CN204302708U - 一种语音家电控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了智能语音家电控制系统，其特征在于，包括母机控制系统和子机控制系统，所述母机控制系统和子机控制系统无线连接。所述母机控制系统包括MCU智能决策控制单元，电连接的语音识别控制单元、子机控制信号无线发射单元和子机环境信息接收单元、人机交互信息输出单元、环境信息采集单元、家电控制信号捕获单元，所述语音识别控制单元无线连接语音信息无线接收单元。所述子机控制系统包括MCU控制信息执行单元，电连接的语音信息采集单元和语音信息无线发射单元、环境信息采集单元和环境信息无线发射单元、母机控制信号无线接收单元、家电控制信号发射单元。所述MCU控制信息执行单元还电连接室内照明控制终端。

Description

一种语音家电控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种智能家居家电控制系统，尤其是涉及一种语音家电控制系统。

背景技术

智能家居行业在世界范围内都是一个朝阳产业，对进一步改善人们的家居生活水平有着不可忽视的前景。现有智能家居技术很多集中在对互联网、局域网的应用上，出现了很多依托互联网技术的远程家居控制、远程家居安放、远程抄表产品。在对各种先进控制技术进行应用的同时，忽视了交互方式的设计，虽然出现了一些加入了便携移动端设备的智能家居控制系统，但智能家居的控制还停留在原始的按键操作上。本发明建立在这种现状之上。采用语音识别技术，将人发出的语音转换成计算机可执行的指令，来对家电进行控制，实现解放双手完全依靠语音的人机界面，重新定义了家居控制的交互方式。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种语音家电控制系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种语音家电控制系统，其特征在于，包括前端子机和后端母机两部分，其中

前端子机包括MCU控制信息执行单元，实现信息的中央控制处理功能，

语音信息采集单元，收集人发出语音控制信号，

语音信息无线发射单元，向后端机发射无线语音信息，

母机控制信号无线接收单元，用来接收后端母机发来的无线数据信号；

家电控制信息发射单元，向家电发射控制信息；

后端母机包括MCU智能决策控制单元，

语音信息无线接收单元和语音识别控制单元，用来接收前端机发来的无线语音信息，

子机控制信号无线发射单元，向前端子机发射无线数据信号

家电控制信号捕获单元，搜集前端机发射的控制信息；

用户个性化信息存储单元，用来存储和生成语音信息，

交互信息输出单元，用来学习和输出各种家电的遥控信息

所述MCU控制信息执行单元由单片机、嵌入式处理器组成，所述MCU智能决策控制单元由单片机、嵌入式处理器组成。

所述语音信息采集单元包括驻极体话筒和语音滤波器。

所述语音信息无线发射单元和语音信息无线接收单元为调频广播发射器和调频广播接收器或蓝牙发射器和蓝牙接收器。

所述家电控制信息发射单元使用大功率红外光源发射电路。

所述语音识别控制单元为语音识别专用芯片。

所述交互信息输出单元采用语音合成芯片或使用存储芯片。

所述用户个性化信息存储单元为红外线接收电路，通过软件控制实现。

所述无线语音信息的频率可以是2.4GHz、433MHz或315MHz。

所述前端子机还包括环境信息采集单元、环境信息无线发射单元，所述后端母机还包括环境信息采集单元、子机环境信息接收单元。

本实用新型的技术方案采用由驻极体话筒和语音滤波器构成的拾音器实现语音采集功能，可以减小发音人与前端子机之间的距离限制，同时降低因环境噪音引起的误识别现象。作采用语音识别芯片实现语音识别功能，可以提高语音识别速度和降低系统成本。采用蓝牙发射器和蓝牙接收器作为语音信号的无线传输模块，蓝牙发射器和蓝牙接收器具有传输抗干扰能力强，功耗低，传输速率高，保密性好的特点。使用专用的语音合成芯片，将文字合成语音进行发声。这样可以不必事先录制响应语音文件，增加系统交互界面调整的灵活性。使用大功率的红外发光电路作为家电控制信号输出模块，有利于控制距离较远，接收信号不灵敏的家电。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，附图中：

图1是本实用新型家居控制系统前端子机架构图；

图2是本实用新型家居控制系统后端母机架构图。

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，下文将要描述的实施例将要参考相应的附图，附图构成了实施例的一部分，其中描述了实现本实用新型可能采用的实施例。应明白，还可使用其他的实施例，或者对本文列举的实施例进行结构和功能上的修改，而不会脱离本实用新型的范围和实质。

如图1本实用新型的家居控制系统前端子机架构图，图2本实用新型家居控制系统后端母机架构图，本实施例中的前端子机分布于家庭的各个角落，包括MCU控制信息执行单元1，实现信息的对各个其它单元信息控制收集处理功能；语音信息采集单元3，收集人发出语音控制信号；语音信息无线发射单元4，向后端机发射无线语音信息；母机控制信号无线接收单元2，用来接收后端母机发来的无线数据信号；家电控制信息发射单元5，向电视机、空调机、多媒体影音等家电设施8发射控制信息；前端子机还包括环境信息采集单元9、环境信息无线发射单元7。

后端母机包括MCU智能决策控制单元10，用来处理收到的信息并进行处理，发送各种控制信息等；语音信息无线接收单元11和语音识别控制单元12，用来接收前端机发来的无线语音信息并进行识别筛选控制，子机控制信号无线发射单元13，向前端子机发射无线数据信号；家电控制信号捕获单元16，搜集前端子机发射的控制信息；用户个性化信息存储单元15，用来存储和生成语音信息；交互信息输出单元14，用来学习和输出各种家电的遥控信息等。除了以上各个单元外，后端母机还包括环境信息采集单元17、子机环境信息接收单元18，用来采集和接收环境信息。

图1中的语音采集单元3对人发出的语音命令进行采集，将采集后的语音信息迅速通过语音信息无线发射单元4传送到后端机，后端机通过语音信息无线接收单元11接收并通过语音识别控制单元12对语音信号进行识别，得出相应识别结果，将识别结果送入MCU智能决策控制单元10，由MCU智能决策控制单元10决策是否对用户进行响应和是否需要对家电进行控制。如需进行响应，则通过用户个性化信息存储单元15产生音频信息，再通过子机控制信号无线发射单元13将生成的音频信息传送给前端子机，前端子机通过MCU控制信息执行单元1控制执行相应的操作。如需控制家电，则把控制信息发送给分布于各个角落的前端子机，由前端子机进行家电控制信号的发射，达到控制家电的最终目的。控制目标包括电视等多媒体家电和电灯空调等环境控制家电。

为了实现系统通用性，将红外信号学习模块引入系统，即用户个性化信息存储单元为红外线接收电路，通过软件控制实现。通过后端母机在安装后首次使用时，对家电遥控器的功能所对应的红外信号进行学习，使控制系统能够适应不同品牌的家电。

本实施例中的MCU控制信息执行单元1由单片机、嵌入式处理器组成，MCU智能决策控制单元10也是由相应的单片机、嵌入式处理器组成，以上两个MCU可以采用PIC16F946型号的单片机。语音信息采集单元3包括驻极体话筒和语音滤波器，语音信息采集单元3的功能其实就是采用拾音器实现语音采集功能，可以减小发音人与前端子机之间的距离限制，同时降低因环境噪音引起的误识别现象。语音信息无线发射单元4和语音信息无线接收单元11为调频广播发射器和调频广播接收器或蓝牙发射器和蓝牙接收器。数据信号无线传输的频率可以是2.4GHz、433MHz或315MHz的无线电。家电控制信息发射单元5使用大功率红外光源发射电路，即使用大功率红外光源实现。语音识别控制单元12可以由专用芯片实现也可以用纯软件算法实现。交互信息输出单元14可以采用语音合成芯片实现，或使用存储芯片存储语音文件来实现。遥控器信号学习采用用户个性化信息存储单元15由红外线接收电路和软件共同实现。

本实用新型的技术方案采用由驻极体话筒和语音滤波器构成的拾音器实现语音采集功能，可以减小发音人与前端子机之间的距离限制，同时降低因环境噪音引起的误识别现象。作采用语音识别芯片实现语音识别功能，可以提高语音识别速度和降低系统成本。采用蓝牙发射器和蓝牙接收器作为语音信号的无线传输模块，蓝牙发射器和蓝牙接收器具有传输抗干扰能力强，功耗低，传输速率高，保密性好的特点。使用专用的语音合成芯片，将文字合成语音进行发声。这样可以不必事先录制响应语音文件，增加系统交互界面调整的灵活性。使用大功率的红外发光电路作为家电控制信号输出模块，有利于控制距离较远，接收信号不灵敏的家电。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，本领域技术人员知悉，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等同替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种语音家电控制系统，包括前端子机和后端母机两部分，其中

前端子机包括MCU控制信息执行单元，实现信息的中央控制处理功能，

语音信息采集单元，收集人发出语音控制信号，

语音信息无线发射单元，向后端机发射无线语音信息，

母机控制信号无线接收单元，用来接收后端母机发来的无线数据信号；

家电控制信息发射单元，向家电发射控制信息；

后端母机包括MCU智能决策控制单元，

语音信息无线接收单元和语音识别控制单元，用来接收前端机发来的无线语音信息，

子机控制信号无线发射单元，向前端子机发射无线数据信号

家电控制信号捕获单元，搜集前端机发射的控制信息，

用户个性化信息存储单元，用来存储和生成语音信息，

交互信息输出单元，用来学习和输出各种家电的遥控信息。

2.根据权利要求1所述的一种语音家电控制系统，其特征是：所述MCU控制信息执行单元由单片机、嵌入式处理器组成，所述MCU智能决策控制单元由单片机、嵌入式处理器组成。

3.根据权利要求1所述的一种语音家电控制系统，其特征是：所述语音信息采集单元包括驻极体话筒和语音滤波器。

4.根据权利要求1所述的一种语音家电控制系统，其特征是：所述语音信息无线发射单元和语音信息无线接收单元为调频广播发射器和调频广播接收器或蓝牙发射器和蓝牙接收器。

5.根据权利要求1所述的一种语音家电控制系统，其特征是：所述家电控制信息发射单元使用大功率红外光源发射模块。

6.根据权利要求1所述的一种语音家电控制系统，其特征是：所述语音识别控制单元为语音识别专用芯片。

7.根据权利要求1所述的一种语音家电控制系统，其特征是：所述交互信息输出单元采用语音合成芯片或使用存储芯片。

8.根据权利要求1所述的一种语音家电控制系统，其特征是：所述用户个性化信息存储单元为红外线接收电路，通过软件控制实现。

9.根据权利要求1~7之一所述的一种语音家电控制系统，其特征是：所述无线语音信息的频率可以是2.4GHz、433MHz或315MHz。

10.根据权利要求1所述的一种语音家电控制系统，其特征是：所述前端子机还包括环境信息采集单元、环境信息无线发射单元，所述后端母机还包括环境信息采集单元、子机环境信息接收单元。