专利名称：智能电子服务员的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种智能电子点菜机，尤其是能够通过语音识别用户指令完成点 菜，并且兼有多媒体点播功能。
技术背景目前，人们在餐厅就餐时通用的点菜方式有两种，一种是传统的服务员写单方式， 另外一种是点菜机。服务员写单方式是服务员与消费者面对面交流，消费者选菜时服务员 需要在一旁等待，之后把消费者选择菜品写在纸质表单上，消费者换菜或者加餐需要在表 单上修改，这种方式不仅浪费人力，而且从点餐到结账时间偏长，不利于提高餐厅就餐率。 点菜机是现在逐渐在各家餐厅推广使用的产品，市场上多见的是服务员手持机器，消费客 户通过纸质菜谱选择菜品，服务员操作点菜机记录，下单，最后结账。这种方式虽然节省了 服务员写单时间，提高了餐厅下单结账时间，但是从消费者角度来说没有发生改变，消费者 仍然需要翻阅菜谱并和服务员不停沟通才能了解菜品并且做出选择。为了解决以上所述点菜方式的不足，很多专利产品提出了改善方案，中国专利 200810217527. 4提出了一种自主点菜系统，用户可以操作客户端自主选餐，并把结果传送 到服务器端。中国专利201010119793. 0提供一种触摸式点菜餐桌，消费者通过操作触摸屏 选择。中国专利200920056223.4以及200920306672. X都属于自主点菜系统，顾客使用触 摸屏操作菜单。虽然这些专利提供了顾客自主进行选择的方式，但是均需要用户进行手动 输入，不是能够提供通过语音识别进行操作的点菜机。语音识别技术语音识别技术就是让机器通过识别和理解过程把语音信号转变为 相应的文本或命令的高技术。语音识别技术与语音合成技术结合使人们能够甩掉键盘，通 过语音命令进行操作，正逐步成为信息技术中人机接口的关键技术。语音识别过程主要包 括语音信号的预处理、特征提取、模式匹配几个部分。预处理包括预滤波、采样和量化、加 窗、端点检测、预加重等过程。在训练阶段，将特征参数进行一定的处理后，为每个词条建立 一个模型，保存为模板库。在识别阶段，语音信号经过相同的通道得到语音特征参数，生成 测试模板，与参考模板进行匹配，将匹配分数最高的参考模板作为识别结果。同时，还可以 在很多先验知识的帮助下，提高识别的准确率。预处理，包括语音信号采样、反混叠带通滤 波、去除个体发音差异和设备、环境引起的噪声影响等，并涉及到语音识别基元的选取和端 点检测问题。特征提取，用于提取语音中反映本质特征的声学参数，如平均能量、平均跨零 率、共振峰等。训练，是在识别之前通过让讲话者多次重复语音，从原始语音样本中去除冗 余信息，保留关键数据，再按照一定规则对数据加以聚类，形成模式库。最后模式匹配，是整 个语音识别系统的核心，它是根据一定规则(如某种距离测度)以及专家知识(如构词规 则、语法规则、语义规则等)，计算输入特征与库存模式之间的相似度(如匹配距离、似然概 率)，判断出输入语音的语意信息。语音识别技术的应用可以分为两个发展方向一个方向是大词汇量连续语音识别 系统，主要应用于计算机的听写机，以及与电话网或者互联网相结合的语音信息查询服务系统，这些系统都是在计算机平台上实现的；另外一个重要的发展方向是小型化、便携式语 音产品的应用，如无线手机上的拨号、汽车设备的语音控制、智能玩具、家电遥控等方面的 应用，这些应用系统大都使用专门的硬件系统实现，特别是近几年来迅速发展的语音信号 处理专用芯片(Application Specific Integrated Circuit, ASIC)和语音识别片上系统 (System on Chip，S0C)的出现，为其广泛应用创造了极为有利的条件。当前语音识别专用 芯片的应用领域，主要包括以下几个方面1、电话通信的语音拨号。特别是在中、高档移动电话上，现已普遍的具有语音拨号 的功能。随着语音识别芯片的价格降低，普通电话上也将具备语音拨号的功能。2、汽车的语音控制。由于在汽车的行驶过程中，驾驶员的手必须放在方向盘上，因 此在汽车上拨打电话，需要使用具有语音拨号功能的免提电话通信方式。此外，对汽车的卫 星导航定位系统(GPS)的操作，汽车空调、照明以及音响等设备的操作，同样也可以由语音 来方便的控制。3、工业控制及医疗领域。当操作人员的眼或手已经被占用的情况下，在增加控制 操作时，最好的办法就是增加人与机器的语音交互界面。由语音对机器发出命令，机器用语 音做出应答。4、个人数字助理(Personal Digital Assistant, PDA)的语音交互界面。PDA的 体积很小，人机界面一直是其应用和技术的瓶颈之一。由于在PDA上使用键盘非常不便， 因此，现多采用手写体识别的方法输入和查询信息。但是，这种方法仍然让用户感到很不方 便。现在业界一致认为，PDA的最佳人机交互界面是以语音作为传输介质的交互方法，并且 已有少量应用。随着语音识别技术的提高，可以预见，在不久的将来，语音将成为PDA主要 的人机交互界面。5、智能玩具。通过语音识别技术，我们可以与智能娃娃对话，可以用语音对玩具发 出命令，让其完成一些简单的任务，甚至可以制造具有语音锁功能的电子看门狗。智能玩具 有很大的市场潜力，而其关键在于降低语音芯片的价格。6、家电遥控。用语音可以控制电视机、V⑶、空调、电扇、窗帘的操作，而且一个遥控 器就可以把家中的电器皆用语音控起来，这样，可以让令人头疼的各种电器的操作变得简 单易行。虽然现在语音识别技术已经很成熟，但多数产品还没有开始采用语音识别技术进 行相关设计，这为未来诸多产品的技术改进提供了很大的空间。
发明内容一、发明目的现有菜谱机均不具备语音识别功能，不具备以语音作为传输介质的交互方式，也 不具备除菜谱查询信息以外的娱乐互动功能，不具备广告服务功能。本实用新型所设计的 具有语音识别功能的电子服务员能有效的弥补这一不足，更能体现人性化效果，而且增加 了位移传感器感知顾客的位置，可以起到一个智能服务员的作用。二、技术方案该实用新型具有语音识别功能的智能电子服务员由硬件实体和软件两部分组成， 所述硬件实体包括外壳、微处理控制器、功能按键、A/D&D/A转换模块、存储器、显示模块、通信模块、麦克风、扬声器、电源模块、微型打印模块、位移传感器、I/O接口、指示灯。本实用新型所采用的技术方案是饭店服务人员通过语音识别模块对所述智能服 务员进行模型库建立，输入饭店提供的菜品名称，或者更改菜品名称。设置于所述硬件实体中的位移传感器感应顾客就坐，启动语音识别功能。设置于 所述硬件实体中的麦克风接收顾客的语音指令，语音指令通过A/D转换模块与语音识别模 块相连，语音识别模块对语音数据进行特征提取，并与模板库中的模型进行匹配或者模糊 查询，匹配成功后微处理器对语音指令进行处理，根据指令从多媒体数据库中调用菜谱语 音或者图片数据，或者从多媒体数据库中提取娱乐信息数据。当语音匹配不成功时，语音识 别模块可以提供模糊语音指令。从数据库中返回的菜谱信息或者多媒体信息通过显示器呈现给顾客，语音信息通 过D/A转换模块和扬声器反馈给顾客。顾客可以通过语音信息与所述智能服务员进行互 动，查询新闻娱乐信息，进行满意度调查。确认点菜成功后，点菜信息通过通信模块发送到服务器，并且通过微型打印装置 打印清单给顾客。设置于所述实体中的功能按键提供给顾客手动操作该智能服务员的选择。该实用新型的软件部分支持所述硬件实体的功能。三、有益效果该实用新型智能电子服务员的有益效果有以下几个方面1，本实用新型解决了现有餐厅服务方案中工作效率低、呼叫找人不方便的缺陷， 达到快捷服务的目的，同时也减少了雇佣服务员的数量，降低了饭店的经营成本；2，顾客通过语音点菜使得服务更具有人性化、更加便捷，自动捕捉消费者的谈话 话题提供有关新闻、娱乐、广告以及生活指南服务，为消费者提供的服务更加全面，使得消 费者的等待不再漫长；3，自动根据顾客对菜的评价进行意见反馈，能够客观有效了解消费者需求，有助 于提高饭店管理水平。
图1，智能电子服务员产品外型图；1，扬声器；2，微处理器；3，位移传感器；4，外壳；5，存储器；6，微型清单打印机； 7，指示灯；8，液晶显示模块；9，麦克风；10通信模块；11，电源模块；12，功能按键；13，I/O 接口 ； 14，A/D&D/A转换模块;。图2，智能电子服务员模块功能框图；图3，智能电子服务员操作流程图；具体实施案例该智能电子服务员提供预置的菜品名称模型库和新闻娱乐模型库，饭店从业人员 可以通过启动语音识别模块建立或者更改模板库。顾客来临，位移传感器检测到顾客就坐的信号，智能电子服务员会向顾客问候；诸 如，“顾客您好，我是智能服务员妞妞，很高兴能为您服务，请问您要些什么，菜谱就在桌上 上面，我可以根据您的喜欢帮您推荐菜肴”。[0035]顾客参考菜单上的菜谱信息或者自主进行语音点菜，诸如“一个鱼香肉丝”；语音识别模块在模板库中匹配到“鱼香肉丝“，处理器从多媒体数据库中获取数 据，并通过菜谱机的显示屏显示该菜品信息，可以包括文字和图片介绍，或者视频信息。顾客通过语音增加点菜后，显示器把客户选择的菜品根据类型，热菜凉菜等分组 全部显示在显示器上，顾客可以通过语音指令增减或者修改菜单信息；顾客可以通过语音 以及输入按键确认菜单输入完成。顾客点菜完毕后可以通过语音或者功能键进行确认，智能电子服务员会重复播放 顾客点菜名称，并得到顾客再次确认；智能电子服务员通过微型清单打印机打印菜谱清单给顾客留存，并通过通信接口 把顾客点菜信息传到后台，后台了解顾客信息可以更快速度的准备菜肴，茶水等；智能电子服务员打印完清单后自动启动娱乐服务模式，可以提供新闻、娱乐、生活 指南等服务，智能电子服务员会向顾客提出相关问候，诸如“您的菜单已提交，我们的服务 员已经开始为您准备了。我还可以根据您的需要提供有关新闻、娱乐、生活指南方面的服 务，我会根据您的谈话内容自动分辨您感兴趣的话题，自动提供相关服务”。顾客可以继续和智能服务员进行互动，比如“附近是否有歌厅？ ”，智能电子服务 员会通过关键词搜索事先存储到存储器中的有关歌厅方面的信息，并通过扬声器告知顾 客，顾客想知道有关最近重要新闻信息，诸如“我想知道最近发生的一些重要信息”，语言 识别模块将根据关键词进行搜索存储器存储的有关新闻方面的信息；倘若智能服务员不知 道相关信息会自动回答顾客说自己不知道，诸如“不好意思，我不知道，我需要多多学习， 争取为你提供更多信息”。智能电子服务员语音指令集会匹配菜谱列表数据库，会通过关键词识别顾客的服 务质量反馈信息自动存储到列表库里面；当顾客离去时，可以通过语音输入告知电子菜谱机结账信息，菜谱机会自动通知 后台服务，会有服务员前来结账；当顾客没有语音输入时，位移传感器可以自动识别顾客已 经离去并通知后台，后台安排服务员上前咨询是否需要帮助或者结账工作。在整个服务过程，当顾客感觉智能菜谱机不能完成相关服务时可以启动人工模 式，会有显示灯亮起，同时也会有信号通知后台，后台得知信号后会安排服务员到现场服 务。
权利要求1.一种智能电子服务员终端，其特征在于该终端由外壳、微处理控制器、功能按键、 语音A/D&D/A转换模块、存储器、液晶显示模块、通信模块、麦克风、扬声器、电源模块、微型 清单打印机、位移传感器、指示灯组成，关联部分间有接口相连。
2.如权利要求1所述的终端，其特征在于麦克风接收用户语音，传送到语音A/D转换 模块，微处理器通过语音识别功能建立模型库或者进行语音匹配，根据匹配信息调用存取 器中菜品信息，多媒体娱乐信息。
3.如权利要求1所述的终端，其特征在于微处理器可以将预置的语音指令通过语音 D/A转换模块，最后传送到扬声器，提供给顾客。
4.如权利要求1所述的终端，其特征在于控制器模块可以将从存取器取得的菜品信 息通过显示器呈现给顾客，并且将顾客确认的菜品信息通过通信模块发送到后台服务器， 通过微型打印机打印清单。
5.如权利要求1所述的终端，其特征在于位移传感器可以感应顾客位置，将信号发送 给控制器，控制器发送命令到微处理器启动语音识别功能。
专利摘要本实用新型公开了一种具有语音识别功能的智能电子服务员设备，主要由外壳、微处理控制器、功能按键、音频A/D&D/A转换模块、存储器、显示屏、通信模块、麦克风、扬声器、电源模块、微型清单打印模块、位移传感器、I/O接口和指示灯组成。其中麦克风接收用户语音指令，通过A/D转化模块，语音处理模块进行语音识别，微处理控制器将顾客输入的语音指令与模板库进行匹配，从存储器中调用菜品信息完成点菜工作，微处理器通过识别顾客语音，通过语音关键词匹配调用存储器中的新闻、生活指南、娱乐、广告信息，并能够自动对顾客进行服务质量反馈调查，可以满足实际服务员的大多数功能。该产品降低了饭店运营成本，使得服务更便捷、更全面、更具人性化、管理更科学化。
文档编号G06F19/00GK201892945SQ201020194218
公开日2011年7月6日 申请日期2010年5月19日 优先权日2010年5月19日
发明者朱万政 申请人:朱万政