用于家电的语音控制装置和方法与流程

本发明涉及家电控制的技术领域。更具体地讲，涉及一种用于家电的语音控制装置和方法。

背景技术：

随着电子技术的发展，对于家电的控制越来越便利，目前，语音控制是当前家电控制的主要方式之一。现有的语音控制方案在本地仅可实现部分控制指令词语，一般数量在100条以内，主要依赖在线识别。并且现有的语音控制方案的本地识别与在线识别相互依存，在本地识别的部分或在线识别的部分出现故障时，将影响另一方的功能，无法对家电进行有效的语音控制。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于家电的语音控制装置和方法，以解决现有的语音控制方案的不足。

本发明的一方面提供一种用于家电的语音控制装置，所述语音控制装置包括：传声器、语音处理单元、语音识别单元和无线通信单元，其中，传声器获取语音信号，并将获取的语音信号传输至语音处理单元；语音处理单元接收到语音信号后，对接收的语音信号进行数字化处理，并将数字化处理后的语音信号传输至语音识别单元以及无线通信单元；语音识别单元接收到语音信号后，对语音信号进行识别，并将识别后的语音信号与本地预存的控制指令进行匹配，将与识别后的语音信号匹配的控制指令发送至家电的控制器，从而所述控制器控制家电执行匹配的控制指令；无线通信单元接收到语音信号后，将语音信号发送至云端服务器进行识别，接收云端服务器返回的与语音信号匹配的控制指令，将返回的控制指令发送至家电的控制器，从而所述控制器控制家电执行返回的控制指令。

可选地，语音识别单元在本地预存的控制指令中不存在与识别后的语音信号匹配的控制指令时，向无线通信单元发送识别通知，无线通信单元在接收到所述识别通知后，才将语音信号发送至云端服务器进行识别。

可选地，还包括音频编解码器和播放器，其中，无线通信单元将语音信号发送至云端服务器进行识别之后，接收云端服务器返回的与语音信号匹配的控制指令或互动信息，将控制指令发送至家电的控制器，或将互动信息发送至音频编解码器；音频编解码器在接收到互动信息后，将互动信息转换为音频信号，并将音频信号发送至播放器进行播放。

可选地，还包括音频编解码器和播放器，其中，语音识别单元将匹配的控制指令发送至家电的控制器后，接收所述控制器返回的家电对匹配的控制指令的执行结果信息，将执行结果信息发送至音频编解码器，无线通信单元将返回的控制指令发送至家电的控制器后，接收所述控制器返回的家电对返回的控制指令的执行结果信息，将执行结果信息发送至音频编解码器，音频编解码器在接收到执行结果信息后，将执行结果信息转换为音频信号，并将音频信号发送至播放器进行播放。

可选地，无线通信单元和音频编解码器被集成在wifisoc中。

可选地，所述语音处理单元为数字信号处理器，在所述语音处理单元对接收的语音信号进行数字化处理之前，对接收的语音信号进行降噪。

可选地，所述语音识别单元为ci1006芯片。

可选地，还包括uart串口和i2c接口，所述语音控制装置通过uart串口或i2c接口与所述控制器连接。

本发明的另一方面提供一种用于家电的语音控制方法，语音控制方法包括：获取语音信号；对语音信号进行数字化处理；对语音信号进行识别，识别后的语音信号与本地预存的控制指令进行匹配，将与识别后的语音信号匹配的控制指令发送至家电的控制器，从而所述控制器控制家电执行匹配的控制指令；将语音信号发送至无线通信单元，当本地预存的控制指令中不存在与识别后的语音信号匹配的控制指令时，经由无线通信单元将语音信号发送至云端服务器进行识别，接收云端服务器返回的与语音信号匹配的控制指令，将返回的控制指令发送至家电的控制器，从而所述控制器控制家电执行返回的控制指令。

可选地，将语音信号发送至云端服务器进行识别之后，接收云端服务器返回的与语音信号匹配的控制指令或互动信息，将控制指令发送至家电的控制器，接收所述控制器返回的家电对匹配的控制指令的执行结果信息，将所述执行结果信息或互动信息转换为音频信号，播放所述音频信号。

根据本发明的实施例的用于家电的语音控制装置和方法，可在本地和云端同时对用户的语音信号进行识别，提高了语音控制的准确性和可靠性。

将在接下来的描述中部分阐述本发明另外的方面和/或优点，还有一部分通过描述将是清楚的，或者可以经过本发明的实施而得知。

附图说明

通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其它目的、特点和优点将会变得更加清楚，其中：

图1是示出根据本发明的用于家电的语音控制装置的框图；

图2是示出根据本发明的用于家电的语音控制方法的流程图。

具体实施方式

下面参照附图详细描述本发明的实施例。

图1是示出根据本发明的实施例的用于家电的语音控制装置的框图。根据本发明的实施例的用于家电的语音控制装置对各种家电进行控制，例如，空调、冰箱和洗衣机等。

如图1所示，根据本发明的实施例的用于家电的语音控制装置可包括传声器10、语音处理单元20、语音识别单元30和无线通信单元40。

传声器10获取语音信号，并将获取的语音信号传输至语音处理单元20。也就是说，传声器10获取用户的语音信号，并将用户的语音信号传输至语音处理单元20。传声器10是指将声波信号转换为电信号的能量转换器件，例如麦克风等。

语音处理单元20接收到语音信号后，对接收的语音信号进行数字化处理，并将数字化处理后的语音信号传输至语音识别单元30以及无线通信单元40。这里，在所述语音处理单元20对接收的语音信号进行数字化处理之前，还可对接收的语音信号进行降噪，以方便后续对语音信号的识别。所述语音处理单元是可对语音信号进行降噪以及数字化处理的各种电子器件，例如数字信号处理器(dsp)。

语音识别单元30接收到语音信号后，对语音信号进行识别，并将识别后的语音信号与本地预存的控制指令进行匹配，将与识别后的语音信号匹配的控制指令发送至家电的控制器，从而所述控制器控制家电执行匹配的控制指令。

语音识别单元30可以是各种识别语音信号的电子器件。例如，语音识别单元30可以是智能语音神经网络处理芯片(ci1006芯片)。语音识别单元30可存储大量的命令词，例如300至400条命令词。其中，语音识别单元30存储的命令词与控制指令对应，多条不同的命令词可与同一条控制指令对应。

优选地，为了用户可及时地获知家电对控制指令的执行情况，根据本发明的实施例的用于家电的语音控制装置还可包括音频编解码器50和播放器60。控制器可在控制家电执行匹配的控制指令之后向语音识别单元30返回的家电对匹配的控制指令的执行结果信息，语音识别单元30将接收到的执行结果信息发送至音频编解码器50，音频编解码器50在接收到执行结果信息后，将执行结果信息转换为音频信号，并将音频信号发送至播放器60进行播放。

作为示例，语音识别单元30还可存储与唤醒语音控制功能的指令对应的命令词。当用户说出与唤醒语音控制功能的指令对应的命令词时，用于家电的语音控制装置开始进入语音控制模式。同时语音识别单元30将向音频编解码器50发送指示已唤醒语音控制功能的信息，音频编解码器50在接收到该信息后，将该信息转换为音频信号，并将音频信号发送至播放器60进行播放，从而用于可通过收听该音频信息来获知已唤醒语音控制功能。

无线通信单元40接收到语音信号后，将语音信号发送至云端服务器进行识别，接收云端服务器返回的与语音信号匹配的控制指令，将返回的控制指令发送至家电的控制器，从而所述控制器控制家电执行返回的控制指令。这里，云端服务器在接收到语音信号后，将会对语音信号进行识别，并将识别后的语音信号与在云端存储的控制指令进行匹配，将与识别后的语音信号匹配的控制指令发送至无线通信单元40。

无线通信单元40将返回的控制指令发送至家电的控制器后，接收所述控制器返回的家电对返回的控制指令的执行结果信息，将执行结果信息发送至音频编解码器50，音频编解码器50在接收到执行结果信息后，将执行结果信息转换为音频信号，并将音频信号发送至播放器60进行播放。

无线通信单元40可以是各种具有无线通信功能的电子器件。作为示例，所述无线通信单元40可与音频编解码器50被集成在无线保真线上系统芯片(wifisoc)中。

这里，无线通信单元40可与语音识别单元30各自独立的进行工作，也就是说对语音信号同时进行本地识别和在线识别，从而在无线通信单元40和语音识别单元30中的任意一个损坏时，根据本发明的实施例的用于家电的语音控制装置还可对家电进行语音控制。

另外，为了节省运行资源，语音识别单元30在本地预存的控制指令中不存在与识别后的语音信号匹配的控制指令时，向无线通信单元40发送识别通知，无线通信单元40在接收到所述识别通知后，才将语音信号发送至云端服务器进行识别。

作为示例，为了增强与用户的互动性，云端还可存储除与控制家电的控制指令对应的命令词以外的互动信息。该互动信息不用于控制家电，而是针对用户的用于询问信息的语音信号(例如室外空气质量如何？)的答复信息。

相应地，无线通信单元40将语音信号发送至云端服务器进行识别之后，云端服务器将识别后的语音信号与在云端存储的控制指令进行匹配，当云端存在与语音信号匹配的控制指令时，向无线通信单元40返回与语音信号匹配的控制指令，无线通信单元40将控制指令发送至家电的控制器，接收控制器返回的家电对返回的控制指令的执行结果信息，将执行结果信息发送至音频编解码器50，音频编解码器50在接收到执行结果信息后，将执行结果信息转换为音频信号，并将音频信号发送至播放器60进行播放。

当云端不存在与语音信号匹配的控制指令时，云端服务器将语音信号与在云端存储的互动信息进行匹配，向无线通信单元40返回与语音信号匹配的互动信息，无线通信单元40将互动信息发送至音频编解码器5，音频编解码器50在接收到互动信息后，将互动信息转换为音频信号，并将音频信号发送至播放器60进行播放。

此外，根据本发明的实施例的用于家电的语音控制装置还可包括通用异步收发传输器(uart)串口和两线式串行总线(i2c)接口，该语音控制装置可通过uart串口或i2c接口与家电的控制器连接。

图2示出根据本发明的实施例的用于家电的语音控制方法的流程图。

参照图2，在步骤s10，获取语音信号。

在步骤s20，对语音信号进行数字化处理。这里，在语音信号进行数字化处理之前，还可对接收的语音信号进行降噪，以方便后续对语音信号的识别。

在步骤s30，对语音信号进行识别，并将识别后的语音信号与本地预存的控制指令进行匹配，将与识别后的语音信号匹配的控制指令发送至家电的控制器，从而所述控制器控制家电执行匹配的控制指令。

家电的控制器可在控制家电执行匹配的控制指令之后返回的家电对匹配的控制指令的执行结果信息。在步骤s30中，接收到执行结果信息后，将执行结果信息转换为音频信号，并将音频信号进行播放。

作为示例，本地还可存储与唤醒语音控制功能的指令对应的命令词。当用户说出与唤醒语音控制功能的指令对应的命令词时，开始进入语音控制模式，并生成指示已唤醒语音控制功能的信息，将该信息转换为音频信号并播放，从而用于可通过收听该音频信息来获知已唤醒语音控制功能。

在步骤s40，将语音信号发送至无线通信单元，当本地预存的控制指令中不存在与识别后的语音信号匹配的控制指令时，经由无线通信单元将语音信号发送至云端服务器进行识别，接收云端服务器返回的与语音信号匹配的控制指令，将返回的控制指令发送至家电的控制器，从而所述控制器控制家电执行返回的控制指令。这里，云端服务器在接收到语音信号后，将会对语音信号进行识别，并将识别后的语音信号与在云端存储的控制指令进行匹配，将返回与识别后的语音信号匹配的控制指令。

在步骤s40将返回的控制指令发送至家电的控制器后，接收所述控制器返回的家电对返回的控制指令的执行结果信息，将返回的执行结果信息转换为音频信号并播放。

作为示例，为了增强与用户的互动性，云端还可存储除与控制家电的控制指令对应的命令词以外的互动信息。该互动信息不用于控制家电，而是针对用户的用于询问信息的语音信号(例如室外空气质量如何？)的答复信息。

相应地，将语音信号发送至云端服务器进行识别之后，云端服务器将识别后的语音信号与在云端存储的控制指令进行匹配，当云端存在与语音信号匹配的控制指令时，返回与语音信号匹配的控制指令，在步骤s40将控制指令发送至家电的控制器，接收控制器返回的家电对返回的控制指令的执行结果信息，将执行结果信息转换为音频信号并播放。

当云端不存在与语音信号匹配的控制指令时，云端服务器将语音信号与在云端存储的互动信息进行匹配，返回与语音信号匹配的互动信息，在s40将互动信息转换为音频信号并播放。

根据本发明的实施例的用于家电的语音控制装置和方法，可在本地和云端同时对用户的语音信号进行识别，提高了语音控制的准确性和可靠性。

尽管已经参照其示例性实施例具体显示和描述了本发明，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。