CN202464970U - 一种人机语音交互装置及电梯 - Google Patents

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吴金勇
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Abstract

本实用新型适用于智能电梯领域，提供了一种人机语音交互装置及电梯；人机语音交互装置包括：与电梯控制模块连接用于实现指令码的识别与控制的主控模块，与所述主控模块连接用于实现语音采集、指令码生成和语音播报的语音模块；以及与所述主控模块连接，用于显示电梯运行状态的显示模块。采用本实用新型提供的人机语音交互装置，人只需通过语音就能实现电梯楼层的选择、电梯上下行和电梯门的开和关等动作；解决了现有技术中智能电梯需要通过手进行直接操作而显得不够智能化和人性化的问题。

Description

一种人机语音交互装置及电梯
技术领域
本实用新型属于智能电梯领域，尤其涉及一种人机语音交互装置及电梯。
背景技术
随着智慧城市建设的兴起，轿厢式楼宇电梯在小区、写字楼等中高层建筑中已经普及；电梯的智能化、人性化却有滞后，尽管一些高档小区、住宅和写字楼中的电梯有智能化和人性化的设计；但仍存在以下不足：(1)部分电梯配有语音报站，语音公告等语音模块，但功能单调，不能实现人和电梯之间的语音交互；(2)在人性化设计方面，部分电梯实现了盲人通过手触摸电梯按钮，电梯语音播报楼层等信息的功能，但是允许盲人操作的时间明显不够；(3)在人机交互方面，部分电梯可以实现人通过触摸屏操作达到与电梯的交互，但仍没有脱离手的操作，对于不方便用手的情况下仍显不足。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种人机语音交互装置，旨在解决现有的智能电梯需要通过手进行直接操作导致不够智能化和人性化的问题。
本实用新型是这样实现的，一种人机语音交互装置，包括：与电梯控制模块连接，用于实现指令码的识别与控制的主控模块，与所述主控模块连接，用于实现语音采集、指令码生成和语音播报的语音模块；以及与所述主控模块连接，用于显示电梯运行状态的显示模块。
更进一步地，所述人机语音交互装置还包括：与所述主控模块连接，用于给所述主控模块、所述显示模块和所述语音模块供电的电源模块。
更进一步地，所述语音模块包括：根据采集的语音信号生成指令码的语音芯片，与所述语音芯片连接，用于采集语音信号的语音输入单元，与所述语音芯片连接，用于存储所述语音信号的存储单元，以及与所述语音芯片连接，用于根据所述语音芯片输出的指令播放语音信号的语音输出单元。
更进一步地，所述语音输入单元包括麦克风，所述麦克风设置于电梯口和电梯轿厢上；所述语音输出单元包括扬声器。
更进一步地，所述语音芯片为Kinstar EK5221语音识别芯片。
更进一步地，所述电梯控制模块为单片机或可编程逻辑控制器；所述主控模块为单片机或可编程逻辑控制器；所述主控模块通过串行接口与所述电梯控制模块连接。
更进一步地，所述显示模块为LED点阵显示器或液晶显示器。
本实用新型的目的还在于提供一种电梯，包括电梯控制模块以及与其连接的人机语音交互装置，所述人机语音交互装置为上述的人机语音交互装置。
本实用新型的目的还在于提供一种电梯，包括：用于实现指令码的识别和控制的电梯控制模块；与所述电梯控制模块连接，用于实现语音采集、指令码生成和语音播报的语音模块；以及与所述电梯控制模块连接，用于显示电梯运行状态的显示模块。
更进一步地，所述语音模块包括：根据采集的语音信号生成指令码的语音芯片，与所述语音芯片连接，用于采集语音信号的语音输入单元，与所述语音芯片连接，用于存储所述语音信号的存储单元，以及与所述语音芯片连接，用于根据所述语音芯片输出的指令播放语音信号的语音输出单元。
在本实用新型中，人机语音交互装置通过语音模块实现语音采集、指令码生成和语音播报，主控模块实现指令码的识别与控制；从而克服了现有的电梯中需要用手操作的缺点，使得操作更方便、智能和人性化。
附图说明
图1是本实用新型提供的人机语音交互装置的模块结构示意图；
图2是本实用新型提供的人机语音交互装置中语音模块的结构示意图；
图3是本实用新型提供的人机语音交互装置工作流程图；
图4是本实用新型提供的电梯的模块结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
图1示出了本实用新型提供的人机语音交互装置的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分。
人机语音交互装置1包括：主控模块10、语音模块11和显示模块12；其中，主控模块10与电梯控制模块2连接，用于实现指令码的识别和控制；语音模块11与主控模块10连接，用于实现语音采集、指令码生成和语音播报；显示模块12与主控模块10连接，用于显示电梯运行状态。
在本实用新型中，人机语音交互装置还包括：电源模块13，与主控模块10连接，用于给主控模块10、显示模块12和语音模块11供电。
在本实用新型中，电梯控制模块2可以为单片机，也可以为PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)；其中，主控模块10也可以为单片机或PLC；其中，单片机可以采用89C51单片机。主控模块10通过串行接口与电梯控制模块2连接，主控模块10通过单片机或PLC可以实现指令码的识别与控制。
在本实用新型中，显示模块12可以为LED点阵显示器，也可以为液晶显示器。
本实用新型提供的人机语音交互装置1主要应用于智能电梯中，人只需通过语音就能实现电梯楼层的选择、电梯上下行和电梯门的开和关等动作；解决了现有技术中智能电梯需要通过手进行直接操作而显得不够智能化和人性化的问题。
图2示出了语音模块11的结构，语音模块11包括：语音芯片110、存储单元111、语音输入单元112和语音输出单元113；其中语音输入单元112与语音芯片110连接，用于采集语音信号；存储单元111与语音芯片110连接，用于存储语音信号；语音芯片110根据采集的语音信号生成指令码；语音输出单元113与语音芯片连接，根据语音芯片110输出的指令播放语音信号。
本实用新型中，语音输入单元112包括麦克风，用于采集语音信号；麦克风设置于电梯口和电梯轿厢上；语音输出单元113包括扬声器，用于播放语音。
作为本实用新型的一个实施例，语音芯片110可以采用Kinstar EK5221语音识别芯片；该语音识别芯片能够语音识别，能让电梯听懂人类的语音，可以根据命令执行各种动作；语音识别芯片还具有高品质、高压缩率录音放音功能，可实现人机对话。通过设定语音芯片110工作在持续监听SI(非特定人语音识别)模式下，当语音芯片110识别到相关指令(识别指令包括：上楼、下楼、开门、关门和楼层号的选择)时，将会把指令编码发送给主控模块10，主控模块10则通过串口与电梯进行通信，使电梯中相应的按钮被点亮，从而实现了语音控制电梯的目的，当命令被顺利执行后，语音模块11将通过录音回放功能重复指令发出者的语音指令，同时显示模块12将显示目前电梯运行状态，使用户确认指令已经被顺利执行。
为了更进一步的说明本实用新型提供的人机语音交互装置，现结合图3详述其工作流程，包括如下步骤：
步骤S1：初始化；
步骤S2：显示欢迎界面；
步骤S3：判断是否识别到目标指令；
步骤S4：若是，则发送指令码至主控模块；
步骤S5：主控模块发送相应指令给电梯控制模块；
步骤S6：电梯控制模块点亮相应操作按钮并反馈给主控模块；
步骤S7：主控模块执行显示电梯状态并播放确认语音。
具体地，当任意一楼层电梯口的麦克风接收到上楼或下楼语音指令后，主控模块10接收指令编码，并且与电梯控制模板通信，从而使相应楼层的上楼或下楼按钮被点亮，同时电梯口的麦克风播放语音确认指令已经执行，显示模块12显示电梯目前所处楼层号；当电梯轿厢内部接收到楼层等语音指令后，主控模块10接收相应的指令编码，并且与电梯通信，从而使对应楼层的按钮被点亮，同时电梯轿厢内的麦克风播放语音确认指令已经执行，显示模块12显示电梯目前所处楼层号。采用本实用新型提供的人机语音交互装置，解决了当前电梯操作不能脱离手的问题，达到了仅通过语音就能控制电梯的楼层选择，电梯的上下行以及电梯门的开和关等动作，提高了电梯的智能化和人性化水平。
本实用新型提供了一种电梯，包括人机语音交互装置1和电梯控制模块2，其中人机语音交互装置1为上述的人机语音交互装置，在此不再赘述。
在本实用新型中，可以将语音模块11直接与电梯控制模块2连接，同样可以实现本实用新型的发明目的，同时还省略了主控模块10。如图4所示，电梯包括：电梯控制模块2、语音模块11、显示模块12和电源模块13；其中电梯控制模块2用于实现指令码的识别和控制；语音模块11用于实现语音采集、指令码生成和语音播报；显示模块12用于显示电梯运行状态。
作为本实用新型的一个实施例，电梯控制模块2可以采用单片机或PLC；而语音模块11和显示模块12跟上述的一样，在此不再赘述。
在本实用新型中，人机语音交互装置通过语音模块实现语音采集、指令码生成和语音播报，主控模块实现指令码的识别与控制；从而克服了现有的电梯中需要用手操作的缺点，人只需通过语音就能实现电梯楼层的选择、电梯上下行和电梯门的开和关等动作；解决了现有技术中智能电梯需要通过手进行直接操作而显得不够智能化和人性化的问题。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种人机语音交互装置，其特征在于，包括：
与电梯控制模块连接，用于实现指令码的识别与控制的主控模块，
与所述主控模块连接，用于实现语音采集、指令码生成和语音播报的语音模块；以及
与所述主控模块连接，用于显示电梯运行状态的显示模块。
2.如权利要求1所述的人机语音交互装置，其特征在于，所述人机语音交互装置还包括：
与所述主控模块连接，用于给所述主控模块、所述显示模块和所述语音模块供电的电源模块。
3.如权利要求1所述的人机语音交互装置，其特征在于，所述语音模块包括：
根据采集的语音信号生成指令码的语音芯片，
与所述语音芯片连接，用于采集语音信号的语音输入单元，
与所述语音芯片连接，用于存储所述语音信号的存储单元，以及
与所述语音芯片连接，用于根据所述语音芯片输出的指令播放语音信号的语音输出单元。
4.如权利要求3所述的人机语音交互装置，其特征在于，所述语音输入单元包括麦克风，所述麦克风设置于电梯口和电梯轿厢上；所述语音输出单元包括扬声器。
5.如权利要求3所述的人机语音交互装置，其特征在于，所述语音芯片为Kinstar EK5221语音识别芯片。
6.如权利要求1所述的人机语音交互装置，其特征在于，所述电梯控制模块为单片机或可编程逻辑控制器；所述主控模块为单片机或可编程逻辑控制器；所述主控模块通过串行接口与所述电梯控制模块连接。
7.如权利要求1所述的人机语音交互装置，其特征在于，所述显示模块为LED点阵显示器或液晶显示器。
8.一种电梯，包括电梯控制模块以及与其连接的人机语音交互装置，所述人机语音交互装置为权利要求1-7任一项所述的人机语音交互装置。
9.一种电梯，其特征在于，包括：
用于实现指令码的识别和控制的电梯控制模块；
与所述电梯控制模块连接，用于实现语音采集、指令码生成和语音播报的语音模块；以及
与所述电梯控制模块连接，用于显示电梯运行状态的显示模块。
10.如权利要求9所述的电梯，其特征在于，所述语音模块包括：
根据采集的语音信号生成指令码的语音芯片，
与所述语音芯片连接，用于采集语音信号的语音输入单元，
与所述语音芯片连接，用于存储所述语音信号的存储单元，以及
与所述语音芯片连接，用于根据所述语音芯片输出的指令播放语音信号的语音输出单元。
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