热水器及其控制方法
【专利摘要】本发明提出一种热水器及其控制方法，其中热水器包括：语音识别器，语音识别器获取用户的语音指令信息，并对语音指令信息进行分析以获得语音特征，将语音特征与关键词特征进行比较以获得与语音指令信息对应的关键词；控制开关，用于控制热水器的出水；控制器，控制器分别与语音识别器和控制开关连接，控制器根据关键词对所述控制开关进行控制。本发明的热水器及其控制方法，不需要用户手动操作而现实出水的开启和关闭，可以避免不必要的麻烦，更加方便用户的使用。
【专利说明】热水器及其控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电器【技术领域】，特别涉及一种热水器以及热水器的控制方法。
【背景技术】
[0002] 热水器是一种比较普遍的家用电器，给人们提供了很大方便。但是，在使用热水 器洗澡进行操作时，往往会有一些麻烦，例如，在涂抹洗发液时需要关闭水龙头，电热水器 停止出水，在冲洗时又需要重新打开水龙头，而此时人们通常是闭着眼睛的，因而需要摸索 着寻找水龙头的位置，比较麻烦，而且有时候会不小心改变混水阀的位置，导致出水温度变 化，造成用户不好的感受。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题。
[0004] 为此，本发明的一个目的在于提出一种热水器，该热水器不需要用户手动操作而 实现出水的开启和关闭，可以避免不必要的麻烦，更加方便用户的使用。
[0005] 本发明的另一个目的在于提出一种热水器的控制方法。
[0006] 为达到上述目的，本发明的一方面实施例提出一种热水器，该热水器包括：语音识 别器，所述语音识别器获取用户的语音指令信息，并对所述语音指令信息进行分析以获得 语音特征，将所述语音特征与关键词特征进行比较以获得与所述语音指令信息对应的关键 词；控制开关，用于控制电热水器的出水；控制器，所述控制器分别与所述语音识别器和所 述控制开关连接，所述控制器根据所述关键词对所述控制开关进行控制。
[0007] 根据本发明实施例的热水器，通过将语音识别器和控制开关进行结合应用，根据 用户的语音指令信息，通过控制器对控制开关进行控制，从而实现对热水器的出水的开启 或关闭，不需要用户的手动操作，避免了不必要的麻烦，用户使用更加方便。
[0008] 其中，在本发明的一些实施例中，所述语音识别器包括：接收模块，用于接收所述 用户的语音指令信息；分析模块，用于对所述语音指令信息进行频谱分析以获得所述语音 特征；存储模块，用于存储关键词及其对应的关键词特征；识别模块，用于将所述语音特征 与所述关键词特征进行比较以获得与所述用户的语音指令信息对应的关键词。
[0009] 具体地，在本发明的一些实施例中，所述控制开关为电磁阀。
[0010] 具体地，在本发明的一些实施例中，所述接收模块为麦克风。
[0011] 具体地，在本发明的一些实施例中，所述语音识别器为LD3320语音识别芯片，所 述LD3320语音识别芯片通过UART串行接口与所述控制器连接。
[0012] 为达到上述目的，本发明的另一方面实施例提出一种热水器的控制方法，该热水 器的控制方法包括以下步骤：语音识别器获取用户的语音指令信息；所述语音识别器对所 述语音指令信息进行分析以获得语音特征，并将所述语音特征与预存的关键词特征进行比 较以获得与所述语音指令信息对应的关键词；控制器根据所述关键词对控制开关进行控制 以控制电热水器的出水。
[0013] 根据本发明实施例的热水器的控制方法，通过将语音识别器和控制开关进行结合 应用，通过语音识别器感知用户的语音指令信息，进而控制器根据指令信息对控制开关进 行控制，从而实现对热水器的出水的开启或关闭，不需要用户的手动操作，避免了不必要的 麻烦，用户使用更加方便。
[0014] 进一步地，在本发明的一些实施例中，控制器根据所述关键词对控制开关进行控 制以控制电热水器的出水具体包括：当所述关键字为开水指令时，所述控制器控制所述控 制开关开启以控制所述电热水器出水；当所述关键词为关水指令时，所述控制器控制所述 控制开关关闭以控制所述热水器停止出水。
[0015] 其中，在本发明的一些实施例中，所述关键词包括单个字符、词组、短句中的任一 种。
[0016] 本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本发明的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变 得明显和容易理解，其中 ：
[0018] 图1为根据本发明的一个实施例的热水器的示意图；
[0019] 图2为根据本发明的另一个实施例的热水器的框图；
[0020] 图3为根据本发明的一个具体实施例的热水器的信号传递过程示意图；
[0021] 图4为根据本发明的一个实施例的热水器的基本工作过程的示意图；
[0022] 图5为根据本发明的一个实施例的热水器的控制方法的流程图，以及
[0023] 图6为根据本发明的一个具体实施例的热水器的控制方法的流程图。
[0024] 附图标记
[0025] 语音识别器10、控制开关20和控制器30,接收模块101、分析模块102、存储模块 103和识别模块104。
【具体实施方式】
[0026] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
[0027] 下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简 化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且 目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重 复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此 夕卜，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到 其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之 "上"的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形 成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。
[0028] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语"安装"、"相连"、 "连接"应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可 以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据 具体情况理解上述术语的具体含义。
[0029] 参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述 和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施 例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的 实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
[0030] 相关技术中，可以通过红外水龙头对出水进行控制，其中，红外水龙头是一种比较 成熟的产品，其中，采用红外传感器来感知人体是否接近水龙头，并通过电磁阀控制水流的 开关，如果检测到人体接近水龙头，则控制电磁阀打开，从而开启水流。
[0031] 另外，特定人语音识别（ASR, Auto Speech Recognition)技术基于"关键词语列 表"进行识别，对大量的语音数据经语言学家进行语音模型分析，建立数学模型，并经过反 复训练提取基元语音的细节特征，以及提取各个基元之间的特征差异，得到在统计概率最 优化意义上的各个基元语音特征，最后由工程师将算法以及语音模型转换成硬件芯片并应 用在嵌入式系统中。
[0032] 在本发明的实施例中，即将上述的语音识别技术和电磁阀结合到热水器中，对热 水器的出水进行控制。
[0033] 下面参照附图描述根据本发明实施例提出的热水器及其控制方法。
[0034] 图1为根据本发明的一个实施例的热水器的框图。如图1所示，热水器包括语音 识别器10、控制开关20和控制器30。
[0035] 其中，控制开关20例如电磁阀用于控制热水器的出水，其中，控制开关20可以位 于进水口 I或者出水口 0, 一般热水器有出水即有进水。语音识别器10获取用户的语音指 令信息，并对语音指令信息进行分析以获得语音特征，将语音特征与关键词特征进行比较 以获得与语音指令信息对应的关键词。控制器30分别与语音识别器10和控制开关20连 接，进而控制器30根据关键词对控制开关20进行控制，具体地，控制器30对关键词进行解 析获得语音指令，当控制器30解析关键词为开水指令时，控制器30控制控制开关20开启 以使热水器出水，当控制器30解析关键词为关水指令时，控制器30控制控制开关20关闭 以使热水器停止出水。
[0036] 其中，语音识别器10采用ASR技术，具体地，如图2所示，为根据本发明的一个实 施例的热水器的框图，语音识别器10包括接收模块101、分析模块102、存储模块103和识 别模块104。其中，接收模块101用于接收用户的语音指令信息，分析模块102用于对语音 指令信息进行频谱分析以获得语音特征；存储模块103用于存储关键词及其对应的关键词 特征；识别模块104用于将语音特征与关键词特征进行比较以获得与用户的语音指令信息 对应的关键词，进而控制器30对关键词信息进行解析获得语音指令，根据关键词对应的语 音指令对控制开关20进行控制。
[0037] 如图3所示，为根据本发明的一个具体实施例的热水器的信息传递过程的示意 图，例如，语音识别器10可以为LD3320语音识别芯片，LD3320语音识别芯片通过UART串 行接口与控制器30例如单片机、嵌入式系统的CPU连接。LD3320语音识别芯片采用ASR 技术，具体地，接收模块101例如麦克风MIC接收用户的语音指令信息，进而通过分析模块 102对语音指令的语音流进行频谱分析转换为语音特征例如频谱的位置，峰值信息，再提取 语音特征，并通过识别模块104将转换后的语音特征和存储模块103中的"关键词列表"中 的条目一一进行匹配，也就是将获取的语音特征与预存的关键词特征进行比对匹配，获得 最匹配的关键词作为识别结果输出，即最优匹配的一条即作为识别结果，进而控制器30根 据识别结果对控制开关20进行控制。
[0038] 其中，可以理解的是，对于LD3320语音识别芯片，用户只需把识别的关键词以字 符串的形式传送至芯片，即可在下次进行识别时生效。例如，在控制器30例如单片机的CPU 的编程中，通过设置LD3320语音识别芯片的寄存器，即将关键词及其对应的关键词特征存 储进语音识别器10的存储模块103,例如将"开水""关水"的识别关键词的内容动态地传 入LD3320语音识别芯片中，LD3320语音识别就可以对存储的关键词进行识别。其中，每个 关键词可以为单字符、词组、短句中的任一种，在这里可以理解的是，在语音识别器10的存 储模块103中的关键词以字符串形式存在，例如存储的关键词可以为单字符、词组、短句或 者任何的中文发音字符串的组合。
[0039] 具体地，如图4所示，为根据本发明的一个实施例的热水器工作的基本过程的示 意图。语音识别器10通过接收模块101例如麦克风感知用户的语音指令信息，并将解析之 后的指令信息即获得的关键词发送至控制器30,进而控制器30根据语音指令信息对应的 关键词判断是否打开或者关闭控制开关，从而开启或关闭水流。具体地例如，LD3320语音 识别芯片通过UART串行接口与CPU连接，当用户需要洗澡时，用户发出"开水"的语音指令 信息，LD3320语音识别芯片的麦克风接收到语音内容例如"开水"时，对开水指令信息进行 分析获取语音特征，并将语音特征与存储模块103中存储的关键词特征进行比较，获得"开 水"指令关键词，则将"开水"指令信息对应的关键词信息发送至CPU，CPU对关键词进行解 析获得开水指令，从而控制控制开关20例如电磁阀打开，从而开启热水器的出水。相反，如 果用户需要停水，则发出"关水"语音指令信息，LD3320语音识别芯片对"关水"语音指令信 息进行识别获得对应的关键词，进而CPU对关键词进行解析获得关水指令，则控制电磁阀 关闭，则关闭热水器的水流。
[0040] 综上所述，本发明实施例的热水器，通过将语音识别器和控制开关进行结合应用， 根据用户的语音指令信息，通过控制器对控制开关进行控制，从而实现对热水器的出水的 开启或关闭，不需要用户的手动操作，避免了不必要的麻烦，用户使用更加方便。
[0041] 下面参照附图描述根据本发明的另一方面实施例提出的一种热水器的控制方法。
[0042] 图5为根据本发明的一个实施例的热水器的控制方法的流程图。如图5所示，本 发明实施例的热水器的控制方法包括以下步骤：
[0043] S1，语音识别器获取用户的语音指令信息。
[0044] 具体地，当用户使用热水器时，发出语音指令信息，进而通过语音识别器的接收模 块例如麦克风接收用户的语音指令信息。
[0045] S2,语音识别器对语音指令信息进行分析以获得语音特征，并将语音特征与预存 的关键词特征进行比较以获得与语音指令信息对应的关键词。
[0046] 具体地，语音识别器例如LD3320语音识别芯片采用ASR技术，接收到用户的语音 指令信息之后，进而对语音指令的语音流进行频谱分析并转换为语音特征例如频谱的位 置、峰值信息，再提取语音特征，并将转换后的语音特征和存储的"关键词列表"中的条目 一一进行匹配，也就是将获取的语音特征与预存的关键词特征进行比对匹配，获得最匹配 的关键词作为识别结果输出，即最优匹配的一条即作为识别结果，进而执行步骤S3。
[0047] S3,控制器根据关键词对控制开关进行控制以控制电热水器的出水。
[0048] 具体地，控制器接收到语音识别器输出的关键词信息之后，对关键词进行解析获 得语音指令，当关键字为开水指令时，控制器控制控制开关开启以控制电热水器出水；当关 键词为关水指令时，控制器控制控制开关关闭以控制热水器停止出水。例如，语音识别器例 如LD3320语音识别芯片通过UART串行接口与控制器例如CPU连接，当用户需要洗澡时，发 出"开水"的语音指令信息，LD3320语音识别芯片的麦克风接收到"开水"指令信息内容，对 开水指令信息进行频谱分析获取语音特征，并将语音特征与存储的关键词特征进行比较， 获得"开水"指令对应的关键词，则将"开水"指令信息对应的关键词信息发送至CPU，CPU 对关键词进行解析获得开水指令，从而控制控制开关例如电磁阀打开，从而开启热水器的 出水。相反，如果用户需要停水，则发出"关水"语音指令信息，LD3320语音识别芯片对"关 水"语音指令信息进行识别获得对应的关键词，进而CPU对关键词进行解析获得关水指令， 则控制电磁阀关闭，则关闭热水器的水流。
[0049] 其中，可以理解的是，对于LD3320语音识别芯片，用户只需把识别的关键词以字 符串的形式传送至芯片，即可在下次进行识别时生效。例如，在控制器例如单片机的CPU的 编程中，通过设置LD3320语音识别芯片的寄存器，即将关键词及其对应的关键词特征存储 进语音识别器，例如将"开水u'关水"的识别关键词的内容动态地传入LD3320语音识别芯片 中，LD3320语音识别就可以对存储的关键词进行识别。其中，每个关键词可以为单字符、词 组、短句中的任一种，在这里可以理解的是，在语音识别器中的关键词以字符串形式存在， 例如存储的关键词可以为单字符、词组、短句或者任何的中文发音字符串的组合。
[0050] 如图6所示，为根据本发明的一个具体实施例的热水器的控制方法的流程图，包 括以下步骤：
[0051] S10,检测语音识别器的输入状态。
[0052] 即检测语音识别器是否接收得到用户的语音指令信息。如果检测到则执行步骤 S20。
[0053] S20,判断是否检测到"开水"指令的语音输入。
[0054] 如果是则执行步骤S30,否则执行步骤S40。
[0055] S30,打开电磁阀控制热水器进水。
[0056] S40,判断是否检测到"关水"指令的语音输入。
[0057] 如果是，则执行步骤S50,否则返回步骤S10。
[0058] S50，关闭电磁阀控制热水器关闭出水。
[0059] S60,延迟1秒返回步骤S10。
[0060] 综上所述，根据本发明实施例的热水器的控制方法，通过将语音识别器和控制开 关进行结合应用，通过语音识别器感知用户的语音指令信息，进而控制器根据指令信息对 控制开关进行控制，从而实现对热水器的出水的开启或关闭，不需要用户的手动操作，避免 了不必要的麻烦，用户使用更加方便。
[0061] 流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括 一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部 分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺 序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明 的实施例所属【技术领域】的技术人员所理解。
[0062] 在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是 用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以 供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令 执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或 设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播 或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用 的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线 的电连接部（电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器（RAM)，只读存储器 (R0M)，可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存 储器（⑶ROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的 介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其 他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
[0063] 应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述 实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件 或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下 列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路 的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA)，现场 可编程门阵列（FPGA)等。
[0064] 本【技术领域】的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步 骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介 质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
[0065] 此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以 是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模 块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如 果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机 可读取存储介质中。
[0066] 上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
[0067] 在本说明书的描述中，参考术语"一个实施例"、"一些实施例"、"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。
[〇〇68] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以 理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换 和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。
【权利要求】
1. 一种热水器，其特征在于，包括： 语音识别器，所述语音识别器获取用户的语音指令信息，并对所述语音指令信息进行 分析以获得语音特征，将所述语音特征与关键词特征进行比较以获得与所述语音指令信息 对应的关键词； 控制开关，用于控制热水器的出水； 控制器，所述控制器分别与所述语音识别器和所述控制开关连接，所述控制器根据所 述关键词对所述控制开关进行控制。
2. 如权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述语音识别器包括： 接收模块，用于接收所述用户的语音指令信息； 分析模块，用于对所述语音指令信息进行频谱分析以获得所述语音特征； 存储1?块，用于存储关键词及其对应的关键词特征； 识别模块，用于将所述语音特征与所述关键词特征进行比较以获得与所述用户的语音 指令信息对应的关键词。
3. 如权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述控制开关为电磁阀。
4. 如权利要求2所述的热水器，其特征在于，所述接收模块为麦克风。
5. 如权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述语音识别器为LD3320语音识别芯片， 所述LD3320语音识别芯片通过UART串行接口与所述控制器连接。
6. -种热水器的控制方法，其特征在于，包括以下步骤： 语音识别器获取用户的语音指令信息； 所述语音识别器对所述语音指令信息进行分析以获得语音特征，并将所述语音特征与 预存的关键词特征进行比较以获得与所述语音指令信息对应的关键词； 控制器根据所述关键词对控制开关进行控制以控制电热水器的出水。
7. 如权利要求5所述的热水器的控制方法，其特征在于，控制器根据所述关键词对控 制开关进行控制以控制电热水器的出水具体包括： 当所述关键字为开水指令时，所述控制器控制所述控制开关开启以控制所述电热水器 出水； 当所述关键词为关水指令时，所述控制器控制所述控制开关关闭以控制所述热水器停 止出水。
8. 如权利要求6或7所述的热水器的控制方法，其特征在于，所述关键词包括单个字 符、词组、短句中的任一种。
【文档编号】F24H9/20GK104110884SQ201410097693
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年3月14日 优先权日:2014年3月14日
【发明者】全永兵, 梁国源, 吴树勇 申请人:芜湖美的厨卫电器制造有限公司