一种空调器的语音控制方法及空调器与流程

1.本发明涉及空调器技术领域，特别是涉及一种空调器的语音控制方法及空调器。


背景技术：

2.随着电子技术的发展，家电设备智能化不断升高。用户调节空调送风方向很不方便，使用遥控器调节角度和实际希望的送风角度不一致，调节起来非常繁琐。或者使用app进行调节送风方向，调节起来也很繁琐。
3.语音控制家用空调就是非常方便的控制方法。但是对于语音控制的家用空调而言，用户所处的位置是随机的，对于空调端的语音识别设备就很难捕获用户的语音控制指令，也难以根据语义控制送风方向。目前，部分家电设备可以通过语音指令来实现对家电的操作，如语音电视、语音微波炉等。由于这些家电在用户使用时，位置相对固定，且距离家电较近，可以达到较高的语音指令识别效果。


技术实现要素：

4.本发明的一个目的是要提供一种能够解决上述任一问题的空调器的语音控制方法及空调器。
5.本发明一个进一步的目的是要使得用户在工作区域内任何位置都可通过语义有效控制空调。
6.本发明另一个进一步的目的是要提高语义识别的准确率。
7.特别地，本发明提供了一种空调器的语音控制方法，该语音控制方法包括：
8.获取目标用户的语音信号；
9.根据语音信号确定目标用户在工作区域内位置；
10.对语音信号进行语义识别，得到送风控制指令；
11.根据目标用户在工作区域内位置，确定送风控制指令对应的送风方向；
12.控制空调器向送风方向进行送风。
13.进一步地，空调器的室内机上设置有多个麦克风，根据语音信号确定目标用户在工作区域内位置的步骤包括：
14.检测多个麦克风获取语音信号的时间差；
15.根据时间差确定目标用户在工作区域内位置。
16.进一步地，对语音信号进行语义识别，得到送风控制指令的步骤包括：
17.提取语音信号包含的方位关键词；
18.根据方位关键词与送风控制指令的对应关系确定送风控制指令。
19.进一步地，根据目标用户在工作区域内的位置确定送风控制指令对应的送风方向的步骤包括：
20.根据位置确定送风控制指令对应的工作区域；
21.向送风控制指令对应的工作区域送风。
22.进一步地，语音信号还包含指定关键词，指令关键词为送风强度、送风温度。
23.进一步地，获取目标用户的语音信号的步骤包括：
24.获取声音信号；
25.识别声音信号中的人声数据；
26.判断人声数据的响度是否大于第二预设响度阈值，若是则将人声数据作为语音信号。
27.进一步地，识别声音信号中的人声数据的步骤包括：
28.将声音信号与预设的环境噪音库进行匹配，判断声音信号中是否包含与环境噪音库内的环境噪音相匹配的环境噪音，环境噪音库是空调器在运行过程中间隔固定时间会产生的声音信号的汇总，将间隔固定时间会产生的声音信号记为环境噪音；
29.若是，则过滤掉环境噪音，得到人声数据。
30.进一步地，获取声音信号的步骤还包括：
31.获取环境声音信号；
32.判断环境声音信号的响度是否大于第一预设响度阈值；
33.若是，则记录为声音信号。
34.进一步地，在声音信号中不包含与环境噪音库内的环境噪音相匹配的环境噪音的情况下，还包括：
35.将声音信号中持续时长大于第一预设时长阈值的声音信号记为环境噪音。
36.本发明还提供一种空调器，该空调器包括：
37.控制器，其包括存储器以及处理器，所述存储器内保存有控制程序，所述控制程序被所述处理器执行时，用于实现根据上述任一项所述的空调器的语音控制方法。
38.本发明的空调器的语音控制方法首先获取目标用户的语音信号，从而根据语音信号确定目标用户在空调器室内机工作区域内的位置，在通过对语音信号的识别，得到送风控制指令。通过目标用户的位置确定送风方向，从而实现用户通过语音就可以控制空调的送风，减少用户操作，可对不同位置的用户进行针对性控制，提升用户的使用感受。
39.进一步地，本发明的空调器的语音控制方法，通过多麦克风阵列快速实现声音定位，且不受室内光线、环境和用户行为的影响，从而大大提高了在不同位置的情况下用户语音指令的识别效果和抗干扰能力，提升了用户体验。
40.根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
41.后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
42.图1是根据本发明一个实施例的空调器的示意性方框图；
43.图2是根据本发明一个实施例的空调器的语音控制方法的流程图；
44.图3是图2所示实施例空调器室内机的工作区域的划分示意图。
45.图4是根据本发明另一个实施例的空调器的语音控制方法的流程图；
具体实施方式
46.下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终箱体或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
47.图1是根据本发明一个实施例的空调器的示意性方框图。图2是根据本发明一个实施例的空调器的语音控制方法。如图1所示，空调器10包括语音模块110和控制器120。语音模块110包括拾音模块111、降噪模块112、语音识别模块113和通讯模块114。拾音模块111包括多个麦克风。拾音模块111可将声波转换成电信号。降噪模块112可将干扰音去除，增强人声信息。语音识别模块113可用于声音意图，并进行判断，将该声音意图转化为命令。通讯模块114可将命令下发给控制器120。控制器120包括存储器122和处理器121。存储器122内保存有控制程序1221，控制程序1221被处理器121执行时用于实现本实施例的空调器10的语音控制方法。
48.如图2所示，本实施例的空调器的语音控制方法包括以下步骤：
49.s102，获取目标用户的语音信号。
50.本实施例的空调器室内机上设置有多个麦克风，语音信号可以通过麦克风获取后经处理器处理得到。
51.s104，根据语音信号确定目标用户在工作区域内的位置。该工作区域指室内机运行过程中的可以实现调温区域或可以送风的区域。在空调器的室内机安装过程中，可将其安装区域转换为位置坐标信息设置于空调器控制器中，从而得到该空调器室内机的工作区域，该工作区域包括若干个位置信息。在得到语音信号后，可根据该语音信号确定用户对应的位置信息，从而确定其在工作区域的位置。
52.s106，对语音信号进行语义识别，得到送风控制指令。语音信号可以为目标用户发出的任意控制语，例如向左吹、向右吹、朝我吹、别吹我等。对上述语音信号进行识别，得到向左送风、向右送风等送风控制指令。
53.s108，根据目标用户在工作区域内的位置，确定送风控制指令对应的送风方向。如图3所示的工作区域划分图中，a为空调器室内机，目标用户位于z5区域，并发出“向左吹”的语音信号，此时空调器得到“向左送风”的送风控制指令，再根据其位于z5区域进行判断，空调器向z1、z4、z7区域送风。例如，若目标用户位于z5区域，并发出“向右吹风”的语音信号，此时空调器得到“向右送风”送风指令，再根据其位于z5区域进行判断，空调器则向z3、z6、z9区域送风。例如，若目标用户位于z5区域，并发出“向前吹风”的语音信号，此时空调器得到“向近处送风”送风指令，再根据其位于z5区域进行判断，空调器则向z2区域送风。例如，若目标用户位于z5区域，并发出“向后吹风”的语音信号，此时空调器得到“向远处送风”送风指令，再根据其位于z5区域进行判断，空调器则向z8区域送风。
54.例如，目标用户位于z2区域，并发出“向左吹”的语音信号，此时空调器得到“向左送风”的送风控制指令，再根据其位于z2区域进行判断，空调器向z1、z4、z7区域送风。
55.再例如，目标用户位于z1区域，并发出“向左吹”的语音信号，此时空调器得到“向右送风”的送风控制指令，再根据其位于z2区域进行判断，空调器向z2、z3、z5、z6、z8、z9区域送风。
56.在一些其他实施例中，送风控制指令还包括有向上吹风、向下吹风等。例如，用户
在z2区域发出“别吹我”，空调器根据z2区域相对于空调器的位置，可以选择向上吹风，以避开z2区域。在一些实施例中，送风控制指令还包括有降低送风温度、提高送风温度等。例如，用户在z2区域发出“有点冷”，空调器根据z2区域相对于空调器的位置，可以选择避开z2区域，向z1、z4、z7、z3、z6、z9方向送风，并提高送风温度。
57.s110，控制空调器向送风方向进行送风。
58.本实施例的空调器的工作区域划分如图3所示，a为空调器室内机，目标用户位于z9区域内，目标用户发出“别吹我”的语音信号，此时空调器避开z9区域吹拂的送风控制指令，此时结合目标z9区域的位置，得到向z1
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z8区域送风的送风方向，从而实现避开z9区域吹风的效果。
59.本实施例的空调器的语音控制方法首先获取目标用户的语音信号，从而根据语音信号确定目标用户在空调器室内机工作区域内的位置，再通过对语音信号的识别，得到送风控制指令，通过目标用户的位置确定送风方向，从而实现用户用过语音就可以控制空调的送风，减少用户操作，也可不同角度的用户进行针对性控制，提升用户的使用感受。
60.图4是根据本发明另一个实施例的空调器的语音控制方法的流程图。如图4所示，本实施里的语音控制方法包括以下步骤：
61.步骤s202，获取环境声音信号。该环境声音信号即麦克风可以捕捉所有声音。
62.步骤s204，判断环境声音信号的强度是否大于第一预设响度阈值。第一响度阈值可以设置为40
‑
60分贝，优选设置为40分贝。若是，则执行步骤s206。在获取的声音大于第一预设响度阈值的时候才对环境声音进行下一步处理，避免过小的声音也需要进行数据分析来增加处理器的工作量，避免不必要的计算，也可以保证该系统的持续平稳运行。若否，则结束本次控制流程。
63.步骤s206，记录为声音信号。将声音响度满足条件的声音记为声音信号。
64.步骤s208，将声音信号与预设的环境噪音库进行匹配。环境噪音库是空调器在运行过程中间隔固定时间会产生的声音信号的汇总，将该间隔固定时间会产生的声音信号记为环境噪音。该间隔固定时间会产生的声音信号包括间隔固定时间的闹铃声、定时烧水的热水器的工作噪声等其他间隔固定时间产生的声音。针对与不同用户的使用习惯和不同家庭空调的设置场景进行适应性地设置，该环境噪音库可以在固定时间或者用户设定时间内进行更新，提供更加智能化的服务，提升用户使用感受。
65.步骤s210，判断声音信号中是否包含与环境噪音库内的环境噪音相匹配的环境噪音。若匹配成功，则执行步骤s214；若匹配失败，则执行步骤s212。该环境噪音库内包括多种环境噪音，将声音信号与环境噪音库进行匹配，可以将声音信号中的环境噪音匹配到，而后进行后续过滤处理。
66.步骤s212，将声音信号中持续时长大于第一预设时长阈值的声音信号记为环境噪音。第一预设时长阈值可以设置为20s
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60s，优选设置为20s。在一段声音信号中，将持续同一频率长时间运行的声音信号记为环境噪音，从而对声音信号进行进一步的过滤，提高语音识别的准确率。
67.步骤s214，过滤掉环境噪音，得到人声数据。人声数据通过声音信号进行处理后过滤背景噪音得到。
68.步骤s216，判断人声数据的响度是否大于第二预设响度阈值。若是，则执行步骤
s218；若否，则结束本次控制流程。第二预设响度阈值设置为40
‑
60分贝，优选设置为40分贝。通过设置第二预设响度阈值，可以过滤掉较小音量的人声数据，可以避免较小声音的人声控制空调器调整，避免调整过于灵敏，在用户无需调整时发生调整，提升用户的使用感受。
69.步骤s218，将该人声数据作为语音信号。
70.步骤s220，检测多个麦克风获取语音信号的时间差。麦克风可以设置为两个。第一麦克风和第二麦克风均用于采集室内的声音信息。第一麦克风和第二麦克风在空调器室内机的面板上水平设置。
71.步骤s222，根据时间差确定目标用户在工作区域内的位置。由于两个麦克风安装位置的差异，当用户的声音传输到麦克风的距离不一致时，会导致同一声音信息传到第一麦克风和第二麦克风会存在时间差，对两个麦克风接收到的第一声音信号和第二声音信号进行分析和计算，可以得到两者的时间差。由于声音在常温下传输速度一定，故可以计算出声源距离两个麦克风之间的路径差，从而确定目标用户的位置。
72.步骤s224，提取语音信号包含的关键词。关键词包括方位关键词和指定关键词。方位关键词可以包括向左吹、向右吹、向上吹、向下吹等包含方位的词语。指定关键词可以为冷、热、朝我吹、避开我等。
73.步骤s226，根据关键词与送风控制指令的对应关系确定送风控制指令。送风控制指令可以为向左吹风、向右吹风、向上吹风、向下吹风。提取语音信息中方位关键词，如左、右、前、后等。例如“前”可以对应为“向近处吹风”的送风控制指令，“后”可以对应为“向远处吹风”的送风控制指令。
74.步骤s228根据位置确定送风控制指令对应的工作区域。根据位置确定上述的送风控制指令具体对应的空调器的送风方向。例如，用户位于图3所示的z1区域内，送风控制指令为向右送风，此时对应的工作区域应为z2、z3、z5、z6、z8、z9区域。
75.步骤s230，向送风控制指令对应的工作区域送风。例如，用户位于图3所示的z1区域内，送风控制指令为向右送风，此时对应的工作区域应为z2、z3、z5、z6、z8、z9区域，此时空调器室内机的送风区域应为上述6个区域。还例如，用户位于图3所示的z1区域内，送风控制指令为向左送风，而此时用户已位于工作区域的左部边缘处，此时发送无法执行的提示给用户。
76.在如图3所示的工作区域划分图中，a为空调器室内机，目标用户位于z5区域，并发出“向左吹”的语音信号，此时空调器得到“向左送风”的送风控制指令，再根据其位于z5区域进行判断，得到向z4方向送风的送风方向。送风方向可以包括水平方向和竖直方向两种。例如，用户在z2区域发出“别吹我”，空调器根据其z2相对于空调器的位置，可以选择向上吹风，以避开z2区域。
77.本实施例的空调器的语音控制方法首先获取目标用户的语音信号，从而根据语音信号确定目标用户在空调器室内机工作区域内的位置，在通过对语音信号的识别，得到送风控制指令，通过目标用户的位置确定送风方向，从而实现用户用过语音就可以控制空调的送风，语义识别减少用户操作，也可不同角度的用户进行针对性控制，提升用户的使用感受。
78.进一步地，本实施例的空调器的语音控制方法，通过多麦克风阵列快速实现声音
定位，且不受室内光线、环境和用户行为的影响，从而大大提高了在不同位置的情况下用户语音指令的识别效果和抗干扰能力，提升了用户体验。
79.此外，在本实施例的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征，也即包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。当某个特征“包括或者包含”某个或某些其涵盖的特征时，除非另外特别地描述，这指示不排除其它特征和可以进一步包括其它特征。
80.第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。也即在本实施例的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”、或“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
81.在本实施例的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
82.除非另有限定，本本实施例的描述中所使用的全部术语(包含技术术语与科学术语)具有与本技术所属的技术领域的普通技术人员所通常理解的相同含义。
83.至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。