一种具有语音识别功能的智慧用电终端的制作方法

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1.本实用新型属于开关技术领域，具体涉及一种具有语音识别功能的智慧用电终端。

背景技术：

2.传统的用电终端，包括插座、空开、面板开关等，主要用于用户侧用电回路的开合控制和短路保护，保证用电回路和用电设备的日常控制和安全。
3.智慧用电终端，通常是在传统用电终端基础上集成了电量采集、通讯、人机交互等功能，集用电回路开合控制和负荷监测于一体。部分终端还配备显示屏和按键，用于人机交互，可以很方便实现用户侧用电回路的状态信息监测。部分终端还配备远程通信模块，实现远程监控，为用户提供了极大的便利。
4.在实际使用中，智慧用电终端因其功能强大受到了用户的广泛欢迎。但是，现有用电终端大都需要用户手动操作来实现交互，如果用户没有随手关闭电源的习惯，将会造成电能的浪费，同时用户湿手操作时还存在安全隐患。
5.为此，出现了声控开关，可以在接收到声源信号后实行对用电设备通电的控制。然而，此种方式容易造成误判。为解决误判问题，出现了具有语音识别功能的智慧用电终端，但是，现有智慧用电终端，对是否正确识别到语音信号没有反馈。此外，语音识别对声学环境和发声距离要求较高，难以满足在日常噪音环境下的控制需求。
6.此外，现有智慧用电终端的功能也不全面。

技术实现要素：

7.本实用新型针对现有智慧用电终端不能对是否正确识别到语音信号作出提示的不足，提供一种具有语音识别功能的智慧用电终端，当正确识别到语音信息后发出提示。
8.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种具有语音识别功能的智慧用电终端，所述具有语音识别功能的智慧用电终端包括：
9.控制器；
10.继电开关模块，所述继电开关模块受控于所述控制器；
11.语音模块，所述语音模块与所述控制器通信连接；
12.音频模块，所述音频模块与所述控制器通信连接；
13.其中，所述语音模块采集、识别语音信息并将识别到的信息发送给控制器，所述控制器根据接收到的信息指令所述继电开关模块和所述音频模块工作。
14.本实用新型的具有语音识别功能的智慧用电终端，具有控制器、继电开关模块、语音模块和音频模块，当用户发出语音指令，语音模块采集并识别语音指令，控制器根据该语音指令指示继电开关模块动作的同时或之后，指令音频模块工作，提示用户已接收到和/或完成相应操作。
15.作为改进，所述语音模块包括语音采集模块、语音处理模块和语音匹配模块，所述
语音采集模块获取用户的语音信息并发送给所述语音处理模块，所述语音处理模块识别接收到的语音信息并发送给所述语音匹配模块，所述语音匹配模块将接收到的语音信息进行匹配。
16.作为改进，所述语音模块还包括模型训练模块，当所述语音处理模块未能识别收到的语音信息时，将未能识别的语音信息发送给所述模型训练模块进行二次处理，二次处理后的信息再发送至所述语音匹配模块。
17.作为改进，所述语音模块包括语音存储模块，所述语音存储模块中存储预先输入的语音信息，所述语音匹配模块将接收到的信息与所述语音存储模块中存储的语音信息进行匹配。语音存储模块中可以预先存储相关语音信息，从而当用户发出相应语音指令时，识别准确率更高。
18.作为改进，所述具有语音识别功能的智慧用电终端包括交互模块，所述交互模块采集用户与相应命令对应的语音信息。
19.作为改进，所述语音采集模块包括含两个麦克风的语音拾取装置，所述语音采集模块将拾取的两个语音信号耦合为一个信号后发送给所述语音处理模块。
20.作为改进，所述具有语音识别功能的智慧用电终端还包括受控于所述控制器的指示灯。当继电开关断开或者接通时，分别显示不同颜，以提示用户。
21.作为改进，所述具有语音识别功能的智慧用电终端还包括与所述控制器通信连接的wi-fi模块。
22.作为改进，所述具有语音识别功能的智慧用电终端还包括交流信号采集转换模块，所述交流信号采集转换模块包括电流互感器、降压电路、多路选择器、数据采集变送器、 ad转换电路、光电隔离电路，所述交流信号采集转换模块将回路中的交流信号转换成直流信号，通过光电隔离电路将采集到的数字信号传送给所述控制器。
23.作为改进，所述具有语音识别功能的智慧用电终端还包括与所述控制器通信连接的存储模块。
24.作为改进，所述具有语音识别功能的智慧用电终端还包括电源模块，所述电源模块将交流电转换为直流电，所述电源模块向所述智慧用电终端供电。
25.本实用新型的具有语音识别功能的智慧用电终端的有益效果是：具有控制器、继电开关模块、语音模块和音频模块，当用户发出语音指令，语音模块采集并识别语音指令，控制器根据该语音指令指示继电开关模块动作的同时或之后，指令音频模块工作，提示用户已接收到和/或完成相应操作。
附图说明
26.图1是本实用新型实施例一的具有语音识别功能的智慧用电终端的结构框图。
27.图2是本实用新型实施例一的具有语音识别功能的智慧用电终端的语音采集模块的结构框图。
具体实施方式
28.下面结合本发明创造实施例的附图，对本发明创造实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明创造的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，
本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，都属于本发明创造的保护范围。
29.参见图1和图2，本实用新型的一种具有语音识别功能的智慧用电终端，所述具有语音识别功能的智慧用电终端包括：
30.控制器；
31.继电开关模块，所述继电开关模块受控于所述控制器；
32.语音模块，所述语音模块与所述控制器通信连接；
33.音频模块，所述音频模块与所述控制器通信连接；
34.其中，所述语音模块采集、识别语音信息并将识别到的信息发送给控制器，所述控制器根据接收到的信息指令所述继电开关模块和所述音频模块工作。
35.本实用新型的具有语音识别功能的智慧用电终端，具有控制器、继电开关模块、语音模块和音频模块，当用户发出语音指令，语音模块采集并识别语音指令，控制器根据该语音指令指示继电开关模块动作的同时或之后，指令音频模块工作，提示用户已接收到和/或完成相应操作。
36.实施例一
37.参见图1和图2，本实用新型实施例一的一种具有语音识别功能的智慧用电终端，所述具有语音识别功能的智慧用电终端包括：
38.控制器；
39.继电开关模块，所述继电开关模块受控于所述控制器；
40.语音模块，所述语音模块与所述控制器通信连接；
41.音频模块，所述音频模块与所述控制器通信连接；
42.其中，所述语音模块采集、识别语音信息并将识别到的信息发送给控制器，所述控制器根据接收到的信息指令所述继电开关模块和所述音频模块工作。
43.本实施例中，继电开关模块主要用于控制家用电器如空调、灯具等。
44.本实施例中，还包括与控制器通信连接的看门狗监控芯片。
45.本实施例中，控制器为嵌入式控制器。
46.本实施例中，音频模块对嵌入式控制器发送过来的音频信息向用户发出告警或者语音播报，以达到与用户交流或确认指令的目的。
47.本实施例中，所述语音模块包括语音采集模块、语音处理模块和语音匹配模块，所述语音采集模块获取用户的语音信息并发送给所述语音处理模块，所述语音处理模块识别接收到的语音信息并发送给所述语音匹配模块，所述语音匹配模块将接收到的语音信息进行匹配。本实施中，语音处理模块截取语音片段进行语音匹配，若语音片段与语音存储模块中的数据匹配，则语音识别模块进行完整语音过程的获取，将识别的语音发送到嵌入式控制器，由嵌入式控制器控制音频模块进行语音输出。
48.本实施例中，所述语音模块还包括模型训练模块，当所述语音处理模块未能识别收到的语音信息时，将未能识别的语音信息发送给所述模型训练模块进行二次处理，二次处理后的信息再发送至所述语音匹配模块。
49.本实施例中，所述语音模块包括语音存储模块，所述语音存储模块中存储预先输入的语音信息，所述语音匹配模块将接收到的信息与所述语音存储模块中存储的语音信息
进行匹配。语音存储模块中可以预先存储相关语音信息，从而当用户发出相应语音指令时，识别准确率更高。
50.本实施例中，所述具有语音识别功能的智慧用电终端包括交互模块，所述交互模块采集用户与相应命令对应的语音信息。如开灯、关灯等。为减少或防止误操作，还可以设置激活语如听我号令、嘛哩嘛哩哄等，当收到激活语时，控制器指令音频模块发出反馈如等候您的指示，此时用户发出开灯、关灯语音，控制器接收到相应信号后才指令继电开关模块动作。
51.本实施例中，所述语音采集模块包括含两个麦克风的语音拾取装置，所述语音采集模块将拾取的两个语音信号耦合为一个信号后发送给所述语音处理模块。语音采集模块还包括系统级芯片(soc，system on chip)及其外围电路、ac-dc电路。其中，ac-dc 电路将200v交流电转换为5v直流电为系统级芯片供电。
52.本实施例中，语音模块包括语音采集模块、语音处理模块、语音匹配模块、语音识别模块、知识处理模块、语音存储模块和模型训练模块，语音采集模块采集用户语音，语音处理模块截取语音片段，将截取的语音片段与语音存储模块中的数据匹配，若匹配，则语音识别模块进行完整语音的获取，并结合知识处理模块，将识别的语音发送到嵌入式控制器；若语音处理模块截取的语音片段与语音存储模块中的数据不匹配，那么语音处理模块将截取的语音片段发送到模型训练模块，在模型训练模块中将语音片段进行二次处理，然后将二次处理后的语音片段与语音存储模块中的数据匹配，再进行以上步骤。其中，知识处理模块建立语音与命令间的关联如“好热啊”对应“开空调”。
53.本实施例中，所述具有语音识别功能的智慧用电终端还包括与所述控制器通信连接的wi-fi模块。wi-fi模块是智慧用电终端与上位机进行通讯的桥梁，wi-fi模块采用的是mt7628n芯片，通过管脚sel、sclk、mosi、miso与嵌入式控制器的管脚连接。当嵌入式控制器将采集到的信号分析处理完毕之后，根据用户的配置，将处理结果进行周期上报或者变化较大时自行上报，也可以根据用户的需求进行实时上报等。通过wi-fi 模块上报给上位机的参数有电量参数包括电流、电压、电量、功率以及触点温度等，以及控制参数包括过压阈值、欠压阈值、过流阈值以及采样频率等。
54.本实施例中，继电开关模块的功能是控制智慧用电终端回路的通断，它串联在智慧用电终端的用电回路上。继电开关模块与嵌入式控制器的io口连接，当嵌入式控制器将采集到的信号分析处理完毕之后，通过与用户配置的控制参数进行比对，根据比对结果来决定继电开关模块的断开或者关闭。
55.本实施例中，所述具有语音识别功能的智慧用电终端还包括交流信号采集转换模块，所述交流信号采集转换模块包括电流互感器、降压电路、多路选择器mux、数据采集变送器、ad转换电路、光电隔离电路，所述交流信号采集转换模块将回路中的交流信号转换成直流信号，通过光电隔离电路将采集到的数字信号传送给所述控制器。通过电流互感器和降压电路，将回路中的电流信号和电压信号传送到多路选择器中，多路选择器上对应设置有一个数据采集变送器采集相应信号，并通过采集通道上相应设置的电流 /电压转换电路将电流信号转换成电压信号，多路选择器的输出端连入a/d转换电路的输入端，然后通过ad转换电路将模拟信号转变成数字信号，再通过光电隔离电路传送给嵌入式控制器，嵌入式控制器经过处理后通过can总线将采集到的模拟信号以数字信号的形式发送出去。
56.本实施例中，所述具有语音识别功能的智慧用电终端还包括与所述控制器通信连接的存储模块。存储模块是存储智慧用电终端采集的电量参数以及用户配置的控制参数，它与嵌入式控制器通过i2c协议通讯连接，即便智慧用电终端断电也不会丢失数据。采集的电量参数包括电流、电压、电量、功率以及触点温度等，配置的控制参数包括过压阈值、欠压阈值、过流阈值以及采样频率等。
57.本实施例中，所述具有语音识别功能的智慧用电终端还包括电源模块，所述电源模块将交流电转换为直流电，所述电源模块向所述智慧用电终端供电。电源模块可将 ac220v转换为dc3.3v/5v，为交流信号采集转换模块、嵌入式控制器、继电开关模块提供工作电源。
58.本实施例中，嵌入式控制器是智慧用电终端的核心，它控制着智慧用电终端的其它各个模块的有序运行。嵌入式控制器接收交流信号采集转换模块通过光隔离电路传送过来的数字信号，然后将其分析处理，并将处理好的信息分别传送到存储模块进行存储，传送到继电器开关模块进行用电终端的开关控制，通过wi-fi模块将电量信息上传给上位机，传送到音频模块向用户发出告警或者语音播报。
59.本实施例中，嵌入式控制器根据来自交流信号采集转换模块的信号自主控制继电开关模块，以保证用电安全。嵌入式控制器还根据语音模块接收到的用户语音，控制继电开关模块。
60.本实施例中，语音识别控制过程如下：
61.首先，语音采集。当检测到有语音输入时，嵌入式控制器控制语音采集模块获取用户的语音信息。在语音采集模块中，包含由两个麦克风组成的语音拾取装置，用来拾取语音命令。拾取的两个语音信号耦合为一个信号之后，语音采集模块将耦合后的信号发送给语音处理模块。
62.其次，语音处理。语音处理模块接收到语音采集模块发送过来的信号后进行语音处理。语音处理模块截取语音片段进行语音匹配，若语音片段与语音存储模块中的数据匹配，则语音识别模块进行完整语音的获取，并结合知识处理模块，将识别的语音发送到嵌入式控制器，由嵌入式控制器控制音频模块进行语音输出。若语音处理模块截取的语音片段与语音存储模块中的数据不匹配，那么语音处理模块将截取的语音片段发送到模型训练模块，在模型训练模块中将语音片段进行二次处理，然后将二次处理后的语音片段与语音存储模块中的数据匹配，再进行以上步骤。
63.最后，语音输出。语音输出是将识别的语音片段通过嵌入式控制器转换之后，嵌入式控制器执行相应命令并通过音频模块输出语音。如果语音控制命令中包含参数设置 (如30分钟后关闭)，那么嵌入式控制器将控制更改参数，并将更改好后的控制参数发送到存储模块进行保存，并通过wi-fi模块主动上传到上位机中。
64.本实用新型实施例一的具有语音识别功能的智慧用电终端的有益效果是：具有控制器、继电开关模块、语音模块和音频模块，当用户发出语音指令，语音模块采集并识别语音指令，控制器根据该语音指令指示继电开关模块动作的同时或之后，指令音频模块工作，提示用户已接收到和/或完成相应操作；通过语音模块可以向用户告警或者语音播报；具有交流信号采集转换模块，可以根据来自交流信号采集转换模块的信号自主控制继电开关模块，保证用电安全；将各个模块集成在一起，可进行用电参数计量、用电保护、用电控制等；
通过wi-fi模块，可将用电信息上传或者接收上位机的命令。
65.以上所述，仅为本发明创造的具体实施方式，但本发明创造的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明创造包括但不限于上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明创造的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

技术特征：

1.一种具有语音识别功能的智慧用电终端，其特征在于：所述具有语音识别功能的智慧用电终端包括：控制器；继电开关模块，所述继电开关模块受控于所述控制器；语音模块，所述语音模块与所述控制器通信连接；音频模块，所述音频模块与所述控制器通信连接；其中，所述语音模块采集、识别语音信息并将识别到的信息发送给控制器，所述控制器根据接收到的信息指令所述继电开关模块和所述音频模块工作。2.根据权利要求1所述的一种具有语音识别功能的智慧用电终端，其特征在于：所述语音模块包括语音采集模块、语音处理模块和语音匹配模块，所述语音采集模块获取用户的语音信息并发送给所述语音处理模块，所述语音处理模块识别接收到的语音信息并发送给所述语音匹配模块，所述语音匹配模块将接收到的语音信息进行匹配。3.根据权利要求2所述的一种具有语音识别功能的智慧用电终端，其特征在于：所述语音模块包括语音存储模块，所述语音存储模块中存储预先输入的语音信息，所述语音匹配模块将接收到的信息与所述语音存储模块中存储的语音信息进行匹配。4.根据权利要求3所述的一种具有语音识别功能的智慧用电终端，其特征在于：所述具有语音识别功能的智慧用电终端包括交互模块。5.根据权利要求2所述的一种具有语音识别功能的智慧用电终端，其特征在于：所述语音采集模块包括含两个麦克风的语音拾取装置，所述语音采集模块将拾取的两个语音信号耦合为一个信号后发送给所述语音处理模块。6.根据权利要求1所述的一种具有语音识别功能的智慧用电终端，其特征在于：所述具有语音识别功能的智慧用电终端还包括受控于所述控制器的指示灯。7.根据权利要求1所述的一种具有语音识别功能的智慧用电终端，其特征在于：所述具有语音识别功能的智慧用电终端还包括与所述控制器通信连接的wi-fi模块。8.根据权利要求1所述的一种具有语音识别功能的智慧用电终端，其特征在于：所述具有语音识别功能的智慧用电终端还包括交流信号采集转换模块，所述交流信号采集转换模块包括电流互感器、降压电路、多路选择器、数据采集变送器、ad转换电路、光电隔离电路，所述交流信号采集转换模块将回路中的交流信号转换成直流信号，通过光电隔离电路将采集到的数字信号传送给所述控制器。9.根据权利要求1所述的一种具有语音识别功能的智慧用电终端，其特征在于：所述具有语音识别功能的智慧用电终端还包括与所述控制器通信连接的存储模块；所述具有语音识别功能的智慧用电终端还包括电源模块，所述电源模块将交流电转换为直流电，所述电源模块向所述智慧用电终端供电。

技术总结

本实用新型属于开关技术领域，具体涉及一种具有语音识别功能的智慧用电终端。针对现有智慧用电终端不能对是否正确识别到语音信号作出提示的不足，本实用新型采用如下技术方案：一种具有语音识别功能的智慧用电终端，包括：控制器；继电开关模块；语音模块；音频模块；其中，所述语音采集模块采集、识别语音信息并将识别到的信息发送给控制器，所述控制器根据接收到的信息指令所述继电开关模块和所述音频模块工作。本实用新型的有益效果是：当用户发出语音指令，语音模块采集并识别语音指令，控制器根据该语音指令指示继电开关模块动作的同时或之后，指令音频模块工作，提示用户已接收到和/或完成相应操作。接收到和/或完成相应操作。接收到和/或完成相应操作。