语音控制方法及控制装置与流程

1.本发明涉及智能控制技术领域，尤其涉及一种语音控制方法及控制装置。


背景技术：

2.随着科技不断发展，以及人们对家用电器的多功能性的不断追求，对于某一特定的家用电器，往往具有多种功能(以及运行模式)。比如，家用空调，除了能够调控温度之外，还可以设置定时启动或定时关闭，还可以设置不同的运行模块(如，睡眠模式、节能模式、快速制冷模式等)。目前，主要通过具有按键的遥控器或者具有翻页功能的控制面板，实现对该家用空调的控制。
3.然而，实践发现，老人或者小孩以及对于家用空调各种功能不熟悉的人群而言，通过目前的遥控器以及控制面板来控制家用空调，具有一定的难度，并且，容易出现误操作，这对于上述使用人群而言，十分不便。
4.可见，如何使得家用电器的控制更加简便，是亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题在于，提供一种语音控制方法及控制装置，有利于使得家用电器的控制更加简便。
6.为了解决上述技术问题，本发明第一方面公开了一种语音控制方法，应用场景中包括语音控制装置以及与所述语音控制装置连接的用电器，所述语音控制方法包括：
7.所述语音控制装置获取语音指令；
8.所述语音控制装置确定与所述语音指令匹配的第一控制指令；
9.所述语音控制装置向所述用电器发送所述第一控制指令，以使得所述用电器执行与所述第一控制指令匹配的响应动作。
10.可见，本发明第一方面中，语音控制装置能够通过语音指令，确定相应的第一控制指令，并将该第一控制指令发送至用电器，使得该用电器执行与第一控制指令匹配的响应动作，从而实现对该用电器的语音控制，对于该用电器为家用电器的场景中，这有利于满足使用者通过语音控制家用电器的需求，从而有利于使得家用电器的控制更加简便。
11.作为一种可选的实施方式，本发明第一方面，所述语音控制装置获取语音指令，具体包括：
12.所述语音控制装置采集音频信号；
13.所述语音控制装置从所述音频信号中，识别出语音指令。
14.作为一种可选的实施方式，本发明第一方面，所述语音控制装置采集音频信号之前，所述语音控制方法还包括：
15.所述语音控制装置执行第一降噪处理的操作，其中，所述第一降噪处理为针对所述语音控制装置的内部电信号所产生的干扰而进行的降噪处理。
16.作为一种可选的实施方式，本发明第一方面，所述语音控制装置采集音频信号之
后，所述语音控制方法还包括：
17.所述语音控制装置执行第二降噪处理的操作，其中，所述第二降噪处理为针对所述音频信号的干扰信号而进行的降噪处理。
18.作为一种可选的实施方式，本发明第一方面，所述语音控制装置确定与所述语音指令匹配的第一控制指令，具体包括：
19.所述语音控制装置在预先确定的语音
‑
控制数据集当中，根据所述语音指令，确定与所述语音指令匹配的第一控制指令，其中，所述语音
‑
控制数据集为表示所述语音控制装置针对所述用电器的全部的第一控制指令所对应的语音指令的数据集。
20.作为一种可选的实施方式，本发明第一方面，所述语音控制装置还与按键模块连接，在所述语音控制装置在预先确定的语音
‑
控制数据集当中，根据所述语音指令，确定与所述语音指令匹配的第一控制指令之后，所述语音控制方法还包括：
21.所述语音控制装置判定第二控制指令集是否具有与所述第一控制指令相匹配的控制指令，其中，第二控制指令集包括通过所述按键模块触发的、针对所述用电器的全部的控制指令；
22.若判定所述第二控制指令集具有与所述第一控制指令相匹配的控制指令，则触发所述语音控制装置执行向所述用电器发送所述第一控制指令的操作，以使得所述用电器执行与所述第一控制指令匹配的响应动作；
23.若判定所述第二控制指令集不具有与所述第一控制指令相匹配的控制指令，则所述语音控制装置舍弃所述语音指令，并重新执行所述语音控制装置获取语音指令的步骤。
24.作为一种可选的实施方式，本发明第一方面，在所述语音控制装置确定与所述语音指令匹配的第一控制指令之后，以及在所述语音控制装置向所述用电器发送所述第一控制指令，以使得所述用电器执行与所述第一控制指令匹配的响应动作之前，所述语音控制方法还包括：
25.所述语音控制装置根据所述用电器的当前运行状态，判定所述第一控制指令是否有效；
26.若判定出所述第一控制指令有效，则触发在所述语音控制装置执行向所述用电器发送所述第一控制指令的操作，以使得所述用电器执行与所述第一控制指令匹配的响应动作；
27.若判定出所述第一控制指令不是有效，则所述语音控制装置舍弃所述语音指令，并重新执行所述语音控制装置获取语音指令的步骤。
28.作为一种可选的实施方式，本发明第一方面，在所述语音控制装置向所述用电器发送所述第一控制指令，以使得所述用电器执行与所述第一控制指令匹配的响应动作之前，所述语音控制方法还包括：
29.所述语音控制装置获取所述用电器的预测响应动作和/或所述用电器的预测状态，其中，所述预测响应动作表示预测的所述用电器执行与所述第一控制指令匹配的响应动作，所述预测状态表示预测的所述用电器执行与所述第一控制指令匹配的响应动作之后的状态。
30.本发明第二方面公开的一种控制装置，所述控制装置包括：
31.存储有可执行程序代码的存储器；
32.与所述存储器耦合的处理器；
33.所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行如本发明第一方面所描述的语音控制方法的步骤。
34.本发明第三方面公开的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令被调用时，用于执行如本发明第一方面所描述的语音控制方法的步骤。
附图说明
35.为了更清楚地说明其中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
36.图1是本发明实施例的一种语音控制装置的结构示意图；
37.图2是本发明实施例的语音指令输入模块的一部分的电路原理图；
38.图3是本发明实施例的语音指令输入模块的另一部分的电路原理图；
39.图4是本发明实施例的一种语音控制方法的流程示意图；
40.图5是本发明实施例的一种控制装置的结构示意图。
具体实施方式
41.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合其中的附图，对其中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
42.本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
43.为了更好的理解本发明所描述的语音控制方法及控制装置，首先对该语音控制装置加以描述，如图1所示，该语音控制装置包括控制模块以及与控制模块电连接的语音指令输入模块，该控制装置还包括电源模块，电源模块分别对控制模块以及语音指令输入模块供电，其中：
44.语音指令输入模块包括电连接的音频输入端、音频信号处理电路以及电信号输出端，音频信号处理电路包括语音识别芯片，语音识别芯片用于识别从音频输入端输入的音频当中的语音指令，并输出与语音指令对应的第一电信号，第一电信号通过电信号输出端，向控制模块输出；
45.控制模块向语音控制装置需要控制的对象输出与第一电信号对应的第二电信号。
46.其中，通过设置语音指令输入模块，该控制装置能够实现语音的方式输入用户第一控制指令。具体地，语音指令输入模块中，音频输入端的作用在于，采集应用场景当中的音频信号；音频信号处理电路的作用在于，对于音频输入端所采集到的音频信号进行处理，使得该音频信号转换成与语音指令对应的第一电信号；电信号输出端的作用在于，将第一电信号向控制模块输出；控制模块的作用在于，在获得第一电信号之后，控制模块对该语音控制装置需要控制的对象输出与该第一电信号所对应的第二电信号，以实现对该对象的控制，使得该对象执行相应的动作。可以理解的是，语音控制装置需要控制的对象可以包括家用电器(如：空调、洗衣机、电视机等)，还可以是其他适用于语音控制的用电器(如：机器人、工业设备等)。
47.可选的，语音识别芯片可以选用hlk
‑
v20系列芯片。
48.可选的，音频输入端包括与语音识别芯片电连接的扩音器。使用者可以通过扩音器，输入语音指令。
49.可选的，控制模块可以通过驱动模块与该需要控制的对象电连接，其中，该驱动模块与该需要控制的对象相匹配。
50.如图2所示，音频输入端包括麦克风mic1，音频信号处理电路还包括功放ic芯片ic4以及与功放ic芯片ic4电连接的rc滤波电路，其中：
51.麦克风mic1通过若干路rc滤波电路(图2中，c33、r54、c31与r51组成其中一路rc滤波电路，c34、r52、r53与c32组成另一路rc滤波电路)与功放ic芯片ic4的输入端电连接，功放ic芯片ic4的输出端与语音识别芯片(图2中mic端表示与语音识别芯片连接的一端)电连接。
52.其中，通过在音频输入端设置麦克风mic1，有利于减少环境声音对采集音频信号的干扰；通过设置功放ic芯片ic4，能够对麦克风mic1所采集到的音频信号进行高倍放大处理；通过设置rc滤波电路，有利于能够在功放ic芯片ic4的信号输入端以及信号输出端分别进行滤波处理。可见，这有利于提高该语音指令输入模块对于语音指令的识别精确性，从而有利于提高该语音控制装置的可靠性。
53.可选的，功放ic芯片ic4可以选用lm358系列芯片。
54.如图3所示，语音识别芯片yy1与电源模块电连接的电源端(图3中语音识别芯片yy1的vcc引脚，为该语音识别芯片的电源端)上设置有滤波电容c24、c25。
55.通过在电源模块与语音识别芯片yy1之间设置滤波电容，能够有利于降低电源模块供电过程中可能出现的杂波对语音识别芯片yy1的干扰，从而有利于提高该语音识别芯片yy1的可靠性。
56.可选的，如图3所示，滤波电容包括第一滤波电容c24和第二滤波电容c25，其中，第一滤波电容c24的电容量值为0.1μf，第二滤波电容c25的电容值为10μf，
57.第一滤波电容c24的一端以及第二滤波电容c25的一端电连接连接于电源端，第一滤波电容c24的另一端以及第二滤波电容c25的另一端接地。
58.通过设置第一滤波电容c24和第二滤波电容c25，能够分别有利于降低电源模块供电过程中可能出现的高频杂波以及低频杂波对语音识别芯片yy1的干扰，从而有利于提高该语音识别芯片yy1的可靠性。
59.该控制模块可以包括微控制器，电信号输出端包括第一电信号传输电路，
60.其中，如图3所示，第一电信号传输电路包括第一三极管q7、电连接在第一三极管q7的集电极的第一上拉电阻r4以及分别电连接在第一三极管q7的发射极、基极的第二上拉电阻r3、r20，
61.第一三极管q7的发射极还与语音识别芯片yy1电连接，
62.第一三极管q7的集电极还与微控制器(图3中rxd端为第一三极管q7的集电极与微控制器连接的一端)电连接。
63.可选的，微控制器可以选用新塘n76e616系列的微控制器。
64.通过设置第一电信号传输电路，能够实现电信号输出端与微控制器之间的信号平稳传输。
65.进一步的，电信号输出端还包括第二电信号传输电路，其中，第二电信号传输电路包括第二三极管q8、电连接在第二三极管q8的发射极的第三上拉电阻r5以及分别电连接在第二三极管q8的集电极、基极的第四上拉电阻r6、r7，
66.第二三极管q8的发射极还与微控制器(图3中txd端为第二三极管q8的集电极与微控制器连接的一端)电连接，
67.第二三极管q8的集电极还与语音识别芯片yy1电连接。
68.对于电信号输出端与微控制之间为两路信号传输时，电信号输出端与微控制器之间除了设置有第一电信号传输电路，还需要设置有第二电信号传输电路。
69.又进一步的，第一三极管q7以及第二三极管q8为npn型三极管。
70.又进一步的，电源模块输出5v的第一供电电压和3.3v的第二供电电压，电源模块对微控制器的供电电压为第一供电电压，
71.第一上拉电阻r4、第三上拉电阻r5的供电电压为第一供电电压，
72.第二上拉电阻r3、r20、第四上拉电阻r6、r7的供电电压为第二供电电压。
73.通过采用npn型三极管以及若干上拉电阻，能够使得电信号输出端与微控制器之间传输的电信号在不同的供电电压之间的平稳转换，从而有利于实现语音指令输入模块与控制模块之间电信号的稳定传输，进而有利于该语音控制装置的稳定性。
74.下面对语音控制方法及控制装置进行详细的描述。
75.本发明第一方面实施例公开的一种语音控制方法，其应用场景中可以包括上文所描述的语音控制装置以及与该语音控制装置连接的用电器，如图4所示，该语音控制方法包括：
76.101：语音控制装置获取语音指令。
77.本发明实施例中，该应用场景中的语音控制装置与用电器的连接，可以是电连接，也可以是通信连接，本发明对于语音控制装置与用电器的具体连接的方式和/或形式，不作限定。
78.作为一种可选的实施方式，语音控制装置获取语音指令的步骤，可以包括以下操作：
79.语音控制装置采集音频信号；
80.语音控制装置从音频信号中，识别出语音指令。
81.其中，可以通过麦克风和/或扩音器作为音频输入端，将音频信号输入至该语音控
制装置，使得该语音控制装置完成音频信号采集的操作；可以通过语音识别芯片在采集到的音频信号中，识别出语音指令。一方面，将采集音频信号的过程以及基于音频信号识别语音指令的步骤整合到语音控制方法当中，有利于该语音控制方法的各个步骤之间的连贯性，另一方面，该语音控制装置具备采集音频信号以及处理音频信号的功能，有利于丰富该语音控制装置的功能。
82.进一步的，语音控制装置采集音频信号之前，该语音控制方法还可以包括以下操作：
83.语音控制装置执行第一降噪处理的操作。
84.其中，第一降噪处理为针对语音控制装置的内部电信号所产生的干扰而进行的降噪处理。具体地，第一降噪处理可以基于该语音控制装置的内部电路的布置而实现，比如，在语音控制装置的语音识别芯片与电源模块电连接的电源端上设置有第一滤波电容以及第二滤波电容，能够有利于消除高频、低频的杂波，使得该语音识别芯片的供电稳定；还可以将语音识别芯片的未使用的引脚接地，从而有利于该语音识别芯片的引脚信号的稳定性以及可控性。此外，第一降噪处理还可以通过合理的pcb布置而降低音频信号受到其他信号的干扰而实现，比如，pcb走线时，可以采用音频信号的双声道的等长平行走线，并且确保音频信号传输线两侧以大面积地铜与其他信号线隔离。
85.进一步的，语音控制装置采集音频信号之后，语音控制方法还包括：
86.语音控制装置执行第二降噪处理的操作。
87.其中，第二降噪处理为针对音频信号的干扰信号而进行的降噪处理。具体地，第二降噪处理可以基于该语音控制装置的内部电路的布置而实现，比如，在语音控制装置的音频信号处理电路的功放ic芯片设置若干rc滤波电路。该语音控制装置通过对采集的音频信号进行第二降噪处理的操作，有利于音频信号的高效获取。
88.进一步的，该语音控制装置向用电器发送第一控制指令的过程中，可以包括以下操作：
89.语音控制装置基于累加和的方式，对第一控制指令的数据帧进行逐帧校验，以使得第一控制指令准确发送。
90.进一步的，为了能够使得语音指令的准确获取，可以在该语音控制装置的语音指令输入模块的电信号输出端设置第一电信号传输电路和/或第二电信号传输电路，这有利于使得语音指令输入模块与控制模块之间不同供电电压之间的平稳转换，从而有利于降低二者因电势差而出现通信误码的风险，从而有利于语音指令在语音输入模块与控制模块之间的准确传输。除此之外，为了能够使得语音指令的准确获取，在该语音控制装置中，语音指令输入模块可以基于累加和的方式，在语音指令的数据帧的帧尾定义1字节的校验位，并对语音指令的数据帧进行逐帧校验，以使得语音指令准确发送至控制模块。
91.102：语音控制装置确定与语音指令匹配的第一控制指令。
92.作为一种可选的实施方式，语音控制装置确定与语音指令匹配的第一控制指令的步骤，可以包括以下操作：
93.语音控制装置在预先确定的语音
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控制数据集当中，根据语音指令，确定与语音指令匹配的第一控制指令。
94.其中，语音
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控制数据集为表示语音控制装置针对用电器的全部的第一控制指令
所对应的语音指令的数据集。在语音
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控制数据集当中，语音指令与控制指令之间，可以是具有预先确定的映射关系，具体的，语音指令与控制指令可以为多对一的关系，或者可以为一对一的关系。
95.可见，通过语音
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控制数据集，能够构建语音指令与控制指令之间的匹配关系，从而有利于快速、高效地基于语音指令，确定出与之匹配的第一控制指令。
96.103：语音控制装置向用电器发送第一控制指令，以使得用电器执行与第一控制指令匹配的响应动作。
97.可见，本发明第一方面实施例中，该语音控制装置能够通过语音指令，确定相应的第一控制指令，并将该第一控制指令发送至用电器，使得该用电器执行与第一控制指令匹配的响应动作，从而实现对该用电器的语音控制，对于该用电器为家用电器的场景中，这有利于满足使用者通过语音控制家用电器的需求，从而有利于使得家用电器的控制更加简便。
98.可选的，针对语音控制装置还与按键模块连接的应用场景，在语音控制装置在预先确定的语音
‑
控制数据集当中，根据语音指令，确定与语音指令匹配的第一控制指令之后，该语音控制方法还包括以下操作：
99.语音控制装置判定第二控制指令集是否具有与第一控制指令相匹配的控制指令，其中，第二控制指令集包括通过按键模块触发的、针对用电器的全部的控制指令；
100.若判定第二控制指令集具有与第一控制指令相匹配的控制指令，则触发语音控制装置执行向用电器发送第一控制指令的操作，以使得用电器执行与第一控制指令匹配的响应动作；
101.若判定第二控制指令集不具有与第一控制指令相匹配的控制指令，则语音控制装置舍弃语音指令，并重新执行语音控制装置获取语音指令的步骤。
102.可见，基于第二控制指令集的判定，能够构建使用者通过按键模块所触发的第二控制指令与第一控制指令之间的联系，即使得第一控制指令与第二控制指令所对应，使得该语音控制装置对用电器实现的语音控制，能够与用户通过按键模块向语音控制装置输入控制指令而实现的对用电器的控制是相对应的，能够有利于做到语音如手。
103.可选的，为了能够对于用电器的响应动作具有预见性，在语音控制装置向用电器发送第一控制指令，以使得用电器执行与第一控制指令匹配的响应动作之前，语音控制方法还包括：
104.语音控制装置获取用电器的预测响应动作和/或用电器的预测状态，其中，预测响应动作表示预测的用电器执行与第一控制指令匹配的响应动作，预测状态表示预测的用电器执行与第一控制指令匹配的响应动作之后的状态。
105.在本发明的一些具体实施例中，在语音控制装置确定与语音指令匹配的第一控制指令之后，以及在语音控制装置向用电器发送第一控制指令，以使得用电器执行与第一控制指令匹配的响应动作之前，该语音控制方法还可以包括以下操作：
106.语音控制装置根据用电器的当前运行状态，判定第一控制指令是否有效；
107.若判定出第一控制指令有效，则触发在语音控制装置执行向向用电器发送第一控制指令的操作，以使得用电器执行与第一控制指令匹配的响应动作；
108.若判定出第一控制指令不是有效，则语音控制装置舍弃语音指令，并重新执行语
disc read
‑
only memory，cd
‑
rom)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。