專利名稱：無線語音居家無障礙環(huán)境控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制技術(shù)，特別涉及一種無線語音居家無障礙環(huán)境控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
無障礙設(shè)計(jì)(barrier free design)這個(gè)概念名稱始見于1974年，是聯(lián)合國組織提出的設(shè)計(jì)新主張。無障礙設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)，一切有關(guān)人類衣食住行的公共空間環(huán)境以及各類建筑設(shè)施、設(shè)備的規(guī)劃設(shè)計(jì)，都必須充分考慮具有不同程度生理傷殘缺陷者和正?；顒?dòng)能力衰退者(如殘疾人、老年人)群眾的使用需求，配備能夠應(yīng)答、滿足這些需求的服務(wù)功能與裝置，營造一個(gè)充滿愛與關(guān)懷、切實(shí)保障人類安全、方便、舒適的現(xiàn)代生活環(huán)境。無障礙設(shè)計(jì)的理想目標(biāo)是“無障礙”?；趯θ祟愋袨?、意識(shí)與動(dòng)作反應(yīng)的細(xì)致研究，致力于優(yōu)化一切為人所用的物與環(huán)境的設(shè)計(jì)，在使用操作界面上清除那些讓使用者感到困惑、困難的“障礙”(barrier)，為使用者提供最大可能的方便，這就是無障礙設(shè)計(jì)的基無障礙設(shè)計(jì)關(guān)注、重視殘疾人、老年人的特殊需求，但它并非只是專為殘疾人、老
年人群體的設(shè)計(jì)。它著力于開發(fā)人類“共用”的產(chǎn)品-能夠應(yīng)答、滿足所有使用者需求
的產(chǎn)品。居家無障礙系統(tǒng)則是以住宅為平臺(tái)，兼?zhèn)浣ㄖ?、網(wǎng)絡(luò)通信、信息家電、設(shè)備自動(dòng)化， 集系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、服務(wù)、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環(huán)保的居住環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對的人們對居家環(huán)境的要求越來越高問題，提出了一種無線語音居家無障礙環(huán)境控制系統(tǒng)，將聲音識(shí)別控制技術(shù)、無線信息傳輸技術(shù)、嵌入式移動(dòng)計(jì)算技術(shù)相結(jié)合，將居家環(huán)境中的燈具、電控門、報(bào)警器、電視機(jī)等電器設(shè)備互聯(lián)為一個(gè)系統(tǒng)，達(dá)到無障礙環(huán)境控制。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種無線語音居家無障礙環(huán)境控制系統(tǒng)，包括便攜式語音識(shí)別控制終端、無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)、系統(tǒng)主控終端、被控器件接入模塊，用戶通過向便攜式語音識(shí)別控制終端發(fā)出控制命令，通過控制終端內(nèi)部的無線傳輸模塊接入無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)，被控器件接入模塊通過模塊內(nèi)部的無線傳輸模塊接入無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)，無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)將經(jīng)過語音識(shí)別后得到的控制命令送入被控器件接入模塊，被控器件接入模塊接收并執(zhí)行命令后，將執(zhí)行信息通過無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)反饋回系統(tǒng)主控終端以及便攜式語音識(shí)別控制終端，便攜式語音識(shí)別控制終端將反饋信息通過提示音告知用戶；同時(shí)，系統(tǒng)主控終端將反饋信息在顯示屏上顯示。所述便攜式語音識(shí)別控制終端包括語音處理模塊和無線傳輸模塊，終端即可佩戴在使用者身上，也可放置在居家環(huán)境中。所述無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)由至少一個(gè)無線傳輸節(jié)點(diǎn)組成，任意無線傳輸節(jié)點(diǎn)至少和另外三個(gè)無線傳輸節(jié)點(diǎn)在有效傳輸距離內(nèi)安裝，無線傳輸節(jié)點(diǎn)分為四類，第一類是和語音識(shí)別控制模塊相連的無線傳輸節(jié)點(diǎn)，和語音識(shí)別模塊集成在一起，組成便攜式語音識(shí)別控制終端，為用戶節(jié)點(diǎn)；第二類是與系統(tǒng)主控模塊集成在一起，組成系統(tǒng)主控終端，為主控節(jié)點(diǎn)；第三類是獨(dú)立的無線傳輸節(jié)點(diǎn)，傳輸信息、數(shù)據(jù)，為中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)；第四類是與被控器件結(jié)合在一起，為被控節(jié)點(diǎn)。所述系統(tǒng)主控終端包括顯示屏、嵌入式主控系統(tǒng)和內(nèi)置無線傳輸模塊。所述被控器件接入模塊包括被控器件接口、無線傳輸模塊，被控器件接口接外部電器設(shè)備和電器開關(guān)。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明無線語音居家無障礙環(huán)境控制系統(tǒng)，安裝方便、成本較低、使用簡單能夠更好的滿足家庭環(huán)境中常用設(shè)備的操作需求，如燈具、電控門、報(bào)警器、電視機(jī)等，為提高人們的生活質(zhì)量提供一個(gè)有效的解決方案。


圖1為本發(fā)明無線語音居家無障礙環(huán)境控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明無線語音居家無障礙環(huán)境控制系統(tǒng)中便攜式語音識(shí)別控制終端示意圖； 圖3為本發(fā)明無線語音居家無障礙環(huán)境控制系統(tǒng)中無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)示意圖； 圖4為本發(fā)明無線語音居家無障礙環(huán)境控制系統(tǒng)中主控終端示意圖； 圖5為本發(fā)明無線語音居家無障礙環(huán)境控制系統(tǒng)中被控器件接入模塊示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示無線語音居家無障礙環(huán)境控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，包括便攜式語音識(shí)別控制終端2、無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)4、系統(tǒng)主控終端3、被控器件接入模塊5四個(gè)主要部件。其中，用戶1通過向便攜式語音識(shí)別控制終端2說出控制命令控制接入系統(tǒng)的被控器件6。便攜式語音識(shí)別控制終端2通過其內(nèi)部的無線傳輸模塊8接入無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)4，向被控器件接入模塊5發(fā)送控制經(jīng)過語音識(shí)別后得到的命令。同樣，被控器件接入模塊5也通過內(nèi)部的無線傳輸模塊17接入無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)4，接收控制命令并執(zhí)行，同時(shí)，向系統(tǒng)主控終端3以及便攜式語音識(shí)別控制終端2發(fā)送命令執(zhí)行情況反饋。便攜式語音識(shí)別控制終端2 通過得到的反饋信息發(fā)出提示音告訴用戶命令是否執(zhí)行成功以及被控設(shè)備的工作狀態(tài)等； 同時(shí)，系統(tǒng)主控終端3通過得到的反饋信息，將被控設(shè)備的工作狀態(tài)以可視化的形態(tài)顯示在顯示屏13上，使用戶可以直觀的看到設(shè)備當(dāng)前狀態(tài)。如圖2所示，便攜式語音識(shí)別控制終端2包括語音處理模塊7、無線傳輸模塊8。該終端即可以方便地佩戴在使用者身上，也可以放置在居家環(huán)境中。語音處理模塊7可以接收使用者發(fā)出的語音命令，并對輸入的命令進(jìn)行識(shí)別處理，轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的控制命令，通過無線傳輸模塊8發(fā)送給環(huán)境中接入無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)4的被控器件6。同時(shí)，該語音處理模塊 7可以通過無線傳輸模塊8接受命令，向使用者發(fā)出語音提示，告知使用者命令執(zhí)行狀況、 被控設(shè)備狀況、時(shí)間等信息。語音提示命令的發(fā)起者可以是語音模塊自身，也可以是無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)4中的任何一個(gè)非中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)11。語音識(shí)別模塊7即可以依靠存儲(chǔ)在系統(tǒng)內(nèi)存中固定的命令模板來完成語音識(shí)別，也可以通過在初次使用時(shí)，由用戶訓(xùn)練的個(gè)性化命令模板來完成語音識(shí)別，系統(tǒng)靈活性高。
無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)4由一定數(shù)量(具體數(shù)量由環(huán)境的復(fù)雜程度決定，環(huán)境越復(fù)雜， 被控器件越多，所需的數(shù)量越大，反之則越小)的無線傳輸節(jié)點(diǎn)組成。任意無線傳輸節(jié)點(diǎn)至少和另外一個(gè)無線傳輸節(jié)點(diǎn)在有效傳輸距離內(nèi)安裝，即任意一個(gè)無線傳輸節(jié)點(diǎn)組成能夠和另一個(gè)無線傳輸節(jié)點(diǎn)組成無障礙通信，傳輸數(shù)據(jù)。無線傳輸節(jié)點(diǎn)分為四類，如附圖3所示， 其中，一類是和語音識(shí)別控制模塊相連的無線傳輸節(jié)點(diǎn)，其和語音識(shí)別模塊集成在一套子系統(tǒng)中，組成便攜式語音識(shí)別控制終端，稱為用戶節(jié)點(diǎn)9 ；一類是與系統(tǒng)主控模塊集成在一套子系統(tǒng)中，組成系統(tǒng)主控終端，稱為主控節(jié)點(diǎn)10 ；—類是獨(dú)立的無線傳輸節(jié)點(diǎn)，在系統(tǒng)中僅僅起到信息、數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖饔?，稱為中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)11 ；一類是與被控器件結(jié)合在一起組成被控器件接入模塊，稱為被控節(jié)點(diǎn)12。在一套無線語音控制的居家無障礙系統(tǒng)中，用戶節(jié)點(diǎn)9 存在一個(gè)以上，以供多個(gè)用戶1對居家環(huán)境進(jìn)行控制。中轉(zhuǎn)接點(diǎn)11視環(huán)境復(fù)雜程度存在若干個(gè)。被控節(jié)點(diǎn)12視被控器件數(shù)量存在若干個(gè)，每一個(gè)被控器件接入模塊5依據(jù)具體實(shí)例使用的MCU不同可以提供多個(gè)電源開關(guān)信號(hào)輸出以控制多個(gè)燈具、報(bào)警器、電控門等；提供多路電平信號(hào)輸出端口，控制多個(gè)電視、空調(diào)、洗衣機(jī)、電話等常用的具備一個(gè)以上操作動(dòng)作的家電設(shè)備。無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)4使得為與用戶居家環(huán)境中的所有被控設(shè)備處于網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)，用戶使用便攜式語音識(shí)別控制終端2便可在網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)控制任何接入系統(tǒng)的被控器件6。如圖4所示，系統(tǒng)主控終端3包括顯示屏13、嵌入式主控系統(tǒng)14、無線傳輸模塊 15。其作用是作為整個(gè)無線語音居家無障礙系統(tǒng)的主控終端，完成包括計(jì)算信號(hào)傳輸路徑、 管理維護(hù)無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)、顯示被控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、調(diào)控系統(tǒng)運(yùn)行等任務(wù)。如圖5所示，被控器件接入模塊5包括被控器件接口 16、無線傳輸模塊7。二者集成在一套子系統(tǒng)中，能夠接收無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)4向其發(fā)送的控制命令，也能向無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)4發(fā)送設(shè)備狀態(tài)信息、命令執(zhí)行狀況等反饋信息。被控器件接口 16能夠提供向被控器件6提供電源開關(guān)接口控制器件電源通斷，直接控制燈具開關(guān)、電控門開閉、報(bào)警器開關(guān)；能夠提供電平信號(hào)輸端口，接入電視、空調(diào)、洗衣機(jī)、電話等常用的具備一個(gè)以上操作動(dòng)作的家電設(shè)備。綜上所述，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)系統(tǒng)操作方便，便攜式語音識(shí)別控制終端可以掛于衣領(lǐng)，也可放置于環(huán)境中使用，日常操作無需動(dòng)手，只需要說出響應(yīng)語音命令即可；用戶可以使用系統(tǒng)提供的命令模板來控制環(huán)境設(shè)備，也可以自己錄制喜好的語音命令來控制； 被控器件數(shù)量無限制，通過增加被控器件接入模塊數(shù)量即可增加被控器件數(shù)量；被控設(shè)備狀態(tài)提示方式多樣，包括視覺提示以及聲音提示；本發(fā)明提供電源開關(guān)接口以及電平信號(hào)輸端口，使可控的家用設(shè)備多樣，包括常用的所有家電。
權(quán)利要求
1.一種無線語音居家無障礙環(huán)境控制系統(tǒng)，其特征在于，包括便攜式語音識(shí)別控制終端、無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)、系統(tǒng)主控終端、被控器件接入模塊，用戶通過向便攜式語音識(shí)別控制終端發(fā)出控制命令，通過控制終端內(nèi)部的無線傳輸模塊接入無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)，被控器件接入模塊通過模塊內(nèi)部的無線傳輸模塊接入無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)，無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)將經(jīng)過語音識(shí)別后得到的控制命令送入被控器件接入模塊，被控器件接入模塊接收并執(zhí)行命令后，將執(zhí)行信息通過無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)反饋回系統(tǒng)主控終端以及便攜式語音識(shí)別控制終端，便攜式語音識(shí)別控制終端將反饋信息通過提示音告知用戶；同時(shí)，系統(tǒng)主控終端將反饋信息在顯示屏上顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述無線語音居家無障礙環(huán)境控制系統(tǒng)，其特征在于，所述便攜式語音識(shí)別控制終端包括語音處理模塊和無線傳輸模塊，終端即可佩戴在使用者身上，也可放置在居家環(huán)境中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述無線語音居家無障礙環(huán)境控制系統(tǒng)，其特征在于，所述無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)由至少三個(gè)無線傳輸節(jié)點(diǎn)組成，任意無線傳輸節(jié)點(diǎn)至少和另外一個(gè)無線傳輸節(jié)點(diǎn)在有效傳輸距離內(nèi)安裝，無線傳輸節(jié)點(diǎn)分為四類，第一類是和語音識(shí)別控制模塊相連的無線傳輸節(jié)點(diǎn)，和語音識(shí)別模塊集成在一起，組成便攜式語音識(shí)別控制終端，為用戶節(jié)點(diǎn)； 第二類是與系統(tǒng)主控模塊集成在一起，組成系統(tǒng)主控終端，為主控節(jié)點(diǎn)；第三類是獨(dú)立的無線傳輸節(jié)點(diǎn)，傳輸信息、數(shù)據(jù)，為中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)；第四類是與被控器件結(jié)合在一起，為被控節(jié)點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述無線語音居家無障礙環(huán)境控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)主控終端包括顯示屏、嵌入式主控系統(tǒng)和內(nèi)置無線傳輸模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述無線語音居家無障礙環(huán)境控制系統(tǒng)，其特征在于，所述被控器件接入模塊包括被控器件接口、無線傳輸模塊，被控器件接口接外部電器設(shè)備和電器開關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無線語音居家無障礙環(huán)境控制系統(tǒng)，將聲音識(shí)別控制技術(shù)、無線信息傳輸技術(shù)、嵌入式移動(dòng)計(jì)算技術(shù)相結(jié)合，將居家環(huán)境中的燈具、電控門、報(bào)警器、電視機(jī)等電器設(shè)備通過無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)互聯(lián)為一個(gè)系統(tǒng)，達(dá)到無障礙環(huán)境控制。安裝方便、成本較低、使用簡單能夠更好的滿足家庭環(huán)境中常用設(shè)備的操作需求，如燈具、電控門、報(bào)警器、電視機(jī)等，為提高人們的生活質(zhì)量提供一個(gè)有效的解決方案。
文檔編號(hào)G05B19/042GK102332204SQ201110159498
公開日2012年1月25日 申請日期2011年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月15日
發(fā)明者喻洪流, 簡卓, 范佳進(jìn), 董倫富, 顧余輝 申請人:上海理工大學(xué)