CN108320742B - 语音交互方法、智能设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种语音交互方法，应用于内置有语音识别引擎的智能设备，当检测到用户进入预设区域时，唤醒智能设备的语音识别引擎，获取用户与智能设备之间的距离，以提示用户以与所述距离对应的音量值发出语音指令，基于语音识别引擎识别用户发出的语音指令，以控制智能设备执行与所述语音指令对应的动作。本发明还提出一种智能设备及存储介质。本发明避免了利用唤醒词唤醒语音识别引擎的复杂过程，降低了智能设备进行语音交互时的唤醒难度，避免了误识别环境噪音的情况，提高了智能设备语音交互的识别准确度。
Description
技术领域
本发明涉及语音识别技术领域，尤其涉及一种语音交互方法、智能设备及存储介质。
背景技术
随着技术的发展，语音交互作为一种重要的交互方式应用在很多智能产品中，如智能音箱等。用户可以通过特定的唤醒词唤醒智能产品，然后通过语音指令对所述智能产品实现操控，从而解放双手。
但是，在利用唤醒词唤醒智能产品时，经常会遇到唤醒困难的问题。而且在环境噪声较大时，唤醒智能产品变得更加困难，还会出现误识别的问题，导致识别准确度差。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种语音交互方法，旨在降低智能设备语音交互的唤醒难度，提高识别准确度。
为实现上述目的，本发明提出的语音交互方法，应用于智能设备，所述智能设备内置有语音识别引擎，所述语音交互方法包括以下步骤：
当检测到用户进入预设区域时，唤醒智能设备的语音识别引擎；
获取用户与智能设备之间的距离；
提示用户以与所述距离对应的音量值发出语音指令；
基于语音识别引擎识别用户发出的语音指令，以控制智能设备执行与所述语音指令对应的动作。
进一步地，在当检测到用户进入预设区域时，唤醒智能设备的语音识别引擎的步骤之前，还包括：
获取预设区域内的人体检测信息；或，
接收其他终端反馈的预设区域内的人体检测信息。
进一步地，所述智能设备还设有红外人体检测装置，所述获取预设区域内的人体检测信息的步骤，包括：
在接收到开机指令后，控制红外人体检测装置监测预设区域内的人体信息，以实时检测用户是否进入预设区域。
进一步地，在提示用户以与所述距离对应的音量值发出语音指令的步骤之前，还包括：
根据获取的距离参数判断用户是否处于语音识别引擎的识别范围；
若是，则执行提示用户以与所述距离对应的音量值发出语音指令的步骤。
进一步地，所述智能设备还设有指示灯带，所述根据获取的距离参数判断用户是否处于语音识别引擎的识别范围的步骤，包括：
根据预存的距离与点亮长度之间的映射关系，将红外人体检测模块获取到的用户与智能设备之间的距离参数显示为指示灯带的点亮长度；
当所述点亮长度大于或等于预设长度时，判定用户处于所述识别范围；
当所述点亮长度小于预设长度时，判定用户处于所述识别范围之外。
进一步地，当判定用户处于语音识别引擎的识别范围之外时，关闭智能设备的语音识别引擎或输出用户靠近智能设备的提示。
进一步地，所述提示用户以与所述距离对应的音量值发出语音指令的步骤，包括：
接收语音识别引擎的识别范围内的语音指令，并计算所述语音指令的音量值；
根据预存的距离与目标音量值的映射关系获取与当前距离匹配的目标音量值；
判断所述音量值是否小于所述目标音量值；
若是，则控制指示灯带部分点亮，以提示当前接收到的语音指令无效；
若否，则控制指示灯带完全点亮，以提示当前接收到的语音指令有效。
进一步地，所述识别用户发出的语音指令，以控制智能设备执行与所述有效语音指令对应的动作的步骤，包括：
当当前接收到的语音指令有效时，基于声学模型和语法结构将指示灯带完全点亮时对应的语音指令识别为文本信息；
对所述文本信息进行句法和/或语义分析处理后，提取与指向用户意图的预设关键词匹配的文本段；
基于所述文本段判断用户意图，并根据所述用户意图输出响应用户的交互数据或控制智能设备执行响应用户意图的反馈动作。
本发明进一步提出一种智能设备，该智能设备包括语音识别引擎、存储器、处理器及存储在所述存储器并可在所述处理器上运行的语音交互程序，其中：
所述语音识别引擎用于识别接收到的语音指令；
所述语音交互程序被所述处理器执行时实现如上所述的语音交互方法的步骤。
本发明还提出一种存储介质，该存储介质存储有语音交互程序，所述语音交互程序被处理器执行时实现如上所述的语音交互方法的步骤。
本发明实施例的语音交互方法，应用于内置有语音识别引擎的智能设备，当检测到用户进入预设区域时，唤醒智能设备的语音识别引擎，获取用户与智能设备之间的距离，以提示用户以与所述距离对应的音量值发出语音指令，基于语音识别引擎识别用户发出的语音指令，以控制智能设备执行与所述语音指令对应的动作。该语音交互方法在检测到用户进入预设区域时，即唤醒智能设备的语音识别引擎，不需要用户发出特定唤醒词后继续发控制指令，减少了唤醒智能设备所需的交互次数，避免了利用唤醒词唤醒语音识别引擎的复杂过程，降低了智能设备进行语音交互时的唤醒难度。该语音交互方法只识别用户发出的与所在距离对应的音量值的语音指令，避免了误识别环境噪音的情况，提高了智能设备在语音交互中对语音指令的识别准确度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明的智能设备一实施例的硬件结构示意图；
图2为本发明的语音交互方法第一实施例的流程示意图；
图3为本发明的语音交互方法第二实施例的流程示意图；
图4为图2、图3中步骤S50一实施例的流程示意图；
图5为图2、图3中步骤S60一实施例的流程示意图；
图6为图2、图3中步骤S70一实施例的流程示意图。
附图标号说明：
| 标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
| 100 | 智能设备 | 101 | 射频单元 |
| 102 | WiFi模块 | 103 | 音频输出单元 |
| 104 | A/V输入单元 | 1041 | 图形处理器 |
| 1042 | 麦克风 | 105 | 传感器 |
| 106 | 显示单元 | 1061 | 显示界面 |
| 107 | 用户输入单元 | 1071 | 操控界面 |
| 1072 | 其他输入设备 | 108 | 接口单元 |
| 109 | 存储器 | 110 | 处理器 |
| 111 | 电源 |
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
智能设备可以以各种形式来实施。例如，本发明中描述的智能设备可以由诸如手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、便捷式媒体播放器(Portable Media Player，PMP)、导航装置、可穿戴设备、智能手环、计步器、智能音箱等具有显示界面的移动终端实现，也可以由诸如数字TV、台式计算机、空调器、电冰箱、热水器、吸尘器等具有显示界面的固定终端实现。
后续描述中将以智能设备为例进行说明，本领域技术人员将理解的是，除了特别用于移动目的的元件之外，根据本发明的实施方式的构造也能够应用于固定类型的智能设备。
请参阅图1，其为实现本发明各个实施例的一种智能设备的硬件结构示意图，该智能设备100可以包括：RF(Radio Frequency，射频)单元101、WiFi模块102、音频输出单元103、A/V(音频/视频)输入单元104、传感器105、显示区域106、用户输入单元107、接口单元108、存储器109、处理器110、以及电源111等部件。本领域技术人员可以理解，图1中示出的智能设备结构并不构成对智能设备的限定，智能设备可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
下面结合图1对智能设备的各个部件进行具体的介绍：
射频单元101可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，具体的，将基站的下行信息接收后，给处理器110处理；另外，将上行的数据发送给基站。通常，射频单元101包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器、双工器等。此外，射频单元101还可以通过无线通信与网络和其他设备通信。上述无线通信可以使用任一通信标准或协议，包括但不限于GSM(Global System of Mobile communication，全球移动通讯***)、GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线服务)、CDMA2000(CodeDivision Multiple Access2000，码分多址2000)、WCDMA(Wideband Code DivisionMultiple Access，宽带码分多址)、TD-SCDMA(Time Division-Synchronous CodeDivision Multiple Access，时分同步码分多址)、FDD-LTE(Frequency DivisionDuplexing-Long Term Evolution，频分双工长期演进)和TDD-LTE(Time DivisionDuplexing-Long Term Evolution，分时双工长期演进)等。
WiFi属于短距离无线传输技术，智能设备通过WiFi模块102可以帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等，它为用户提供了无线的宽带互联网访问。虽然图1示出了WiFi模块102，但是可以理解的是，其并不属于智能设备的必须构成，完全可以根据需要在不改变发明的本质的范围内而省略。例如本实施例中，智能设备100可以基于WiFi模块102与App终端建立同步关联关系。
音频输出单元103可以在智能设备100处于呼叫信号接收模式、通话模式、记录模式、语音识别模式、广播接收模式等等模式下时，将射频单元101或WiFi模块102接收的或者在存储器109中存储的音频数据转换成音频信号并且输出为声音。而且，音频输出单元103还可以提供与智能设备100执行的特定功能相关的音频输出(例如，呼叫信号接收声音、消息接收声音等等)。音频输出单元103可以包括扬声器、蜂鸣器等等。
A/V输入单元104用于接收音频或视频信号。A/V输入单元104可以包括图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)1041和麦克风1042，图形处理器1041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。处理后的图像帧可以显示在显示区域106上。经图形处理器1041处理后的图像帧可以存储在存储器109(或其它存储介质)中或者经由射频单元101或WiFi模块102进行发送。麦克风1042可以在电话通话模式、记录模式、语音识别模式等等运行模式中经由麦克风1042接收声音(音频数据)，并且能够将这样的声音处理为音频数据。处理后的音频(语音)数据可以在电话通话模式的情况下转换为可经由射频单元101发送到移动通信基站的格式输出。麦克风1042可以实施各种类型的噪声消除(或抑制)算法以消除(或抑制)在接收和发送音频信号的过程中产生的噪声或者干扰。
智能设备100还包括至少一种传感器105，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示界面1061的亮度，接近传感器可在智能设备100移动到耳边时，关闭显示界面1061和/或背光。作为运动传感器的一种，加速计传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别手机姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；至于手机还可配置的指纹传感器、压力传感器、虹膜传感器、分子传感器、陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。
显示区域106用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息。显示区域106可包括显示界面1061，可以采用液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)等形式来配置显示界面1061。
用户输入单元107可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与智能设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地，用户输入单元107可包括操控界面1071以及其他输入设备1072。操控界面1071，也称为触摸屏，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在操控界面1071上或在操控界面1071附近的操作)，并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。操控界面1071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器110，并能接收处理器110发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现操控界面1071。除了操控界面1071，用户输入单元107还可以包括其他输入设备1072。具体地，其他输入设备1072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆等中的一种或多种，具体此处不做限定。
进一步的，操控界面1071可覆盖显示界面1061，当操控界面1071检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器110以确定触摸事件的类型，随后处理器110根据触摸事件的类型在显示界面1061上提供相应的视觉输出。虽然在图1中，操控界面1071与显示界面1061是作为两个独立的部件来实现智能设备的输入和输出功能，但是在某些实施例中，可以将操控界面1071与显示界面1061集成而实现智能设备的输入和输出功能，具体此处不做限定。
接口单元108用作至少一个外部装置与智能设备100连接可以通过的接口。例如，外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频I/O端口、耳机端口等等。接口单元108可以用于接收来自外部装置的输入(例如，数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到智能设备100内的一个或多个元件或者可以用于在智能设备100和外部装置之间传输数据。
存储器109可用于存储软件程序以及各种数据。存储器109可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需的应用程序(比如语音识别引擎等)等；存储数据区可存储根据智能设备的使用所创建的数据(比如交互数据、控制指令、联网设备等)等。此外，存储器109可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
处理器110是智能设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个智能设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器109内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器109内的数据，执行智能设备的各种功能和处理数据，从而对智能设备进行整体监控。处理器110可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器110可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作***、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器110中。
智能设备100还可以包括给各个部件供电的电源111(比如电池)，优选的，电源111可以通过电源管理***与处理器110逻辑相连，从而通过电源管理***实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。
尽管图1未示出，智能设备100还可以包括可与其他终端建立通信连接的蓝牙模块等，在此不再赘述。
基于上述智能设备的硬件结构，本发明实施例的智能设备，内置有语音识别引擎，当检测到用户进入预设区域时，唤醒智能设备的语音识别引擎，获取用户与智能设备之间的距离，以提示用户以与所述距离对应的音量值发出语音指令，基于语音识别引擎识别用户发出的语音指令，以控制智能设备执行与所述语音指令对应的动作。该语音交互方法在检测到用户进入预设区域时，即唤醒智能设备的语音识别引擎，不需要用户发出特定唤醒词后继续发控制指令，减少了唤醒智能设备所需的交互次数，避免了利用唤醒词唤醒语音识别引擎的复杂过程，降低了智能设备进行语音交互时的唤醒难度。该语音交互方法只识别用户发出的与所在距离对应的音量值的语音指令，避免了误识别环境噪音的情况，提高了智能设备语音交互的唤醒准确度。
如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器109中可以包括操作***及控制程序。
在图1所示的智能设备100中，WiFi模块102主要用于连接后台服务器或大数据云端，与后台服务器或大数据云端进行数据通信，并可实现与其他终端设备进行通信连接；处理器110可以用于调用存储器109中存储的语音交互程序，并执行以下操作：
当检测到用户进入预设区域时，唤醒智能设备的语音识别引擎；
获取用户与智能设备之间的距离；
提示用户以与所述距离对应的音量值发出语音指令；
基于语音识别引擎识别用户发出的语音指令，以控制智能设备执行与所述语音指令对应的动作。
进一步地，处理器110还可以用于调用存储器109中存储的语音交互程序执行以下操作：
获取预设区域内的人体检测信息；或，
接收其他终端反馈的预设区域内的人体检测信息。
进一步地，所述智能设备设有红外人体检测装置，处理器110还可以用于调用存储器109中存储的语音交互程序执行以下操作：
在接收到开机指令后，控制红外人体检测装置监测预设区域内的人体信息，以实时检测用户是否进入预设区域。
进一步地，处理器110还可以用于调用存储器109中存储的语音交互程序执行以下操作：
根据获取的距离参数判断用户是否处于语音识别引擎的识别范围；
若是，则执行提示用户以与所述距离对应的音量值发出语音指令的步骤。
进一步地，所述智能设备还设有指示灯带，处理器110还可以用于调用存储器109中存储的语音交互程序执行以下操作：
根据预存的距离与点亮长度之间的映射关系，将红外人体检测模块获取到的用户与智能设备之间的距离参数显示为指示灯带的点亮长度；
当所述点亮长度大于或等于预设长度时，判定用户处于所述识别范围；
当所述点亮长度小于预设长度时，判定用户处于所述识别范围之外。
进一步地，所述智能设备设有指示灯带，处理器110还可以用于调用存储器109中存储的语音交互程序执行以下操作：
当判定用户处于语音识别引擎的识别范围之外时，关闭智能设备的语音识别引擎或输出用户靠近智能设备的提示。
进一步地，所述智能设备设有指示灯带，处理器110还可以用于调用存储器109中存储的语音交互程序执行以下操作：
接收语音识别引擎的识别范围内的语音指令，并计算所述语音指令的音量值；
根据预存的距离与目标音量值的映射关系获取与当前距离匹配的目标音量值；
判断所述音量值是否小于所述目标音量值；
若是，则控制指示灯带部分点亮，以提示当前接收到的语音指令无效；
若否，则控制指示灯带完全点亮，以提示当前接收到的语音指令有效。
进一步地，处理器110还可以用于调用存储器109中存储的语音交互程序执行以下操作：
当当前接收到的语音指令有效时，基于声学模型和语法结构将指示灯带完全点亮时对应的语音指令识别为文本信息；
对所述文本信息进行句法和/或语义分析处理后，提取与指向用户意图的预设关键词匹配的文本段；
基于所述文本段判断用户意图，并根据所述用户意图输出响应用户的交互数据或控制智能设备执行响应用户意图的反馈动作。
本发明进一步提出一种语音交互方法，应用于智能设备。
参照图2或3，图2为本发明的语音交互方法第一实施例的流程示意图，图3为本发明的语音交互方法第二实施例的流程示意图。
在该实施例中，所述智能设备内置有语音识别引擎，所述语音交互方法包括以下步骤：
S30：当检测到用户进入预设区域时，唤醒智能设备的语音识别引擎；
在本实施例中，所述智能设备内置有语音识别引擎及与所述语音识别引擎电性连接的麦克风或麦克风阵列，通过麦克风或麦克风阵列拾取语音，语音识别引擎对拾取的语音进行识别，得到识别结果。
为了减小智能设备的功耗，所述语音识别引擎一般处于关闭状态，直到检测到用户进入预设区域后，触发一唤醒指令唤醒所述语音识别引擎。所述麦克风或麦克风阵列可以一直处于开启状态，也可以在检测到用户进入预设区域时开启。所述智能设备可以直接对所述预设区域进行监控，如在智能设备设置相应的监测模块。在其他实施例中，还可以是智能设备接收到其他终端的人体检测信息，如所述摄像头或红外人体检测模块设置在房间内的其他终端上，由其他终端将监测到的预设区域内的人体检测信息反馈给智能设备，进而唤醒所述语音识别引擎，以等待用户发出语音信号，不需要用户发出特定唤醒词后继续发控制指令，减少了唤醒智能设备所需的交互次数，提升了用户体验，也避免了语音识别引擎一直处于检测唤醒词状态，增加功耗和环境噪音误唤醒语音识别引擎的可能，提高了语音交互时的唤醒准确度。
S40：获取用户与智能设备之间的距离；
在唤醒所述语音识别引擎后，为了进一步提高智能设备在语音交互中对用于语音的识别准确度，同时为了减少语音识别引擎的能耗，设定语音识别引擎只识别预设范围内的有效语音指令，而确定用户发出的语音指令是否为有效语音指令，首先需要确定用户所处的位置，也即需要获取用户与智能设备之间的距离，该实现方式可以采用红外人体探测或图像识别等技术直接获取用户与智能设备之间的距离，也可以通过麦克风拾取到的用户发出的语音音量值间接计算。
S60：提示用户以与所述距离对应的音量值发出语音指令；
由于每次获取到的用户与智能设备之间的距离可能存在差异，而且用户在不同位置也不可能始终发出同样音量大小的语音指令，而为了提高语音识别引擎的识别准确性，同时降低语音识别引擎的功耗，可以基于麦克风拾取到的用户发出的语音指令的音量值大小提示用户发出与当前所处位置与智能设备之间的距离对应的音量值的语音指令。
S70：基于语音识别引擎识别用户发出的语音指令，以控制智能设备执行与所述语音指令对应的动作。
在语音识别引擎被唤醒之后，基于麦克风拾取到的用户发出的语音指令的音量值提示用户以与当前所处位置距离智能设备之间的距离对应的音量值发出语音指令，由所述语音识别引擎对接收到的所述语音指令进行识别，识别过程主要依赖自然语言中的句法和语义分析，有时可能还要借助情感分析来进行判断，通过训练模型达到依赖于人工智能能够自动分析出用户的意思表示，进而控制智能设备执行相应用户意思表示的交互动作，如当用户发出的语音指令被判定为查询类意思表示时，从用户输入的查询内容中获取第一关键词，如用户想要查询当前天气时，智能设备会自动获取“天气”作为第一关键词，然后基于“天气”在云端大数据中搜索与“天气”有关的文本内容，如当前天气的温度、湿度、紫外线强度、PM2.5、风力等信息，生成查询结果。当用户的意思表示为播放类表示时，根据播放需求对应生成匹配所述播放需求的多媒体内容，以及匹配所述多媒体内容的播放信息，如多媒体内容的播放时长、播放格式、播放码率等，当用户发出的语音指令被判定为播放类意思表示时，从用户输入的播放需求中获取第二关键词，如用户想要播放梁静茹的“Fly away”，智能设备会自动获取“梁静茹”和“Fly away”作为第二关键词，然后在本地数据库或云端大数据中搜索与“梁静茹”和“Fly away”有关的多媒体内容及其介绍信息，生成多媒体内容及播放信息，所述播放信息包括播放时长、音频编码率、音质、歌曲介绍等信息，然后由所述智能设备执行播放动作或向与之连接的智能音箱推送该播放信息进行播放。
当识别出的语音指令为控制类意思表示时，从所述语音指令中获取被控制终端及控制信息，生成相应的控制指令，并将该控制指令发送至用户期望控制的被控终端，以便所述被控终端执行所述控制指令，如当用户想控制“空调器的温度为18℃”，则根据所述控制信息修改空调器的温度属性值至18℃，并向用户反馈相应信息。
本发明实施例的语音交互方法，应用于内置有语音识别引擎的智能设备，当检测到用户进入预设区域时，唤醒智能设备的语音识别引擎，获取用户与智能设备之间的距离，以提示用户以与所述距离对应的音量值发出语音指令，基于语音识别引擎识别用户发出的语音指令，以控制智能设备执行与所述语音指令对应的动作。该语音交互方法在检测到用户进入预设区域时，即唤醒智能设备的语音识别引擎，不需要用户发出特定唤醒词后继续发控制指令，减少了唤醒智能设备所需的交互次数，避免了利用唤醒词唤醒语音识别引擎的复杂过程，降低了智能设备进行语音交互时的唤醒难度。该语音交互方法只识别用户发出的与所在距离对应的音量值的语音指令，避免了误识别环境噪音的情况，提高了智能设备语音交互的唤醒准确度。
进一步地，基于上述实施例的语音交互方法，在步骤S30之前，还包括：
S10：获取预设区域内的人体检测信息；或，
参照图2，在本实施例中，所述智能设备直接获取预设区域内的人体检测信息，如上所述，所述智能设备直接对所述预设区域进行监控，如在智能设备设置相应的监测模块，具体可以是通过视频图像进行监测的摄像头，也可以是通过红外图像进行监测的红外人体检测模块，当检测到用户进入所述预设区域，如智能设备所在的房间时，生成一唤醒指令，唤醒智能设备的语音识别引擎。在另一实施例中，还可以是智能设备接收其他检测元件的检测数据，由处理器进行处理后，生成唤醒所述语音识别引擎的唤醒指令，以唤醒所述语音识别引擎，如检测预设区域内温度变化的温度传感器阵列，或检测预设区域内二氧化碳浓度变化的二氧化碳浓度传感器阵列，通过监测预设区域内的温度变化或二氧化碳浓度变化判断用户是否进入所述预设区域，进而在判定用户进入所述预设区域时，生成相应的唤醒指令，唤醒所述语音识别引擎，以等待用户发出的语音信号，实现智能语音交互。
S20：接收其他终端反馈的预设区域内的人体检测信息。
参照图3，在本实施例中，由智能设备接收到其他终端的人体检测信息，如摄像头或红外人体检测模块设置在房间内的其他终端上，由其他终端将监测到的预设区域内的人体检测信息反馈给智能设备，具体参照图2所述的第一实施例。
进一步地，所述智能设备设有红外人体检测装置，所述获取预设区域内的人体检测信息的步骤，包括：
在接收到开机指令后，控制红外人体检测装置监测预设区域内的人体信息，以实时检测用户是否进入预设区域。
在本实施例中，所述智能设备上装设有红外人体检测装置，所述红外人体检测装置主要利用人体向周围环境辐射热量的原理，对预设区域内的热源分布进行监控，以根据所述预设区域内的热源变化对用户是否进入预设区域进行实时检测。当检测到预设区域内的热源分布发生变化或预设区域内出现新的热源时，判定用户进入所述预设区域。
进一步地，参照图2或3，基于上述实施例的语音交互方法，步骤S50之前，还包括：
S50：根据获取的距离参数判断用户是否处于语音识别引擎的识别范围；
在本实施例中，由于语音识别引擎只识别语音音量达到预设阈值的语音，而所述预设阈值为用户在与所述智能设备距离最近时所述语音识别引擎能够识别出语音的最小音量值，随着用户远离所述智能设备，用户需要不断地加大发出的语音的音量值，直至用户发出的语音的音量值达到最大，此时用户与智能设备之间的距离就可以认定为语音识别引擎的识别范围。
进一步地，参照图4，基于上述实施例的语音交互方法，步骤S50的第一实施例，包括：
S51：根据预存的距离与点亮长度之间的映射关系，将红外人体检测模块获取到的用户与智能设备之间的距离参数显示为指示灯带的点亮长度；
在本实施例中，主要基于红外人体检测模块获取用户与智能设备之间的距离，而在获取到用户与智能设备之间的距离参数后，需要对用户是否在语音识别引擎的识别范围进行判断。在具体判定时，为了更加直观地使用户获知在当前所在位置发出语音指令时能够被智能设备的语音识别引擎识别，借助智能设备的指示灯带，所述指示灯带为排列成一排的5个LED灯珠构成，根据预先建立的距离与点亮长度之间的映射关系，将红外人体检测模块获取到的用户与智能设备之间的实时距离参数显示为指示灯带的点亮长度，所述点亮长度也可以用指示灯带的点亮个数进行替代。
S52：当所述点亮长度大于或等于预设长度时，判定用户处于所述识别范围；
根据预先设置的语音识别引擎的识别范围对应的指示灯带的预设点亮长度或点亮个数，判定用户是否是否处于语音识别引擎的识别范围，如设定指示灯带点亮五分之三的长度或个数时判定用户当前处于所述语音识别引擎的识别范围，则当指示灯带点亮五分之三长度或点亮3个以上的LED灯珠时，判定用户当前处于所述识别范围。
S53：当所述点亮长度小于预设长度时，判定用户处于所述识别范围之外。
而当所述指示灯带的点亮长度小于五分之三或少于3个，如只点亮2个或1个LED灯珠时，则判定用户当前处于语音识别引擎的识别范围之外。此时为了减少语音识别引擎的功耗，可以选择关闭所述语音识别引擎，当然也可以输出用户靠近所述智能设备的提示，以缩短二者之间间距。
进一步地，参照图2或3，基于上述实施例的语音交互方法，还包括：
S80：当判定用户处于语音识别引擎的识别范围之外时，关闭智能设备的语音识别引擎或输出用户靠近智能设备的提示。
在本实施例中，当用户被判定为处于语音识别引擎的识别范围之外时，可能存在两种情况：第一种是用户确实距离智能设备较远，以至于即使用户输出最大音量的语音信号，所述语音识别引擎接收到的经过长距离衰减之后的所述语音信号的音量值仍然小于语音识别引擎的预设阈值，所以需要用户向智能设备移动，以缩小二者之间的距离，当然，为了减少智能设备的功耗，或防止红外人体检测模块误唤醒所述语音识别引擎，用户并没有想要与所述智能设备进行语音交互，则此时可以关闭所述语音识别引擎。
第二种是用户与智能设备之间的距离未超出预设最大距离，所述预设最大距离为用户输出最大音量的语音信号时，所述语音识别引擎刚好能够接收并识别的最大距离，此时，若语音识别引擎未能识别出用户发出的语音信号时，可以提示用户增大输出音量，也即提高所述语音信号的语音音量，当然，如上所述，为了减少智能设备的功耗，或防止红外人体检测模块误唤醒所述语音识别引擎，用户并没有想要与智能设备进行语音交互时，可以关闭所述语音识别引擎。
进一步地，参照图5，基于上述实施例的语音交互方法，步骤S60的第二实施例，包括：
S61：接收语音识别引擎的识别范围内的语音指令，并计算所述语音指令的音量值；
在本实施例中，当判定用户处于语音识别引擎的识别范围时，可以控制麦克风拾取用户在所述识别范围内发出的语音指令，当接收到所述语音指令后，对所述语音指令进行处理，由于语音指令为一种电磁波，在传输过程中一直处于衰减状态，因而麦克风拾取到的语音指令的音量值主要跟声源距离麦克风的位置以及声源的强度值，也即主要与用户距离智能设备之间的距离以及用户发出的语音音量值有关。此外，由于语音识别引擎只识别音量值达到预设阈值的语音信号，因而需要计算接收到的语音指令的音量值，以判断该语音指令是否是能被语音识别引擎识别的有效指令。
S62：根据预存的距离与目标音量值的映射关系获取与当前距离匹配的目标音量值；
由于用户在不同距离或者以不同的语音音量值发声时，智能设备接收到的当前语音指令的音量值不同，而为了便于判定用户当前发出的语音指令是否为有效的语音指令，预先对用户在语音识别范围内的任一距离时所需要的语音音量值进行设定，也即为语音识别引擎的识别范围内任一距离参数匹配对应的目标音量值，在需要对当前接收到的语音指令进行是否有效的判定时，只需要根据预存的距离与目标音量值的映射关系获取用户当前所在位置对应的目标音量值，提高了智能设备的响应速度，进而提高了智能设备进行语音交互时的识别效率。
S63：判断所述音量值是否小于所述目标音量值；
若是，则执行步骤S64，若否，则执行步骤S65；
S64：控制指示灯带部分点亮，以提示当前接收到的语音指令无效；
为了方便用户直观地获知当前发出的语音指令是否为可被语音识别引擎识别的有效指令，将接收到的语音指令的音量值用指示灯带的点亮长度或点亮个数进行指示，当所述音量值小于用户当前所在位置对应的目标音量值时，所述指示灯带部分点亮，以提示用户当前发出的语音指令无效。具体的点亮个数依据上述实施例中所述，接收到的音量值越大点亮的灯珠数越多或点亮的长度越长，以提示用户增加语音指令的输出音量值。
S65：控制指示灯带完全点亮，以提示当前接收到的语音指令有效。
当当前接收到的语音指令的音量值大于或等于用户当前所在位置对应的目标音量值时，按照预定程序控制指示灯带全部点亮，以提示用户当前发出的语音指令有效。
进一步地，参照图6，基于上述实施例的语音交互方法，步骤S70，包括：
S71：当当前接收到的语音指令有效时，基于声学模型和语法结构将指示灯带完全点亮时对应的语音指令识别为文本信息；
在本实施例中，当所述指示灯带被完全点亮时，提示用户当前发出的语音指令有效，语音识别引擎可以对该有效的语音指令进行识别以获取到用户的意思表示。对语音指令的识别主要是对用户意图的识别，主要依赖于自然语言中的句法和语义分析，在其他实施例中可能还需要用到情感分析，而句法和语义分析、及情感分析都是基于文本进行的，所以在对所述语音语音指令进行识别时，需要首先将其识别为文本信息。如通过语音识别中的声学模型和语法结构，结合组词百分比将当前接收到的语音指令识别为文本信息。
S72：对所述文本信息进行句法和/或语义分析处理后，提取与指向用户意图的预设关键词匹配的文本段；
自然语言理解都是通过文本信息来训练模型达到用户意思表示的识别判断，通过训练模型达到依赖于人工智能能够自动分析出用户的意思表示，而训练模型依赖的就是关键词，通过配置指向不同用户意图的预设关键词，训练不同的关键词对应不同的用户意图，进而在将所述语音指令识别为文本信息且通过自然语言理解中的句法和语义分析处理后，从所述文本信息中提取匹配预设关键词的文本段。
S73：基于所述文本段判断用户意图，并根据所述用户意图输出响应用户的交互数据或控制智能设备执行响应用户意图的反馈动作。
在提取到与指向用户意图的预设关键词匹配的文本段之后，可以基于所述文本段判断所述语音指令指向的用户意图，然后基于该用户意图的类别输出相应的交互数据或控制指令，如所述用户意图可以根据关键词信息划分为查询类、控制类和播放类，当根据所述文本段确定用户意图时，需要进一步确定所述用户意图的类别，如根据关键词信息从聊天类、百科类、实时天气查询类、预报天气查询类、歌曲列表播放类、歌曲播放类、家电控制类及家电查询类中确定匹配所述关键词的控制动作，进而确定用户意图的类别；然后基于用户意图的类别向用户输出响应用户的交互数据，如天气预报或交通状况查询结果，或者控制智能设备播放用户需要的音乐或广播信息，或者控制智能设备执行用户所需的功能动作，如空调器的制冷动作、吸尘器的除尘动作、榨汁机的榨汁动作或空气净化器的净化空气动作。
此外，本发明实施例还提出一种存储介质，该存储介质存储有语音交互程序，所述语音交互程序被处理器执行时实现如上所述的语音交互方法的步骤。
其中，语音交互程序被执行时所实现的方法可参照本发明语音交互方法的各个实施例，此处不再赘述。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者***不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者***所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者***中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种语音交互方法，应用于智能设备，其特征在于，所述智能设备内置有语音识别引擎，所述语音交互方法包括以下步骤：
当检测到用户进入预设区域时，唤醒智能设备的语音识别引擎；
获取用户与智能设备之间的距离；
提示用户以与所述距离对应的音量值发出语音指令；
基于语音识别引擎识别用户发出的语音指令，以控制智能设备执行与所述语音指令对应的动作；
在提示用户以与所述距离对应的音量值发出语音指令的步骤之前，还包括：
根据获取的距离参数判断用户是否处于语音识别引擎的识别范围；
若是，则执行提示用户以与所述距离对应的音量值发出语音指令的步骤；
所述智能设备还设有指示灯带，所述根据获取的距离参数判断用户是否处于语音识别引擎的识别范围的步骤，包括：
根据预存的距离与点亮长度之间的映射关系，将红外人体检测模块获取到的用户与智能设备之间的距离参数显示为指示灯带的点亮长度；
当所述点亮长度大于或等于预设长度时，判定用户处于所述识别范围；
当所述点亮长度小于预设长度时，判定用户处于所述识别范围之外。
2.根据权利要求1所述的语音交互方法，其特征在于，在当检测到用户进入预设区域时，唤醒智能设备的语音识别引擎的步骤之前，还包括：
获取预设区域内的人体检测信息；或，
接收其他终端反馈的预设区域内的人体检测信息。
3.根据权利要求2所述的语音交互方法，其特征在于，所述智能设备还设有红外人体检测装置，所述获取预设区域内的人体检测信息的步骤，包括：
在接收到开机指令后，控制红外人体检测装置监测预设区域内的人体信息，以实时检测用户是否进入预设区域。
4.根据权利要求2或3所述的语音交互方法，其特征在于，当判定用户处于语音识别引擎的识别范围之外时，关闭智能设备的语音识别引擎或输出用户靠近智能设备的提示。
5.根据权利要求4所述的语音交互方法，其特征在于，所述提示用户以与所述距离对应的音量值发出语音指令的步骤，包括：
接收语音识别引擎的识别范围内的语音指令，并计算所述语音指令的音量值；
根据预存的距离与目标音量值的映射关系获取与当前距离匹配的目标音量值；
判断所述音量值是否小于所述目标音量值；
若是，则控制指示灯带部分点亮，以提示当前接收到的语音指令无效；
若否，则控制指示灯带完全点亮，以提示当前接收到的语音指令有效。
6.根据权利要求5所述的语音交互方法，其特征在于，所述识别用户发出的语音指令，以控制智能设备执行与所述语音指令对应的动作的步骤，包括：
当当前接收到的语音指令有效时，基于声学模型和语法结构将指示灯带完全点亮时对应的语音指令识别为文本信息；
对所述文本信息进行句法和/或语义分析处理后，提取与指向用户意图的预设关键词匹配的文本段；
基于所述文本段判断用户意图，并根据所述用户意图输出响应用户的交互数据或控制智能设备执行响应用户意图的反馈动作。
7.一种智能设备，其特征在于，该智能设备包括语音识别引擎、存储器、处理器及存储在所述存储器并可在所述处理器上运行的语音交互程序，其中：
所述语音识别引擎用于识别接收到的语音指令；
所述语音交互程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的语音交互方法的步骤。
8.一种存储介质，其特征在于，该存储介质存储有语音交互程序，所述语音交互程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的语音交互方法的步骤。
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