[發(fā)明專利]語音控制方法和裝置、平衡車控制方法和裝置與平衡車

在審

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• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106653024A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設計）人: 周建設;袁家政;劉宏哲;張宏源;史金生;劉杰
• 申請（專利權）人: 首都師范大學
• 主分類號: G10L15/22
• 分類號: G10L15/22;G10L15/08;G10L25/51;G10L25/72;G06F17/30;G05D1/08
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 王寧寧

技術領域

本發(fā)明涉及嵌入式控制技術領域，尤其是涉及一種語音控制方法和裝置、平衡車控制方法和裝置與平衡車。

背景技術

隨著語音識別技術的飛速發(fā)展，實用性不斷提高，生活中越來越多的設備被賦予了“語音”的功能。例如，智能家居中，用戶可以通過語音控制各種家具；兒童玩具中，語音交互更是被賦予了教育的重任。雙輪平衡車是利用車里內(nèi)部的陀螺儀或加速度傳感器來檢測車體姿態(tài)的變化，并利用控制器精確的驅(qū)動電機進行調(diào)整，以保持系統(tǒng)的平衡。

現(xiàn)有的語音控制雙輪平衡車通常應用語音芯片對原始語音進行理解和分析，進而轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂菩盘柌l(fā)送給單片機，該單片機根據(jù)控制信號對平衡車改變平衡車的運動狀態(tài)，從而達到通過語音控制目的；但是，上述基于語音識別的控制方法存在使用不便、識別不準確的、系統(tǒng)設計缺乏人性化等諸多問題。

針對現(xiàn)有的語音控制方法精確度較低的問題，尚未提出有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種語音控制方法和裝置、平衡車控制方法和裝置與平衡車，以快速準確地獲得語音識別結果，進而根據(jù)該結果控制平衡車，提高平衡車控制的效率和精確度。

第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種語音控制方法，該方法由控制器執(zhí)行，該控制器與執(zhí)行器無線連接，該方法包括：通過語音采集裝置接收用戶發(fā)出的語音信號；根據(jù)預先設置的垃圾詞匯表，對語音信號進行過濾；其中，該垃圾詞匯表中保存了與目標識別關鍵詞無關的詞語；將過濾后的語音信號與預先設置的關鍵詞匯表中保存的目標識別關鍵詞進行比對，生成語音識別結果；其中，該語音識別結果中包括控制命令；從預先設置的命令碼列表中查找與控制命令對應的命令碼；將命令碼發(fā)送至執(zhí)行器，以使執(zhí)行器根據(jù)語音識別結果控制平衡車運動。

結合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，上述根據(jù)預先設置的垃圾詞匯表，對語音信號進行過濾包括：對語音信號進行分割，生成分割后的一個或多個語音單元；將分割后的一個或多個語音單元逐一與垃圾詞匯表中保存的詞語進行比對；如果比對成功，刪除語音單元。

第二方面，本發(fā)明實施例提供了一種平衡車控制方法，該方法由執(zhí)行器執(zhí)行，該執(zhí)行器與控制器無線連接，該方法包括：接收控制器發(fā)送的命令碼；通過陀螺儀獲取平衡車的運動狀態(tài)數(shù)據(jù)；根據(jù)運動狀態(tài)數(shù)據(jù)，生成與命令碼相對應的脈沖控制信號；將脈沖控制信號發(fā)送至電機驅(qū)動器，以使電機驅(qū)動器根據(jù)脈沖控制信號控制平衡車運動。

結合第二方面，本發(fā)明實施例提供了第二方面的第一種可能的實施方式，其中，上述接收控制器發(fā)送的命令碼之前，上述方法還包括：接收陀螺儀發(fā)送的平衡車的初始運動狀態(tài)數(shù)據(jù)；根據(jù)初始運動狀態(tài)數(shù)據(jù)，采用PID算法控制平衡車處于自平衡狀態(tài)。

第三方面，本發(fā)明實施例提供了一種語音控制裝置，該裝置設置于控制器，該控制器與執(zhí)行器無線連接，該裝置包括：信號接收模塊，用于通過語音采集裝置接收用戶發(fā)出的語音信號；信號過濾模塊，用于根據(jù)預先設置的垃圾詞匯表，對語音信號進行過濾；其中，該垃圾詞匯表中保存了與目標識別關鍵詞無關的詞語；比對模塊，用于將過濾后的語音信號與預先設置的關鍵詞匯表中保存的目標識別關鍵詞進行比對，生成語音識別結果；其中，該語音識別結果中包括控制命令；查找模塊，用于從預先設置的命令碼列表中查找與控制命令對應的命令碼；第一發(fā)送模塊，用于將命令碼發(fā)送至執(zhí)行器，以使執(zhí)行器根據(jù)語音識別結果控制平衡車運動。

結合第三方面，本發(fā)明實施例提供了第三方面的第一種可能的實施方式，其中，上述信號過濾模塊包括：信號分割單元，用于對語音信號進行分割，生成分割后的一個或多個語音單元；比對單元，用于將分割后的一個或多個語音單元逐一與垃圾詞匯表中保存的詞語進行比對；刪除單元，用于如果比對成功，刪除語音單元。

第四方面，本發(fā)明實施例提供了一種平衡車控制裝置，該裝置設置于執(zhí)行器，該執(zhí)行器與控制器無線連接，該裝置包括：命令碼接收模塊，用于接收控制器發(fā)送的命令碼；狀態(tài)數(shù)據(jù)獲取模塊，用于通過陀螺儀獲取平衡車的運動狀態(tài)數(shù)據(jù)；控制信號生成模塊，用于根據(jù)運動狀態(tài)數(shù)據(jù)，生成與命令碼相對應的脈沖控制信號；第二發(fā)送模塊，用于將脈沖控制信號發(fā)送至電機驅(qū)動器，以使電機驅(qū)動器根據(jù)脈沖控制信號控制平衡車運動。

結合第四方面，本發(fā)明實施例提供了第四方面的第一種可能的實施方式，其中，上述裝置還包括：狀態(tài)數(shù)據(jù)接收模塊，用于接收陀螺儀發(fā)送的平衡車的初始運動狀態(tài)數(shù)據(jù)；控制模塊，用于根據(jù)初始運動狀態(tài)數(shù)據(jù)，采用PID算法控制平衡車處于自平衡狀態(tài)。