。

本发明还提供一种智能家居设备的语音控制设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上所述的方法。

本发明还提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上所述的方法。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明第一实施例的智能家居设备的语音控制方法的流程图；

图2是本发明第一实施例的步骤S103的流程图；

图3是本发明第二实施例的智能家居设备的语音控制系统的结构框图；

具体实施方式

为使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

本发明提供一种智能家居设备的语音控制方法，应用在智慧家庭生态系统中，所述智慧家庭生态系统包括智能家居网关、语音采集设备和多个智能家居设备，语音采集设备与智能家居网关之间通过无线(zigbee2.0/3.0，wifi2，4G/5G，蓝牙)或有线(485总线)的方式进行通讯，智能家居设备与智能家居网关之间也通过无线或有线的方式进行通讯，当用户想要通过语音控制某个智能家居设备时，用户发出语音信息，然后由语音采集设备采集用户发出的语音信息，当语音采集设备采集到用户发出的语音信息时，将该语音信息发送给智能家居网关。

请参照图1所示，本发明的第一实施例提供一种智能家居设备的语音控制方法，包括以下步骤：

步骤S101、接收语音采集设备发送的用户语音信息；

需要说明的是，语音采集设备可以为麦克风或安装有麦克风的移动终端，多个智能家居设备可以为智能照明、智能电视和智能空调等，以智能空调为例，夏天在家，用户想要通过语音控制智能空调时，用户说出“打开空调”，该语音采集设备采集到该用户发出的语音消息，并将该语音消息发送给智能家居网关。

步骤S102、对所述用户语音信息进行语音识别处理，得到所述用户的声纹信息、目标设备类型和目标操作，所述目标设备类型为目标智能家居设备的类型，所述目标操作为通过所述用户语音信息控制所述目标智能家居设备所执行的操作；

当智能家居网关接收到语音采集设备发送的语音信息时，为了确定用户的身份、用户想要控制的智能家居设备以及对要控制的智能家居设备执行的操作，智能家居网关对语音信息进行识别处理。

声纹信息是指能惟一识别某人或某物的声音特征，是用电声学仪器显示的携带言语信息的声波频谱。声纹信息包括多个声纹特征，例如，声学特征、词法特征、韵律特征、语言特征和通道特征。由于每个人的声道、口腔和鼻腔也具有个体的差异性，个体的差异性都会导致发声气流的改变，造成音质、音色的差别。因此，声纹信息同指纹一样具有身份识别的作用。根据预设的语音识别算法，可以识别语音信息中用户的声纹信息。

具体的，当智能家居网关接收到的语音信息为“打开空调”，智能家居网关将关键词“空调”确定为目标设备类型，并将关键词“打开”确定为目标操作。

步骤S103、在预存的数据库中查找与所述目标设备类型匹配的用户习惯信息库，得到与所述用户的声纹信息相对应的目标用户习惯信息；

用户习惯信息包括空调温度设置信息，灯照强度设置信息和电视机音量以及亮度设置信息等，以所述目标设备类型为空调为例，在一个三代同堂的家庭中，包括小明的祖父母，小明的父母和小明，可以理解的，人的舒适感取决于人体的热平衡，影响人的热平衡的因素有很多，例如个人的生活习惯、人的年龄和健康状况等，因此，针对祖父母、父母和儿童对于空调的温度需求是不一样的，例如祖父母习惯将空调温度设置为28℃，父母习惯将空调温度设置为24℃，小明习惯将空调温度设置为26℃。

可以理解的，现有的智能照明装置是可以调节灯光的亮度的，对于不同年龄的人对灯光的光线需求不同，孩子往往不需要太亮的环境，所以也不能使用过亮的光环境。而年纪越大，晶状体会越混浊，太暗的光线环境下往往视力不好，因此祖父母需要更高的灯光亮度。

在智能家居网关的数据库中预存每个家庭成员的声纹特征信息，以用于区分每个家庭成员，以及根据该声纹特征信息作为索引，对应存储有每个家庭成员使用智能家居设备的用户习惯信息。当智能家居网关识别到目标设备类型为空调时，根据空调为索引，在预存的数据库中查找到空调对应的用户习惯信息，所述用户习惯信息包括各个家庭成员(祖父母、父母和小明)使用空调的习惯信息，再根据用户的声纹信息确定具体是哪个家庭成员发出的语音信息，例如是小明发出的语音消息，最终确定将小明的用户习惯信息作为目标用户习惯信息。

步骤S104、根据所述目标用户习惯信息和所述目标操作控制目标智能家居设备执行习惯操作

在本实施例中，确定将小明使用空调的用户习惯信息作为目标用户习惯信息，智能家居网关将空调打开，并按照小明使用空调的习惯将空调的温度自动设置为26℃，从而可以为当前用户提供定制化的服务，显著的提高家庭成员的用户体验。

如图2所示，作为一个具体的示例，在所述用户习惯信息库中查询与所述用户的声纹信息匹配的用户习惯信息，得到与所述用户的声纹信息相对应的目标用户习惯信息的步骤包括以下子步骤：

步骤S201、基于预设年龄模型对识别到的所述用户的声纹信息进行分析以获取所述用户的年龄；

当提取到该用户的声纹信息后，智能家居网关可以将识别到的所述用户的声纹信息量化为对应的声音特征向量，然后将该声音特征向量作为输入数据，输入到预设年龄模型中进行计算，来获取与该用户的声音特征匹配的年龄估计值。需要说明的是采用预设年龄模型对用户的声纹信息分析得到用户的年龄为现有技术。

步骤S202、将所述用户的年龄在多个预设的年龄阈值区间进行匹配，所述多个预设的年龄阈值分别被设置了对应的用户习惯信息；

在本实施例中，预设的年龄阈值区间包括6～18岁，18～50岁以及50～70岁，6～18岁对应的是儿童用户习惯信息，18～50岁对应的是中年用户习惯信息，50～70岁对应的是老年用户习惯信息，即所述用户习惯信息根据所述多个预设的年龄阈值区间划分成老年用户习惯信息、中年用户习惯信息和儿童用户习惯信息，老年用户习惯信息包括祖父母的习惯信息，中年用户习惯信息包括父母的习惯信息，儿童用户习惯信息包括小明的习惯信息，当分析获得的用户的年龄为10岁，属于6～18岁年龄区间，确定出该用户为儿童用户，直接查询儿童用户习惯信息。

步骤S203、当所述用户的年龄与所述多个预设的年龄阈值区间中任一年龄阈值区间匹配时，将所述年龄阈值区间对应的用户习惯信息确定为所述用户的年龄匹配的用户习惯信息；

步骤S204、将得到的所述用户的年龄匹配的用户习惯信息与所述用户的声纹信息进行匹配，得到与所述用户的声纹信息相对应的目标用户习惯信息。

当确定该用户为儿童用户时，可以直接在儿童用户习惯信息查询对应的用户，无需在所有的用户习惯信息中查询该儿童用户，从而提高查询速率。

在本实施例中，所述将查询到的所述用户习惯信息与所述用户的声纹信息进行匹配的步骤包括：

S1031、在所述预存的数据库中查询是否存在与所述用户的声纹信息对应的用户信息；

预存的数据库中存储有用户的声纹信息和用户信息的对应关系，以及用户信息和用户习惯信息的对应关系，当以所述用户的声纹信息作为索引，可以查询到声纹信息对应具体是哪个用户，再根据用户信息查询到该用户习惯信息。

S1032、若查询到任一所述用户信息，则获取所述用户信息对应的所述用户习惯信息。

S1033、若未查询到任一所述用户信息，则输出用户信息录入提示消息，并将接收到的当前用户信息与对应的声纹信息的对应关系存储在所述预存的数据库中。

可以理解的，有客人来到家中做客，客人发出语音信息，先对所述用户语音信息进行语音识别处理，得到目标设备类型和目标操作，在预存的数据库中查找与所述目标设备类型匹配的用户习惯信息库，由于预存的数据库中不存在该客人的用户习惯信息，获取不到目标用户习惯信息，此时输出用户信息录入提示消息，提示用户录入声纹，同时通过该用户的声纹信息识别该用户的年龄，例如，该用户的年龄属于50～70岁，则根据老年用户习惯信息来控制目标智能家居执行目标操作，将空调打开并设置为28℃。

请参照图3所示，本发明的第二实施例提供一种智能家居设备的语音控制系统，所述系统包括：

采集模块10，用于接收语音采集设备发送的用户语音信息；

识别模块20，用于对所述用户语音信息进行语音识别处理，得到所述用户的声纹信息、目标设备类型和目标操作，所述目标设备类型为目标智能家居设备的类型，所述目标操作为通过所述用户语音信息控制所述目标智能家居设备所执行的操作；

匹配模块30，用于在预存的数据库中查找与所述目标设备类型匹配的用户习惯信息库，得到与所述用户的声纹信息相对应的目标用户习惯信息；

执行模块40，用于根据所述目标用户习惯信息和所述目标操作控制目标智能家居设备执行习惯操作。

在本实施例中，所述匹配模块具体用于：

在本实施例中，所述系统还包括：

输入模块，用于若未查询到任一所述用户信息，则输出用户信息录入提示消息，并将接收到的当前用户信息与对应的声纹信息的对应关系存储在所述预存的数据库中。

此外，本发明的实施例还提供一种智能家居设备的语音控制设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述各实施例的方法的步骤。

此外，本发明的实施例还提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述各实施例的方法的步骤。

综上所述，本发明提供一种智能家居设备的语音控制方法、系统、设备及计算机存储介质，有益效果在于：本发明通过识别用户语音消息中的目标设备类型，通过目标设备类型在预存的数据库中匹配到对应的用户习惯信息，然后再通过识别用户的声纹信息，来确定对应的目标用户习惯信息，根据获取到的目标用户习惯信息和目标操作来控制目标智能家居设备执行习惯操作，从而可以为当前用户提供定制化的服务，显著的提高家庭成员的用户体验。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种智能家居设备的语音控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

接收语音采集设备发送的用户语音信息；

在预存的数据库中查找与所述目标设备类型匹配的用户习惯信息库，在所述用户习惯信息库中查询与所述用户的声纹信息匹配的用户习惯信息，得到与所述用户的声纹信息相对应的目标用户习惯信息；

根据所述目标用户习惯信息和所述目标操作控制所述目标智能家居设备执行习惯操作。

2.根据权利要求1所述的智能家居设备的语音控制方法，其特征在于，在所述用户习惯信息库中查询与所述用户的声纹信息匹配的用户习惯信息，得到与所述用户的声纹信息相对应的目标用户习惯信息的步骤具体包括：

3.根据权利要求2所述的智能家居设备的语音控制方法，其特征在于，所述用户习惯信息根据所述多个预设的年龄阈值区间划分成老年用户习惯信息、中年用户习惯信息和儿童用户习惯信息。

4.根据权利要求1所述的智能家居设备的语音控制方法，其特征在于，在所述用户习惯信息库中查询与所述用户的声纹信息匹配的用户习惯信息的具体步骤为：

5.根据权利要求4所述的智能家居设备的语音控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

若未查询到任一所述用户信息，则输出用户信息录入提示消息，并将接收到的当前用户信息与对应的声纹信息的对应关系存储在所述预存的数据库中。

6.一种智能家居设备的语音控制系统，其特征在于，包括：

采集模块，用于接收语音采集设备发送的用户语音信息；

7.根据权利要求6所述的智能家居设备的语音控制系统，其特征在于，所述匹配模块具体用于：

8.根据权利要求6所述的智能家居设备的语音控制系统，其特征在于，所述系统还包括：

9.一种智能家居设备的语音控制设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-5任意一项所述的方法。

10.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-5任意一项所述的方法。