CN109036415A - 一种智能冰箱的语音控制系统 - Google Patents

Abstract

一种智能冰箱的语音控制系统，包括冰箱主体，其特征在于：冰箱主体上设置有中央处理器、语音识别模块、本地语音库、联网语音库和操作反馈模块；其中，语音识别模块负责采集用户的语音命令，通过降噪技术，将有用的语音命令模拟信号转化成数字信号，中央处理器接收该数字信号后、首先与本地语音库进行配对，配对不成功、再与联网语音库进行配对，中央处理器配对成功后通过操作反馈模块进行冰箱主体的对应操作。本发明通过上述结构的改良，具有简单合理、性能优异、使用方便、易生产、易实现、语音识别准确率高且安全可靠等特点，实用性强。

Description

一种智能冰箱的语音控制系统

技术领域

本发明涉及一种智能冰箱的语音控制系统。

背景技术

目前语音识别已成为人工智能领域标志性的技术，越来越多的家电产品也加入了语音识别功能，以满足日渐增长的用户需求和使用体验度。但是限于实现难度，很多厂家都选择本地语音模块作为产品的语音识别载体。然而，本地语音模块的工作原理是针对特定语音命令，采集不同口音的人说话方式，提取出关键字语音库存储在本地，将用户说出的语音与本地语音库匹配实现识别。此方法的局限性在于语音模块的存储空间有限决定了存储的命令数量不能太多，而且用户必须以固定的语法说出命令，即使是同义不同说法的命令都不能被识别。

为了智能地识别出用户想表达的语义，另一种做法是采用联网语音识别的方式，产品实时连接云端大数据，当接收到用户的语音后，通过将采集到的语音信息与大数据语音库对比，从而实现识别。此方法的弊端在于产品必须处于联网状态，一旦断网，智能产品便变得不再智能，不能体现其价值。

传统冰箱限于功能单一，如果加入语音识别，总显得多此一举，价值得不到充分体现，而对于智能冰箱而言，由于其功能丰富，既可作为家庭娱乐设备，又可作为智能家居设备的管理中枢，加入语音识别可以大大增强人机交互的趣味性和便利性。因此，有必要进一步改进。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种简单合理、性能优异、使用方便、易生产、易实现、语音识别准确率高且安全可靠的智能冰箱的语音控制系统，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种智能冰箱的语音控制系统，包括冰箱主体，其特征在于：冰箱主体上设置有中央处理器、语音识别模块、本地语音库、联网语音库和操作反馈模块；其中，语音识别模块负责采集用户的语音命令，通过降噪技术，将有用的语音命令模拟信号转化成数字信号，中央处理器接收该数字信号后、首先与本地语音库进行配对，配对不成功、再与联网语音库进行配对，中央处理器配对成功后通过操作反馈模块进行冰箱主体的对应操作。

所述语音识别模块具有本地语音识别功能和联网语音识别功能，语音识别模块在本地语音识别功能和/或联网语音识别功能的监听状态下，实时接收语音命令模拟信号，且通过降噪技术将声音分辨出来，并转化为数字信号传送到中央处理器。

所述中央处理器对应语音识别模块设置有开关器；所述的语音识别模块通过开关器打开时，本地语音识别功能随之打开、且处于监听状态，语音识别模块通过开关器关闭时，本地语音识别功能随之关闭；所述的语音识别模块通过开关器打开、且被用户通过特定唤醒词唤醒时，联网语音功能随之打开、且处于监听状态，联网语音识别功能被唤醒若干秒内没有接收到用户的语音命令或成功接收了一次用户的语音命令后，联网语音识别功能关闭。

所述本地语音识别功能处于监听状态、且联网语音识别功能处于关闭状态时，用户只能按特定的本地语音命令对冰箱本体进行操作。

所述语音控制系统的控制步骤如下：

1)当本地语音识别功能和联网语音识别功能都处于监听状态、且中央处理器接收到用户语音发出的数字信号时，先与本地语音库中已存储的语音样本进行对比，一旦发现匹配对象，则通过操作反馈模块进行冰箱主体的对应操作，如果经过本地语音库全部对比后不能发现匹配对象，则将数字信号上传至联网语音库，利用大数据技术进行对比提取关键字信息，分析结果返回中央处理器；

2)当中央处理器得到语音分析结果后，则通过操作反馈模块进行冰箱主体的对应操作，如果分析结果为语音不能被识别，则操作反馈模块不产生任何操作，并通过语音反馈用户该语音命令未能被识别。

本发明通过上述结构的改良，语音识别模块负责采集用户的语音命令，通过降噪技术，将有用的用户语音模拟信号转化成数字信号；中央处理器接收到用户语音发出的数字信号后，先与本地语音库中已存储的语音样本进行对比，如果经过本地语音库全部对比后不能发现匹配对象，则将数字信号上传至联网语音库，利用大数据技术进行对比提取关键字信息，分析结果返回中央处理器，无论是经过本地语音库对比还是联网语音库对比，只要中央处理器得到分析结果，都会调用操作反馈模块，执行相应操作或者提示用户语音命令未能被识别，极大地满足了用户的使用需求。

有效地解决了：

1)为了提高用户体验，在智能冰箱上加入语音识别功能，通过语音命令，用户可以对冰箱进行调温、设置模式等基本操作，进一步地，可以联网管理智能家居中的设备，进一步地，可以满足上网娱乐购物等需求。

2)解决本地语音模块的局限性，增加联网语音识别功能，将需要机器思考的部分放到云端，用户以多种语法方式说出同一个语义的命令，智能冰箱都能准确识别，并自动产生对应的操作，大大增加了人机交互的智能体验。

3)解决联网语音在断网状态下的失效问题，增加本地语音识别功能，对于冰箱为数不多的日常基本操作命令，将其语音库固化于系统当中，在语音识别功能开启状态下，系统优先调用本地语音库与用户语音命令做匹配，如果识别出则马上产生动作，如果识别不出则联网做大数据语音匹配。

与现有技术相比，具有以下优点：

1)运用了语音识别，实现了“AI+冰箱”的产品方向，准确把握用户使用需求，使智能冰箱的操作变得不再繁琐，智能化的人机交互体现明显提升。

2)相比于只使用本地语音识别的技术，本系统采用“本地语音+联网语音”的识别方式，既解决了本地语音识别的局限性，又解决了联网语音识别的联网硬性要求。

综合而言，其具有简单合理、性能优异、使用方便、易生产、易实现、语音识别准确率高且安全可靠等特点，实用性强。

附图说明

图1为本发明第一实施例的系统框图。

图2为本发明第一实施例的语音控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

参见图1、图2，本智能冰箱的语音控制系统，包括冰箱主体，冰箱主体上设置有中央处理器、语音识别模块、本地语音库、联网语音库和操作反馈模块；其中，语音识别模块负责采集用户的语音命令，通过降噪技术，将有用的语音命令模拟信号转化成数字信号，中央处理器接收该数字信号后、首先与本地语音库进行配对，配对不成功、再与联网语音库进行配对，中央处理器配对成功后通过操作反馈模块进行冰箱主体的对应操作。

进一步地说，语音识别模块具有本地语音识别功能和联网语音识别功能，语音识别模块在本地语音识别功能和/或联网语音识别功能的监听状态下，实时接收语音命令模拟信号，且通过降噪技术将声音分辨出来，并转化为数字信号传送到中央处理器。

进一步地说，中央处理器对应语音识别模块设置有开关器；所述的语音识别模块通过开关器打开时，本地语音识别功能随之打开、且处于监听状态，语音识别模块通过开关器关闭时，本地语音识别功能随之关闭；所述的语音识别模块通过开关器打开、且被用户通过特定唤醒词唤醒时，联网语音功能随之打开、且处于监听状态，联网语音识别功能被唤醒若干秒内没有接收到用户的语音命令或成功接收了一次用户的语音命令后，联网语音识别功能关闭。

进一步地说，本地语音识别功能处于监听状态、且联网语音识别功能处于关闭状态时，用户只能按特定的本地语音命令对冰箱本体进行操作。

进一步地说，语音控制系统的控制步骤如下：

1)当本地语音识别功能和联网语音识别功能都处于监听状态、且中央处理器接收到用户语音发出的数字信号时，先与本地语音库中已存储的语音样本进行对比，一旦发现匹配对象，则通过操作反馈模块进行冰箱主体的对应操作，如果经过本地语音库全部对比后不能发现匹配对象，则将数字信号上传至联网语音库，利用大数据技术进行对比提取关键字信息，分析结果返回中央处理器；

2)当中央处理器得到语音分析结果后，则通过操作反馈模块进行冰箱主体的对应操作，如果分析结果为语音不能被识别，则操作反馈模块不产生任何操作，并通过语音反馈用户该语音命令未能被识别。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (5)

1.一种智能冰箱的语音控制系统，包括冰箱主体，其特征在于：冰箱主体上设置有中央处理器、语音识别模块、本地语音库、联网语音库和操作反馈模块；其中，语音识别模块负责采集用户的语音命令，通过降噪技术，将有用的语音命令模拟信号转化成数字信号，中央处理器接收该数字信号后、首先与本地语音库进行配对，配对不成功、再与联网语音库进行配对，中央处理器配对成功后通过操作反馈模块进行冰箱主体的对应操作。

2.根据权利要求1所述智能冰箱的语音控制系统，其特征在于：所述语音识别模块具有本地语音识别功能和联网语音识别功能，语音识别模块在本地语音识别功能和/或联网语音识别功能的监听状态下，实时接收语音命令模拟信号，且通过降噪技术将声音分辨出来，并转化为数字信号传送到中央处理器。

3.根据权利要求2所述智能冰箱的语音控制系统，其特征在于：所述中央处理器对应语音识别模块设置有开关器；所述的语音识别模块通过开关器打开时，本地语音识别功能随之打开、且处于监听状态，语音识别模块通过开关器关闭时，本地语音识别功能随之关闭；所述的语音识别模块通过开关器打开、且被用户通过特定唤醒词唤醒时，联网语音功能随之打开、且处于监听状态，联网语音识别功能被唤醒若干秒内没有接收到用户的语音命令或成功接收了一次用户的语音命令后，联网语音识别功能关闭。

4.根据权利要求3所述智能冰箱的语音控制系统，其特征在于：所述本地语音识别功能处于监听状态、且联网语音识别功能处于关闭状态时，用户只能按特定的本地语音命令对冰箱本体进行操作。

5.根据权利要求4所述智能冰箱的语音控制系统，其特征在于：所述语音控制系统的控制步骤如下：

1)当本地语音识别功能和联网语音识别功能都处于监听状态、且中央处理器接收到用户语音发出的数字信号时，先与本地语音库中已存储的语音样本进行对比，一旦发现匹配对象，则通过操作反馈模块进行冰箱主体的对应操作，如果经过本地语音库全部对比后不能发现匹配对象，则将数字信号上传至联网语音库，利用大数据技术进行对比提取关键字信息，分析结果返回中央处理器；

2)当中央处理器得到语音分析结果后，则通过操作反馈模块进行冰箱主体的对应操作，如果分析结果为语音不能被识别，则操作反馈模块不产生任何操作，并通过语音反馈用户该语音命令未能被识别。