CN205862788U - 家用电器的语音控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种家用电器的语音控制系统，包括：多个语音采集器，分布在用户的有效活动区域内，用于采集语音信号；控制器，与语音采集器连接，用于获取多个语音采集器采集的语音信号，根据语音信号解析出控制信号及控制信号对应的被控家用电器，并根据控制信号控制所述被控家用电器。其通过在用户的有效活动区域内设置多个语音采集器来实时采集用户发出的语音信号，这样无论用户在有效活动区域内的任何地方，发出的声音都能被语音采集器有效采集识别，不会因为距离和外界噪音的影响而出现不识别或误识别的问题，提高语音控制的稳定性，为用户提供一种质感较好的语音控制产品，提升家用电器的使用价值，减少用户的投诉。

Description

家用电器的语音控制系统

技术领域

本实用新型涉及语音识别技术领域，特别是涉及一种家用电器的语音控制系统。

背景技术

随着社会科技的进步，现代科学的发展越来越方便人们的生活以及工作，对人们周围各种可控装置的控制也与人们意识本身直接靠拢，各种利用语音识别就能够实现控制的人机互动产品不断涌入市场。但语音识别本身就与声音的大小、音调、距离以及当前环境噪音等因素相关联，因而传统的只在其自身安装语音探测头的家用电器往往容易受到距离的限制而出现语音控制误识别和不识别等问题，从而招致客户投诉。

实用新型内容

鉴于此，有必要针对传统家用电器受到距离限制而出现语音控制误识别和不识别的问题，提供一种家用电器的语音控制系统，能够减少语音控制的误识别和不识别问题，提高语音控制功能的稳定性。

为达到实用新型目的，提供一种家用电器的语音控制系统，所述系统包括：

多个语音采集器，分布在用户的有效活动区域内，用于采集语音信号，其中，所述有效活动区域内安放有所述家用电器；

控制器，与所述语音采集器连接，用于获取多个所述语音采集器采集的语音信号，根据所述语音信号解析出控制信号及所述控制信号对应的被控家用电器，并根据所述控制信号控制所述被控家用电器。

在其中一个实施例中，还包括：

语音信号接收器，与所述控制器连接，适用于与多个所述语音采集器进行无线通信。

在其中一个实施例中，所述语音信号接收器安装在所述家用电器上。

在其中一个实施例中，所述有效活动区域包括多个间隔空间，每个所述间隔空间内至少设置一个所述语音采集器。

在其中一个实施例中，所述有效互动区域包括用户频繁活动位置，所述用户频繁活动位置处至少设置一个所述语音采集器。

在其中一个实施例中，还包括设置在所述有效活动区域内，与所述控制器连接用于定位用户在所述有效活动区域内的位置信息的定位模块。

在其中一个实施例中，所述定位模块包括红外传感器和摄像头。

在其中一个实施例中，所述控制器中预存有有效命令信息的数据库，用于与所述语音采集器采集的语音信号中的特征信息进行匹配，并在匹配出与所述特征信息相对应的有效命令信息时，根据所述有效命令信息获得控制信号和被控家用电器。

在其中一个实施例中，还包括与所述控制器连接的计时器，用于在匹配出与所述特征信息相对应的有效命令信息时开始计时，在计时达到预设时间时通知所述控制器；

所述控制器在所述计时器开始计时时，停止获取匹配出有效命令信息的互动语音采集器之外的其它语音采集器采集的语音信号，并在计时器计时达到预设时间后恢复对所述其它语音采集器采集的语音信号的获取。

在其中一个实施例中，所述语音采集器包括麦克风探头；所述语音信号接收器包括WiFi音频接收器。

本实用新型的有益效果包括：

上述家用的电器的语音控制系统，通过在用户的有效活动区域内设置多个语音采集器来实时采集用户发出的语音信号，这样无论用户在有效活动区域内的任何地方，发出的声音都能被语音采集器有效采集识别，不会因为距离和外界噪音的影响而出现不识别或误识别的问题，提高语音控制的稳定性，为用户提供一种质感较好的语音控制产品，提升家用电器的使用价值，减少用户的投诉。

附图说明

图1为一个实施例中的家用电器的语音控制系统的安装示意图。

图2为一个实施例中的家用电器的语音控制系统的工作流程示意图；

图3为另一个实施例中的家用的电器的语音控制系统的工作流程示意图；

图4为又一个实施例中的家用电器的语音控制系统的工作流程示意图。

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家用电器的语音控制系统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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在一个实施例中，如图1所示，提供一种家用电器的语音控制系统，该系统包括：多个语音采集器10，分布在用户的有效活动区域内，用于采集语音信号。其中，有效活动区域内安放有家用电器。控制器20，与语音采集器10连接，用于获取多个语音采集器10采集的语音信号，根据语音信号解析出控制信号及控制信号对应的被控家用电器，并根据控制信号控制被控家用电器。

传统实施例中的语音控制系统是通过在相应家用电器上设置一个语音采集器，用户若想语音控制家用电器时，需要在一定距离(如：3米)内发出声音，才能被语音采集器采集识别，超出一定距离后由于声音受到距离、外界环境噪音的影响可能会出现误识别、甚至无法被识别的现象，从而不能有效的达到语音控制家用电器的效果。本实施例中的家用电器的语音控制系统通过在有效活动区域内设置多个语音采集器采集语音信号，然后控制器根据语音采集器采集的语音信号解析出控制信号及该控制信号对应的被控家用电器，最后根据控制信号控制被控家用电器，由于其是通过在用户的有效活动区域内设置多个语音采集器来实时采集用户发出的语音信号，这样无论用户在有效活动区域内的任何地方，发出的声音都能被语音采集器有效采集识别，不会因为距离和外界噪音的影响而出现不识别或误识别的问题，提高语音控制的稳定性，为用户提供一种质感较好的语音控制产品，提升家用电器的使用价值，减少用户的投诉。其中，语音采集器包括麦克风探头，可实现语音信号的采集。被控家用电器包括空调、电视机、洗衣机、照明灯、电饭煲等。

需要说明的是，有效活动区域指的是用户在房间内经常活动的区域，如：房间内的客厅、厨房、厕所、卧室等区域。

在一个实施例中，还包括：语音信号接收器30，与控制器20连接，适用于与多个语音采集器进行无线通信。

语音信号接收器可实现与语音采集器的无线通信，避免多个语音采集器采用线缆通信带来的线路布线复杂及浪费成本的弊端。优选的，语音信号接收元件包括WiFi音频接收器，WiFi音频接收器具有传输距离远，穿墙能力强、音质损耗低、功耗小的优点，因此可实现有效活动区域内任何地方语音信号的有效接收。其中，此处的语音采集器可采用无线麦克风与WiFi音频接收器实现无线通信。

在一个实施例中，语音信号接收器安装在家用电器上。可以减小语音信号接收器与控制器之间的连接距离。其中，需要说明的是，安装在家用电器上的语音信号接收器可以为多个，提高语音信号的接收精度。

在一个实施例中，在一个实施例中，有效活动区域包括多个间隔空间，每个间隔空间内至少设置一个语音采集器10。如，在房间内的客厅、厨房、厕所、卧室、阳台等区域内各至少设置一个语音采集器，这样可以避免墙壁等隔挡物的影响不能有效的采集语音信号。

优选的，在一个实施例中，有效活动区域包括用户频繁活动位置，在用户频繁活动的位置处安装至少一个语音采集器10，如：在用户经常呆的沙发、床等位置处安装多个语音采集器，可提高语音控制的可靠性。

在一个实施例中，还包括设置在有效活动区域内，与控制器20连接用于定位用户在有效活动区域内的位置信息的定位模块。其中，定位模块包括红外传感器和摄像头。

定位模块可实现用户声音的就近采集，这样用户即使发出很小的声音也能被采集到，提高语音控制的质感。如果定位模块没有检测到用户在有效活动区域内时，则将接收到的语音信号判定为无线的语音信号，这样可以避免将外界环境中的声音误认为是有效的语音信号而出现误识别的现象。

值得说明的是，语音控制系统中也可以不包括定位模块，而是通过终端设备(如：手机、手持电脑、智能手环等)上自带的GPS(Global Positioning System，全球定位系统)定位模块来实现。

在一个实施例中，控制器20中预存有有效命令信息的数据库，用于与所述语音采集器采集的语音信号中的特征信息进行匹配，并在匹配出与所述特征信息相对应的有效命令信息时，根据所述有效命令信息获得控制信号和被控家用电器。

存有有效命令信息的数据库能够准确的识别出接收到的语音信号是否为有效的语音信号，如果是有效的语音信号，则根据语音信号控制相应的家用电器，如果是无线的语音信号，则只接收语音信号而不对语音信号进行处理。具体原理参见控制系统的工作过程中的说明。

在一个实施例中，还包括与控制器20连接的计时器，用于在匹配出与所述特征信息相对应的有效命令信息时开始计时，在计时达到预设时间时通知所述控制器。控制器20所述计时器开始计时时，停止获取匹配出有效命令信息的互动语音采集器之外的其它语音采集器采集的语音信号，并在计时器计时达到预设时间后恢复对所述其它语音采集器采集的语音信号的获取。

计时器能够实现家用电器和语音采集器的一对一语音控制，用户可以很精确的对被控家用电器进行语音控制。同时保证在互动语音采集器没有语音信号输入时，恢复接收其它语音采集器采集的语音信号。其中，预设时间为10秒。具体原理参见语音控制系统的工作过程中的说明。

为例更清楚的解释说明本实用新型中的家用电器的语音控制系统，以下结合其工作过程进行详细说明：

在一个实施例中，如图2所示，家用电器的语音控制系统的工作过程，包括以下步骤：

S100，获取分布在用户的有效活动区域内的多个语音采集器采集的语音信号。其中，所述有效活动区域内安放有家用电器。

S200，根据语音信号解析出控制信号及控制信号对应的被控家用电器，并根据控制信号控制被控家用电器。

本实施例中的家用电器的语音控制系统的工作过程是通过获取分布在有效活动区域内的多个语音采集器采集的语音信号，然后根据语音信号解析出控制信号及该控制信号对应的被控家用电器，最后根据控制信号控制被控家用电器，由于其是通过在用户的有效活动区域内设置多个语音采集器来实时采集用户发出的语音信号，这样无论用户在有效活动区域内的任何地方，发出的声音都能被语音采集器有效采集识别，不会因为距离和外界噪音的影响而出现不识别或误识别的问题，提高语音控制的稳定性，为用户提供一种质感较好的语音控制产品，提升家用电器的使用价值，减少用户的投诉。

在一个实施例中，步骤S100包括：S101，通过设置在家用电器上的语音信号接收元件获取多个语音采集器采集的语音信号。

在一个实施例中，参见图3，步骤S100包括：

S110，获取用户在有效活动区域内的位置信息。

S120，根据位置信息和多个语音采集器的预设位置信息得到距离用户最近的第一语音采集器。

S130，获取第一语音采集器采集的语音信号。

上述实施例可实现语音信号的就近采集，距离用户最近的第一语音采集器采集语音信号，可以在用户发出很小的声音时也能采集到语音信号，提高语音控制的质感。例如：用户躺在沙发上，安装在沙发最近的语音采集器采集用户发出的语音信号，当用户走在厨房时，安装在厨房附近的语音采集器录入语音信号。

值得说明的是，上述获取用户在有效活动区域内的位置信息可通过在有效活动区域内安装定位模块(如：红外传感器或摄像头等)实现，也可通过终端设备(如：手机、手持电脑、智能手环等)上自带的GPS(Global Positioning System，全球定位系统)定位模块来实现。

在一个实施例中，如果获取的用户的位置信息不在有效活动区域内，则将接收到的语音信号判定无效的语音信号。这样可以避免将外界环境中的声音误认为是有效的语音信号而出现误识别的现象。

在一个实施例中，参见图4，步骤S200包括：

S210，从语音信号中提取特征信息，根据特征信息查找预存有效命令信息的数据库，并在查找出与特征信息相匹配的有效命令信息时，根据相匹配的有效命令信息获得控制信号及控制信号对应的被控家用电器。

S220，根据控制信息控制被控家用电器。

语音采集器时刻处于准备状态，实时录入用户的语音信号，但录入的语音信号中并不是所有的语音信号都是有效的语音信号，因此在接收到语音信号之后需要从语音信号中提取特征信息，将特征信息与数据库中预存的有效命令信息进行匹配，如果匹配出的当前语音信号中的特征信息的有效命令信息时，说明当前采集的语音信号是控制家用电器的语音信号，从而根据匹配出的有效命令信息获得控制信号及其对应的被控家用电器，并控制被控家用电器达到用户所需的状态。

在一个实施例中，如果没有查找出与特征信息相匹配的有效命令信息时，则判定获取的语音信号不是有效的语音信号，即属于非唤醒语音信号，此时只接收语音信号而不对语音信号进行处理。

例如：当接收到语音采集器采集的“天气太热了，把空调打开吧”语音信号时，提取特征信息“空调打开”，并与数据库中的预存的有效命令信息进行匹配，匹配得到“开启空调”的有效命令信息，根据“开启空调”的有效命令信息得到控制信号“开启”以及控制信号对应的被控对象“空调”，并控制空调达到开启状态，实现语音控制。如果接收到的语音采集器采集的语音信号在数据库中没有查找到对应的有效命令信息，则说明语音采集器采集的语音信号是无效的语音信号，此时只接收该语音信号而不对其做任何处理。

在一个实施例中，当接收到多个语音采集器采集的多个语音信号后，提取多个语音信号的多个特征信息，当在预存有有效命令信息的数据库中查找出同时存在多个语音信号都有相匹配的有效命令信息，则根据这些匹配出有效命令信息的语音信号同时控制相应的家用电器。

例如：语音采集器包括第一语音采集器、第二语音采集器和第三语音采集器，如果第一语音采集器采集的语音信号为“我下班了”，第二语音采集器采集的语音信号为“打开客厅的灯”，第三语音采集器采集的语音信号为“打开电饭煲”，根据预存有效命令信息的数据库判定出第二语音采集器和第三语音采集器采集的语音信号为有效的语音信号，并根据第二语音采集器采集的语音信号控制客厅的灯，根据第三语音采集器采集的语音信号控制电饭煲。

在一个实施例中，在根据特征信息查找预存有有效命令信息的数据库时，如果查找出两个以上的语音采集器采集的语音信号中的特征信息存在相匹配的有效命令信息，若判断两个以上的有效命令信息为相互矛盾的有效命令信息时，如：同时出现“开灯”和“关灯”的有效命令信息时，则发出报错信息，相应的家用电器不响应。可避免家用电器频繁响应导致的故障。

在一个实施例中，在查找出与特征信息相匹配的有效命令信息时，确定匹配出有效命令信息的当前语音采集器为互动语音采集器，并在预设时间内停止获取除互动采集元件之外的其它语音采集器采集的语音信号。

在查找出与语音信号中的特征信息相匹配的有效命令信息时，则说明匹配出有效命令信息的当前语音采集器正在与家用电器进行语音互动，将该语音采集器确定为互动语音采集器，并停止获取其他语音采集器采集的语音信号，例如：如果是××洗衣机，则洗衣机相应；如果是××空调，则空调响应，这样可实现一对一的语音控制，用户可以很精确的对被控家用电器进行语音控制。同时在预设时间内停止获取其他语音采集器采集的语音信号可保证在预设时间内语音控制的精确性，同时保证在互动语音采集器没有语音信号输入时，恢复接收其它语音采集器采集的语音信号。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

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

Claims (10)

1.一种家用电器的语音控制系统，其特征在于，所述系统包括：

多个语音采集器(10)，分布在用户的有效活动区域内，用于采集语音信号，其中，所述有效活动区域内安放有所述家用电器；

控制器(20)，与所述语音采集器(10)连接，用于获取多个所述语音采集器(10)采集的语音信号，根据所述语音信号解析出控制信号及所述控制信号对应的被控家用电器，并根据所述控制信号控制所述被控家用电器。

2.根据权利要求1所述的家用电器的语音控制系统，其特征在于，还包括：

语音信号接收器(30)，与所述控制器(20)连接，适用于与多个所述语音采集器进行无线通信。

3.根据权利要求2所述的家用电器的语音控制系统，其特征在于，所述语音信号接收器(30)安装在所述家用电器上。

4.根据权利要求1所述的家用电器的语音控制系统，其特征在于，所述有效活动区域包括多个间隔空间，每个所述间隔空间内至少设置一个所述语音采集器(10)。

5.根据权利要求4所述的家用电器的语音控制系统，其特征在于，所述有效互动区域包括用户频繁活动位置，所述用户频繁活动位置处至少设置一个所述语音采集器(10)。

6.根据权利要求1所述的家用电器的语音控制系统，其特征在于，还包括设置在所述有效活动区域内，与所述控制器(20)连接用于定位用户在所述有效活动区域内的位置信息的定位模块。

7.根据权利要求6所述的家用电器的语音控制系统，其特征在于，所述定位模块包括红外传感器和摄像头。

8.根据权利要求1所述的家用电器的语音控制系统，其特征在于，所述控制器中预存有有效命令信息的数据库，用于与所述语音采集器采集的语音信号中的特征信息进行匹配，并在匹配出与所述特征信息相对应的有效命令信息时，根据所述有效命令信息获得控制信号和被控家用电器。

9.根据权利要求8所述的家用电器的语音控制系统，其特征在于，还包括与所述控制器(20)连接的计时器，用于在匹配出与所述特征信息相对应的有效命令信息时开始计时，在计时达到预设时间时通知所述控制器(20)；

所述控制器在所述计时器开始计时时，停止获取匹配出有效命令信息的互动语音采集器之外的其它语音采集器采集的语音信号，并在计时器计时达到预设时间后恢复对所述其它语音采集器采集的语音信号的获取。

10.根据权利要求2至8任一项所述的家用电器的语音控制系统，其特征在于，所述语音采集器(10)包括麦克风探头；所述语音信号接收器(30)包括WiFi音频接收器。