专利名称：一种远距离多通道人机交互装置及其交互方法
技术领域：
本发明涉及一种用于用户和计算机之间交互的装置和交互方法，更确切地说 是涉及一种利用语音技术、无线通信技术、计算机软件技术，实现用户与计算机 之间远距离多通道人机交互的装置及其交互方法。
背景技术：
人机交互的发展历史，是从人适应计算机到计算机不断地适应人的发展史， 传统的人机交互，经历了以下几个阶段(l)早期的手工作业阶段当时交互的特 点是采用手工操作和依赖机器(二进制机器代码)的方法来进行输入。(2)作业控 制语言及交互命令语言阶段这一阶段的特点是计算机使用者可采用批处理作业 语言或交互命令语言的方式和计算机打交道。(3)图形用户界面(GUI)阶段GUI 的主要特点是桌面隐喻(WIMP技术、直接操纵和所见即所得(WYSIWYG), GUI简明 易学，实现了事实上的标准化，开拓了用户人群。从命令行界面发展到GUI界 面，计算机到用户的输出带宽大大提高，但从用户到计算机的通信带宽仍然受到 限制。无论是命令行界面，还是GUI界面，实质上都属于单通道人机界面。
目前，计算机的输入输出设备，主要包括鼠标、键盘、手写笔、显示器、打 印机、麦克风等；采取这些输入输出设备，往往要求用户长时间坐在电脑前，并 且容易造成手、眼的劳累，拥有极大的缺陷和不足1，人机界面的表现方式采 用了多种媒体，而人向计算机的表达方式目前常用的只是利用手通过键盘或者鼠 标、手写输入进行。这样用户到计算机的输入宽带与计算机到用户的输出宽带产 生了不平衡，用户的输入宽带低于计算机输出的宽带，用户输入所在的意义层次 也很低。2，文本的输入和直接操纵这两种交互都要手来进行，使得手在鼠标和 键盘之间切换频繁，并且把用户局限在电脑周围；3，输入输出方式单一，不能 充分利用用户的认知资源， 一些通道负荷很重，比如视觉，而另一些通道几乎完 全没有被利用，如听觉；长时间的使用电脑后，用户的眼睛、手等极为疲劳，使
得用户肌肉酸痛、脖子僵硬、头痛头晕，并极大地增加了用户患近视、肥胖、下 肢静脉曲张、颈椎病、腰椎间盘突出、神经衰弱、电脑狂暴症等疾病的概率。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，结合语音识别技术、语音合成技术、按键操控 技术、无线传输技术、计算机软件技术，提供一种可通过语音命令结合按键操控 实现远距离多通道人机交互装置及其交互方法，使用户在离开电脑时通过多种交 互方式的有机写作，方便自然地与电脑进行丰富容易和谐的交互。
本发明是通过以下技术方案实现的
一种远距离多通道人机交互装置，包括有智能终端和主机端；智能终端上设 有控制单元和与控制单元相连接的电源模块、按键、显示屏和智能设备端无线收 发器，主机端内设有PC端程序和主机端无线收发器，智能设备端无线收发器与 主机端无线收发器无线连接，所述的PC端程序内设有语音识别程序和语法分析 程序；智能终端上设有音频输入设备，音频输入设备的输出端与所述控制单元的 输入端相连接。
一种远距离多通道人机交互装置，所述的PC端程序内设有语音合成程序； 智能终端上设有音频输出装置，音频输出装置的输入端与所述控制单元的输出端 相连接。
一种远距离多通道人机交互装置，所述的智能终端上设有触控板，触控板输 出端与所述控制单元的输入端相连接。
一种远距离多通道人机交互装置的交互方法，包括以下步骤
(1) 用户说出语音命令，语音命令经音频输入设备输入到智能终端；
(2) 智能终端通过智能设备端无线收发器传输到主机端设备中，利用主机端设 备内的语音识别程序将语音命令的音频信号处理为具有一定语意的文本信息；
(3) 识别后的文本信息通过语法分析程序可转化为启动并执行相应程序的程序 命令；
(4) 被启动并执行的相应程序将执行该命令的反馈信息和所获得的文字信息通 过主机端无线收发器传输到智能终端设备，并在显示屏上给用户显示出执行相应 程序所得到的反馈信息和所获得的文字信息。
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一种远距离多通道人机交互装置的交互方法，所述的执行该命令的反馈信息 和所获得的文字信息可通过语音合成程序转化为相应的音频信号，通过主机端无 线收发器传输到智能终端设备，并通过智能终端设备上的音频输出装置用语音播 报给用户听取。
一种远距离多通道人机交互装置的交互方法，用户还可通过智能终端的触控 板输入所述的程序命令。
本发明将用户从电脑旁解放出来，无需坐在电脑旁也可操作电脑，扩展使用 电脑以及享受多媒体娱乐的空间，并极大地降低了长时间坐在电脑前工作的健康 隐患。交互方式新颖便捷。语音结合按键的操控方式，无需屏幕和键盘也可控制 电脑，让电脑可以听懂用户的语音命令，并用语音进行反馈，智能又简便。有机 地结合了语音用户界面与图形用户界面，实现更加容易简单的多通道人机交互， 让用户从繁琐复杂的控制界面和命令中解放出来，最大程度地实现真正的用户自 由。降低了用户使用键盘、鼠标的次数，有利于保护用户的手腕手指健康。
图l为装置结构示意图。 图2为信息交互示意图。
具体实施方式
实施例l
远距离多通道人机交互装置，包括有智能终端，主机端；智能终端上设有控 制单元1和与控制单元1相连接的电源模块7、按键3、显示屏2和智能设备端 无线收发器6，主机端设备内设有PC端程序和主机端无线收发器4，智能设备端 无线收发器6与主机端无线收发器4无线连接。PC端程序内设有语音识别程序， 语音合成程序和语法分析程序；智能终端上还设有音频输入设备、音频输出装置 和触控板5。音频输入设备的输出端与所述控制单元1的输入端相连接，音频输 出装置的输入端与所述控制单元1的输出端相连接，触控板5输出端与所述控制 单元的输入端相连接。
人机交互装置的交互方法，包括以下步骤 (1) 用户说出语音命令，语音命令经音频输入设备输入到智能终端；
(2) 智能终端通过智能设备端无线收发器6传输到主机端设备中，利用主机端 设备内的语音识别程序将语音命令的音频信号处理为具有一定语意的文本信息；
(3) 识别后的文本信息通过语法分析程序可转化为启动并执行相应程序的程序 命令；
(4) 被启动并执行的相应程序将执行该命令的反馈信息和所获得的文字信息通 过主机端无线收发器4传输到智能终端设备，并在显示屏2上给用户显示出执行 相应程序所得到的反馈信息和所获得的文字信息。同时执行该命令的反馈信息和 所获得的文字信息可通过语音合成程序转化为相应的音频信号，通过主机端无线 收发器4传输到智能终端设备，并通过智能终端设备上的音频输出装置用语音播 报给用户听取。
同时用户也可通过智能终端的触控板5输入命令信号，启动并执行相应程序。
实施例2
远距离多通道人机交互装置，包括有智能终端，主机端；智能终端上设有控 制单元1和与控制单元1相连接的电源模块7、按键3、触控板5、显示屏2和 智能设备端无线收发器6，主机端设备内设有PC端程序和主机端无线收发器4， 智能设备端无线收发器6与主机端无线收发器4无线连接。PC端程序内设有语 音识别程序和语法分析程序；智能终端上设有音频输入设备，音频输入设备的输 出端与所述控制单元1的输入端相连接。
人机交互装置的交互方法，包括以下步骤
(1) 用户说出语音命令，语音命令经音频输入设备输入到智能终端；
(2) 智能终端通过智能设备端无线收发器6传输到主机端设备中，利用主机端 设备内的语音识别程序将语音命令的音频信号处理为具有一定语意的文本信息；
(3) 识别后的文本信息通过语法分析程序可转化为启动并执行相应程序的程序 命令；
(4) 被启动并执行的相应程序将执行该命令的反馈信息和所获得的文字信息通 过主机端无线收发器4传输到智能终端设备，并在显示屏2上给用户显示出执行 相应程序所得到的反馈信息和所获得的文字信息。
权利要求
1、一种远距离多通道人机交互装置，包括有智能终端和主机端；智能终端上设有控制单元和与控制单元相连接的电源模块、按键、显示屏和智能设备端无线收发器，主机端内设有PC端程序和主机端无线收发器，智能设备端无线收发器与主机端无线收发器无线连接，其特征在于所述的PC端程序内设有语音识别程序和语法分析程序；智能终端上设有音频输入设备，音频输入设备的输出端与所述控制单元的输入端相连接。
2、 根据权利要求1所述的一种远距离多通道人机交互装置，其特征在于所述的 PC端程序内设有语音合成程序；智能终端上设有音频输出装置，音频输出装置 的输入端与所述控制单元的输出端相连接。
3、 根据权利要求1所述的一种远距离多通道人机交互装置，其特征在于所述的 智能终端上设有触控板，触控板输出端与所述控制单元的输入端相连接。
4、 一种远距离多通道人机交互装置的交互方法，其特征在于包括以下步骤(1) 用户说出语音命令，语音命令经音频输入设备输入到智能终端；(2) 智能终端通过智能设备端无线收发器传输到主机端设备中，利用主机端设 备内的语音识别程序将语音命令的音频信号处理为具有一定语意的文本信息；(3) 识别后的文本信息通过语法分析程序可转化为启动并执行相应程序的程序 命令；(4) 被启动并执行的相应程序将执行该命令的反馈信息和所获得的文字信息通 过主机端无线收发器传输到智能终端设备，并在显示屏上给用户显示出执行相应 程序所得到的反馈信息和所获得的文字信息。
5、 根据权利要求4所述的一种远距离多通道人机交互装置的交互方法，其特征 在于所述的执行该命令的反馈信息和所获得的文字信息可通过语音合成程序转 化为相应的音频信号，通过主机端无线收发器传输到智能终端设备，并通过智能 终端设备上的音频输出装置用语音播报给用户听取。
6、 根据权利要求4或5所述的一种远距离多通道人机交互装置的交互方法，其 特征在于用户可通过智能终端的触控板输入所述的程序命令。
全文摘要
本发明涉及一种远距离多通道人机交互装置及其交互方法，包括有智能终端设备，主机端设备；主机端设备内的PC端程序内设有语音识别程序，语音合成程序和语法分析程序；智能终端上设有音频输入、输出设备。人机交互装置的交互方法，包括以下步骤用户说出语音命令，利用主机端设备内的语音识别程序将语音命令的音频信号处理为具有一定语意的文本信息；识别后的文本信息通过语法分析程序可转化为启动并执行相应程序的程序命令；执行该命令的反馈信息和所获得的文字信息通过语音合成程序转化为相应的音频信号通过智能终端设备上的音频输出装置用语音播报给用户听取或通过显示屏显示给用户。
文档编号G06F3/01GK101169684SQ200710190468
公开日2008年4月30日 申请日期2007年11月27日 优先权日2007年11月27日
发明者刘庆峰, 平 卜, 卞连春, 强 彭, 谢信珍, 高万军, 黄海兵 申请人:合肥讯飞数码科技有限公司