TWM599935U - 語音互動功率控制與安全防護之功率調節裝置 - Google Patents

Abstract

一種語音互動功率控制與安全防護之功率調節裝置，包括一功率調節器包括一斷開段位和複數個電功率段位，連接在電源和電器負載之間。一語音指令/電功率對應單元，預設一關閉指令和複數個語音指令，每一個該語音指令係各別對應一不同大小的電功率值。一語音辨識模組辨識所接收到用戶所發出的用戶語音時，據以停止供應至該電器負載的電能或改變該電源供應至該電器負載的電功率。處理單元更依據一輪詢模式所定義的延遲時間或內嵌時鐘的定時時間發出詢問語音，於一預設的回應時間之內，依據用戶的應答語音指令執行停止供應至該電器負載的電能、改變該電源供應至該電器負載的電功率或依據一預設低輸出功率值降低供應至該電器負載的電能。

Description

語音互動功率控制與安全防護之功率調節裝置

本創作係關於一種電器負載電功率智慧控制裝置，特別是一種語音互動功率控制與安全防護之功率調節裝置。

在目前家居或辦公室中所使用的電器設備中，經常會使用到例如製冷裝置、電熱裝置等特別耗電的電器設備。這些電器設備雖然提供家居使用者的方便，但卻在用戶忘了關閉電源或在不需要過多的製冷或電熱的時段仍耗費大量電能。

在現有技術方面，為了要達到節省電能的功能，會在電熱器或冷氣機中設計恒溫控制裝置，此技術主要是利用變頻技術與機體內嵌之溫度感測器所構成之回路控制。此類現有技術所能達到的恒溫效果係與溫度感測器之位置相關，但未能實際感測使用者之舒適度。

在另一種現有技術中，為了要達到節省電能的功能，會使用內建或外掛定時器對電器設備作定時控制。如此作法，雖然可以節省部分的電能，但卻沒有智慧節能的功能。

緣此，本創作之主要目的即是提供一種省電節能的電器負載控制裝置，本創作以語音互動功率控制與安全防護之功率調節裝置控制電器負載。

本創作所採用之技術手段係在一功率控制裝置中包括一功率調節器，其包括一斷開段位和複數個電功率段位，連接在電源和電器負載之間。一語音指令/電功率對應單元，預設一關閉指令和複數個語音指令，每一個該語 音指令係各別對應一不同大小的電功率值。一語音辨識模組辨識所接收到用戶所發出的用戶語音時，據以停止供應至該電器負載的電能或改變該電源供應至該電器負載的電功率。處理單元更依據一輪詢模式所定義的延遲時間或內嵌時鐘的定時時間發出詢問語音，於一預設的回應時間之內，依據用戶的應答語音指令執行停止供應至該電器負載的電能、改變該電源供應至該電器負載的電功率或依據一預設低輸出功率值降低供應至該電器負載的電能。

在效果方面，本創作以用戶之舒適度為控制目標，利用智慧語音技術，人機互動，兼顧電器安全防護與節能。本創作通過語音辨識與語音互動模式，以預設的輪詢模式或定時時間詢問使用者是否調節戶關閉輸出電功率。在無應達的情況下，自動地逐次將電功率降低，對電器的安全性有保障，並能在不影響使用者的舒適度的條件下達到省電節能的效果。

內嵌時鐘以利計時及運行模式之切換，並提醒使用者時間，節約能源。

相對於本專利所節省的電力以及電費的成本，本專利所需添加的電子裝置的成本是相當少的，所以，未來在推動本專利之使用，有其成本的優越性。

在應用方面，本創作特別適合應用在耗費大電量的電器設備(例如保暖與製冷設備)。本創作經實證，確具重大節能效果。本創作可以是內建在電器設備中或是以外掛模組結合於電器設備。

再者，本創作提供患者或身障者使用語音控制電器，而能達到更簡便操作、更節能地使用電器設備。更者，本創作在多次輪詢或定時時間詢問之控制模式下，可執行自動斷電的功能，益增電器設備使用的安全性。

本創作所採用的具體技術，將藉由以下之實施例及附呈圖式作進一步之說明。

100:功率控制裝置

1:電器負載

2:語音輸入單元

21:前端放大器

22:類比至數位轉換器

3:語音辨識模組

31:參考語音樣本

4:處理單元

5:語音輸出單元

51:數位至類比轉換器

52:聲頻放大器

6:輪詢模式設定單元

61:一般模式

62:夜眠模式

6a:內嵌時鐘

7:功率調節器

8:語音指令/電功率對應單元

9:預設低輸出功率值

ACV:電源

M0:關閉指令

M1、M2、M3:語音指令

P1、P2、P3:電功率值

SW0:斷開段位

SW1:第一電功率段位

SW2:第二電功率段位

SW3:第三電功率段位

S0:關閉信號

S1、S2、S3:功率調節信號

t1、t2:延遲時間

t3:定時時間

V1:用戶語音

V2:回報人聲

V3:詢問語音

〔圖1〕是本創作第一實施例電路功能方塊圖。

〔圖2〕是本創作第二實施例電路功能方塊圖。

請參閱圖1所示，其顯示本創作第一實施例電路功能方塊圖。本創作係在電源ACV和一電器負載1之間電連接一功率控制裝置100，而該功率控制裝置100係包括一語音輸入單元2、一語音辨識模組3、一處理單元4、一語音輸出單元5、一輪詢模式設定單元6、一功率調節器7。其中，電源ACV係通過功率調節器7供應電能至電器負載1。功率控制裝置100可以配置在電器負載1的機體內部，也可以配置在電器負載1的機體外部。電器負載1可以是製冷裝置、電熱裝置、遠紅外線電控發熱體，但在實際應用時並不限於這些電器負載。

語音輸入單元2可接收由一用戶所發出的一用戶語音。用戶語音經一前端放大器21及類比至數位轉換器22後，再經語音辨識模組3辨識後，即傳送至處理單元4。該語音辨識模組3建置有一參考語音樣本31，以提供該語音辨識模組3在辨識該用戶語音時作為辨識比對的語音樣本。

輪詢模式設定單元6連接於處理單元4，用以提供時間信號至處理單元4。依據該輪詢模式設定單元6的時間信號，可預先定義本創作中的輪詢模式。在本實施例中，輪詢模式係可依據該輪詢模式設定單元6所劃分的白天時段和晚間時段分別定義一般模式61和夜眠模式62，且一般模式61和夜眠模式62分別定義有不同的延遲時間t1、t2。例如，在一般模式61(白天時段)時，該延遲時間t1可以分鐘為單位，而在夜眠模式62(晚間時段)時，該延遲時間t2可以小時為單位。

處理單元4可經由信號線控制功率調節器7的動作。功率調節器7中可包括一斷開段位SW0和複數個電功率段位(第一電功率段位SW1、第二電功率段位SW2、第三電功率段位SW3)，電源ACV即係通過該功率調節器7的電功 率段位SW1、SW2、SW3之一供應不同的電功率至該電器負載1。當斷開段位SW0開路時，可切斷電源ACV供應至電器負載1的電能。在實際應用時，功率調節器7中的各個電功率段位SW1、SW2、SW3係依不同的電器負載型式，可為單純切換開關，亦可為脈波寬度調變電路、相位調變電路之一，也可以採用數位代碼來調整電功率。

處理單元4建置有一語音指令/電功率對應單元8。語音指令/電功率對應單元8例如可以是內建在處理單元4中或是儲放在一連接於處理單元4的記憶體。語音指令/電功率對應單元8中包括一關閉指令M0及複數個語音指令M1、M2、M3，其中的關閉指令M0係指停止供應至電器負載1的電能(即電功率值為0)，而複數個語音指令M1、M2、M3係一一地對應於供應至電器負載1的預設電功率值P1、P2、P3。

處理單元4另預設有一預設低輸出功率值9。藉由預設低輸出功率值9，可供使用者設定供應至電器負載1的預設低電能值。

在操作時，語音輸入單元2接收到用戶所發出的用戶語音V1後，用戶語音V1會經前端放大器21及類比至數位轉換器22後，再送至語音辨識模組3。語音辨識模組3依據建置的參考語音樣本31中的數個語音樣本，可以辨識該用戶語音是否符合預定的用戶語音。

若辨識出該用戶語音V1為關閉指令M0時，處理單元4依據語音指令/電功率對應單元8中關閉指令M0送出關閉信號S0至功率調節器7的斷開段位SW0，停止電源ACV供應至電器負載1的電能。若辨識出該用戶語音V1並非關閉指令時，而是符合語音指令/電功率對應單元8中複數個語音指令M1、M2、M3中的其中一語音指令時，處理單元4依據語音指令/電功率對應單元8中符合該用戶語音V1所對應的一語音指令(例如語音指令M1)送出功率調節信號S1至功率調節器7的第一電功率段位SW1，由電源ACV供應對應的電功率值P1至電器負載1。

同時，處理單元4經由數位至類比轉換器51、聲頻放大器52會由語音輸出單元5發出反應該電器負載1的電功率已調節的模擬回報人聲V2予用戶。

在前述操作之後，本創作依據輪詢模式設定單元6所定義的輪詢模式(即一般模式61或夜眠模式62)的延遲時間，由語音輸出單元5發出詢問語音V3，詢問用戶是否要調節該電器負載1的電功率。

若在預設的回應時間之內，有接收到用戶回應該詢問語音V3的一應答語音指令，即重覆執行前述動作。亦即，若辨識出該用戶的應答語音指令為關閉指令M0時，處理單元4依據語音指令/電功率對應單元8中關閉指令M0送出關閉信號S0至功率調節器7的斷開段位SW0，停止電源ACV供應至電器負載1的電能。

若辨識出該應答語音指令並非關閉指令時，而是符合語音指令/電功率對應單元8中複數個語音指令M1、M2、M3中的其中一語音指令時，處理單元4依據語音指令/電功率對應單元8中符合該用戶語音V1所對應的一語音指令(例如語音指令M1)送出功率調節信號S1至功率調節器7的第一電功率段位SW1，由電源ACV供應對應的電功率值P1至電器負載1。

若在該預設的回應時間之內，未接收到該應答語音指令，且達一預設的計次值時，即停止供應至該電器負載1的電能。若在該預設的回應時間之內，未接收到該應答語音指令，但尚未達預設的計次值時，即依據預設低輸出功率值9降低供應至該電器負載1的電能。

圖2顯示本創作第二實施例電路系統示意圖。本實施例的組成構件與圖1所示第一實施例大致相同，故相同元件乃標示相同的元件編號，以資對應，其差異在於處理單元4連接一內嵌時鐘6a，該內嵌時鐘6a可產生一定時時間t3提供給處理單元4。

本實施例的功率控制裝置100是依據圖2中的內嵌時鐘6a所產生的定時時間t3，由語音輸出單元5定時發出詢問語音V3，詢問用戶是否要調節該 電器負載1的電功率。在語音輸出單元5定時發出詢問語音V3詢問用戶是否要調節該電器負載1的電功率之後，後續步驟亦與前述第一實施例相同。亦即，處理單元4於一預設的回應時間之內，會依據用戶的應答語音指令執行停止供應至該電器負載1的電能、改變該電源ACV供應至該電器負載1的電功率或依據預設低輸出功率值9降低供應至該電器負載1的電能。

以上所舉實施例僅係用以說明本創作，並非用以限制本創作之範圍，凡其他未脫離本創作所揭示之精神下而完成的等效修飾或置換，均應包含於後述申請專利範圍內。

100:功率控制裝置

1:電器負載

2:語音輸入單元

21:前端放大器

22:類比至數位轉換器

3:語音辨識模組

31:參考語音樣本

4:處理單元

5:語音輸出單元

51:數位至類比轉換器

52:聲頻放大器

6:輪詢模式設定單元

61:一般模式

62:夜眠模式

7:功率調節器

8:語音指令/電功率對應單元

9:預設低輸出功率值

ACV:電源

M0:關閉指令

M1、M2、M3:語音指令

P1、P2、P3:電功率值

SW0:斷開段位

SW1:第一電功率段位

SW2:第二電功率段位

SW3:第三電功率段位

S0:關閉信號

S1、S2、S3:功率調節信號

t1、t2:延遲時間

V1:用戶語音

V2:回報人聲

V3:詢問語音

Claims (9)

1. 一種語音互動功率控制與安全防護之功率調節裝置，包括：一處理單元；一功率調節器，包括一斷開段位和複數個電功率段位，電連接在一電源和一電器負載之間，其中該斷開段位係由該處理單元所產生的一關閉信號所控制，而該複數個電功率段位係由該處理單元所產生的複數個功率調節信號所控制；一語音指令/電功率對應單元，預設一關閉指令和複數個語音指令，其中該複數個語音指令係各別對應一不同大小的電功率值；一語音輸入單元，接收一用戶所發出的一用戶語音；一語音辨識模組，連接於該語音輸入單元和該處理單元，用以辨識該用戶語音，若辨識該用戶語音為一關閉指令時，即由該處理單元送出該關閉信號至該功率調節器，控制該斷開段位動作，以停止供應至該電器負載的電能；若辨識該用戶語音為符合該複數個語音指令中的其中一語音指令時，該處理單元即依據該語音指令所對應的該電功率值送出複數個功率調節信號之一控制該複數個電功率段位中對應於該語音指令的其中一電功率段位，以改變該電源供應至該電器負載的電功率；一語音輸出單元，連接於該處理單元；一輪詢模式設定單元，連接於該處理單元，該輪詢模式設定單元預設複數個輪詢模式，而該複數個輪詢模式各別定義一延遲時間；其中，該語音輸出單元依據該所選定的該複數個輪詢模式之一所預設的該延遲時間發出一詢問語音，詢問該用戶是否要調節該電器負載的該電功率，再依據該用戶的一應答語音指令，執行該關閉指令以停止供應至該電器負載的電能或執行該語音指令以改變該電源供應至該電器負載的電功率。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之語音互動功率控制與安全防護之功率調節裝置，其中該語音輸出單元依據該所選定的該複數個輪詢模式之一所 預設的該延遲時間發出該詢問語音時，若在一預設的回應時間之內，有接收到該用戶回應該詢問語音的該應答語音指令，即執行該關閉指令以停止供應至該電器負載的電能或執行該語音指令以改變該電源供應至該電器負載的電功率；若在該預設的回應時間之內，未接收到該應答語音指令，且達一預設的計次值時，即停止供應至該電器負載的電能。
3. 依據申請專利範圍第1項所述之語音互動功率控制與安全防護之功率調節裝置，其中該處理單元更設定有一預設低輸出功率值，當該語音輸出單元依據該所選定的該複數個輪詢模式之一所預設的該延遲時間發出該詢問語音時，若在該預設的回應時間之內，未接收到該應答語音指令，但尚未達一預設的計次值時，即依據該預設低輸出功率值降低供應至該電器負載的電能。
4. 依據申請專利範圍第1項所述之語音互動功率控制與安全防護之功率調節裝置，其中該輪詢模式包括一個一般模式和一夜眠模式，該一般模式和該夜眠模式係依據劃分的白天時段和晚間時段分別定義該延遲時間。
5. 依據申請專利範圍第1項所述之語音互動功率控制與安全防護之功率調節裝置，其中該語音辨識模組建置有一參考語音樣本，以提供該語音辨識模組在辨識該用戶語音時作為辨識比對的語音樣本。
6. 一種語音互動功率控制與安全防護之功率調節裝置，包括：一處理單元；一功率調節器，包括一斷開段位和複數個電功率段位，電連接在一電源和一電器負載之間，其中該斷開段位係由該處理單元所產生的一關閉信號所控制，而該複數個電功率段位係由該處理單元所產生的複數個功率調節信號所控制；一語音指令/電功率對應單元，預設一關閉指令和複數個語音指令，其中該複數個語音指令係各別對應一不同大小的電功率值；一語音輸入單元，接收一用戶所發出的一用戶語音；一語音辨識模組，連接於該語音輸入單元和該處理單元，用以辨識該用戶語音，若辨識該用戶語音為一關閉指令時，即由該處理單元送出該關閉信號至該功率 調節器，控制該斷開段位動作，以停止供應至該電器負載的電能；若辨識該用戶語音為符合該複數個語音指令中的其中一語音指令時，該處理單元即依據該語音指令所對應的該電功率值送出複數個功率調節信號之一控制該複數個電功率段位中對應於該語音指令的其中一電功率段位，以改變該電源供應至該電器負載的電功率；一語音輸出單元，連接於該處理單元；一內嵌時鐘，連接於該處理單元，該內嵌時鐘預設一定時時間；其中，該語音輸出單元依據該內嵌時鐘所預設的該定時時間發出一詢問語音，詢問該用戶是否要調節該電器負載的該電功率，再依據該用戶的一應答語音指令，執行該關閉指令以停止供應至該電器負載的電能或執行該語音指令以改變該電源供應至該電器負載的電功率。
7. 依據申請專利範圍第6項所述之語音互動功率控制與安全防護之功率調節裝置，其中該語音輸出單元依據該內嵌時鐘所預設的該定時時間發出該詢問語音時，若在一預設的回應時間之內，有接收到該用戶回應該詢問語音的一應答語音指令，即執行該關閉指令以停止供應至該電器負載的電能或執行該語音指令以改變該電源供應至該電器負載的電功率；若在該預設的回應時間之內，未接收到該應答語音指令，且達一預設的計次值時，即停止供應至該電器負載的電能。
8. 依據申請專利範圍第6項所述之語音互動功率控制與安全防護之功率調節裝置，其中該處理單元更設定有一預設低輸出功率值，當該語音輸出單元依據該內嵌時鐘所預設的該定時時間發出該詢問語音時，若在該預設的回應時間之內，未接收到該應答語音指令，但尚未達一預設的計次值時，即依據該預設低輸出功率值降低供應至該電器負載的電能。
9. 依據申請專利範圍第6項所述之語音互動功率控制與安全防護之功率調節裝置，其中該語音辨識模組建置有一參考語音樣本，以提供該語音辨識模組在辨識該用戶語音時作為辨識比對的語音樣本。

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