CN220983757U - 终端智能控制电路及终端设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种终端智能控制电路及终端设备，包括：继电器模块，雷达模块，雷达模块的ON_OFF端口连接继电器模块的控制端；三极管Q3，三极管Q3的集电极连接继电器模块的控制端；语音控制模块，语音控制模块的PA1端口连接三极管Q3的基极；电源模块；供电控制电路，电源模块的输出端通过供电控制电路连接语音控制模块的供电端，雷达模块的ON_OFF端口连接供电控制电路的控制端。本申请带有人体感应自动开关及语音声控功能，在雷达模块探测到有人时自动开启终端，还可通过语音识别的声控功能强制终端关机或开机，弥补了有人在雷达模块探测范围内时不能关机的缺点，同时在人离开后会自动关闭终端及语音识别的声控功能。

Description

终端智能控制电路及终端设备

技术领域

本实用新型涉及终端控制领域，特别涉及一种终端智能控制电路及终端设备。

背景技术

目前的消费类电子电器产品，通常采用单一的雷达模块或语音识别来实现操作上的智能化。语音识别方式存在每次都要喊叫才能开与关，用户体验感不太好，如果不同设备的语音控制词条一样，还容易产生相邻装置误触发的问题，除非唤醒词不一样，但加了唤醒词又会导致喊的语音内容过长，多喊几次用户容易产生厌倦感。雷达模块具有无需喊叫、可以根据探测距离进行自动开关的效果，靠近即自动开机，离开即自动关机，但雷达模块又存在人在时无法关机的缺点，当人在雷达范围内时即使想关机也无法实现，所以不适用于人持续存在且要求关闭终端的休息场所(如：人需要在卧室内睡觉)，如何在卧室也实现终端设备的控制智能化，这是个函待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种终端智能控制电路及终端设备，带有人体感应自动开关及语音声控功能，在雷达模块探测到有人时通过语音识别的声控功能强制终端关机或开机，弥补了有人在雷达模块探测范围内时不能关机的缺点，同时在人离开后会自动关闭语音识别的声控功能。

根据本实用新型第一方面实施例的终端智能控制电路，包括：继电器模块，所述继电器模块用于控制终端的开启和关闭；雷达模块，所述雷达模块的ON_OFF端口连接所述继电器模块的控制端，所述ON_OFF端口根据雷达模块的人体探测情况发送高低电平；三极管Q3，所述三极管Q3的集电极连接所述继电器模块的控制端，所述三极管Q3的发射极接地；语音控制模块，所述语音控制模块的PA1端口连接所述三极管Q3的基极；电源模块，所述电源模块的输出端分别连接所述继电器模块和所述雷达模块的供电端；供电控制电路，所述电源模块的输出端通过供电控制电路连接所述语音控制模块的供电端，所述雷达模块的ON_OFF端口连接所述供电控制电路的控制端。

根据本实用新型第一方面实施例的终端智能控制电路，至少具有如下有益效果：

本实用新型通过雷达模块的ON_OFF端口连接所述继电器模块的控制端，当雷达模块探测范围内没人时，雷达模块的ON_OFF端口输出低电平，继电器模块关断，此时终端不工作，同时供电控制电路断开，语音控制模块处于断电状态，避免被外界的声音误触发。当雷达模块探测范围内有人时，雷达模块的ON_OFF端口输出高电平，继电器模块闭合带动终端工作，同时供电控制电路导通，语音控制模块得电工作，启动语音识别的声控功能。当用户发出关闭终端的语音命令被语音控制模块识别后，语音控制模块的PA1端口输出高电平，三极管Q3导通，继电器模块的控制端被强制导地而关断，此时终端不工作；当用户发出开启终端的语音命令被语音控制模块识别后，语音控制模块的PA1端口输出低电平，三极管Q3截止，依然保持当前雷达模块探测有人时终端正常工作的状态不变，靠声控又再次开启终端工作。本申请实现了人来自动开、人走自动关，且人在时还可语音强制关闭终端，即有人时语音控制模块的声控功能优先于雷达模块的人体感应的控制功能，在雷达模块探测到有人时，可通过语音识别的声控功能强制终端关机或开机，弥补了雷达模块探测范围内有人时不能通过语音关机的缺点，同时在人离开后会自动关闭终端及语音识别的声控功能，避免被外界的声音误触发，提高了可靠性。

根据本实用新型的一些实施例，所述语音控制模块包括麦克风MIC、耦合电容C4、晶振XT和语音识别芯片U1，所述麦克风MIC的正极通过耦合电容C4连接所述语音识别芯片U1的MIC2端口，所述麦克风MIC的正极连接所述语音识别芯片U1的MIC BIAS端口，所述麦克风MIC的负极接地。所述晶振XT的一端连接所述语音识别芯片U1的BT_OSCI端口，所述晶振XT的另一端连接所述语音识别芯片U1的BT_OSCO端口。

根据本实用新型的一些实施例，所述电源模块包括开关电源和稳压电路，所述开关电源的输入端用于输入市电，所述开关电源的输出端分别连接所述稳压电路的输入端、所述继电器模块的供电端和所述供电控制电路的输入端，所述稳压电路的输出端连接所述雷达模块的供电端。

根据本实用新型的一些实施例，所述供电控制电路包括电阻R1、MOS管Q1和三极管Q2，所述开关电源的输出端连接所述MOS管Q1的源极，所述MOS管Q1的漏极连接所述语音控制模块的供电端，所述雷达模块的ON_OFF端口通过电阻R2连接所述三极管Q2的基极，所述三极管Q2的集电极连接所述MOS管Q1的栅极，所述三极管Q2的发射极接地，所述三极管Q2的集电极通过电阻R1连接所述MOS管Q1的源极。

根据本实用新型的一些实施例，所述雷达模块的型号为Rd-01。

根据本实用新型的一些实施例，所述语音识别芯片U1的型号为YT2116。

根据本实用新型第二方面实施例的终端设备，所述终端设备内设置有上述的终端智能控制电路。

根据本实用新型第二方面实施例的终端设备，至少具有如下有益效果：

本实用新型通过雷达模块的ON_OFF端口连接所述继电器模块的控制端，当雷达模块探测范围内没人时，雷达模块的ON_OFF端口输出低电平，继电器模块关断，此时终端不工作，同时供电控制电路断开，语音控制模块处于断电状态，避免被外界的声音误触发。当雷达模块探测范围内有人时，雷达模块的ON_OFF端口输出高电平，继电器模块闭合带动终端工作，同时供电控制电路导通，语音控制模块得电工作，启动语音识别的声控功能。当用户发出关闭终端的语音命令被语音控制模块识别后，语音控制模块的PA1端口输出高电平，三极管Q3导通，继电器模块的控制端被强制导地而关断，此时终端不工作；当用户发出开启终端的语音命令被语音控制模块识别后，语音控制模块的PA1端口输出低电平，三极管Q3截止，依然保持当前雷达模块探测有人时终端正常工作的状态不变，靠声控又再次开启终端工作。本申请实现了人来自动开、人走自动关，且人在时还可语音强制关闭终端，即有人时语音控制模块的声控功能优先于雷达模块的人体感应的控制功能，在雷达模块探测到有人时，可通过语音识别的声控功能强制终端关机或开机，弥补了雷达模块探测范围内有人时不能通过语音关机的缺点，同时在人离开后会自动关闭终端及语音识别的声控功能，避免被外界的声音误触发，提高了可靠性。

本实用新型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，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：

图1为本实用新型实施例中继电器模块、雷达模块和电源模块的电路原理图；

图2为本实用新型实施例中语音控制模块和供电控制电路的电路原理图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，多个指的是两个以上。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1和图2所示，一种终端智能控制电路，包括：继电器模块、雷达模块、三极管Q3、语音控制模块、电源模块和供电控制电路。继电器模块用于控制终端的开启和关闭，本实施例中继电器模块包括继电器RY1和三极管Q4、二极管D1、电阻R4，继电器RY1的线圈一端连接5V的电源端，继电器RY1的线圈另一端连接三极管Q4的集电极，三极管Q4的发射极接地。二极管D1的负极连接5V的电源端，二极管D1的正极连接三极管Q4的集电极。雷达模块的ON_OFF端口通过电阻R4连接三极管Q4的基极，通过三极管Q4的通断来控制继电器RY1的闭合和断开；应能理解的是，雷达模块是一种可探测运动与静态人体的硬件模块，ON_OFF端口根据雷达模块的人体探测情况发送高低电平，当探测范围内有人时，ON_OFF端口输出高电平，当探测范围内没有人时，ON_OFF端口输出低电平。三极管Q3的集电极连接三极管Q4的基极，三极管Q3的发射极接地；语音控制模块的PA1端口通过电阻R3连接三极管Q3的基极。

电源模块的作用是将市电转换为5V和3.3V的低压工作电源给继电器模块、雷达模块、语音控制模块供电，电源模块的3.3V电源端直连雷达模块的供电端，电源模块的5V电源端直连继电器RY1的线圈。电源模块的5V电源端通过供电控制电路连接语音控制模块的供电端，雷达模块的ON_OFF端口连接供电控制电路的控制端。

本实用新型通过雷达模块的ON_OFF端口连接所述继电器模块的控制端，当雷达模块探测范围内没人时，雷达模块的ON_OFF端口输出低电平，继电器模块关断，此时终端不工作，同时供电控制电路断开，语音控制模块处于断电状态，避免被外界的声音误触发。当雷达模块探测范围内有人时，雷达模块的ON_OFF端口输出高电平，继电器模块闭合带动终端工作，同时供电控制电路导通，语音控制模块得电工作，启动语音识别的声控功能。当用户发出关闭终端的语音命令被语音控制模块识别后，语音控制模块的PA1端口输出高电平，三极管Q3导通，继电器模块的控制端被强制导地而关断，此时终端不工作；当用户发出开启终端的语音命令被语音控制模块识别后，语音控制模块的PA1端口输出低电平，三极管Q3截止，依然保持当前雷达模块探测有人时终端正常工作的状态不变，靠声控又再次开启终端工作。本申请实现了有人时语音控制模块的声控功能优先于雷达模块的人体感应的控制功能，在雷达模块探测到有人时，可通过语音识别的声控功能强制终端关机或开机，弥补了雷达模块探测范围内有人时不能通过语音关机的缺点，同时在人离开后会自动关闭语音识别的声控功能，避免被外界的声音误触发，提高了可靠性。

下面结合具体电路说明本实用新型的详细工作原理：

具体的，本实用新型实施例中语音控制模块包括麦克风MIC、耦合电容C4、晶振XT和语音识别芯片U1，麦克风MIC的正极通过耦合电容C4连接语音识别芯片U1的MIC2端口，麦克风MIC的正极连接语音识别芯片U1的MIC BIAS端口，麦克风MIC的负极接地，晶振XT的一端连接语音识别芯片U1的BT_OSCI端口，晶振XT的另一端连接所述语音识别芯片U1的BT_OSCO端口。语音识别芯片U1的PA1端口通过电阻R3连接三极管Q3的基极。语音识别芯片U1的MIC BIAS端口给麦克风MIC提供工作所需的偏置电压，麦克风MIC拾取的语音信号经耦合电容C4输入给语音识别芯片U1的MIC2端口，供语音识别芯片U1内部进行信号处理及语音识别。当用户所喊的是语音识别芯片U1所保存的关闭终端的语音控制词条时，例如“关灯”或“关机”等，语音识别芯片U1的PA1端口输出高电平，当用户所喊的是语音识别芯片U1所保存的开启终端的语音控制词条时，例如“开灯”或“开机”等，语音识别芯片U1的PA1端口输出低电平。

需要说明的是，语音识别芯片U1的语音识别功能和语音控制词条保存功能属于现有语音识别芯片U1的常规功能，本申请不涉及对语音识别芯片U1的软件功能的改进，采用市面上可以购买到的语音识别芯片即可实现本申请的技术方案。

具体的，本实用新型实施例中电源模块包括开关电源和稳压电路，开关电源的输入端连接市电，将交流市电转换为5V的直流电给继电器模块和语音控制模块供电，稳压电路由稳压芯片U3、电容C5、电容C6和电容C7组成，将5V的直流电转换为3.3V的直流电给雷达模块供电，开关电源的输出端分别连接稳压电路的输入端、继电器模块的供电端和供电控制电路的输入端，稳压电路的输出端连接雷达模块的3.3V供电端。

具体的，本实用新型实施例中供电控制电路包括电阻R1、MOS管Q1和三极管Q2，5V电源端连接MOS管Q1的源极，MOS管Q1的源极通过电容C1接地，MOS管Q1的漏极连接语音识别芯片U1的VDD供电端，雷达模块的ON_OFF端口通过电阻R2连接三极管Q2的基极，三极管Q2的集电极连接MOS管Q1的栅极，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极通过电阻R1连接MOS管Q1的源极。

雷达模块U2平时一直处于人体探测的工作状态，供电控制电路的控制输入端受雷达模块U2的ON_OFF端口控制，从而控制语音识别芯片U1的供电及工作与否。当雷达模块U2的探测范围内没人时，雷达模块U2的ON_OFF端口输出低电平，使得三极管Q4及继电器RY1关断，终端(负载RL)断电不工作。同时，雷达模块U2的ON_OFF端口输出的低电平，使三极管Q2及MOS管Q1关断，语音识别芯片U1断电不能工作，使得人不在时自动关闭语音声控功能，避免被外界语音误触发。当雷达模块U2的探测范围内有人时，雷达模块U2的ON_OFF端口输出高电平，通过电阻R2驱动三极管Q2及MOS管Q1导通，使语音识别芯片U1得电工作，进入麦克风监听状态，语音识别功能打开。同时，雷达模块U2的ON_OFF端口输出的高电平经R4驱动三极管Q4导通，从而使继电器RY1吸合导通，终端得电开启工作。

当用户所喊的是语音识别芯片U1所保存的关闭设备的语音控制词条时，语音识别芯片U1的第11脚PA1端口输出高电平，经电阻R3驱动三极管Q3导通，此时三极管Q4因为基极被三极管Q3导地而被强制截止，继电器RY1断开吸合，终端断电而停止工作。通过三极管Q3，使得语音识别芯片U1的PA1端口输出的高电平可以强制将本来处于导通状态的继电器驱动三极管Q4变为截止，从而使有人时语音识别芯片U1的声控功能优先于雷达模块U2的人体感应控制，起到有人存在时强制关断负载的控制效果，弥补了雷达模块探测到有人时不能关机的缺陷。当用户所喊的是语音识别芯片U1所保存的开启设备的语音控制词条时，语音识别芯片U1的PA1端口输出低电平，此时三极管Q3关断，依然保持当前雷达模块U2探测有人时终端上电的状态不变，可以靠声控再次开启终端工作。

需要说明的是，本实施例中语音识别芯片U1选择最大语音识别距离不低于5米(背景噪音在70dB条件下)、工作电压3V～5.5V的离线语音识别芯片，例如YT2116等型号。麦克风MIC选择全指向、灵敏度-32±3dB、信噪比70dB的高灵敏度麦克风，例如JMOY627B-323C等型号。雷达模块U2选择可探测动态及静态人体存在、雷达最远感应距离不低于5米且覆盖角度范围不小于±60度、雷达工作频率不低于24GHz、工作电压3V～3.6V的雷达探测模块，如Rd-01等型号。继电器RY1选则额定工作电压为DC5V的Y32F-SS-105LM等型号的常开型继电器，具体选型视所带负载的工作电流大小而定。稳压芯片U3选SOT223封装、工作电压范围不低于3V～10V、最大输出电流1A的BM1117-3.3V等型号的三端稳压IC。Q1选NCE3401、NCE2305等型号的P沟道MOSFET管,Q2、Q3、Q4选8050、9014等型号的NPN型三极管，R2、R3、R4选2K,R1选47K～100K,D1选1N4148、1N4007等型号的二极管，C4、C5、C7选100nF电容,C3选1uF贴片电容。C2、C6选10uF贴片电容，C1选220uF、耐压16V的电解电容，XT选24.000MHz±10PPM的3225封装型号的贴片晶振，AC-DC开关电源的输出应满足交流输入电压AC100V～240V、输出电压为DC5V±5％、输出电流不低于1A的使用要求。当然，本实用新型的保护范围不限于以上的型号选择，本领域技术人员可以根据实际需要选择任意型号符合要求的元器件实现本实用新型的技术方案。

本实用新型还涉及一种终端设备，终端设备内设置有上述实施例的终端智能控制电路。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (7)

1.一种终端智能控制电路，其特征在于，包括：

继电器模块，所述继电器模块用于控制终端的开启和关闭；

雷达模块，所述雷达模块的ON_OFF端口连接所述继电器模块的控制端，所述ON_OFF端口根据雷达模块的人体探测情况发送高低电平；

三极管Q3，所述三极管Q3的集电极连接所述继电器模块的控制端，所述三极管Q3的发射极接地；

语音控制模块，所述语音控制模块的PA1端口连接所述三极管Q3的基极；

电源模块，所述电源模块的输出端分别连接所述继电器模块和所述雷达模块的供电端；

供电控制电路，所述电源模块的输出端通过供电控制电路连接所述语音控制模块的供电端，所述雷达模块的ON_OFF端口连接所述供电控制电路的控制端。

2.根据权利要求1所述的终端智能控制电路，其特征在于，所述语音控制模块包括麦克风MIC、耦合电容C4、晶振XT和语音识别芯片U1，所述麦克风MIC的正极通过耦合电容C4连接所述语音识别芯片U1的MIC2端口，所述麦克风MIC的正极连接所述语音识别芯片U1的MICBIAS端口，所述麦克风MIC的负极接地，所述晶振XT的一端连接所述语音识别芯片U1的BT_OSCI端口，所述晶振XT的另一端连接所述语音识别芯片U1的BT_OSCO端口。

3.根据权利要求1所述的终端智能控制电路，其特征在于，所述电源模块包括开关电源和稳压电路，所述开关电源的输入端用于输入市电，所述开关电源的输出端分别连接所述稳压电路的输入端、所述继电器模块的供电端和所述供电控制电路的输入端，所述稳压电路的输出端连接所述雷达模块的供电端。

4.根据权利要求3所述的终端智能控制电路，其特征在于，所述供电控制电路包括电阻R1、MOS管Q1和三极管Q2，所述开关电源的输出端连接所述MOS管Q1的源极，所述MOS管Q1的漏极连接所述语音控制模块的供电端，所述雷达模块的ON_OFF端口通过电阻R2连接所述三极管Q2的基极，所述三极管Q2的集电极连接所述MOS管Q1的栅极，所述三极管Q2的发射极接地，所述三极管Q2的集电极通过电阻R1连接所述MOS管Q1的源极。

5.根据权利要求1所述的终端智能控制电路，其特征在于，所述雷达模块的型号为Rd-01。

6.根据权利要求2所述的终端智能控制电路，其特征在于，所述语音识别芯片U1的型号为YT2116。

7.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备内设置有权利要求1至6任意一项所述的终端智能控制电路。