CN210200318U - 一种语音控制装置、智能马桶盖和智能马桶 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种语音控制装置，其用于对智能马桶盖或智能马桶实施语音控制，其包括用户状态感知模块、语音识别模块和控制模块。本实用新型还公开了一种智能马桶盖和一种智能马桶，均包括了本实用新型公开的一种语音控制装置。采用上述结构的语音控制装置、智能马桶盖和智能马桶，通过设置用户状态感知模块，实时感知用户是否位于预设位置，并在用户位于预设位置时发送到位信号，通过控制模块启动语音识别模块，从而使用户在使用过程中不需通过唤醒词也可以通过语音控制系统对智能马桶盖或智能马桶进行语音控制。

Description

一种语音控制装置、智能马桶盖和智能马桶

技术领域

本实用新型涉及智能马桶技术领域，具体涉及一种语音控制控制装置、智能马桶盖和智能马桶。

背景技术

智能马桶具有普通马桶不具备的功能，例如臀部清洗、座圈加热、暖风烘干、自动冲水、自动除臭等，可以达到预防细菌感染、清洁的作用。目前的智能马桶一般通过一主控制板控制多个执行器进行相应动作，由用户在智能马桶外的交互界面进行控制，该交互界面一般是设置在智能马桶侧部的按键控制板或触控板，需要用户手动操作，容易造成控制面板的污染，滋生细菌。因此目前已经出现了使用语音控制的智能马桶，通过用户语音控制执行相应的清洗、加热、冲水等动作。但目前的语音控制的智能马桶，其语音模块需要设置一用来检测唤醒语音的芯片，该芯片需要保持常开状态，以随时监听是否出现唤醒语音，并在出现唤醒语音时控制语音模块开启，进行语音信号的处理及比对，并对主控制板进行控制指令的传输，该种语音模块的结构及信号传输过程较为复杂，且监听唤醒词以开启语音模块的方式在实际使用中较为繁琐，每次进行语音控制都需要先说出唤醒词，多有不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服背景技术中存在的上述缺陷或问题，提供一种语音控制装置、智能马桶盖和智能马桶，以解决现有技术中存在的需要通过监听唤醒词才能开启语音控制功能的问题。

为达成上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

第一技术方案：一种语音控制装置，其用于对智能马桶盖或智能马桶实施语音控制，其特征是，包括：用户状态感知模块，其在感知到用户位于人为设定的位置时发送到位信号；语音识别模块，其用于采集和识别语音；其在接收到唤醒指令后将语音内容与其预存的控制信号集进行对比，并在语音内容与控制信号集之一相符时发送相应的控制信号；控制模块，其在接收到到位信号后向语音识别模块发送唤醒指令；其还在接受到控制信号后向智能马桶或智能马桶盖相应的执行机构发送控制指令。

本实用新型还提供如下技术方案：

第二技术方案：一种智能马桶盖，其特征是，包括上述的一种语音控制装置。

在第二技术方案的基础上还包括第三技术方案：所述的用户状态感知模块包括微波发射器和微波接收器，所述的微波发射器沿特定方向朝智能马桶外发射微波信号，所述的微波接收器用于接收所述微波信号的反射信号并据此判断用户是否位于人为设定的空间范围内，如判定用户位于人为设定的空间范围内则发送到位信号。

在第二技术方案的基础上还包括第四技术方案：所述的用户状态感知模块包括设置于所述智能马桶盖外表面的距离传感器，所述的距离传感器朝向智能马桶盖外的特定方向，并在判定遮挡物与智能马桶的距离在人为设定的范围内时发送到位信号。

在第二技术方案的基础上还包括第五技术方案：所述的用户状态感知模块包括设置于所述智能马桶盖外表面的热释电传感器，所述的热释电传感器用于感知用户是否靠近智能马桶，并在感知到用户靠近所述的智能马桶盖时发送到位信号。

在第二技术方案的基础上还包括第六技术方案：所述的用户状态感知模块包括设置于所述智能马桶盖的座圈的压力传感器，所述的压力传感器在感应到的压力值大于或等于人为设定的阈值时判定用户处于着座位置并据此发送到位信号。

在第二技术方案的基础上还包括第七技术方案：所述的用户状态感知模块包括设置于所述智能马桶盖的座圈的电容感应器，所述电容感应器用于感应由所述座圈上的介质的变化而导致的电容值的变化，并在电容值的变化大于或等于人为设定的阈值时判定用户处于着座位置并据此发送到位信号。

在第三至第七技术方案中的任一技术方案的基础上还包括第八技术方案：所述语音控制装置还包括反馈模块；所述语音识别模块将采集的语音内容与预存的控制信号集进行比对并在语音内容符合控制信号集之一时发送控制信号，在语音内容不符合控制信号集之一时发送错误信号；所述控制模块接收控制信号和错误信号并生成相应的反馈指令；所述反馈模块接收反馈指令并根据反馈指令想用户发送相应信息。

在第八技术方案的基础上还包括第九技术方案：所述反馈模块包括设置于智能马桶盖的扬声器，其根据反馈指令向用户播送相应的语音信息。

在第八技术方案的基础上还包括第十技术方案：所述反馈模块包括设置于智能马桶盖的蜂鸣器，其根据反馈指令通过不同的蜂鸣长度及次数向用户发送相应信息。

在第九或第十技术方案的基础上还包括第十一技术方案：所述语音识别模块包括采集部分、处理部分、识别部分和存储部分；所述存储部分预存有控制信号集，所述控制信号集由若干预设的控制信号组成；所述采集部分采集用户的语音信号并转为数字信号后经过处理部分的滤波、放大后进入识别部分，所述识别部分将含有语音内容的数字信号与控制信号集内的控制信号进行比对并生成控制信号，并将控制信号传输至控制模块。

本实用新型还提供如下技术方案：

第十二技术方案：一种智能马桶，包括如第一技术方案所述的一种语音控制装置或如第二至第十一技术方案任一项所述的一种智能马桶盖。

由上述对本实用新型的描述可知，相对于现有技术，本实用新型具有的如下有益效果：

1、设置用户状态感知模块，实时感知用户是否位于预设位置，并在用户位于预设位置时发送到位信号，通过控制模块启动语音识别模块，从而使用户在使用过程中不需通过唤醒词也可以通过语音控制系统对智能马桶盖或智能马桶进行语音控制。

2、设置可远程检测用户是否达到预设的空间位置的传感器，如微波传感器、距离传感器、热释电传感器，方便用户在离智能马桶盖或智能马桶还有一定距离时进行控制，例如提前打开马桶盖体或对座圈进行加热等。

3、设置着座传感器，如压力传感器、电容传感器，使用户在着座后自动开启语音控制系统。

4、设置反馈模块，通过语音播送或蜂鸣声对用户进行实时提示，方便用户得知智能马桶盖或智能马桶的工作情况。

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，下面对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来说，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。

图1为本实用新型提供的语音控制装置的模块结构图；

图2为图1中控制模块、语音识别模块和执行机构的实施例的连接端口电路图；

图3为电容传感器的实施例的电路图；

图4为微波传感器的实施例的电路图；

图5为图1中控制模块的芯片的电路图；

图6为图1中语音识别模块的芯片的电路图；

图7为语音识别模块中采集部分的芯片的电路图。

主要附图标记说明：

1、用户状态感知模块；2、控制模块、3、语音识别模块；4、执行机构；5、反馈模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的优选实施例，且不应被看作对其他实施例的排除。基于本实用新型实施例，本领域的普通技术人员在不作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“第一”、“第二”或“第三”等，都是为了区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，对于方位词，如使用术语“中心”、“横向”、“纵向”、“水平”、“垂直”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位或位置关系乃基于附图所示的方位和位置关系，且仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作，所以也不能理解为限制本发明的具体保护范围。

本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“固接”或“固定连接”，应作广义理解，即两者之间没有位移关系和相对转动关系的任何连接方式，也就是说包括不可拆卸地固定连接、可拆卸地固定连接、连为一体以及通过其他装置或元件固定连接。

本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，如使用术语“包括”、“具有”以及它们的变形，意图在于“包含但不限于”。

参见图1，图1示出了本实用新型提供的一种语音控制装置的模块结构图，其包括用户状态感知模块1、语音识别模块3、控制模块2、执行机构4和反馈模块5，该语音控制装置用于对智能马桶盖或智能马桶实施语音控制。

其中用户状态感知模块1在感知到用户位于认为设定的位置时想控制模块发送到位信号，其具体包括有一用来感知用户所在空间位置的传感器及相应的连接电路。

语音识别模块3用于采集和识别用户发出的语音，并在接收到控制模块2发出的唤醒指令后将采集到的语音内容与语音识别模块3预存的控制信号集进行对比，若对比结果为语音内容与控制信号集中的某一特定的控制信号相符，则向控制模块发送相应的控制信号。

控制模块2在接收到用户状态感知模块1发送的到位信号后先向语音识别模块3发送唤醒指令，并在接收到语音识别模块3发出的控制信号后向智能马桶盖或智能马桶的相应的执行机构发送控制指令。

执行机构4为智能马桶盖或智能马桶上可做出特定动作的装置，包括但不限于冲水装置、清洗装置、加热装置、烘干装置等，其接收控制模块2发出的控制指令并根据控制指令进行工作。

更为具体的，本实用新型还提供一种智能马桶盖和一种智能马桶，所述的智能马桶盖包括了本实用新型提供的一种语音控制装置，所述的智能马桶包括了本实用新型提供的一种语音控制装置或包括了本实用新型提供的一种智能马桶盖。

在一个实施例中，智能马桶盖或智能马桶上使用的用户状态感知模块1采用了微波传感器，微波传感器主要包括微波发射器和微波接收器，同时该用户状态感知模块1还包括了如图4所示的用于实现感知用户所在空间位置功能的电路。微波发射器沿特定方向朝智能马桶外发射微波信号，微波接收器接收所述的微波信号，具体到该实施例中，微波发射器和微波接收器根据智能马桶盖或智能马桶实际装设的位置进行设置，微波发射器发射微波信号的方向以与用户靠近智能马桶盖或智能马桶的实际路线重合为佳，以便用户状态感知模块可以较好地检测到用户所处的空间位置并进行判断，例如当用户靠近智能马桶盖或智能马桶时朝向的是侧面，则将微波传感器设置在智能马桶盖或智能马桶的侧面位置。人为设定的空间范围为预设值，可以设定为从微波传感器所在位置起算的某一距离值，当用户靠近智能马桶盖或智能马桶到达这一距离值时，即可判定为用户已经位于所述的人为设定的位置，此时即可向控制模块2发送到位信号。

在另一个实施例中，智能马桶盖或智能马桶上使用的用户状态感知模块1包括了一距离传感器，同时该用户状态感知模块1还包括了用于实现感知用户所在空间位置功能的电路。该距离传感器设置在智能马桶盖或智能马桶的外表面，同时该距离传感器朝向智能马桶盖外或智能马桶外的特定方向，具体到该实施例中，距离传感器根据智能马桶盖或智能马桶实际装设的位置进行设置，其朝向的特定方向以与用户靠近智能马桶盖或只能茅台哪个的实际路线重合为佳，以便用户状态感知模块可以较好地检测到用户所处的空间位置并进行判断，例如当用户靠近智能马桶盖或智能马桶时朝向的是侧面，则将距离传感器设置在智能马桶盖或智能马桶的侧面。人为设定的空间范围为预设值，可以设定为从距离传感器所在位置起算的某一距离值，当距离传感器感应到其感应方向上存在有遮挡物且该遮挡物与距离传感器之间的距离小于该距离值时，即可判定为存在有遮挡物位于用户状态感知模块的人为设定的位置，此时即可向控制模块2发送到位信号。由于距离传感器无法判断与其靠近的遮挡物是否活体，因此距离传感器无法判断进入人为设定的空间范围内的是否为用户，因此在实际使用中，采用该种用户状态感知模块的智能马桶盖或智能马桶应确保在距离传感器的感应方向上在设定的触发距离值之内不存在遮挡物，以免出现到位信号的误发送。特别的，距离传感器可为可见光距离传感器或红外线距离传感器或其他类型的距离传感器，只要可以实现对遮挡物的距离检测功能即可。

在另一个实施例中，智能马桶盖或智能马桶上使用的用户状态感知模块1包括了一热释电传感器，同时该用户状态感知模块1还包括了用于实现感知用户所在空间位置功能的电路。该热释电传感器设置在智能马桶盖或智能马桶的外表面，其可感知用户是否靠近智能马桶，具体到该实施例中，热释电传感器的设置位置与上述实施例中的微波传感器或距离传感器的位置设置类似，以能够有效检测到用户动向为佳，同时设置一具体的感应触发值，当感知到用户靠近智能马桶盖或智能马桶时，将可描述用户与热释电传感器之间距离关系的数值与设定的感应触发值进行比对，当该数值到达或超过感应触发值时，即可判定用户已经到达所述的用户状态感知模块1预设的位置，此时即可向控制模块2发送到位信号。

在上述的实施例中，智能马桶盖或智能马桶采用了在用户仍在一定距离外时即可检测到用户所在位置的传感器，其可通过上述的远距离探测提前判断用户意图，并在用户使用之前提前打开马桶盖体或是提前对马桶座圈进行加热。

在另一个实施例中，智能马桶盖或智能马桶上使用的用户状态感知模块1包括了一压力传感器，同时该用户状态感知模块1还包括了如图3所示的用于实现感知用户所在空间位置功能的电路。该压力传感器设置在智能马桶盖或智能马桶的座圈上，最佳的，该压力传感器可以设置座圈的用于承载用户股部的位置，以便有效检测到用户是否着座。更为具体的，该压力传感器设有一人为设定的压力阈值，其实时的检测其上的压力情况，当压力传感器感应到的压力值大于或等于其认为设定的压力阈值后，即可判断出用户已经处于着座位置，该着座位置即为所述的人为设定的位置，此时即可向控制模块2发送到位信号。

在另一个实施例中，智能马桶盖或智能马桶上使用的用户状态感知模块1包括了一电容感应器，同时该用户状态感知模块1还包括了用于实现感知用户所在空间位置功能的电路。干电容感应器设置在智能马桶盖或智能马桶的座圈上，最佳的，该压力传感器可以设置在座圈上用于承载用户股部的位置，以便有效检测用户是否着座。更为具体的，该电容感应器可以感知其上的介质的电容性质的变化而导致的电容值的变化，如电容感应器上为空气和电容感应器上为人体时其电容值存在不同，同时在该电容感应器内设有一人为设定的电容变化阈值，当电容感应器感应到的电容变化值大于或等于该人为设定的电容变化阈值时即可判定用户已经处于着座位置，该着座位置即为所述的人为设定的位置，此时即可向控制模块2发送到位信号。

在上述关于用户状态感知模块1的若干实施例中，所述的语音控制装置采用的语音识别模块3包括了采集部分、处理部分、识别部分和存储部分；存储部分具体为闪存芯片，该闪存芯片内存储有控制信号集，该控制信号集有若干个预设的控制信号组成、采集部分通过麦克风采集用户的语音信号并转为数字信号发送到处理部分，处理部分包括若干滤波、放大等电路，带有语音内容的数字信号经过处理部分后进入到识别部分中，识别部分将带有语音内容的数字信号与存储在闪存芯片中的控制信号集内的具体的控制信号进行比对，若出现某一控制信号与该数字信号特征一致的结果，则生成相应的控制信号，并将控制信号传输至控制模块2；若带有语音内容的数字信号在于控制信号集内所有具体的控制信号比对玩之后仍未出现某一控制信号与该数字信号特征一致的结果，则生成相应的错误信号，并将该错误信号发送到控制模块2中。

控制模块2接收到控制信号后生成相应的控制指令并传输至智能马桶盖或智能马桶的执行机构4处，执行机构4根据控制指令进行动作。控制模块2还在接受到错误信号后生成相应的反馈指令并传输至反馈模块5上，反馈模块5根据反馈指令向用户发送相应的信息。

其中，执行机构4可为智能马桶盖或智能马桶的冲水装置、清洗装置、烘干装置、加热装置等。反馈模块5可根据实际需要通过扬声器或蜂鸣器或显示屏幕等向用户发送相应的错误信息，例如设置为扬声器时，可根据反馈指令通过具体的语音信息的方式向用户播送，若设置为蜂鸣器，则可根据反馈指令通过改变蜂鸣的长度及蜂鸣的次数向用户发送具有不同含义的信息。

在上述的实施例中，语音控制装置均采用了同类型的控制模块2，其具体的电路结构如图5所示，图5为控制模块2采用的芯片的电路图。具体的，本实用新型所提供的语音控制装置的控制模块2均采用了PIC16F1947-I/PT型号的控制芯片。

在本实用新型提供的语音控制装置中，采用了ChipIntelli的CI1006芯片，其具体的电路结构如图6所示。与所述的CI1006芯片连接的还包括一语音采集芯片ES8388，其具体的电路结构如图7所示。

优选的，如图2所示，执行机构4还通过一齿轮箱控制板与控制芯片进行通讯，同时控制芯片与语音识别模块的通讯也通过如图2所示的电路进行通讯。

具体的，CI1006芯片上的管脚与ES8388芯片上的管脚的对应关系如下：32脚接1脚， 33脚接7脚，34脚接5脚，35脚接8脚，36脚接6脚，7脚接28脚，8脚接27脚。

CI1006芯片的5跟6管脚分别与如图2所示的电路中的语音识别模块部分的的RX脚和TX脚连接，PIC16F1947-I/PT芯片的31和32管脚，即MCU_TX和MCU_RX管脚分别与如图2 所示的电路中的控制模块部分的RX脚和TX脚连接。

本实用新型提供的一种语音装置、智能马桶盖和智能马桶，设置用户状态感知模块，实时感知用户是否位于预设位置，并在用户位于预设位置时发送到位信号，通过控制模块启动语音识别模块，从而使用户在使用过程中不需通过唤醒词也可以通过语音控制系统对智能马桶盖或智能马桶进行语音控制。

上述说明书和实施例的描述，用于解释本实用新型保护范围，但并不构成对本实用新型保护范围的限定。通过本实用新型或上述实施例的启示，本领域普通技术人员结合公知常识、本领域的普通技术知识和/或现有技术，通过合乎逻辑的分析、推理或有限的试验可以得到的对本实用新型实施例或其中一部分技术特征的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种语音控制装置，其用于对智能马桶盖或智能马桶实施语音控制，其特征是，包括：

用户状态感知模块，其在感知到用户位于人为设定的位置时发送到位信号；

语音识别模块，其用于采集和识别语音；其在接收到唤醒指令后将语音内容与其预存的控制信号集进行对比，并在语音内容与控制信号集之一相符时发送相应的控制信号；

控制模块，其在接收到到位信号后向语音识别模块发送唤醒指令；其还在接受到控制信号后向智能马桶或智能马桶盖相应的执行机构发送控制指令。

2.一种智能马桶盖，其特征是，包括如权利要求1所述的一种语音控制装置。

3.如权利要求2所述的一种智能马桶盖，其特征是，所述的用户状态感知模块包括微波发射器和微波接收器，所述的微波发射器沿特定方向朝智能马桶外发射微波信号，所述的微波接收器用于接收所述微波信号的反射信号并据此判断用户是否位于人为设定的空间范围内，如判定用户位于人为设定的空间范围内则发送到位信号。

4.如权利要求2所述的一种智能马桶盖，其特征在于，所述的用户状态感知模块包括设置于所述智能马桶盖外表面的距离传感器，所述的距离传感器朝向智能马桶盖外的特定方向，并在判定遮挡物与智能马桶的距离在人为设定的范围内时发送到位信号。

5.如权利要求2所述的一种智能马桶盖，其特征是，所述的用户状态感知模块包括设置于所述智能马桶盖外表面的热释电传感器，所述的热释电传感器用于感知用户是否靠近智能马桶，并在感知到用户靠近所述的智能马桶盖时发送到位信号。

6.如权利要求2所述的一种智能马桶盖，其特征是，所述的用户状态感知模块包括设置于所述智能马桶盖的座圈的压力传感器，所述的压力传感器在感应到的压力值大于或等于人为设定的阈值时判定用户处于着座位置并据此发送到位信号。

7.如权利要求2所述的一种智能马桶盖，其特征是，所述的用户状态感知模块包括设置于所述智能马桶盖的座圈的电容感应器，所述电容感应器用于感应由所述座圈上的介质的变化而导致的电容值的变化，并在电容值的变化大于或等于人为设定的阈值时判定用户处于着座位置并据此发送到位信号。

8.如权利要求3-7任一项所述的一种智能马桶盖，其特征是，所述语音控制装置还包括反馈模块；所述语音识别模块将采集的语音内容与预存的控制信号集进行比对并在语音内容符合控制信号集之一时发送控制信号，在语音内容不符合控制信号集之一时发送错误信号；所述控制模块接收控制信号和错误信号并生成相应的反馈指令；所述反馈模块接收反馈指令并根据反馈指令想用户发送相应信息。

9.如权利要求8所述的一种智能马桶盖，其特征是，所述反馈模块包括设置于智能马桶盖的扬声器，其根据反馈指令向用户播送相应的语音信息。

10.如权利要求8所述的一种智能马桶盖，其特征是，所述反馈模块包括设置于智能马桶盖的蜂鸣器，其根据反馈指令通过不同的蜂鸣长度及次数向用户发送相应信息。

11.如权利要求9或10任一项所述的一种智能马桶盖，其特征是，所述语音识别模块包括采集部分、处理部分、识别部分和存储部分；所述存储部分预存有控制信号集，所述控制信号集由若干预设的控制信号组成；所述采集部分采集用户的语音信号并转为数字信号后经过处理部分的滤波、放大后进入识别部分，所述识别部分将含有语音内容的数字信号与控制信号集内的控制信号进行比对并生成控制信号，并将控制信号传输至控制模块。

12.一种智能马桶，其特征是，包括如权利要求1所述的一种语音控制装置或如权利要求2-11任一项所述的一种智能马桶盖。

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