一种语音与手势混合交互的睡眠曲线实时修正方法及装置与流程

本发明涉及空调控制，具体而言，涉及一种语音与手势混合交互的睡眠曲线实时修正方法及装置。

背景技术：

1、现有睡眠空调通常预设有睡眠温度曲线，该曲线按照入睡、深度睡眠、苏醒等阶段分别设定不同的目标温度，以在夜间自动调节室温。用户在夜间使用过程中，若感到当前温度不适，通常需要通过遥控器或移动终端上的应用程序手动调整设定温度。然而，夜间环境下用户处于卧床状态，寻找遥控器需要开灯或摸索，操作移动终端需要点亮屏幕并进入相应界面，这些操作都会打断用户的睡眠状态，降低夜间使用的便利性。

2、部分空调具备语音控制功能，但现有语音控制方案通常要求用户以正常音量说出唤醒词和控制指令，空调在接收指令后还会以语音形式进行应答确认。在夜间安静环境下，正常音量的语音指令和空调应答声容易干扰用户本人及同室人员的休息，不适合睡眠场景下使用。此外，现有语音控制通常只能识别明确的温度设定指令，对于用户以模糊用语表达的舒适度反馈缺乏准确的理解能力，更无法根据用户的反馈自动调整后续睡眠曲线。

3、现有具备手势控制的空调，其手势指令通常仅用于实现开关机、模式切换等简单操作，无法通过手势表达温度调节的幅度大小，也无法与语音指令配合形成复合交互。同时，现有技术中无论是语音控制还是手势控制，其调节结果通常仅作用于当前时刻的温度设定，不会对预设睡眠曲线中后续时段的参数进行修正，用户在夜间多次感到不适时需要反复发出控制指令，使用体验不佳。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供一种语音与手势混合交互的睡眠曲线实时修正方法，睡眠曲线实时修正方法包括：获取包含多个时段及各时段目标运行参数的预设睡眠曲线；在睡眠曲线运行中接收用户的低音量语音指令和/或挥手手势指令；解析语音指令确定冷热调节意图及程度等级，识别手势挥手次数并据其确定温度调节幅度；根据交互指令发生时刻所属当前时段在睡眠曲线中的位置，确定修正时段范围及修正量沿时间轴逐渐衰减的分布方式；依据冷热调节意图、程度等级、调节幅度及分布方式修正范围内各时段的目标运行参数；控制空调器按修正后的睡眠曲线运行。

2、与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：通过在睡眠曲线运行过程中接收低音量语音指令和挥手手势指令，使用户在夜间无需寻找遥控器或操作移动终端即可表达调节需求，低音量的语音输入方式避免了正常音量指令对睡眠环境的干扰。通过解析语音指令确定冷热调节意图及程度等级，并结合挥手次数确定温度调节幅度，使模糊的舒适度表达能够被转化为具体的调节参数。根据交互指令发生时刻所属当前时段在睡眠曲线中的位置确定修正时段范围及修正量的衰减分布方式，使调节效果不仅作用于当前时刻，而是沿后续时段逐步延续并自然消退，避免了用户反复发出指令的不便，同时保证睡眠曲线的整体走势不被单次交互过度改变。

3、在本发明的一个实例中，依据挥手次数确定温度调节幅度，包括：将识别得到的挥手次数与预设的次数-幅度对应关系进行匹配；当挥手次数为一次时，对应微调幅度；当挥手次数为两次时，对应中调幅度；当挥手次数为三次及以上时，对应大幅调整幅度。

4、与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：通过将挥手次数与温度调节幅度建立对应关系，使用户能够以简单的挥手动作表达不同程度的调节需求，挥手一次对应微调、两次对应中调、三次及以上对应大幅调整，用户无需记忆复杂的手势编码即可直观地通过动作频次传达调节幅度的大小。这种次数与幅度的对应方式符合用户的自然行为习惯，挥手次数越多表示调节意愿越强烈，系统据此匹配相应的调节幅度，既避免了单次手势动作粒度过粗无法精确表达的问题，又防止了调节过量导致室温波动过大，使夜间交互过程更加直观和可控。

5、在本发明的一个实例中，对语音指令进行语义解析以确定程度等级，包括：将语义解析得到的关键词与预设程度词映射表进行匹配，程度词映射表中存储有多个程度词以及各程度词对应的调节幅度权重，程度词至少包括表示轻微不适的第一程度词、表示中度不适的第二程度词和表示强烈不适的第三程度词；将匹配到的程度词所对应的调节幅度权重作为程度等级。

6、与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：通过预设程度词映射表，将用户语音中表达不适程度的关键词与调节幅度权重建立对应关系，使系统能够识别不同强度的模糊表达，并将其转化为对应的调节参数。程度词至少分为轻微、中度和强烈三个等级，覆盖了用户日常表达舒适度的常用词汇范围，避免了因用户表述方式不同而导致系统无法理解或理解偏差的问题。通过将程度词对应的调节幅度权重作为程度等级参与后续的曲线修正计算，使用户的主观感受能够被量化为系统可执行的调节依据，提高了模糊语音指令的识别准确性和响应合理性。

7、在本发明的一个实例中，接收用户通过语音、移动终端应用程序或遥控器输入的反馈信息，反馈信息包含用户对当前空调器运行状态的舒适度评价；根据反馈信息更新程度词映射表中对应程度词的调节幅度权重，和/或修正睡眠曲线中对应时段的目标运行参数。

8、与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：通过接收用户经由语音、移动终端应用程序或遥控器多种渠道输入的反馈信息，使系统能够在不同使用场景下采集用户对当前运行状态的舒适度评价，用户既可以在卧床时通过语音直接反馈，也可以在使用移动终端或遥控器时通过相应界面进行反馈，反馈渠道的多样性保证了用户意见能够被系统及时获取。根据反馈信息更新程度词映射表中对应程度词的调节幅度权重，或者直接修正睡眠曲线中对应时段的目标运行参数，使系统能够根据用户的实际反馈持续优化调节策略，而不是依赖固定的预设参数一成不变地运行，从而逐步适应用户的个人体感偏好。

9、在本发明的一个实例中，当在预设时间间隔内接收到用户针对同一调节方向的连续反馈时，根据连续反馈的次数增大程度词映射表中对应该调节方向的程度词的调节幅度权重；采集多个用户的反馈信息以及各反馈信息发生时的环境参数和空调器运行参数，形成训练样本集合，基于训练样本集合对程度词映射表进行迭代更新。

10、与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：通过在预设时间间隔内检测到用户针对同一调节方向的连续反馈时，增大对应程度词的调节幅度权重，形成了基于用户实际反馈效果的自校准机制，当系统按照原有权重进行调节后，用户在短时间内再次表达同一方向的不适，说明此前的调节幅度不足，系统据此自动增大该程度词对应的权重，使后续相同表达能够触发更大幅度的调节，避免用户需要反复多次反馈才能达到舒适状态。同时通过采集多个用户的反馈信息及对应环境参数和运行参数形成训练样本集合，并基于该集合对程度词映射表进行迭代更新，使映射表能够吸收不同用户群体的表达习惯和体感差异，提高系统对多样化用户表达的适应能力。

11、在本发明的一个实例中，当在预设时间窗口内先后接收到语音指令和手势指令时，将语音指令和手势指令关联为同一交互指令；分别获取语音指令对应的第一置信度和手势指令对应的第二置信度；当语音指令与手势指令所表示的调节方向一致时，按照第一置信度和第二置信度对温度调节幅度进行加权融合，得到融合调节幅度，并依据融合调节幅度对睡眠曲线进行修正。

12、与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：通过在预设时间窗口内将先后接收到的语音指令和手势指令关联为同一交互指令，使用户可以先以语音表达调节方向和程度、再以手势补充调节幅度，或者先以手势引起系统注意、再以语音说明具体需求，两种模态的输入不需要严格同时发生即可被理解为一次完整的交互，降低了用户配合多模态输入的操作难度。在语音指令与手势指令表示的调节方向一致时，按照各自的置信度对温度调节幅度进行加权融合，使置信度较高的输入模态在最终决策中占据更大比重，置信度较低的模态提供辅助参考，从而提高混合交互决策的可靠性，减少因单一模态识别误差导致的误调节。

13、在本发明的一个实例中，当语音指令与手势指令所表示的调节方向不一致时，以先接收到的指令所表示的调节方向为准，或者以语音指令所表示的调节方向为准，对睡眠曲线进行修正；或者向用户输出确认提示并在接收到用户的确认指令后再进行修正。

14、与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：针对语音指令与手势指令表示的调节方向不一致的冲突情形，提供了多种处理策略，可以以先接收到的指令所表示的方向为准，符合用户先表达的意图通常为主导意图的一般规律，也可以以语音指令为准，考虑到语音表达的语义通常比手势动作更为明确和具体，还可以向用户输出确认提示，在接收到用户的确认指令后再执行修正，避免在意图不明确的情况下盲目调节。多种冲突处理策略使系统能够根据实际场景选择合适的方式，既保证了交互的响应速度，又防止了方向冲突时的误操作，提升了混合交互的容错能力。

15、在本发明的一个实例中，根据当前时段在睡眠曲线中的位置确定修正时段范围及时间分布方式，包括：当当前时段属于入睡初期时段时，修正时段范围覆盖睡眠曲线中剩余的全部时段，且修正量沿时间轴逐渐衰减至零；当当前时段属于深度睡眠时段时，修正时段范围仅覆盖当前时段之后的预定时长，且修正后的各时段参数在预定时长之后回归至睡眠曲线的原始参数。

16、与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：根据交互指令发生时刻所属的睡眠阶段类型，采用不同的修正策略，在入睡初期，用户的体温调节能力和对环境温度的敏感度与深度睡眠阶段不同，此时将修正范围覆盖睡眠曲线剩余的全部时段并使修正量逐渐衰减至零，使用户在入睡阶段表达的舒适度偏好能够对整个剩余睡眠周期产生持续且逐步减弱的影响。在深度睡眠阶段，用户被唤醒的风险较高，此时仅将修正范围限定在当前时段之后的预定时长内，并在该时长之后回归原始曲线参数，避免深度睡眠期间的单次交互对整个睡眠曲线造成长期改变，同时保证用户在该阶段的即时不适能够得到缓解。

17、本发明还提供语音与手势混合交互的睡眠曲线实时修正装置，睡眠曲线实时修正装置用于实现如任一项的睡眠曲线实时修正方法，睡眠曲线实时修正装置包括：曲线获取模块，用于获取包含多个时段及各时段目标运行参数的预设睡眠曲线；指令接收模块，用于在睡眠曲线运行中接收用户的低音量语音指令和/或挥手手势指令；解析识别模块，用于解析语音指令确定冷热调节意图及程度等级，识别手势挥手次数并据其确定温度调节幅度；修正策略确定模块，用于根据交互指令发生时刻所属当前时段在睡眠曲线中的位置，确定修正时段范围及修正量沿时间轴逐渐衰减的分布方式；曲线修正模块，用于依据冷热调节意图、程度等级、调节幅度及分布方式修正范围内各时段的目标运行参数；运行控制模块，用于控制空调器按修正后的睡眠曲线运行。

18、与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：通过设置曲线获取模块、指令接收模块、解析识别模块、修正策略确定模块、曲线修正模块和运行控制模块，将上述睡眠曲线实时修正方法以功能模块的形式实现，各模块分工明确且相互配合，曲线获取模块负责提供基础的睡眠曲线数据，指令接收模块负责采集用户的低音量语音和挥手手势输入，解析识别模块负责将用户输入转化为冷热意图、程度等级和调节幅度等可计算参数，修正策略确定模块负责根据交互发生的时段位置确定修正范围和修正量分布，曲线修正模块负责执行具体的参数修正，运行控制模块负责按照修正后的曲线驱动空调器运行。

19、采用本发明的技术方案后，能够达到如下技术效果：

20、（1）通过在睡眠曲线运行过程中接收低音量语音指令和挥手手势指令，使用户在夜间无需寻找遥控器或操作移动终端即可表达调节需求，低音量的语音输入方式避免了正常音量指令对睡眠环境的干扰。通过解析语音指令确定冷热调节意图及程度等级，并结合挥手次数确定温度调节幅度，使模糊的舒适度表达能够被转化为具体的调节参数。根据交互指令发生时刻所属当前时段在睡眠曲线中的位置确定修正时段范围及修正量的衰减分布方式，使调节效果不仅作用于当前时刻，而是沿后续时段逐步延续并自然消退，避免了用户反复发出指令的不便，同时保证睡眠曲线的整体走势不被单次交互过度改变。