一种基于语音比对的呼梯登记方法及其呼梯登记装置与流程

本发明涉及电梯控制技术领域，更具体地说，涉及一种基于语音比对的呼梯登记方法及其呼梯登记装置。

背景技术：

电梯的呼梯登记装置作为电梯的核心子系统，而传统的电梯呼梯登记方式常采用电梯按钮实现呼梯登记：乘梯用户用手指按下要去的目的层站按钮或操作按钮，则实现呼梯登记。也就是说市场上存在的电梯只是通过按键操作来控制升降。

然而，传统的接触式控制方式已不能完全满足全部场景，例如：对于手里拿着东西的人来说很不方便，尤其对上肢残疾的人来说更为突出；汽车进入汽车梯时人员不便下车按梯等等，这些场合均不方便触碰按钮操作。另外，电梯按钮成为人们接触最多的部位，由于经过多次触碰或按压操纵，导致其容易残留各种细菌，加上自然环境中存在的悬浮菌可能对电梯操纵装置造成的污染，使得电梯按钮成为细菌污染潜在的传染源。

因此，现阶段对非接触式的呼梯登记需求也在日益增加，亟需对非接触式的呼梯登记进行研究，以解决上述存在的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种基于语音比对的呼梯登记方法及其呼梯登记装置，其通过语音控制实现电梯非接触的呼梯登记需求，有效避免细菌或病毒通过接触方式传播以及不便于按钮操作，从而提高乘梯用户的使用安全性和便利性。

为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：一种基于语音比对的呼梯登记方法，包括以下步骤：

第一步，搭建语音呼梯指令模型；语音呼梯指令模型设置有指令存储区、控制输出代码存储区和应答播报音代码存储区；所述指令存储区包括指令、每个指令对应的指令代码和指令地址码，其中，指令包括激活指令和操作指令；所述控制输出代码存储区包括与指令代码对应的控制代码；所述应答播报音代码存储区包括与指令代码对应的应答播报音代码；

第二步，获取乘梯用户指令；将乘梯用户指令进行识别得到乘梯用户指令对应的特征码，该特征码作为乘梯用户指令代码；

第三步，根据乘梯用户指令代码，在指令存储区的起始指令地址码以增量扫描形式，依次将扫描指令地址码对应的指令代码与乘梯用户指令代码比对匹配；当乘梯用户指令代码比对为操作指令代码时，对该操作指令代码对应的操作指令判断是否有效，最后输出有效的操作指令代码并进行第四步；当乘梯用户指令代码比对为激活指令代码时，输出激活指令代码，并进行第五步；

第四步，将有效的操作指令代码分别加权对控制输出代码存储区和应答播报音代码存储区进行寻址，得到对应的控制代码和应答播报音代码；以串行通讯的形式将控制代码输出到电梯控制器；当接收到电梯控制器的应答确认信号后，将对应答播报音代码对应的有效的操作指令进行应答和播报，并进行对应的呼梯登记操作，实现乘客用户语音呼梯登记；当有效的操作指令代码对应的操作指令超出该电梯的规格范围（如超出该电梯楼层范围），则无法收到电梯控制器的响应，对应答播报音代码不作应答播报。

第五步，对激活指令代码对应的激活指令进行应答和播报，返回第二步。

第三步中，所述当乘梯用户指令代码比对为操作指令代码时，对该操作指令代码对应的操作指令判断是否有效是指：对前一次的乘梯用户指令代码是否比对为激活指令代码进行判断：若前一次的乘梯用户指令代码比对为激活指令代码，则对当前乘梯用户指令与前一次乘梯用户指令的相隔获取时间进行判断；否则判断当前乘梯用户指令无效。

所述对当前乘梯用户指令与前一次乘梯用户指令的相隔获取时间进行判断是指：当前乘梯用户指令与前一次乘梯用户指令的相隔获取时间是否为n秒，若是则判断当前乘梯用户指令有效，否则判断当前乘梯用户指令无效；其中，n秒为3-10秒。

第一步中，搭建语音呼梯指令模型包括以下步骤：

步骤一：设定以汉语拼音的标注音作为指令识别的基准函数；在建模学习模式下，按顺序将语音呼梯指令依次输入；

步骤二：将输入的语音呼梯指令通过基准函数识别，并输出语音呼梯指令对应的特征码，将特征码按顺序存到指令存储区，该特征码作为指令代码；

步骤三：将指令代码设置对应的控制代码和应答播报音代码，并分别输入控制输出代码存储区和应答播报音代码存储区。

第二步中，将乘梯用户指令通过基准函数识别，得到乘梯用户指令对应的特征码。

一种基于语音比对的呼梯登记装置，包括：

语音建模输入模块，用于搭建语音呼梯指令模型；语音呼梯指令模型设置有指令存储区、控制输出代码存储区和应答播报音代码存储区；所述指令存储区包括指令、每个指令对应的指令代码和指令地址码，其中，指令包括激活指令和操作指令；所述控制输出代码存储区包括与指令代码对应的控制代码；所述应答播报音代码存储区包括与指令代码对应的应答播报音代码；语音建模输入模块只在语音比对的呼梯登记装置特定的设计和制作时使用。

语音识别模块，用于在搭建语音呼梯指令模型时将输入的语音呼梯指令通过基准函数识别，并输出语音呼梯指令对应的特征码，将特征码按顺序存到指令存储区，该特征码作为指令代码；以及用于获取乘梯用户指令，将乘梯用户指令进行识别得到乘梯用户指令对应的特征码，该特征码作为乘梯用户指令代码；该语音识别模块由专用语音识别芯片为内核构成，能将输入的语音中不同的音域中识别提取出特征码（同一词语不同音频的特征码）；

语音呼梯登记比对模块，用于根据乘梯用户指令代码，在指令存储区的起始指令地址码以增量扫描形式，依次将扫描指令地址码对应的指令代码与乘梯用户指令代码比对匹配；对该操作指令代码对应的操作指令判断是否有效，最后输出有效的操作指令代码或输出激活指令代码；将有效的操作指令代码分别加权对控制输出代码存储区和应答播报音代码存储区进行寻址，得到对应的控制代码和应答播报音代码；

语音呼梯登记输出接口，用于以串行通讯的形式将控制代码输出到电梯控制器；当接收到电梯控制器的应答确认信号后，进行对应的呼梯登记操作，实现乘客用户语音呼梯登记；

应答播报模块，用于接收电梯控制器的应答确认信号并对应答播报音代码对应的有效的操作指令进行应答和播报；

所述语音识别模块、语音呼梯登记比对模块和语音呼梯登记输出接口依次信号连接；所述语音建模输入模块分别与语音识别模块和语音呼梯登记比对模块信号连接；所述应答播报模块与语音呼梯登记比对模块信号连接。

所述语音识别模块由麦克风和滤波器通过外围电路连接组成。

所述应答播报模块由语音播放芯片和扬声器通过外围电路连接组成。

所述语音建模输入模块设置有电脑音频接口和usb接口。

本发明基于语音比对的呼梯登记方法是通过语音呼梯指令建模的方式提供语音呼梯指令的识别和比对的依据。在使用过程中，当比对乘梯用户指令代码为激活指令代码时，则进行相应应答播报；当比对乘梯用户指令代码为操作指令代码时，需判断该操作指令代码对应的操作指令是否有效（即在限定时间内判断前一次乘梯用户指令代码是否为激活指令代码），若判断该操作指令有效，则将有效的操作指令代码分别加权对控制输出代码存储区和应答播报音代码存储区进行寻址，得到对应的控制代码和应答播报音代码；以串行通讯的形式将控制代码输出到电梯控制器；当接收到电梯控制器的应答确认信号后，将对应答播报音代码对应的有效的操作指令进行应答和播报，并进行对应的呼梯登记操作，实现乘客用户语音呼梯登记。

另外，本发明还具有以下功能：采用一种语种识别芯片做多个语种识别，本发明采用“普通话语音”设别芯片，因此，本发明以汉语拼音的标注音作为指令识别的基准函数。在识别过程中，通过语种的特征码对乘梯用户指令进行识别处理。所以除了中文识别，其他语种也可用汉语拼音注译，同一个控制目标可用多个词语代码。例如：二楼，汉语拼音为：erlou；英文“secondfloor”其汉语拼音标注为“xiekenfulou”，其他语种也按此方法生成拼音标注输入。

与现有技术相比，本发明具有如下优点与有益效果：本发明基于语音比对的呼梯登记方法及其呼梯登记装置是通过语音控制实现电梯非接触的呼梯登记需求，有效避免细菌或病毒通过接触方式传播以及不便于按钮操作，从而提高乘梯用户的使用安全性和便利性。

附图说明

图1是本发明基于语音比对的呼梯登记方法的流程图；

图2是本发明基于语音比对的呼梯登记装置的原理图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。

实施例

如图1所示，基于语音比对的呼梯登记方法，包括以下步骤：

第一步，搭建语音呼梯指令模型；语音呼梯指令模型设置有指令存储区、控制输出代码存储区和应答播报音代码存储区；指令存储区包括指令、每个指令对应的指令代码和指令地址码，其中，指令包括激活指令和操作指令；控制输出代码存储区包括与指令代码对应的控制代码；应答播报音代码存储区包括与指令代码对应的应答播报音代码。

第二步，获取乘梯用户指令；将乘梯用户指令通过基准函数识别，得到乘梯用户指令对应的特征码，该特征码作为乘梯用户指令代码；

第三步，根据乘梯用户指令代码，在指令存储区的起始指令地址码以增量扫描形式，依次将扫描指令地址码对应的指令代码与乘梯用户指令代码比对匹配；

（1）当乘梯用户指令代码比对为操作指令代码时，对该操作指令代码对应的操作指令判断是否有效：对前一次的乘梯用户指令代码是否比对为激活指令代码进行判断：若前一次的乘梯用户指令代码比对为激活指令代码，则对当前乘梯用户指令与前一次乘梯用户指令的相隔获取时间进行判断；否则判断当前乘梯用户指令无效。

具体为：当前乘梯用户指令与前一次乘梯用户指令的相隔获取时间是否为n秒，若是则判断当前乘梯用户指令有效，最后输出有效的操作指令代码并进行第四步；否则判断当前乘梯用户指令无效；其中，n秒为3-10秒。

（2）当乘梯用户指令代码比对为激活指令代码时，输出激活指令代码，并进行第五步；。

第四步，将有效的操作指令代码分别加权对控制输出代码存储区和应答播报音代码存储区进行寻址，得到对应的控制代码和应答播报音代码；以串行通讯的形式将控制代码输出到电梯控制器；当接收到电梯控制器的应答确认信号后，将对应答播报音代码对应的有效的操作指令进行应答和播报，并进行对应的呼梯登记操作，实现乘客用户语音呼梯登记；当有效的操作指令代码对应的操作指令超出该电梯的规格范围（如超出该电梯楼层范围），则无法收到电梯控制器的响应，对应答播报音代码不作应答播报。

第五步，对激活指令代码对应的激活指令进行应答和播报，返回第二步。

第一步中，搭建语音呼梯指令模型包括以下步骤：

步骤一：设定以汉语拼音的标注音作为指令识别的基准函数；在建模学习模式下，按顺序将语音呼梯指令依次输入；

步骤二：将输入的语音呼梯指令通过基准函数识别，并输出语音呼梯指令对应的特征码，将特征码按顺序存到指令存储区，该特征码作为指令代码；

步骤三：将指令代码设置对应的控制代码和应答播报音代码，并分别输入控制输出代码存储区和应答播报音代码存储区。

本发明还提供一种基于语音比对的呼梯登记装置，如图2所示，该呼梯登记装置包括：

语音建模输入模块，用于搭建语音呼梯指令模型；语音呼梯指令模型设置有指令存储区、控制输出代码存储区和应答播报音代码存储区；所述指令存储区包括指令、每个指令对应的指令代码和指令地址码，其中，指令包括激活指令和操作指令；所述控制输出代码存储区包括与指令代码对应的控制代码；所述应答播报音代码存储区包括与指令代码对应的应答播报音代码；语音建模输入模块只在语音比对的呼梯登记装置特定的设计和制作时使用。

语音识别模块，用于在搭建语音呼梯指令模型时将输入的语音呼梯指令通过基准函数识别，并输出语音呼梯指令对应的特征码，将特征码按顺序存到指令存储区，该特征码作为指令代码；以及用于获取乘梯用户指令，将乘梯用户指令进行识别得到乘梯用户指令对应的特征码，该特征码作为乘梯用户指令代码；该语音识别模块由专用语音识别芯片为内核构成，能将输入的语音中不同的音域中识别提取出特征码（同一词语不同音频的特征码）；

语音呼梯登记比对模块，用于根据乘梯用户指令代码，在指令存储区的起始指令地址码以增量扫描形式，依次将扫描指令地址码对应的指令代码与乘梯用户指令代码比对匹配；对该操作指令代码对应的操作指令判断是否有效，最后输出有效的操作指令代码或输出激活指令代码；将有效的操作指令代码分别加权对控制输出代码存储区和应答播报音代码存储区进行寻址，得到对应的控制代码和应答播报音代码；

语音呼梯登记输出接口，用于以串行通讯的形式将控制代码输出到电梯控制器；当接收到电梯控制器的应答确认信号后，实现乘客用户呼梯登记；

应答播报模块，用于接收电梯控制器的应答确认信号并对应答播报音代码对应的有效的操作指令进行应答和播报；

其中，语音识别模块、语音呼梯登记比对模块和语音呼梯登记输出接口依次信号连接，语音建模输入模块分别与语音识别模块和语音呼梯登记比对模块信号连接，应答播报模块与语音呼梯登记比对模块信号连接。

本实施例的语音识别模块由麦克风和滤波器通过外围电路连接组成。应答播报模块由语音播放芯片和扬声器通过外围电路连接组成。而语音建模输入模块设置有电脑音频接口和usb接口。

本实例中搭建语音呼梯指令模型方法具体为：首先设定语音识别模块芯片内部以汉语拼音的标注音作为识别基准函数。将语音呼梯登记比对模块设为建模学习模式，用电脑特定软件将一定顺序的语音呼梯指令按句依次输入给语音识别模块输入端，语音识别模块此时会将该输入识别后输出对应的特征码给语音呼梯登记比对模块，语音呼梯登记比对模块将读入的特征码按顺序存到指令存储区，每输入一次等待语音呼梯登记比对模块完成指示灯亮时再电脑操作输入下一句，直至全部用语输完。操作语音呼梯登记比对模块脱离建模学习模式。

通过电脑通讯口运行特定软件，将编辑好的按上学习顺序的控制代码和应答播报音代码写入语音呼梯登记比对模块mcu的控制输出代码存储区和应答播报音代码存储区（一类产品建一次模就可批次使用）。

本实施例的特征码通过汉语拼音建模，也就是说，只要是拼音可以拼出的声音，都是可以通过相应的芯片设别处理的，对于用户来说，常用的语种有3种：普通话、英文和地方方言，电梯对这3种语种所需的代码寻址进行统计，电梯的语音呼梯需要的地址码最多只需219个，语音呼梯登记比对模块在接收到乘梯用户指令代码后再依次扫描地址码进行比对。

在使用过程中，乘梯用户在呼梯时，先喊激活指令（预先设定），此时通过语音识别模块识别和语音呼梯登记比对模块比对，判断该乘梯用户指令为激活指令后，应答播报模块应答“在”或“hello”。乘梯用户可喊“xx楼”、“开门”或“关门”等操作指令，当通过语音识别模块识别和语音呼梯登记比对模块比对，判断该乘梯用户指令为操作指令，并需判断该操作指令是否有效（即在限定时间内判断前一次乘梯用户指令是否为激活指令），若判断该操作指令有效，则以串行通讯的形式将控制代码输出到电梯控制器；当接收到电梯控制器的应答确认信号后，对该操作指令进行相应应答播报（例如：“好的，xx楼”、“电梯开门，滴滴”或“电梯关门，滴滴”），并进行对应的呼梯登记操作，实现乘客用户语音呼梯登记（电梯登记xx层、使电梯开门或使电梯关门）；若判断该操作指令无效，则电梯控制器不予响应，也不作应答播报。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。