专利名称：无线语音居家无障碍环境控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种控制技术，特别涉及一种无线语音居家无障碍环境控制系统。
背景技术：
无障碍设计(barrier free design)这个概念名称始见于1974年，是联合国组织提出的设计新主张。无障碍设计强调在科学技术高度发展的现代社会，一切有关人类衣食住行的公共空间环境以及各类建筑设施、设备的规划设计，都必须充分考虑具有不同程度生理伤残缺陷者和正常活动能力衰退者(如残疾人、老年人)群众的使用需求，配备能够应答、满足这些需求的服务功能与装置，营造一个充满爱与关怀、切实保障人类安全、方便、舒适的现代生活环境。无障碍设计的理想目标是“无障碍”。基于对人类行为、意识与动作反应的细致研究，致力于优化一切为人所用的物与环境的设计，在使用操作界面上清除那些让使用者感到困惑、困难的“障碍”(barrier)，为使用者提供最大可能的方便，这就是无障碍设计的基无障碍设计关注、重视残疾人、老年人的特殊需求，但它并非只是专为残疾人、老
年人群体的设计。它着力于开发人类“共用”的产品-能够应答、满足所有使用者需求
的产品。居家无障碍系统则是以住宅为平台，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化， 集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。
发明内容
本发明是针对的人们对居家环境的要求越来越高问题，提出了一种无线语音居家无障碍环境控制系统，将声音识别控制技术、无线信息传输技术、嵌入式移动计算技术相结合，将居家环境中的灯具、电控门、报警器、电视机等电器设备互联为一个系统，达到无障碍环境控制。本发明的技术方案为一种无线语音居家无障碍环境控制系统，包括便携式语音识别控制终端、无线网络节点系统、系统主控终端、被控器件接入模块，用户通过向便携式语音识别控制终端发出控制命令，通过控制终端内部的无线传输模块接入无线网络节点系统，被控器件接入模块通过模块内部的无线传输模块接入无线网络节点系统，无线网络节点系统将经过语音识别后得到的控制命令送入被控器件接入模块，被控器件接入模块接收并执行命令后，将执行信息通过无线网络节点系统反馈回系统主控终端以及便携式语音识别控制终端，便携式语音识别控制终端将反馈信息通过提示音告知用户；同时，系统主控终端将反馈信息在显示屏上显示。所述便携式语音识别控制终端包括语音处理模块和无线传输模块，终端即可佩戴在使用者身上，也可放置在居家环境中。所述无线网络节点系统由至少一个无线传输节点组成，任意无线传输节点至少和另外三个无线传输节点在有效传输距离内安装，无线传输节点分为四类，第一类是和语音识别控制模块相连的无线传输节点，和语音识别模块集成在一起，组成便携式语音识别控制终端，为用户节点；第二类是与系统主控模块集成在一起，组成系统主控终端，为主控节点；第三类是独立的无线传输节点，传输信息、数据，为中转节点；第四类是与被控器件结合在一起，为被控节点。所述系统主控终端包括显示屏、嵌入式主控系统和内置无线传输模块。所述被控器件接入模块包括被控器件接口、无线传输模块，被控器件接口接外部电器设备和电器开关。本发明的有益效果在于本发明无线语音居家无障碍环境控制系统，安装方便、成本较低、使用简单能够更好的满足家庭环境中常用设备的操作需求，如灯具、电控门、报警器、电视机等，为提高人们的生活质量提供一个有效的解决方案。
图1为本发明无线语音居家无障碍环境控制系统结构示意图2为本发明无线语音居家无障碍环境控制系统中便携式语音识别控制终端示意图； 图3为本发明无线语音居家无障碍环境控制系统中无线网络节点示意图； 图4为本发明无线语音居家无障碍环境控制系统中主控终端示意图； 图5为本发明无线语音居家无障碍环境控制系统中被控器件接入模块示意图。
具体实施例方式如图1所示无线语音居家无障碍环境控制系统结构示意图，包括便携式语音识别控制终端2、无线网络节点系统4、系统主控终端3、被控器件接入模块5四个主要部件。其中，用户1通过向便携式语音识别控制终端2说出控制命令控制接入系统的被控器件6。便携式语音识别控制终端2通过其内部的无线传输模块8接入无线网络节点系统4，向被控器件接入模块5发送控制经过语音识别后得到的命令。同样，被控器件接入模块5也通过内部的无线传输模块17接入无线网络节点系统4，接收控制命令并执行，同时，向系统主控终端3以及便携式语音识别控制终端2发送命令执行情况反馈。便携式语音识别控制终端2 通过得到的反馈信息发出提示音告诉用户命令是否执行成功以及被控设备的工作状态等； 同时，系统主控终端3通过得到的反馈信息，将被控设备的工作状态以可视化的形态显示在显示屏13上，使用户可以直观的看到设备当前状态。如图2所示，便携式语音识别控制终端2包括语音处理模块7、无线传输模块8。该终端即可以方便地佩戴在使用者身上，也可以放置在居家环境中。语音处理模块7可以接收使用者发出的语音命令，并对输入的命令进行识别处理，转化为相应的控制命令，通过无线传输模块8发送给环境中接入无线网络节点系统4的被控器件6。同时，该语音处理模块 7可以通过无线传输模块8接受命令，向使用者发出语音提示，告知使用者命令执行状况、 被控设备状况、时间等信息。语音提示命令的发起者可以是语音模块自身，也可以是无线网络节点系统4中的任何一个非中转节点11。语音识别模块7即可以依靠存储在系统内存中固定的命令模板来完成语音识别，也可以通过在初次使用时，由用户训练的个性化命令模板来完成语音识别，系统灵活性高。
无线网络节点系统4由一定数量(具体数量由环境的复杂程度决定，环境越复杂， 被控器件越多，所需的数量越大，反之则越小)的无线传输节点组成。任意无线传输节点至少和另外一个无线传输节点在有效传输距离内安装，即任意一个无线传输节点组成能够和另一个无线传输节点组成无障碍通信，传输数据。无线传输节点分为四类，如附图3所示， 其中，一类是和语音识别控制模块相连的无线传输节点，其和语音识别模块集成在一套子系统中，组成便携式语音识别控制终端，称为用户节点9 ；一类是与系统主控模块集成在一套子系统中，组成系统主控终端，称为主控节点10 ；—类是独立的无线传输节点，在系统中仅仅起到信息、数据传输的作用，称为中转节点11 ；一类是与被控器件结合在一起组成被控器件接入模块，称为被控节点12。在一套无线语音控制的居家无障碍系统中，用户节点9 存在一个以上，以供多个用户1对居家环境进行控制。中转接点11视环境复杂程度存在若干个。被控节点12视被控器件数量存在若干个，每一个被控器件接入模块5依据具体实例使用的MCU不同可以提供多个电源开关信号输出以控制多个灯具、报警器、电控门等；提供多路电平信号输出端口，控制多个电视、空调、洗衣机、电话等常用的具备一个以上操作动作的家电设备。无线网络节点系统4使得为与用户居家环境中的所有被控设备处于网络覆盖范围内，用户使用便携式语音识别控制终端2便可在网络覆盖范围内控制任何接入系统的被控器件6。如图4所示，系统主控终端3包括显示屏13、嵌入式主控系统14、无线传输模块 15。其作用是作为整个无线语音居家无障碍系统的主控终端，完成包括计算信号传输路径、 管理维护无线网络节点系统、显示被控设备运行状态、调控系统运行等任务。如图5所示，被控器件接入模块5包括被控器件接口 16、无线传输模块7。二者集成在一套子系统中，能够接收无线网络节点系统4向其发送的控制命令，也能向无线网络节点系统4发送设备状态信息、命令执行状况等反馈信息。被控器件接口 16能够提供向被控器件6提供电源开关接口控制器件电源通断，直接控制灯具开关、电控门开闭、报警器开关；能够提供电平信号输端口，接入电视、空调、洗衣机、电话等常用的具备一个以上操作动作的家电设备。综上所述，本发明具有如下优点系统操作方便，便携式语音识别控制终端可以挂于衣领，也可放置于环境中使用，日常操作无需动手，只需要说出响应语音命令即可；用户可以使用系统提供的命令模板来控制环境设备，也可以自己录制喜好的语音命令来控制； 被控器件数量无限制，通过增加被控器件接入模块数量即可增加被控器件数量；被控设备状态提示方式多样，包括视觉提示以及声音提示；本发明提供电源开关接口以及电平信号输端口，使可控的家用设备多样，包括常用的所有家电。
权利要求
1.一种无线语音居家无障碍环境控制系统，其特征在于，包括便携式语音识别控制终端、无线网络节点系统、系统主控终端、被控器件接入模块，用户通过向便携式语音识别控制终端发出控制命令，通过控制终端内部的无线传输模块接入无线网络节点系统，被控器件接入模块通过模块内部的无线传输模块接入无线网络节点系统，无线网络节点系统将经过语音识别后得到的控制命令送入被控器件接入模块，被控器件接入模块接收并执行命令后，将执行信息通过无线网络节点系统反馈回系统主控终端以及便携式语音识别控制终端，便携式语音识别控制终端将反馈信息通过提示音告知用户；同时，系统主控终端将反馈信息在显示屏上显示。
2.根据权利要求1所述无线语音居家无障碍环境控制系统，其特征在于，所述便携式语音识别控制终端包括语音处理模块和无线传输模块，终端即可佩戴在使用者身上，也可放置在居家环境中。
3.根据权利要求1所述无线语音居家无障碍环境控制系统，其特征在于，所述无线网络节点系统由至少三个无线传输节点组成，任意无线传输节点至少和另外一个无线传输节点在有效传输距离内安装，无线传输节点分为四类，第一类是和语音识别控制模块相连的无线传输节点，和语音识别模块集成在一起，组成便携式语音识别控制终端，为用户节点； 第二类是与系统主控模块集成在一起，组成系统主控终端，为主控节点；第三类是独立的无线传输节点，传输信息、数据，为中转节点；第四类是与被控器件结合在一起，为被控节点。
4.根据权利要求1所述无线语音居家无障碍环境控制系统，其特征在于，所述系统主控终端包括显示屏、嵌入式主控系统和内置无线传输模块。
5.根据权利要求1所述无线语音居家无障碍环境控制系统，其特征在于，所述被控器件接入模块包括被控器件接口、无线传输模块，被控器件接口接外部电器设备和电器开关。
全文摘要
本发明涉及一种无线语音居家无障碍环境控制系统，将声音识别控制技术、无线信息传输技术、嵌入式移动计算技术相结合，将居家环境中的灯具、电控门、报警器、电视机等电器设备通过无线网络节点互联为一个系统，达到无障碍环境控制。安装方便、成本较低、使用简单能够更好的满足家庭环境中常用设备的操作需求，如灯具、电控门、报警器、电视机等，为提高人们的生活质量提供一个有效的解决方案。
文档编号G05B19/042GK102332204SQ201110159498
公开日2012年1月25日 申请日期2011年6月15日 优先权日2011年6月15日
发明者喻洪流, 简卓, 范佳进, 董伦富, 顾余辉 申请人:上海理工大学