[发明专利]一种基于语音识别的智能家居控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及智能家居领域，特别是涉及一种基于语音识别的智能家居控制系统。

背景技术

随着智能家居概念的不断推广，智能家居相关技术的不断发展以及智能家居配套产品的生产成本不断降低。智能家居产品已经越来越多的投放到市场，进入普通人的家居生活当中。其中，基于语音技术的智能家居控制系统伴随着语音技术的不断创新发展，实用性的不断提高，越来越受到消费者的青睐。目前的语音控制家电系统主要包括语音识别和控制技术，即应用语音芯片对语音信号的理解和分析并将其转变为控制信号传送给单片机，再通过单片机对家电进行控制，从而达到通过最便捷的方式进行家电的语音控制目的。但是，目前的基于语音识别的智能家居产品依然存在着使用不便、识别不准确、系统设计不人性化、成本偏高的问题，影响智能家居产品的进一步推广。

授权公告号为CN102111314B的发明公开了一种基于蓝牙传输的智能家居语音控制系统包括：智能手机终端，包括蓝牙设备及语音输入设备，用于前端的语音采集及蓝牙发送；中控器，包括蓝牙设备，用于接收智能手机终端通过蓝牙发送过来的语音数据，并对所述语音数据进行分析，并向控制器端发送目标控制信号；控制器，包括通信接口及网络接口，用于接收所述目标控制信号并输送载体，实现对家居电器的控制。该发明在对语音信号处理后，不能以语音的形式再次对使用者进行反馈，不能形成语音交互；同时，对特殊使用人群而言，该发明和一般的智能家居控制系统一样，存在使用障碍。

公布号为CN104810020A的发明公开了一种基于语音识别的智能家居控制系统包括：语音控制模块、中央控制器、降温模块、照明模块、电视机、洗衣机和语音提示模块。该发明未对所控制的家电设备整体运行做出检测，并对使用者进行提醒；语音提示模块只能进行简单的语音提示；没有传感器系统，使得智能家居体系不完整。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种控制简单、易行、安全并可服务于特殊人群的一种基于语音识别的智能家居控制系统，以解决上述背景技术中的实际问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种基于语音识别的智能家居控制系统包括：Arduino控制器、语音识别系统、传感器系统、播放系统和设备控制系统。本发明以Arduino控制器为核心控制器，根据传感器系统和语音识别系统传输的信息，对播放系统和设备控制系统进行控制。

所述Arduino控制器与其他部分连接，Arduino控制器硬件部分由AtmelAVR内核(大部分Arduino控制器采用Atmel内核)、I/O接口及相关电路组成，软件部分则包括标准的程序编译器和程序下载器，具有Java和C语言的Processing/Wiring开发环境。

所述语音识别系统包括语音输入设备和语音识别模块。所述语音输入设备收集任何使用者的音频信号，并将音频信号转化为电信号传输至语音识别模块进行进一步分析。所述语音输入设备为麦克风。

所述语音识别模块采用LD3320语音识别芯片进行识别，LD3320语音识别芯片是一款基于非特定人语音识别(SpeakerIndependentAutomaticSpeechRecognition,SIASR)技术的芯片。LD3320语音识别芯片在Arduino控制器的程序中设定好要识别的关键词语列表并动态地把这些关键词语以字符的形式传送到芯片内部，就可以对用户说出的关键词语进行识别，不需要用户事先训练和录音的非特定人语音识别模块。

所述语音识别控制方法过程如下：

(1)Arduino控制器控制LD3320语音识别芯片初始化寄存器，并写入预先编制的关键词，如“dakai”“guanbi”“kongtiao”“yabao”(方言)“dianshi”。

(2)音频采集设备采集语音信息，提取关键词，进行比对。

(3)在条目目录内，Arduino控制器打开中断，LD3320语音识别芯片上传对应的分析结果，Arduino控制器最终对播放系统和设备控制系统进行控制。

(4)不在条目目录内，则程序返回。

传感器系统由温湿度传感器、气体传感器和光线传感器三部分组成，传感器用以检测室内温湿度及有害气体，传感器与Arduino控制器有线连接，并不断将检测的信号传输至Arduino控制器。

所述播放系统包括合成与播放模块、喇叭和音乐播放模块。