声波输出设备及方法、及生成声波对应控制信息移动设备的制作方法

声波输出设备及方法、及生成声波对应控制信息移动设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种声波输出设备及方法、以及生成与声波对应的控制信息的移动设备及方法，其中设备包括：声波接收部，用于通过声波接收装置，接收从移动设备输出的声波；控制信息获取部，从所述接收的声波获得与所述设备的操作相关的控制信息；以及操作执行部，用于基于所述控制信息执行所述操作。
【专利说明】声波输出设备及方法、及生成声波对应控制信息移动设备

【技术领域】
[0001] 本发明涉及声波输出设备及方法、以及生成与声波对应的控制信息的移动设备及 方法。

【背景技术】
[0002] 最近，内置有网络接入功能的冷冻柜、洗衣机、烤箱、清洁机、空调、TV等智能家电 产品陆续面世，并且这种智能家电产品逐渐得到普及。当增加新的料理方法或者洗涤方法 时，这种智能家电产品通过在线方式可以更新相应的功能，并且在外部通过远程方式可以 确认操作状态。例如，除了单纯的冷藏或者冷冻功能之外，可以有具备通过网络进行购物、 进行食材管理的功能的冷冻柜。
[0003] 另外，为了接入网络以及与其他涉笔进行连动，在家庭网络中这种智能家电产品 需要接入至诸如无线交换机等接入点（Access Point，简称为AP)。然而，现有的智能家电 因画面以及输入装置的制约、硬件类别、软件类别等原因具有功能上的局限性、用于网络设 定的数据输入繁杂而繁琐的缺点。因此，智能家电产品需要在未接入至家庭网络中的无线 交换机的前提下能够控制操作的方法。韩国公开专利2006-0089854,公开了利用与外部网 络连接的家庭网关控制家电设备操作的系统。


【发明内容】

[0004] 本发明的目的在于在没有额外的无线通信接入的前提下使得家电设备和移动设 备之间的连动变为可能。本发明的目的在于提供一种系统，装置和方法，从而利用声波可以 便于控制家电设备的操作，从家电设备将家电设备的状态以及故障与否有效地传递到移动 设备，进而能够迅速地采取措施。不仅通过通信环境恶劣的地域的家电设备、而且通过未搭 载通信模块的家电设备，提供与智能家电仪器相当的功能。然而，本实施例要解决的技术问 题并不限于上述的技术问题，并且还可以存在其他的技术问题。
[0005] 为实现上述目的，本发明一实施例提供了一种设备，包括：声波接收部，用于通过 声波接收装置，接收从移动设备输出的声波；控制信息获取部，从所述接收的声波获得与所 述设备的操作相关的控制信息；以及操作执行部，用于基于所述控制信息执行所述操作，其 中所述控制信息获取部，用于基于在可听声波频率带宽和非可听声波频率带宽中与从所述 接收的声波里的任意帧辨别出的至少一个频率相应的频率带宽、以及所述辨别出的至少一 个频率确定部分信息，用于分别基于所述确定的部分信息获得与所述接收的声波对应的控 制信息。
[0006] 为实现上述目的，本发明一实施例提供了一种控制设备的方法，包括：通过声波接 收装置，接收从移动设备输出的声波；从所述接收的声波获得与所述设备的操作相关的控 制信息；以及基于所述控制信息执行所述操作，其中获得所述控制信息的步骤包括：基于 在可听声波频率带宽和非可听声波频率带宽中基于与从所述接收的声波里的任意帧辨别 出至少一个频率相应的频率带宽、以及所述辨别出的至少一个频率确定部分信息；以及分 别基于所述确定的部分信息获得与所述接收的声波对应的控制信息。
[0007] 为实现上述目的，本发明一实施例提供了一种移动设备，包括：声波接收部，用于 通过声波接收装置接收从设备输出的声波；状态信息获取部，用于利用所述声波获得所述 设备的状态信息；控制信息生成部，用于基于所述状态信息生成关于所述设备的控制信息； 声波数据生成部，用于生成与所述控制信息对应的声波数据；以及输出部，用于通过声波输 出装置输出与所述生成的声波数据对应的声波，其中所述声波数据生成部，用于生成与所 述控制信息对应的多个部分信息，用于确定在可听声波频率带宽和非可听声波频率带宽中 与所述多个部分信息分别对应的频率带宽，用于确定在所述确定的频率带宽内与所述多个 部分信息分别对应的至少一个频率，用于结合所述声音信号以生成所述声波数据。
[0008] 根据上述的解决本发明的技术问题的解决方式中的任一解决方式，在没有额外的 无线通信接入的前提下使得家电设备和移动设备之间的连动变为可能。根据本发明的系 统，装置和方法，利用声波可以便于控制家电设备的操作，从家电设备将家电设备的状态以 及故障与否有效地传递到移动设备，从而能够迅速地采取措施。不仅通过通信环境恶劣的 地域的家电设备、而且通过未搭载通信模块的家电设备，提供与智能家电仪器相当的功能。 本实施例提供一种智能家电仪器和控制方法，与可听声波频率带宽或者非可听声波频率带 宽相当的声波（源码）一同，识别与可听声波频率带宽相当的声音从而能够进行控制。

【专利附图】

【附图说明】
[0009] 图1为根据本发明一实施例的智能诊断系统的结构图。
[0010] 图2为根据本发明一实施例的设备的结构图。
[0011] 图3为根据本发明一实施例的声波数据生成部13的结构图。
[0012] 图4为在部分信息上映射频率的一实例的示意图。
[0013] 图5为根据本发明一实施例的控制信息获取部17的结构图。
[0014] 图6为设备10、移动设备20以及控制服务器30的操作实例的操作流程示意图。
[0015] 图7为说明操作执行部11的操作实例的示意图。
[0016] 图8a至图8e为说明位置信息生成部18的操作实例的示意图。
[0017] 图9为根据本发明一实施例的移动设备20的结构图。
[0018] 图10为根据本发明一实施例的声波输出方法的操作流程图。
[0019] 图11为根据本发明一实施例的控制信息输出方法的操作流程图。
[0020] 附图标记说明
[0021] 10 :设备
[0022] 20 :移动设备
[0023] 21:网络装置
[0024] 30 :控制服务器

【具体实施方式】
[0025] 以下，参考附图详细说明本发明的实施例，以使得本领域的普通技术人员能够容 易地实施本发明。但是，本发明可以以多种不同的形式实施，并不局限于在此说明的实施 例。然后，为了准确的说明本发明，与说明无关的部分被省略掉，并且在整个说明书中对相 似的部分使用了相似的附图标记。
[0026] 在整个说明书中，当某一部分与另一部分连接时，不仅包括直接连接的情况，而且 还包括中间设置有其他部件以电连接方式连接的情况。并且，当某一部分包括某种构成要 素时，在没有特别的相反记载的前提下，并不是指排除其他构成要素，而是指包括其他构成 要素，因此应当理解为：存在一个或一个以上的其他特征、数字、步骤、操作、构成要素、部件 或者它们的组合，而不是预先排除上述可能性。
[0027] 在本说明书中，"部"包括通过硬件实现的单元（unit)、通过软件实现的单元、利用 两者来实现的单元。并且，一个单元可以通过两个以上的硬件来实现，两个以上的单元可以 通过一个硬件来实现。
[0028] 在本说明书中，当描述成由终端或者装置执行操作或功能时，在与相应终端或者 装置连接的服务器中可以执行其中一部分操作或功能。与此相同，当描述成由服务器执行 操作或功能时，在与相应服务器连接的终端或者装置中可以执行其中一部分操作或功能。
[0029] 以下实施例为用于帮助理解本发明的说明，而并非用于限制本发明权利的范围。 因此，执行与本发明相同的功能的同一领域内的发明依然属于本发明权利范围。
[0030] 图1为根据本发明一实施例的智能诊断系统的结构图。如图1所示，智能诊断系 统包括：设备10、移动设备20及控制服务器30。并且，如图1所示，智能诊断系统还可以包 括网络装置21。然而，图1的智能诊断系统仅为本发明一实施例，因此图1不得限定解释本 发明，并且基于图1可以有多种应用。
[0031] 设备10通过声波接收装置，接收从移动设备20输出的声波，从接收的声波获得与 设备10的操作相关的控制信息，基于控制信息执行操作。此时，基于与从在可听声波频率 带宽和非可听声波频率带宽中所接收的声波中的任意帧辨别从的至少一个频率相当的频 率带宽、以及辨别从的至少一个频率，确定部分信息；分别基于确定的部分信息获得与接收 的声波对应的控制信息。例如，设备10把自己在操作上发生异常的状态信息通知给移动设 备20,作为其响应接收从移动设备20输出的声波，基于从接收的声波获得的控制信息可以 暂时停止自我操作。
[0032] 对设备10而言，当执行设备10的操作过程中，生成与操作相关的设备10的状态 信息，生成与所生成的状态信息对应的声波数据，输出与所生成的声波数据对应的声波。设 备10接收从移动设备20输出的声波。此时，控制信息为基于状态信息在移动设备20上生 成的，状态信息可以为设备10的当前状态信息和故障诊断信息中的至少一个。作为当前状 态的一实例包括：设备10的开启/关闭、电源使用状态、操作时间等；作为故障诊断信息的 一实例包括：异常症状发生信息、错误代码、故障部位信息等。
[0033] 作为设备10 -实例可以为智能家电。一般而言，智能家电是一种能够自动调整以 发挥最佳性能的家电产品，可以为冷柜、洗衣机、空调、烤箱、微波炉、清洁机、风扇等，但并 不限于此。
[0034] 移动设备20通过声波接收装置接收从设备10输出的声波，利用声波获得状态信 息，基于状态信息生成与设备10相关的控制信息，生成与控制信息对应的声波数据，通过 声波输出装置输出与生成的声波数据对应的声波。
[0035] 具体而言，移动设备20生成与控制信息对应的多个部分信息，确定在可听声波频 率带宽和非可听声波频率带宽中分别与多个部分信息对应的频率带宽，在确定的频率带宽 内确定分别与多个部分信息对应的至少一个频率，针对各个生成的部分信息生成与确定的 频率对应的声音信号，结合声音信号，从而可以生成声波数据。
[0036] 移动设备20将设备10的状态信息传送给控制服务器30,可以从控制服务器30接 收与设备10相关的控制信息、或者控制信息所需的特定信息。此时，移动设备20利用接收 的控制信息或者特定信息可以生成与设备10相关的控制信息。
[0037] 作为移动设备20的一实例，其可以为通过网络可以接入到位于远程的服 务器的便携式终端。其中，便携式终端为能够保障便携性和移动性的移动通信装 置，例如可以包括：PCS (Personal Communication System), GSM (Global System for Mobile communication), PDC (Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000,CDMA(Code Division Multiple Access)-2000,ff-CDMA(ff-Code Division Multiple Access) ,Wibro (Wireless Broadband Internet)终端，LTE (Long Term Evolution)终端，智能手机（Smartphone)，智能平板（SmartPad)，平板PC等各种种类的手 持（Handheld)型无线通信装置。
[0038] 控制服务器30通过网络与移动设备20连动。例如，当控制服务器30通过网络从 移动设备20接收设备10的状态信息时，将与设备10相关的控制信息作为对状态信息的响 应传递给移动设备20。如上所述的控制服务器30可以是管理服务器或者故障诊断服务器。
[0039] 网络是指在诸如终端以及服务器的各个节点之间相互交换信息的连接结构，作 为这种网络（network)的实例包括：3GPP(3rd Generation Partnership Project)网 络，LTE(Long Term Evolution)网络，WIMAX(World Interoperability for Microwave Access)网络，英特网（Internet)，LAN(Local Area Network)，Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN (Personal Area Network), 蓝牙（Bluetooth)网络，卫星广播网络，模拟广播网络，DMB (Digital Multimedia Broadcasting)网络等，但并不限于此。
[0040] 网络装置21通过声波接收装置接收从设备10输出的声波，利用声波获得状态信 息，基于状态信息生成与设备10相关的控制信息，从而可以输出所生成的控制信息。此时， 网络装置21通过声波输出装置可以输出与控制信息对应的声波。网络装置21作为一种与 网络连接从而可以以自己为中心将一定距离以内的其他设备连接到网络的中继装置，作为 这种网络装置21 -实例不仅包括：交换机、网关和路由器，而且还包括形成近距离无线网 络无线接入点（Access Point,简称为AP)。
[0041] 网络装置21依然将设备10的状态信息传送给控制服务器30,可以从控制服务器 30接收与设备10相关的控制信息、或者控制信息所需的特定信息。此时，网络装置21利用 接收的控制信息或者特定信息可以生成与设备10相关的控制信息。通过下面的附图，以移 动设备20的操作为中心展开说明。网络装置21依然可以执行与移动设备20的操作对应 的所有操作，因此下面针对移动设备20进行所有说明可以直接适用于网络装置21。
[0042] 通过下面的附图进一步详细说明针对图1的各个构成要素的操作。
[0043] 图2为根据本发明一实施例的设备的结构图。如图2所示，设备10包括：操作执 行部11、状态信息生成部12、声波数据生成部13、声波输出部14、状态判断部15、声波接收 部16、控制信息获取部17、以及位置信息生成部18。然而，图2所示的设备10仅为本发明 一实施例，因此基于图2所示的构成要素可以有多种变换。例如，设备10还可以包括：用户 接口、显示器、动力装置等。
[0044] 操作执行部11基于与设备10的操作相关的控制信息执行操作。此时，通过后续 说明的控制信息获取部17获得控制信息，操作执行部11通过包括在设备10的至少一个以 上的动力装置执行操作。例如，当设备10为冷冻柜时，操作执行部11通过包括在冷冻柜的 动力装置可以执行制冷剂的循环操作。又例如，当设备10为清洁机时，操作执行部11通过 动力装置可以执行移动清洁机的操作。又例如，当设备10为风扇时，操作执行部11通过动 力装置可以执行旋转风扇的扇叶的操作。
[0045] 状态信息生成部12生成与操作相关的、设备10的状态信息。此时，状态信息为设 备10的当前状态和故障诊断信息中的一个以上，作为当前状态的一实例包括：设备10的开 启/关闭、电源使用状态、操作时间等，作为故障诊断信息的一实例包括：异常症状发生信 息、错误代码、故障部位信息等。
[0046] 当与设备10的操作相关发生异常症状时，状态信息生成部12可以生成对此对应 的状态信息。例如，当设备10为冷冻柜、并且设备10停止操作时，状态信息生成部12可以 生成表示设备10停止操作的状态信息。又例如，当设备10为洗衣机、当洗衣机发生预定的 错误代码时，状态信息生成部12可以生成与错误代码对应的状态信息。
[0047] 声波数据生成部13生成与状态信息对应的声波数据。具体而言，声波数据生成部 13生成与状态信息对应的多个部分信息，确定与所生成的多个部分信息对应的多个频率， 将与所确定的多个频率分别对应的声音信号按照预定的时间间隔进行结合从而可以生成 与状态信息对应的声波数据。
[0048] 图3为根据本发明一实施例的声波数据生成部13的结构图。如图3所示，声波 数据生成部13包括：部分信息生成部131、频率确定部132、声音信号生成部133和生成部 134。然而，图3仅仅为本发明的一实施例，根据本发明的多种实施例，可以以与图3不同的 方式构成声波数据生成部13。
[0049] 部分信息生成部131生成与状态信息对应的多个部分信息。此时，作为部分信息 的一实例有诸如"Π "、"a"的文字，诸如的数字和符号中的至少一个以上。并 且，文字可以是包括数字和符号的上位概念。
[0050] 频率确定部132确定在可听声波频率带宽和非可听声波频率带宽中与生成的多 个部分信息分别对应的频率带宽，在所确定的频率带宽内确定与多个部分信息分别对应的 频率。
[0051] 图4为在部分信息上映射频率的一实例的示意图。
[0052] 例如，频率确定部132把作为非可听声波频率带宽的15000Hz至20000Hz之间总 共为5000Hz的带宽以200Hz的单位进行分割，从而区分成25个频率之后，可以将被区分的 25个频率分别确定为与25个部分信息分别对应的频率。
[0053] 参考图4的附图标记41来举例说明（使用非可听声波频率带宽），频率确定部132 可以将频率15000Hz映射至部分信息"0"上，将频率15200Hz映射至部分信息"1"上，将频 率15400Hz映射至部分信息"2"上，将频率17000Hz映射至部分信息"A"上。根据本发明 一实施例，频率确定部132可以将频率带宽分别映射至部分信息上。例如，频率确定部132 可以将频率15000Hz至15200Hz映射至部分信息"0"上，将频率15200Hz至15400Hz映射 至部分信息" I "上，将频率15400HZ至15600Hz映射至部分信息"2"上，将频率17000Hz至 17200Hz映射至部分信息"A"上。
[0054] 并且，参考图4的附图标记42来举例说明（使用可听声波频率带宽），频率确定部 132可以将部分信息"0"映射至1700Hz上，将部分信息" 1"映射至2100Hz上，将部分信息 "2"映射至2500Hz上，将部分信息"A"映射至5000Hz上。与此相同，即使是相同的部分信 息，也会根据所使用的频率带宽可以被映射至其他频率。
[0055] 这种频率映射信息作为一种电码本（Code Book)，可以将相同的信息预先存储在 被控制的设备10以及所控制的移动设备20中。
[0056] 声音信号生成部133生成与多个频率分别对应的多个声音信号。例如，声音信号 生成部133生成与第一频率对应的第一声音信号，可以生成与第二频率对应的第二声音信 号。
[0057] 声音信号生成部133可以生成以频率为中心（或者基本）频率，或者具有载波 频率的正玄波声波信号并且作为音频信号。例如，音频信号生成部13可以生成将频率 15000Hz作为基本频率的正玄波声波信号。
[0058] 生成部134按照预定的时间间隔结合或者排列多个声音信号，从而生成与状态信 息对应的声波数据。具体而言，源码生成部134按照时间间隔结合或者排列多个声音信号， 从而可以生成与信息对应的源码。此时，按照时间间隔排列的声音信号分别可以由源码的 各个帧来构成。
[0059] 源码可以包括头部、体部及尾部。此时，体部包括多个音频信号，头部可以包括与 诸如编码装置的辨别信息、解码装置的辨别信息的附加信息对应的附加音频信号（或者附 加源码），尾部可以包括与诸如CRC(Cyclic Redundancy Check)的错误修订码对应的错误 修订音频信号（或者错误修订源码）。
[0060] 根据本发明一实施例，频率确定部132确定与第一部分信息对应的第一频率和第 二频率，声音信号生成部133可以生成与第一频率带宽和第二频率带宽对应的第一声音信 号。与此相同，频率确定部132为每一个部分信息分配或者映射两个以上的频率，声音信号 生成部133基于两个以上的频率可以生成个别音频信号。
[0061] 根据本发明一实施例，第一正玄波声波信号及第二正玄波声波信号分别为离散信 号样品，声音信号生成部133使用代码本生成与第一正玄波声波信号对应的第一模拟音频 信号，生成与第二正玄波声波信号对应的第二模拟音频信号，通过相加生成的第一模拟音 频信号和第二模拟音频信号可以生成第一音频信号。
[0062] 根据本发明一实施例，频率确定部132针对作为相同的内容的第一部分信息和第 二部分信息可以分别不同地确定频率。例如，当第一部分信息为"1"并且第二部分信息 为"1"时，即相同的文字连续出现时，频率确定部132可以将第一部分信息的频率确定为 15000Hz，将第二部分信息的频率确定为19000Hz。
[0063] 根据本发明一实施例，声波数据生成部13区分与声音对应的可听声波频率带宽 以及与源码对应的非可听声波频率带宽，按照所区分的频率带宽生成声音数据和声波数 据，从而可以进行输出。可听声波频率带宽为IOOHz以上至8000Hz以下范围的频率带宽， 非可听声波频率带宽可以为15000Hz以上至24000Hz以下范围的频率带宽。
[0064] 再如图2所示，声波输出部14通过声波输出装置在声波数据生成部13中输出与 生成的声波数据对应的声波。此时，作为声波输出装置的一实例有喇叭装置，但是并不限于 此。输出的声波输入至移动设备20或者网络装置21。
[0065] 根据本发明一实施例，状态判断部15可以判断设备10的状态。此时，状态信息生 成部12根据状态判断的结果可以生成设备10的状态信息。例如，状态判断部15以5分钟 为间隔周期性地判断设备10的状态，状态信息生成部12根据状态判断部15进行判断的结 果，若设备10发生异常的症状时，可以生成设备10的状态信息。
[0066] 根据本发明一实施例，声波接收部16通过声波接收装置接收从移动设备20输出 的声波。下面，为了便于说明就表述为接收的声波。并且，作为声波接收装置的一实例有话 筒，但是并不限于此。并且，接收的声波包括针对由声波输出部14输出的声波的响应，作为 这种响应的一实例可以有控制信息。
[0067] 控制信息获取部17从接收的声波获得与设备10的操作相关的控制信息。控制信 息获取部17在可听声波频率带宽和非可听声波频率带宽中基于与从接收的声波内的任意 帧辨别出的至少一个频率相当的频率带宽、以及辨别出的至少一个频率，确定部分信息；分 别基于确定的部分信息获得与接收的声波对应的控制信息。
[0068] 具体而言，控制信息获取部17按照预定的时间间隔将接收的声波分割为多个帧， 通过针对多个帧分别进行的频率分析辨别出与多个帧分别对应的至少一个频率，基于分别 与辨别出的频率相应的频率带宽、以及辨别出的频率确定多个部分信息，基于确定的部分 信息可以生成与接收的声波对应的控制信息。
[0069] 图5为根据本发明一实施例的控制信息获取部17的结构图。如图5所示，控制信 息获取部17包括：帧分割部171、频率辨别部172、控制信息生成部173。然而，图5仅仅为 本发明的一实施例，根据本发明的多种实施例，可以以与图5不同的方式构成控制信息获 取部17。
[0070] 帧分割部171按照预定的时间间隔分割接收的声波以生成多个帧。例如，帧分割 部171按照一秒钟的时间间隔将接收的声波分割为多个帧。此时，当接收的声波为持续十 秒钟的声波时，接收的声波可以被分割为10个帧。
[0071] 频率辨别部172通过分别针对多个帧进行的频率分析辨别出与多个帧分别对应 的频率。此时，多个帧分别包括预定频率的声音信号，与多个帧分别对应的频率可以是指声 音信号的频率。一般而言，所述多个频率选自与非可听声波频率带宽相当的15000Hz以上 至24000Hz以下的范围内，多个频率之间的间隔最小可以为200Hz。或者，所述多个频率可 以选自与可听声波频率带宽相当的IOOHz以上至8000Hz以下的范围内。并且，频率辨别部 172通过分别分析与多个帧对应的频率峰值，可以辨别出频率。
[0072] 例如，频率辨别部172辨别出包括在多个帧中的第一帧的声音信号频率，辨别出 即15000Hz，可以辨别出包括在第二帧的声音信号频率，S卩17000Hz。与此相关地，例如，移 动设备20把作为非可听声波频率带宽的15000Hz至20000Hz之间总共为5000Hz的带宽以 200Hz的单位进行分割，从而区分成25个频率之后，将被区分的25个频率分别确定为与25 个部分信息分别对应的频率，生成与确定的频率对应的声音信号，从而可以排列源码的各 个帧。
[0073] 频率辨别部172通过频率分析辨别频率。为此，频率辨别部172通过使用模拟源 码、针对多个帧或者多个帧的音频信号分别进行频率变换和逆频变换，从而可以辨别频率。 作为频率变换方法的一实例有FFT (Fast Fourier Transform)，作为逆频变换方法的一实 例有 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)。
[0074] 音频信号可以为以预定频率为中心（或者基本）频率，或者具有载波频率的正玄 波声波信号。例如，第一音频信号为将频率15000Hz作为基本频率的正玄波声波信号。根 据本发明一实施例，正玄波声波信号为离散信号样品，音频信号可以为通过编解码器从正 玄波声波信号变换成的模拟音频信号。
[0075] 控制信息生成部173基于与辨别出的频率分别对应的多个部分信息生成与声波 对应控制信息。此时，作为部分信息的实例可以有诸如"n"、"a"等文字，诸如等 数字和符号中的至少一个以上。并且，文字可以为包括数字和符号的上位概念。
[0076] 例如，当源码由3个帧构成、第一帧的频率为15000Hz、第二帧的频率为15200Hz， 第三帧的频率为17000Hz时，控制信息生成部173分别生成与15000Hz对应的部分信息 "0"、与15200Hz对应的部分信息"1"、以及与17000Hz对应的部分信息"A"。
[0077] 控制信息生成部173基于多个部分信息生成与接收的声波对应的信息。例如，当 第一帧的部分信息为"〇"、当第二帧的部分信息为"1"、当第三帧的部分信息为"A"时，控制 信息生成部173通过组合部分信息，可以解码或者生成与源码对应的信息"01A"。
[0078] 接收的声波可以包括头部、体部和尾部。此时，体部包括多个音频信号，头部可以 包括与诸如移动设备20的辨别信息、设备10的辨别信息的附加信息对应的附加音频信号 (或者附加源码），尾部可以包括与诸如CRC(Cyclic Redundancy Check)的错误修订码对 应的错误修订音频信号（或者错误修订源码）。控制信息生成部173基于包括在接收的声 波中的头部、体部和尾部可以解码或者生成信息或者部分信息。
[0079] 根据本发明一实施例，频率辨别部172从第一帧辨别出第一频率和第二频率，控 制信息生成部173基于第一频率和第二频率可以生成第一部分信息。与此相同，频率辨别 部172以从一个帧辨别出两个以上的频率，控制信息生成部173可以生成与至少两个以上 的频率对应的一个部分信息。
[0080] 即，当分配声音信号以从一个帧辨别出两个频率时，理论上能够表现出600种（即 25乘以24的值）信息。此时，考虑到对频率的辨别力，排除邻近的频率的话，能够稳定地表 现出500种（即25乘以20的值）信息。
[0081] 参考图4的附图标记43,频率辨别部172可以从第一帧分别辨别出第一频率的 15000Hz和第二频率的17000Hz，控制信息生成部173基于第一频率和第二频率可以生成第 一部分信息"〇"。此时，结合第一模拟音频信号和第二模拟音频信号以生成第一巾贞的声音信 号；第一模拟音频信号通过编解码器，从中心频率为第一频率的第一正玄波声波信号变换 而来；第二模拟音频信号通过编解码器，从中心频率为第二频率的第二正玄波声波信号变 换而来。
[0082] 根据本发明一实施例，频率辨别部172基于与多个帧分别对应的能量值可以辨别 出频率。一般而言，在Im以内的近距尚输出声波的情况下，由设备10接收的声波的频率光 谱范围具有尖锐（sharp)的图案。即，接收的声波信号对噪音比（SNR)优秀，因此解码装置 20的识别率较高。但是，在5m以上的远程输出声波的情况下，所接收的声波的SNR比较低， 因此设备10难以执行识别操作。对此的解决方案为：利用声波的正玄波音（tone)具有的 光谱范围的线性特征，执行特征参数提取（Feature Extraction)，从而可以提高远程环境 下的的识别性能。作为特征参数提取的实例，将接收的声波的能量值按照多个帧进行平方， 从而可以提高识别性能。
[0083] 例如，需要识别的特定频率的光谱对数能量值（Spectrum Log Energy)为10,噪音 (Noise)的光谱对数能量值5,则SNR为10减去5的数值，S卩5dB。但是，当频率辨别部173将 声波的能量值按照每一个帧进行平方时，预定帧的SNR为IOdB (即10 = (10+10) - (5+5))。 SNR从5dB增加至IOdB意味着：与噪音相比，音频信号或者码的辨别率非常高。
[0084] 根据本发明一实施例，当第一帧的频率和第二帧的频率不同时，控制信息生成部 173在特定情况下可以将第一帧的频率的部分信息和第二帧的频率的部分信息解释为相 同。
[0085] 一般而言，在室内环境中识别时，根据室内结构存在多种反响。基于这种反向的频 率成分会严重影响下一个信号列（或者部分信息）的频率成分，从而导致在解码时产生错 误的原因。尤其，当相同的部分信息连续出现时，反向成分严重影响下一个部分信息。对此 的解决方案为：当相同的部分信息连续出现时，移动设备20和设备10将第二个部分信息的 频率带宽确定为已定的特定频率，从而可以减少因反向成分引起的错误。
[0086] 例如，当控制信息生成部173把第一帧的频率辨别为15000Hz、把第二帧的频率辨 别为19000Hz时，即使第二帧的频率与部分信息" α "对应，也不会将其解释为" α "，而是可 以将其解释为与第一帧的频率15000Hz对应的部分信息" 1"。最终，控制信息生成部173可 以将由第一帧和第二帧构成的信息确定为"11"。此时，" α "可以为当诸如"1"和 和"2"以及"Α"和"Α"等连续的部分信息出现时所使用的已确定的部分信息。
[0087] 根据本发明一实施例，考虑到声音识别之后可以生成信息。声波接收部16被输入 有从移动设备20输出的源码和用户5的声音，控制信息生成部173基于针对声音的声音识 别以及源码的识别可以生成信息。此时，根据可听声波频率带宽的源码的频率和声音的频 率选自IOOHz以上至8000Hz以下的范围内，根据非可听声波频率带宽的源码的频率可以选 自15000Hz以上至24000Hz以下的范围内。
[0088] 控制信息生成部173通过声音识别，识别出用户5的声音；生成与声音对应的第一 信息；生成与源码对应的第二信息；利用第一信息和第二信息可以生成信息。例如，利用第 一信息解码第二信息，或者结合第一信息和第二信息可以生成信息。
[0089] 例如，控制信息生成部173针对与可听声波频率带宽相当的声音执行声音识别， 可以解码与可听声波频率带宽或者非可听声波频率带宽相当的源码。控制信息生成部173 利用声音识别结果和解码结果可以生成信息（控制信息）。
[0090] 最小化相互之间的干涉，并且通过相同的硬件（例如，解码装置），可以将与可 听声波频率带宽相应的声音以及与可听声波频率带宽或者非可听声波频率带宽相应的源 码相互组合和识别。通过声音和源码的组合，可以向用户提供更为多样化的HMI (Human Machine Interface)〇
[0091] 操作执行部11基于控制信息可以执行操作。例如，当控制信息为关闭/开启设备 10的电源的控制信息时，操作执行部11可以关闭/开启设备（例如，冷冻柜、洗衣机、空调、 清洁机等）的电源。又例如，当控制信息为移动设备10的控制信息时，操作执行部11可以 移动设备10。
[0092] 图6为设备10、移动设备20以及控制服务器30的操作实例的操作流程示意图。 如图6所示，步骤S601，设备10生成与设备10的操作相关的状态信息；步骤S602,生成与 所生成的状态信息对应的声波数据。步骤S603,当设备10通过声波输出装置输出与声波数 据对应的声波；则步骤S604,移动设备20接收从设备10输出的声波，从接收的声波获得状 态息。
[0093] 步骤S605,移动设备20将设备10的状态信息传送给控制服务器30 ;步骤S606， 控制服务器30生成与状态信息对应的控制信息；步骤S607,向移动设备20传送。
[0094] 步骤S608,移动设备20生成与接收的控制信息对应的声波数据；步骤S609,通过 声波输出装置输出与声波数据对应的声波；步骤S610,设备10接收从移动设备20输出的 声波，以从接收的声波获得控制信息；步骤S611，执行与获得的控制信息对应的操作。如上 所述，根据本发明的结构，步骤S601至步骤S611可以被分割为其他的步骤，或者可以由更 少的步骤组成，并且可以改变一些步骤之间的顺序。
[0095] 若如图2所示，设备10还可以包括位置信息生成部18。
[0096] 位置信息生成部18利用多个声波接收装置生成移动设备20的位置信息。此时， 操作执行部11基于位置信息执行操作。
[0097] 图7为说明操作执行部11的操作实例的示意图。如图7所示，当设备10为清洁 机71时，操作执行部11基于移动设备20的位置信息可以执行或者控制清洁机71的操作， 从而使清洁机71向移动设备20移动。又例如，当设备10为风扇72时，操作执行部11可 以执行或者控制风扇72的操作，从而使风扇72的旋转方向朝向移动设备20。
[0098] 位置信息生成部18基于接收的声波分别输入至所述多个声波接收装置的时间 差，可以生成位置信息。此时，位置信息可以为多个声波接收装置和设备10中的至少一个 以上与移动设备20之间的方位角。
[0099] 图8a至图8e为说明位置信息生成部18的操作实例的示意图。以下，参考图8a 至图8e说明位置信息生成部18的一操作实例。
[0100] 设备10根据移动设备20的位置变化或者位置信息，向移动设备20的位置可以执 行动态操作。例如，空调或者风扇，在获取移动设备20的位置的前提下，可以将风向移动至 用户的方向；清洁机可以讲清洁方向设定为用户所需的方向。为此，位置信息生成部18生 成移动设备20的位置信息。
[0101] 位置信息生成部18检测从移动设备20输出的声波，若被检测的声波判断为控制 信息，则可以判断为需要生成位置信息的声波。以下，位置信息生成部18将多个帧分别重 叠。例如，当各个帧包括1024个样品时，位置信息生成部18可以将每512个样品进行重叠。
[0102] 位置信息生成部18推定从移动设备20输出的声波（或者源码）分别输入至 多个声波接收装置的时间的时间差。可以将其表现为时间差（ITD:Inter-aural Time Difference)推定（Estimation) 〇
[0103] 例如，当位置信息生成部18基于三个声波接收装置（例如，话筒）之间的时间差 追踪音源的位置时，若在频率域上计算在时间域计算的相互关系（cross correlation),则 可以大幅减少计算量和计算时间并且可以获得相同的结果。位置信息生成部18为了通过 数学式1获取三个声波接收装置之间的时间差，分别将第一话筒-第二话筒、第二话筒-第 三话筒、第三话筒-第一话筒成对（或者信道）组合，分别求出各个成对之间的相互关系。
[0104] [数学式1]
[0105] y (d) = IDFT {DFT* {Xl (η)} DFT {χ2 (η)}}
[0106] estimated delay = argmax{y (d)}
[0107] 此时，d为两个声波之间的延迟值，y(d)为表示两个声波之间的延迟值的函数，* 为复共轭（complex conjugate), xl (η)为输入至第一话筒的声波，χ2 (η)为输入至第二话 筒的声波。并且，将在计算的y(d)值中具有最大值的y(d)的指数d值定义为两个信号之 间的时间差（estimated delay)，从与三个成对对应的时间差可以导出总共三个的值。
[0108] 位置信息生成部18基于时间差执行映射方位角的步骤。首先，如图8a所示，位置 信息生成部18通过数学式2,基于声波的速度和两个话筒之间的时间差，计算出声波的入 射角。
[0109] [数学式2]

【权利要求】
1. 一种设备，包括： 声波接收部，用于通过声波接收装置，接收从移动设备输出的声波； 控制信息获取部，从所述接收的声波获得与所述设备的操作相关的控制信息；W及 操作执行部，用于基于所述控制信息执行所述操作， 其中所述控制信息获取部，用于基于在可听声波频率带宽和非可听声波频率带宽中与 从所述接收的声波里的任意峽辨别出的至少一个频率相应的频率带宽、W及所述辨别出的 至少一个频率确定部分信息， 用于分别基于所述确定的部分信息获得与所述接收的声波对应的控制信息。
2. 根据权利要求1所述的设备，还包括： 状态信息生成部，用于生成与所述操作相关的、所述设备的状态信息； 声波数据生成部，用于生成与所述状态信息对应的声波数据；W及 声波输出部，用于通过声波输出装置输出与所述生成的声波数据对应的声波， 其中，所述控制信息基于所述状态信息生成在所述移动设备中。
3. 根据权利要求1所述的设备， 所述操作执行部，用于通过包括在所述设备的至少一个W上的动力装置执行操作。
4. 根据权利要求2所述的设备， 所述状态信息包括所述设备的当前状态W及故障诊断信息中的至少一个W上。
5. 根据权利要求2所述的设备， 所述接收的声波包括从所述声波输出部输出的针对声波的响应。
6. 根据权利要求2所述的设备，还包括： 状态判断部，用于判断所述设备的状态， 其中，所述状态信息生成部，用于根据所述判断结果生成所述设备的状态信息。
7. 根据权利要求2所述的设备，所述声波数据生成部包括： 部分信息生成部，用于生成与状态信息对应的多个部分信息； 频率确定部，用于确定与所述多个部分信息分别对应的频率； 声音信号生成部，用于生成与所述多个频率分别对应的多个声音信号；W及 生成部，用于按照预定的时间间隔结合所述多个声音信号，从而生成与所述状态信息 对应的所述声波数据。
8. 根据权利要求1所述的设备，所述控制信息获取部包括： 峽分割部，用于按照预定的时间间隔将所述接收的声波分割为多个峽； 频率辨别部，用于分别分析所述多个峽的频率，从而辨别与所述多个峽分别对应的至 少一个频率；W及 控制信息生成部，用于 分别基于与所述辨别的频率分别相应的频率带宽、W及所述辨别的频率确定多个部分 信息，分别基于所述确定的部分信息生成与所述接收的声波对应的控制信息。
9. 根据权利要求1所述的设备，还包括： 位置信息生成部，用于利用多个声波接收装置生成所述移动设备的位置信息； 其中所述操作执行部，用于基于所述位置信息向所述移动设备的位置执行操作。
10. 根据权利要求9所述的设备，其中， 所述位置信息生成部，用于按照从所述移动设备输出的声波分别输入至所述多个声波 接收装置的时间差生成所述位置信息。
11. 根据权利要求1所述的设备，其中， 所述接收的声波包括所述设备的识别码， 所述控制信息获取部，用于利用所述识别码认证所述接收的声波后获取所述控制信 息。
12. 根据权利要求1所述的设备，所述控制信息获取部包括： 控制信息生成部，用于生成与所述接收的声波对应的第一控制信息，并且识别通过所 述声波接收装置接收的用户声音W生成与所述声音对应的第二控制信息， 其中所述操作执行部用于基于所述第一控制信息和所述第二控制信息执行所述操作。
13. -种控制设备的方法，包括： 通过声波接收装置，接收从移动设备输出的声波； 从所述接收的声波获得与所述设备的操作相关的控制信息；W及 基于所述控制信息执行所述操作， 其中获得所述控制信息的步骤包括： 基于在可听声波频率带宽和非可听声波频率带宽中与从所述接收的声波里的任意峽 辨别出至少一个频率相应的频率带宽、W及所述辨别出的至少一个频率确定部分信息；W 及 分别基于所述确定的部分信息获得与所述接收的声波对应的控制信息。
14. 根据权利要求13所述的方法，还包括： 生成与所述操作相关的、所述设备的状态信息； 生成与所述状态信息对应的声波数据；W及 通过声波输出装置输出与所述生成的声波数据对应的声波， 所述控制信息基于所述状态信息生成在所述移动设备。
15. 根据权利要求13所述的方法，还包括：判断所述设备的状态， 其中，生成所述状态信息的步骤根据所述判断步骤的判断结果生成所述设备的状态信 息。
16. -种移动设备，包括： 声波接收部，用于通过声波接收装置接收从设备输出的声波； 状态信息获取部，用于利用所述声波获得所述设备的状态信息； 控制信息生成部，用于基于所述状态信息生成关于所述设备的控制信息； 声波数据生成部，用于生成与所述控制信息对应的声波数据；W及 输出部，用于通过声波输出装置输出与所述生成的声波数据对应的声波， 其中所述声波数据生成部，用于生成与所述控制信息对应的多个部分信息，用于确定 在可听声波频率带宽和非可听声波频率带宽中与所述多个部分信息分别对应的频率带宽， 用于确定在所述确定的频率带宽内与所述多个部分信息分别对应的至少一个频率，用于结 合所述声音信号W生成所述声波数据。
17. 根据权利要求16所述的移动设备， 所述控制信息生成部，用于通过网络把所述状态信息传送给所述状态信息，从所述控 制服务器接收所述控制信息。
【文档编号】G05B19/418GK104460579SQ201410490303
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年9月23日 优先权日:2013年9月24日
【发明者】郑熙锡, 陈世勋, 李炯晔, 卓锺相 申请人:帕沃思株式会社