单键控制语音指令的声控方法及其装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN01141950.4

申请日:

2001.09.25

公开号:

CN1410298A

公开日:

2003.04.16

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

未缴年费专利权终止IPC(主分类):B60R 11/02申请日:20010925授权公告日:20060315终止日期:20091026|||专利申请权、专利权的转移(专利权的转移)变更项目:专利权人变更前权利人:公信电子股份有限公司 地址: 中国台湾变更后权利人:丞信电子股份有限公司 地址: 中国台湾登记生效日:2007.12.7|||授权|||实质审查的生效|||公开|||实质审查的生效

IPC分类号:

B60R11/02

主分类号:

B60R11/02

申请人:

公信电子股份有限公司;

发明人:

张国华

地址:

中国台湾

优先权:

专利代理机构:

隆天国际专利商标代理有限公司

代理人:

陈红;潘培坤

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内容摘要

一种单键控制语音指令的声控方法及其装置,使用一单键按钮控制语音指令模块及语音控制主机的操作功能,利用语音输入单元输入使用者发出的语音指令信息,并将其转换为数字信息,通过语音指令模块接收语音输入单元的语音指令信息,并对比搜寻预存的语音指令信息以产生对应的语音指令代码及预设语音指令信息,由语音控制主机接收语音指令模块的预设语音指令信息及对应的语音指令代码,并借由语音指令代码控制被控制设备动作,同时由语音输出单元将语音控制主机所送出的预设语音信息转换为模拟信号放大并发出语音,引导使用者或发出控制语音指令,以实现语音声控的目的。

权利要求书

1: 一种单键控制语音指令的声控方法,其特征在于其步骤包括: 利用语音指令模块将使用者的语音指令信息预先录制储存; 将每一使用者的语音指令信息都对应于一语音控制代码; 每一语音控制代码都可由语音控制主机控制一被控制设备动作; 使用一单键按钮控制语音指令模块及语音控制主机实现输入语音指 令、浏览语音指令、新增语音指令或删除语音指令的功能; 借由语音指令模块对比使用者语音指令信息以发出语音指令代码控 制语音控制主机使一被控设备动作。
2: 如权利要求1所述的单键控制语音指令的声控方法,其特征在 于所述的单键按钮的控制功能为使用者输入语音指令的控制,该功能的流 程步骤包含有: (a)使用者按单键按钮后放开,即激活该功能; (b)语音控制主机发出预设语音信息以引导使用者输入语音指令; (c)使用者发出一语音指令信息; (d)语音指令模块将使用者语音信息转换为数字信息; (e)语音指令模块将该数字信息与语音数据库中的使用者语音指令 信息进行对比; (f)是否找到相符合的语音指令?若是则进行下一步骤;若否则进 行步骤(k); (g)语音指令模块将该语音指令信息所对应的语音指令代码及预设 语音指令信息输出至语音控制主机; (h)语音控制主机发出该预设语音指令的语音信息: (i)语音控制主机依指令代码控制被控制设备动作; (j)送出声控结束码,并跳至步骤(1); (k)语音控制主机发出预设语音错误信息; (1)结束语音指令输入功能。
3: 如权利要求1所述的单键控制语音指令的声控方法,其特征在 于所述的单键按钮的控制功能为浏览语音指令的控制,该功能的流程步骤 包含有: (a)按住单键按钮超过一个单位时间后放开,即激活该功能: (b)语音控制主机发出预设语音信息以引导使用者浏览语音指令集: (c)语音指令模块将语音数据库中的语音指令信息逐一输出至语音 控制主机。 (d)语音控制主机发出预设语音指令信息; (e)使用者是否再次按单键按钮?若是则进行步骤(f);若否则回 到步骤(c); (f)结束浏览语音指令功能。
4: 如权利要求1所述的单键控制语音指令的声控方法,其特征在 于所述的单键按钮的控制功能为新增语音指令的控制,该功能流程步骤包 含有: (a)按住单键按钮超过一个单位时间后放开,即激活该功能。 (b)语音指令模块将指令数据库中的预设语音指令信息逐一送至语 音控制主机; (c)语音控制主机发出预设语音指令信息以引导使用者新增语音指 令; (d)使用者发出一语音指令信息; (e)语音指令模块将使用者语音指令信息转换为数字信息; (f)语音指令模块将该数字信息储存于语音数据库中; (g)将新增的语音指令信息对应一语音指令代码; (h)是否再新增语音指令?若是则回到步骤(b);若否则进行下一 步骤; (i)结束新增语音指令功能。
5: 如权利要求4所述的单键控制语音指令的声控方法,其特征在 于所述的新增语音指令的功能,可包含再次确认新增语音指令的步骤,即 在步骤(f)与步骤(g)之间还包含有: (j)语音控制主机发出预设语音信息以引导使用者再说一遍新增的 语音指令; (k)使用者再次发出语音指令信息; (1)语音指令模块将使用者语音指令信息转换为数字信息; (m)语音指令模块将该数字信息与前一次储存的语音指令信息进行 对比; (n)是否相符合?若是则跳到步骤(g);若否则进行下一步骤; (o)语音控制主机发出预设语音新增错误的信息; (p)回到步骤(c)重新新增语音指令。
6: 如权利要求1所述的单键控制语音指令的声控方法,其特征在 于所述的单键按钮的控制功能为删除语音指令的控制,该功能的流程步骤 包含有: (a)按住单键按钮超过一个单位时间后放开,即激活该功能: (b)语音指令模块将指令数据库中的预设语音指令信息逐一送至语 音控制主机; (c)语音控制主机发出预设语音信息以引导使用者删除语音指令。 (d)使用者于一单位时间内是否再次按压单键按钮?若是则进行步 骤(e);若否则回到步骤(b); (e)语音指令模块将该语音指令的使用者语音信息由语音数据库中 删除; (f)是否再删除语音指令?若是则回到步骤(b);若否则进行下一 步骤: (g)结束删除语音指令。
7: 一种单键控制语音指令的声控装置,其特征在于主要包括: 一语音输入单元,用于输入使用者发出的语音指令信息,并将其转换 为数字信息; 一语音指令模块,用于接收语音输入单元的语音指令信息,并对比搜 寻预存的语音指令信息以产生对应的语音指令代码及预设语音指令信息; 一语音控制主机,用于接收语音指令模块的预设语音指令信息及对应 的语音指令代码,并借由语音指令代码控制被控制设备动作; 一单键按钮,用以控制语音指令模块及语音控制主机执行输入语音指 令、浏览语音指令、新增语音指令或删除语音指令功能; 一语音输出单元,用于将语音控制主机所送出的预设语音信息转换为 模拟信号放大并发出语音,以引导使用者或发出控制语音指令; 至少一个被控制设备。
8: 如权利要求7所述的单键控制语音指令的声控装置,其特征在 于所述的语音输入单元至少包括: 一麦克风,用于接收使用者的语音指令信息; 一放大器,用于将麦克风所接收的使用者语音指令信息放大; 一模拟/数字转换器,用于将放大器所放大的使用者语音指令信息转 换为数字信息,再传送给语音指令模块。
9: 如权利要求7所述的单键控制语音指令的声控装置,其特征在 于所述的语音指令模块至少包括: 一指令数据库,用于储存预设的语音指令信息及使用者的语音指令信 息,每一预设的语音指令信息皆对应于一语音指令代码; 一语音信息缓存器,用于暂时储存语音输入单元所输入的使用者语音 指令信息; 一语音信息对比引擎,用于对比指令数据库中的使用者语音信息,是 否与语音信息缓存器的使用者语音指令信息相符合,若相符合则将预设的 语音指令信息及所对应的语音指令代码检索出来传送给语音控制主机。
10: 如权利要求7所述的单键控制语音指令的声控装置,其特征在 于所述的语音控制主机至少包括: 一控制单元,用于控制被控设备开启、关闭或特殊功能的动作; 一指令代码译码器,用于将语音指令代码译码成控制信号,传送给控 制单元以控制被控设备动作; 一语音信息控制器,用于接收单键按钮的控制,以送出引导使用者的 预设语音信息给语音输出单元,或者将语音指令模块所传来的预设语音指 令信息传送给语音输出单元。
11: 如权利要求7所述的单键控制语音指令的声控装置,其特征在 于所述的语音输出单元至少包括: 一数字/模拟转换器,用于将语音控制主机所传送过来的预设语音指 令信息转换成模拟的语音信息; 一语音放大器,用于将数字/模拟转换器所转换的模拟语音信息放 大; 一扬声器,是用于发出语音放大器所放大的语音信息。
12: 如权利要求7所述的单键控制语音指令的声控装置,其特征在 于所述的被控制设备至少包括收音机、CD唱盘、汽车导航设备。
13: 如权利要求7所述的单键控制语音指令的声控装置,其特征在 于所述的对被控制设备的控制功能至少包括音量放大、音量缩小、静音、 切换频道、下一电台、电台搜寻、下一首歌、更换唱片、从头播放、图面 放大、图面缩小、目的地、现在位置等。

说明书


单键控制语音指令的声控方法及其装置

    【技术领域】

    本发明涉及一种声控方法及其装置,特别是指一种通过输入语音指令来控制如音响、收音机等设备动作的声控方法及其声控装置。背景技术

    科技日新月异,每日均以十倍速的速度在前进,传统的机械操作,在科学家锲而不舍的努力下,已逐渐发展到利用语音声控作为控制的媒介。而现在的声控技术已广泛应用于PDA等相关信息家电产品。可以预见,语音声控科技将成为未来的前卫潮流,消费者不再需要熟记操作步骤和繁杂的指令,机器对使用者而言,也不再是冰冷、被动的设备,透过语音声控系统和口头命令,不仅提供另一种更亲切的人机接口,生活也将更活泼生动有趣。

    另外,随着人们花费在汽车上的时间越来越多,人们开始希望一部汽车能具备更多的功用,交通运输只能算是基本功能,对消费者而言,能够利用先进科技解决生活或工作上的需求,才是人们心目中真正理想地房车环境。如果车上所附加的功能越多,相对的,操作的繁琐性也大于以往。而为了减轻阅读繁杂的说明书以及熟练相关指令与操作的工作,声控技术也逐渐应用在传统的汽车上。有鉴于此,本发明人参照目前市面上相关车用产品所用到的声控模块,经科学推理和逻辑辩证,并利用电子学原理加以控制,而得出了数组辨识率最高的车用声控模块。发明内容

    本发明要解决的技术问题是提供一种声控方法及其装置,利用预先储存的使用者的语音指令,来控制声控设备的动作,达到提高声控辨识率的目的。

    本发明要解决的另一技术问题是提供一种声控方法及其装置,利用一单键按钮控制声控装置的功能操作,并用语音引导使用者操作,而不用眼睛观看,故可应用在汽车上而不影响安全。

    本发明要解决的另一技术问题是提供一种声控方法及其装置,使用语音指令代码统一控制多种声控设备,而不必为每一种设备分别提供一种声控装置,达到节省资源的目的。

    本发明要解决的另一技术问题是提供一种声控方法及其装置,借由语音的引导可轻易的增加、删除语音指令,借以简化语音声控指令的管理及操作步骤。

    本发明要解决的又一技术问题是提供一种声控方法及其装置,将目前常用的数百组声控指令简化为18组辨识率最高、声控效应最显著的指令集,达到以最少的语音指令控制最多功能的目的。

    本发明为解决上述技术问题,经过发明人不断地研究,终于成功地开发出一种单键控制语音指令的声控方法及其装置,它的技术方案为:使用一单键按钮控制语音指令模块及语音控制主机的操作功能,利用语音指令模块将使用者的语音指令信息预先录制储存,并将每一使用者的语音指令信息皆对应于一语音控制代码,每一语音控制代码皆可由语音控制主机控制一被控制设备动作,借由语音指令模块对比使用者语音指令信息以发出语音指令代码控制语音控制主机使一被控制设备动作。

    本发明单键控制语音指令的声控装置使用一语音输入单元来输入使用者发出的语音指令信息,并将其转换为数字信息,由一语音指令模块接收语音输入单元的语音指令信息,并对比搜寻预存的语音指令信息以产生对应的语音指令代码及预设语音指令信息;再由一语音控制主机接收语音指令模块的预设语音指令信息及对应的语音指令代码,并借由语音指令代码控制被控制设备动作;最后使用一语音输出单元将语音控制主机所送出的预设语音信息转换为模拟讯号放大并发出语音,以及引导使用者或发出控制语音指令。

    以下将利用具体实施例和附图对本发明的目的和功能作进一步的说明。附图说明

    图1为本发明单键控制语音指令的声控装置的电路结构示意图;

    图2为本发明声控装置中语音输入单元的电路方框图;

    图3为本发明声控装置中语音指令模块的电路方框图;

    图4为本发明声控装置中语音控制主机的电路方框图;

    图5为本发明声控装置中语音输出单元的电路方框图;

    图6为本发明单键按钮控制输入语音指令功能的流程图;

    图7为本发明单键按钮控制浏览语音指令功能的流程图;

    图8为本发明单键按钮控制新增语音指令功能的流程图;

    图9为本发明新增语音指令的确认步骤流程图;

    图10为本发明单键按钮控制删除语音指令功能的流程图。具体实施方式

    图1为本发明单键控制语音指令的声控装置的结构示意图。本发明的声控装置包括:一单键按钮11,用以控制语音指令模块13及语音控制主机14执行输入语音指令、浏览语音指令、新增语音指令或删除语音指令等功能;一语音输入单元12,用于输入使用者发出的语音指令信息,并将其转换为数字信息。一语音指令模块13,是用于接收语音输入单元12的语音指令信息,并对比搜寻预存的语音指令信息以产生对应的语音指令代码及预设语音指令信息;一语音控制主机14,是用于接收语音指令模块13的预设语音指令信息及对应的语音指令代码,并借由语音指令代码控制被控制设备15动作;至少一个被控制设备15,可包括收音机、CD唱盘、汽车导航等设备;以及一语音输出单元16,是用于将语音控制主机14所送出的预设语音信息转换为模拟讯号放大并发出语音,以引导使用者或发出控制语音指令。

    本发明单键控制语音指令的声控方法主要为使用一单键按钮11控制语音指令模块13及语音控制主机14完成输入语音指令、浏览语音指令、新增语音指令或删除语音指令等功能;并由语音指令模块13将使用者的语音指令信息预先录制储存起来,而每一使用者语音指令信息皆对应一语音控制代码,且每一语音控制代码至少可控制一个被控制设备15的某一项功能动作;因此本发明是借由语音指令模块13对比使用者语音指令信息以发出语音指令代码控制语音控制主机14使一被控制设备15作动作,以达成声控的目的。

    图2为本发明声控装置中语音输入单元的电路方框图。本发明单键控制语音指令的声控装置中语音输入单元12至少包括:一麦克风21,用于接收使用者的语音指令信息;一语音放大器22,用于将麦克风21所接收的使用者语音指令信息放大;以及一模拟/数字转换器23,是用于将语音放大器22所放大的使用者语音指令信息转换为数字信息,再传送给语音指令模块13。

    图3为本发明声控装置中语音指令模块的电路方框图,本发明的语音指令模块14至少包括:一语音信息缓存器24,接受单键按钮11的操作控制,用于暂时储存语音输入单元12所输入的使用者语音指令信息:一语音信息对比引擎25,用于对比指令数据库中的使用者语音信息,是否与语音信息缓存器24中的使用者语音指令信息相符合,若相符合则将预设的语音指令信息及所对应的语音指令代码检索出来传送给语音控制主机14;以及一指令数据库26,用于储存预设语音指令信息及使用者的语音指令信息,每一预设的语音指令信息皆对应一语音指令代码。

    图4为本发明声控装置中语音控制主机的电路方框图。本发明的语音控制主机14包含:一指令代码译码器31,是用于将语音指令代码译码成控制信号,传送给控制单元32以控制被控设备15的动作;一控制单元32,是用于控制被控设备15开启、关闭或特殊功能的动作;以及一语音信息控制器33,用于接受单键按钮11的控制,以送出引导使用者的预设语音信息给语音输出单元16,或者将语音指令模块所传来的预设语音指令信息传送给语音输出单元16。

    图5为本发明声控装置中语音输出单元的电路方框图,本发明的语音输出单元16包含:一数字/模拟转换器34,用于将语音控制主机15所传送过来的预设语音指令信息转换成模拟的语音信息;一语音放大器35,用于将数字/模拟转换器35所转换的模拟语音信息放大;一扬声器36,用于发出语音放大器35所放大的语音信息,让使用者可聆听操作的引导语音或输入的语音指令步骤。

    本发明的发明人根据常用的数百种车用或家用声控模块进行研究及整理后,发现声控辨识率的高低与某些原则有关,例如:

    1、在语音声控辨识上,由两个字所形成的词汇较难辨认。

    2、若要提高辨识率,必须增加字数,但太多字数组成的词汇不符合口语习惯,因此最佳的声控辨识字数约在3-4字。

    3、声控辨识的字词不能有太多气音或者中英文掺杂。

    4、声控辨识的词汇尽量为动词在前、名词在后的排列方式,其辨识率较高。

    下表为本发明应用于汽车上的较佳实施例的声控项目表:    主选单    子选单(1)收音机(4)切换频道切换记忆BAND,FM1>FM2>AM(5)下个电台跳至下一个记忆电台(6)电台搜寻任意搜寻电台(2)CD唱盘(7)下一首跳至下一曲(8)更换唱盘跳至下一片(9)MP3(10)从头播放跳至第一首(3)汽车导航(11)图面放大(12)图面缩小(13)目的地(14)现在位置(15)路况报导电台路况播报或电讯语音播报(16)大声一点音量放大(17)小声一点音量缩小(18)声音切换静音

    图6为本发明单键按钮控制输入语音指令的流程图。本发明输入语音指令功能的流程步骤包含有:

    步骤41:使用者按单键按钮11后放开,即激活该输入语音指令的功能。

    步骤42:语音控制主机14发出预设语音信息以引导使用者输入语音指令,例如“请说指令”;

    步骤43:使用者发出一语音指令信息,例如“收音机”;

    步骤44:语音指令模块13将使用者语音信息转换为数字信息;

    步骤45:语音指令模块13将该数字信息与语音数据库26中的使用者语音指令信息进行对比;

    步骤46:是否找到相符合的语音指令?若是则进行下一步骤;若否则进行步骤51;

    步骤47:语音指令模块13将该语音指令所对应的语音指令代码及预设语音指令信息输出至语音控制主机14;

    步骤48:语音控制主机14发出该预设语音指令的语音信息,例如“收音机激活”;

    步骤49:语音控制主机14依指令代码控制被控制设备15动作,例如被控制设备为收音机,则收音机则立即被打开;

    步骤50:送出声控结束码,并跳步骤52;

    步骤51:语音控制主机14发出预设语音错误信息,例如“抱歉!语音指令不明确”;

    步骤52:结束语音指令输入功能。

    图7为本发明单键按钮控制浏览语音指令功能的流程图。本发明利用使用者按住单键一段时间(例如1秒钟)再放开,来激活浏览语音指令的功能,其流程步骤包含有:

    步骤61:按住单键按钮11超过一个单位时间后放开,例如按住1秒后再放开,即激活浏览语音指令功能;

    步骤62:语音控制主机14发出预设语音信息以引导使用者浏览语音指令集,例如“浏览指令”;

    步骤63:语音指令模块13将语音数据库26中的语音指令信息逐一输出至语音控制主机;

    步骤64:语音控制主机14发出预设语音指令信息,例如“收音机、下一个电台等”;

    步骤65:使用者是否再次按单键按钮?若是则进行步骤66;若否则回到步骤63;

    步骤66:结束浏览语音指令功能。

    图8为本发明单键按钮控制新增语音指令功能的流程图。本发明的单键按钮控制新增语音指令功能的流程步骤包含有:

    步骤71:按住单键按钮11超过一个单位时间后放开,例如按住超过2秒钟再放开,即为激活新增语音指令功能。

    步骤72:语音指令模块13将指令数据库26中的预设语音指令信息逐一送至语音控制主机14;

    步骤73:语音控制主机14发出预设语音指令信息以引导使用者新增语音指令,例如“请说指令,收音机”;

    步骤74:使用者发出一语音指令信息,例如“收音机”;

    步骤75:语音指令模块13将使用者语音指令信息转换为数字信息;

    步骤76:语音指令模块13将该数字信息储存于语音数据库26中;

    步骤77:将新增的语音指令信息对应于一语音指令代码;

    步骤78:是否再新增语音指令?若是则回到步骤72;若否则进行下一步骤;

    步骤79:结束新增语音指令功能。

    图9为本发明新增语音指令的确认步骤流程图。本发明在新增语音指令功能的步骤中,可增加再次确认新增语音指令是否正确的功能,即在步骤76与步骤77之间包含有下列步骤;

    步骤81:语音控制主机14发出预设语音信息以引导使用者再说一遍新增的语音指令,例如“请重复一次”;

    步骤82:使用者再次发出语音指令信息,例如“收音机”;

    步骤83:语音指令模块13将使用者语音指令信息转换为数字信息;

    步骤84:语音指令模块13将该数字信息与前一次储存的语音指令信息进行对比;

    步骤85:是否相符合?若是则跳到步骤77;若否则进行下一步骤;

    步骤86:语音控制主机14发出预设新增语音错误的信息,例如“语音指令不相同,请重新新增指令”;

    步骤87:回到步骤73重新新增语音指令。

    图10为本发明单键按钮控制删除语音指令功能的流程图。本发明单键按钮控制删除语音指令控制功能的流程步骤包含有:

    步骤91:按住单键按钮11超过一个单位时间后放开,例如按住超过3秒钟再放开,即为激活删除语音指令的功能;

    步骤92:语音指令模块13将指令数据库26中的预设语音指令信息逐一送至语音控制主机14;

    步骤93:语音控制主机14发出预设语音信息以引导使用者删除语音指令,例如“指令,收音机,删除请按键”;

    步骤94:使用者在一单位时间(例如3秒钟)内是否再次按压单键按钮11,若是则进行步骤95;若否则回到步骤92;

    步骤95:语音指令模块13将该语音指令的使用者语音信息从语音数据库26中删除;

    步骤96:是否再删除语音指令?若是则回到步骤92;若否则进行下一步骤;

    步骤97:结束删除语音指令。

    以上已将本发明的较佳实施例加以说明,凡所属领域技术人员当可依据上述的说明作其它种种改进,但这些改进仍应包含在本发明的保护范围之内。

    由上可知,本发明单键控制语音指令的声控方法及其装置的特点在于:

    1、本发明可利用预先储存使用者的语音指令,来控制声控设备的动作,以提高声控辨识率。

    2、本发明利用一单键按钮控制声控装置的功能操作,并以语音引导使用者声控操作,而不用眼睛观看操作,故可使用于汽车上而不影响安全。

    3、本发明是使用语音指令代码统一控制多种的声控设备,而不必为每一种设备分别提供声控装置,可节省资源。

    4、本发明借由语音的引导可轻易的新增、删除语音指令,故可简化语音声控指令的管理及操作步骤。

    5、本发明是将目前常用的数百组声控指令简化为18组辨识率最高、声控效应最显著的指令集,以实现用最少的语音指令控制最多功能的目的。

    通过以上的详细说明,本领域的技术人员当可明了本发明的技术方案完全可以解决前述技术问题,产生有益的技术效果,确实符合专利法的规定,故依法提出发明专利申请。

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一种单键控制语音指令的声控方法及其装置,使用一单键按钮控制语音指令模块及语音控制主机的操作功能,利用语音输入单元输入使用者发出的语音指令信息,并将其转换为数字信息,通过语音指令模块接收语音输入单元的语音指令信息,并对比搜寻预存的语音指令信息以产生对应的语音指令代码及预设语音指令信息,由语音控制主机接收语音指令模块的预设语音指令信息及对应的语音指令代码,并借由语音指令代码控制被控制设备动作,同时由语。

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