CN106679326A - 基于语音识别进行控制的智能冰箱 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及冰箱技术领域，具体地提供了一种基于语音识别进行控制的智能冰箱。本发明旨在解决现有技术中远讲距离短，语音识别准确率低的技术问题。所述冰箱包括冰箱本体、语音识别***和语音播放器，所述语音识别***包括语音接收器、语音识别器和控制器，所述语音接收器包括设置在所述冰箱本体的外壁上的至少一个麦克风；所述语音播放器包括设置在所述冰箱本体的外壁上的至少一个定向扬声器。本发明中，通过使用定向扬声器，使得经由扬声器输出的声音不会形成到达麦克风的回声，从而不会对使用者发出的用于控制冰箱的语音造成干扰，进而提高了远讲距离和语音识别准确率。

Description

基于语音识别进行控制的智能冰箱
技术领域
本发明涉及冰箱技术领域，尤其涉及基于语音识别进行控制的智能冰箱。
背景技术
语音识别是一门交叉学科，语音识别正逐步成为信息技术中人机接口的关键技术，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。语音技术的应用已经成为一个具有竞争性的新兴高技术产业。与机器进行语音交流，让机器明白你说什么，这是人们长期以来梦寐以求的事情。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。近二十年来，语音识别技术取得显著进步，开始从实验室走向市场。
冰箱由于其良好的食物储藏功能，已经成为家居的必需品。随着语音识别技术的发展和人民生活水平不断的提高，也出现了具有语音识别功能的智能冰箱，然而在现有的具有语音识别功能的智能冰箱中，麦克风容易受到扬声器回声的影响，导致远讲距离(音源同麦克风的距离)短，语音识别准确率低。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出一种基于语音识别进行控制的智能冰箱，以提高远讲距离和语音识别准确率。
本发明的基于语音识别的智能冰箱包括冰箱本体、语音识别***和语音播放器，所述语音识别***包括语音接收器、语音识别器和控制器，所述语音接收器用于接收语音信号并将接收到的语音信号传递至所述语音识别器，所述语音识别器用于识别所述语音信号，所述控制器能够基于识别出的所述语音信号控制所述语音播放器；所述语音接收器包括设置在所述冰箱本体的外壁上的至少一个麦克风；所述语音播放器包括设置在所述冰箱本体的外壁上的至少一个定向扬声器。
进一步地，所述定向扬声器设置在所述冰箱本体的中部，所述麦克风设置在所述冰箱本体的上部或底部。
进一步地，所述语音接收器包括两个麦克风，其中一个麦克风设置在所述冰箱本体的前侧的门上，另一个麦克风设置在所述冰箱本体的左侧或右侧并且靠近所述冰箱本体的后侧，所述语音接收器还包括差分放大器，所述差分放大器用于对所述两个麦克风接收到的声音信号进行差分放大。
进一步地，所述麦克风容纳在所述冰箱本体的凹槽中，其中，所述麦克风的拾音器与所述凹槽的壁之间设有包围所述拾音器的、由柔性材料制成的衬套。
进一步地，所述用于容纳所述麦克风的凹槽在所述冰箱本体的外壁上是封闭的，其中，所述外壁上设有朝向所述麦克风并且与所述凹槽对准的通孔。
进一步地，所述通孔为多个，布置成梅花形。
进一步地，所述语音接收器在常态下处于睡眠状态，所述语音识别***还包括唤醒装置，所述唤醒装置用于基于使用者与所述智能冰箱之间的距离来唤醒所述语音接收器。
进一步地，所述唤醒装置包括距离探测器、生命体征探测器和唤醒器，所述距离探测器设置在所述冰箱本体的外部，用于确定物体与所述冰箱本体的靠近程度，所述生命体征探测器也设置在所述冰箱本体的外部，用于探测靠近所述冰箱本体的物体是否包含生命体征，所述唤醒器用于在与所述冰箱本体的靠近程度达到一定阈值的物体包含生命体征时唤醒所述语音接收器。
进一步地，所述阈值取决于所述智能冰箱所在区域的大小。
进一步地，所述距离探测器为超声波测距传感器，并且/或者所述生命体征探测器为红外热源传感器；并且/或者所述距离探测器和/或所述生命体征探测器均设置有多个并且环绕所述冰箱本体设置。
在本发明中，通过使用定向扬声器，使得经由扬声器输出的声音不会形成到达麦克风的回声，从而不会对使用者发出的用于控制冰箱的语音造成干扰，进而提高了远讲距离和语音识别准确率。此外，在本发明的技术方案中，语音接收器在常态下处于睡眠状态，只有当使用者足够靠近冰箱时才会被唤醒，从而避免了错误地识别第三者在远处大声交谈的内容，大幅度提高了语音识别的准确率。
附图说明
图1是本发明实施例的基于语音识别进行控制的智能冰箱的结构示意图；
图2是本发明实施例的智能冰箱的语音识别***的方框图；
图3和图4是本发明实施例的麦克风的安装结构图；
图5是本发明另一实施例的智能冰箱的语音识别***的方框图。
具体实施方式
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。
图1是本发明实施例的基于语音识别进行控制的智能冰箱的结构示意图，图2是本发明实施例的智能冰箱的语音识别***的方框图。参照图1和2，该基于语音识别进行控制的智能冰箱包括冰箱本体1和集成在冰箱本体1中的语音识别***和语音播放器，所述语音识别***包括图1中未详细示出的语音接收器、语音识别器和控制器。其中，语音接收器用于接收使用者发出的语音信号并将接收到的语音信号传递至所述语音识别器，所述语音识别器用于识别所述语音信号的内容，例如将语音信号转换成对应的文本。所述控制器能够基于识别出的所述语音信号的内容生成相应的控制指令，以对冰箱本身(例如冰箱的温度、冰箱门的开闭)或集成在冰箱中的显示器、收音机、音乐播放器等进行控制。
所述语音接收器包括设置在所述冰箱本体1的外壁上的至少一个麦克风2，麦克风2用于接收使用者发出的语音，以实现使用者与冰箱的对话，以及通过语音对冰箱的控制。例如，使用者在厨房做饭时，可以通过语音控制冰箱播放某个菜的做法；或者感到无聊的时候，想听听音乐、看看视频，放松下心情，可以对着冰箱说：“我要听音乐/看视频”，冰箱通过语音识别功能，调取后台的音乐库/视频库，自动挑选出使用者喜欢的音乐/视频播放出来；或者需要调节冰箱的冷藏室、冷冻室的温度，可以对冰箱说“将冷冻室温度降低一度”，冰箱通过语音识别***，经由控制器发送控制命令给冰箱电控板，从而灵活、便捷地调节冰箱的温度。
所述语音播放器主要用作集成在冰箱中的由所述语音识别***控制的电视机、收音机、音乐播放器等的声音输出设备，本发明中，所述语音播放器包括至少一个设置在所述冰箱本体1的外壁上的定向扬声器3。定向扬声器3能够使声音定向传播，不会对传播区域以外的其它声音或设备产生干扰。因此，本发明通过使用定向扬声器，可以使扬声器播放的声音只朝向特定的区域例如厨房中的灶台传播，而不会对设置在冰箱本体1上的麦克风2产生影响，从而当使用者朝向麦克风2发出用于控制冰箱的语音时，麦克风2只接收到使用者发出的语音，不会受到定向扬声器3播放的声音的干扰，因此显著提高了远讲距离和语音识别准确率。
参照图1和2，除了设置在所述冰箱本体1的前侧的门上的麦克风2之外，所述语音接收器还包括另一麦克风4，其设置在所述冰箱本体1的左侧或右侧并且靠近所述冰箱本体1的后侧，所述语音接收器还包括差分放大器，该差分放大器用于对所述两个麦克风2和4接收到的声音信号进行差分放大，并将差分放大后的信号传递至语音识别器。根据差分降噪原理，通过本发明设置的两个麦克风能够有效地消除周围环境噪声的干扰，进一步提高了语音识别准确率。
图3和图4是本发明实施例的麦克风的安装结构图。参照图3和图4，麦克风容纳在所述冰箱本体的凹槽12中，其中，在麦克风的拾音器11与所述凹槽12的壁之间设有包围所述拾音器11的、由柔性材料(例如软硅胶)制成的衬套10。通过衬套10，能够防止拾音器11与凹槽12的壁之间因碰撞而产生干扰正常声音的噪音。进一步地，所述用于容纳所述麦克风的凹槽12在所述冰箱本体1的外壁上是封闭的，其中，所述外壁上设有朝向所述麦克风并且与所述凹槽12对准的通孔，该通孔用于使使用者的语音穿过外壁到达拾音器11的拾音面。优选地，所述通孔为多个，布置成梅花形。通过将所述通孔设置成梅花形，既能保证语音顺利地到达拾音器11的拾音面，又不会对冰箱本体1的外观产生负面影响。
下面参阅图5，图5是本发明另一实施例的智能冰箱的语音识别***的方框图。如图5所示，该实施例与根据图2的实施例的主要区别在于，所述语音接收器在常态下处于睡眠状态，语音识别***还包括唤醒装置，该唤醒装置用于基于使用者与所述智能冰箱之间的距离来唤醒所述语音接收器。在使用者需要通过语音来控制冰箱时，首先使用者通过靠近冰箱本体1来唤醒语音接收器，以使其接收语音输入。在不需要通过语音来控制冰箱时，语音接收器处于睡眠状态，由此一方面能节约能耗(语音识别模块通常自带电源)，另一方面能避免语音接收器错误地接收远处其他人员交谈的内容而导致所述语音识别***错误地发出控制指令。优选地，所述唤醒装置包括距离探测器、生命体征探测器和唤醒器，所述距离探测器设置在所述冰箱本体1的外部，用于确定物体与所述冰箱本体1的靠近程度，所述生命体征探测器也设置在所述冰箱本体1的外部，用于探测靠近所述冰箱本体1的物体是否包含生命体征，所述唤醒器用于在距离探测器检测到有物体靠近冰箱本体1并且生命体征探测器检测到该物体具有生命体征的时候，具体是与所述冰箱本体1的靠近程度达到一定阈值的物体包含生命体征时，唤醒所述语音接收器。通过距离探测器和生命体征探测器的配合作用，能够确保只有使用者靠近冰箱一定程度时，所述唤醒装置才唤醒语音接收器，如果在冰箱附近存在一个物体(例如餐车)而不是人，由于生命体征探测器探测不到生命体征，因此也不会唤醒语音接收器，从而更可靠地避免错误地唤醒语音接收器。优选地，所述阈值根据所述智能冰箱所在区域(例如厨房)的大小来确定，作为示例，对普通家用冰箱而言，该阈值例如可以在1-2米之间选取；并且，所述距离探测器为超声波测距传感器，所述生命体征探测器为红外热源传感器。进一步优选地，所述距离探测器和/或所述生命体征探测器均设置有多个并且环绕所述冰箱本体设置，以便检测从各个方向靠近冰箱的使用者。由此，只要使用者从任何一个方向靠近冰箱本体1就能够唤醒语音接收器，从而能够更加方便、灵活地唤醒语音接收器并通过语音控制所述冰箱。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于语音识别进行控制的智能冰箱，其特征在于，所述智能冰箱包括冰箱本体、语音识别***和语音播放器，所述语音识别***包括语音接收器、语音识别器和控制器，
所述语音接收器用于接收语音信号并将接收到的语音信号传递至所述语音识别器，所述语音识别器用于识别所述语音信号，所述控制器能够基于识别出的所述语音信号控制所述语音播放器；
所述语音接收器包括设置在所述冰箱本体的外壁上的至少一个麦克风；
所述语音播放器包括设置在所述冰箱本体的外壁上的至少一个定向扬声器。
2.根据权利要求1所述的智能冰箱，其特征在于，所述定向扬声器设置在所述冰箱本体的中部，所述麦克风设置在所述冰箱本体的上部或底部。
3.根据权利要求1所述的智能冰箱，其特征在于，所述语音接收器包括两个麦克风，其中一个麦克风设置在所述冰箱本体的前侧的门上，另一个麦克风设置在所述冰箱本体的左侧或右侧并且靠近所述冰箱本体的后侧，所述语音接收器还包括差分放大器，所述差分放大器用于对所述两个麦克风接收到的声音信号进行差分放大。
4.根据权利要求1所述的智能冰箱，其特征在于，所述麦克风容纳在所述冰箱本体的凹槽中，其中，所述麦克风的拾音器与所述凹槽的壁之间设有包围所述拾音器的、由柔性材料制成的衬套。
5.根据权利要求4所述的智能冰箱，其特征在于，所述用于容纳所述麦克风的凹槽在所述冰箱本体的外壁上是封闭的，其中，所述外壁上设有朝向所述麦克风并且与所述凹槽对准的通孔。
6.根据权利要求5所述的智能冰箱，其特征在于，所述通孔为多个，布置成梅花形。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的智能冰箱，其特征在于，所述语音接收器在常态下处于睡眠状态，所述语音识别***还包括唤醒装置，所述唤醒装置用于基于使用者与所述智能冰箱之间的距离来唤醒所述语音接收器。
8.根据权利要求7所述的智能冰箱，其特征在于，所述唤醒装置包括距离探测器、生命体征探测器和唤醒器，所述距离探测器设置在所述冰箱本体的外部，用于确定物体与所述冰箱本体的靠近程度，所述生命体征探测器也设置在所述冰箱本体的外部，用于探测靠近所述冰箱本体的物体是否包含生命体征，所述唤醒器用于在与所述冰箱本体的靠近程度达到一定阈值的物体包含生命体征时唤醒所述语音接收器。
9.根据权利要求8所述的智能冰箱，其特征在于，所述阈值取决于所述智能冰箱所在区域的大小。
10.根据权利要求9所述的智能冰箱，其特征在于，所述距离探测器为超声波测距传感器，并且/或者
所述生命体征探测器为红外热源传感器；并且/或者
所述距离探测器和/或所述生命体征探测器均设置有多个并且环绕所述冰箱本体设置。
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