分布式语音控制方法、系统、计算机设备和可读存储介质与流程

2021-01-28 12:01:19|

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本发明涉及智能语音控制技术领域，具体涉及分布式语音控制方法、系统、计算机设备和可读存储介质。

背景技术：

随着物联网技术的不断发展，在智能设备给人们带来便捷生活的同时，人们的控制习惯逐渐发生改变，语音技术的发展也逐渐代替遥控器和手动操作等传统控制方式，通过发送语音让家居环境达到舒适状态，让生活更便捷和智能。

但是现有技术中的语音控制设备都是相互独立的控制方法，并且需要在固定位置近距离采集用户的语音信号，给用户进行语音控制不同的智能设备带来不便，不能满足用户的实际需求。

技术实现要素：

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供的分布式语音控制方法、系统、计算机设备和可读存储介质，其解决了现有技术中语音控制设备都是相互独立的控制方法，并且需要在固定位置近距离采集用户的语音信号的问题，使用户在同一个位置进行不同智能设备的语音控制，提高了用户的体验感。

第一方面，本发明提供一种分布式语音控制方法，应用于分布式语音控制系统，所述语音控制系统包括多个用于采集目标语音信号的语音接收器和用于将所述目标语音信号转换成控制信息的语音控制器，所述方法包括：所述语音控制器为第一组网中的每个语音接收器分配网络地址和传输信号的目标地址；所述语音接收器在预设监测点采集目标语音信号；所述语音接收器根据所述目标地址，将所述目标语音信号发送到目标语音接收器，使所述目标语音信号传输到所述语音控制器；所述语音控制器将所述目标语音信号生成控制信息，并发送所述控制信息到目标受控设备，使所述目标受控设备进行相应操作的响应。

可选地，所述语音控制器将所述目标语音信号生成控制信息，并发送所述控制信息到目标受控设备，使所述目标受控设备进行相应操作的响应，包括：所述语音控制器根据所述目标语音信号，解析出语义文本信息；所述语音控制器将所述语义文本信息生成控制信息，所述控制信息包括目标受控设备信息和操作指令；判断在预设受控设备信息集中是否存在所述目标受控设备信息；当所述预设受控设备信息集中存在所述目标受控设备信息时，发送所述操作指令到所述目标受控设备，使所述目标受控设备进行相应操作的响应。

可选地，所述判断在预设受控设备信息集中是否存在所述目标受控设备信息之前，所述方法还包括：获取与所述语音控制器在第二组网中所有受控设备信息；将所述所有受控设备信息配置到所述预设受控设备信息集中；对每个受控设备配置相应的操作指令。

可选地，在所述语音控制器将所述目标语音信号生成控制信息，并发送所述控制信息到目标受控设备，使所述目标受控设备进行相应操作的响应之后，所述方法还包括：所述语音控制器接收所述目标受控设备发送的响应结果；所述语音控制器将所述响应结果发送到采集所述目标语音信号的语音接收器，使在所述语音接收器中通过播放语音或状态指示灯反馈所述响应结果。

可选地，所述语音接收器在预设监测点采集目标语音信号，包括：所述语音接收器在所述预设监测点采集第一语音信号；所述语音接收器对所述第一语音信号进行特性识别，判断所述第一语音信号中是否包括预设唤醒词；当所述第一语音信号中包括所述预设唤醒词时，在所述预设监测点采集第二语音信号；根据第一预设规则判断所述第二语音信号是否为有效语音；当所述第二语音信号为有效语音时，将所述第二语音信号作为所述目标语音信号。

可选地，当所述语音控制器在预设时间段内，接收到多个语音接收器发送的多个目标语音信号时，所述方法还包括：所述语音控制器对所述多个目标语音信号进行解析，得到多个目标语义文本信息；对所述多个目标语义文本信息进行语义相似度比较，获取到至少一个相似度值；当所述相似度值大于或等于预设阈值时，在所述多个目标语音信号中按照第二预设预设规则筛选出一个目标语音信号生成所述控制信息；当所述相似度值小于所述预设阈值时，将所述多个目标语音信号分别生成不同的控制信息。

可选地，所述第一组网包括通过蓝牙mesh技术进行无线组网或通过rola技术进行无线组网。

第二方面，本发明提供一种分布式语音控制系统，所述语音控制系统包括：多个语音接收器和语音控制器；所述语音控制器用于为第一组网中的每个语音接收器分配网络地址和传输信号的目标地址；所述语音接收器用于在预设监测点采集目标语音信号；所述语音接收器还用于根据所述目标地址，将所述目标语音信号发送到目标语音接收器，使所述目标语音信号传输到所述语音控制器；所述语音控制器还用于将所述目标语音信号生成控制信息，并发送所述控制信息到目标受控设备，使所述目标受控设备进行相应操作的响应。

第三方面，本发明提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：所述语音控制器为第一组网中的每个语音接收器分配网络地址和传输信号的目标地址；所述语音接收器在预设监测点采集目标语音信号；所述语音接收器根据所述目标地址，将所述目标语音信号发送到目标语音接收器，使所述目标语音信号传输到所述语音控制器；所述语音控制器将所述目标语音信号生成控制信息，并发送所述控制信息到目标受控设备，使所述目标受控设备进行相应操作的响应。

第四方面，本发明提供一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现实现以下步骤：所述语音控制器为第一组网中的每个语音接收器分配网络地址和传输信号的目标地址；所述语音接收器在预设监测点采集目标语音信号；所述语音接收器根据所述目标地址，将所述目标语音信号发送到目标语音接收器，使所述目标语音信号传输到所述语音控制器；所述语音控制器将所述目标语音信号生成控制信息，并发送所述控制信息到目标受控设备，使所述目标受控设备进行相应操作的响应。

本发明的工作原理为：

本发明通过在预设范围内布置多个用于采集目标语音信号的语音接收器，使多个语音接收器与用于将所述目标语音信号转换成控制信息的语音控制器在同一个组网中，当所述组网中任意一个语音接收器采集到语音信号时，将所述语音接收器将所述语音信号按照预设的传输规则在所述组网中进行传输，直到所述语音控制器接收到所述语音信号为止；所述语音控制器对接收到的语音信号进行解析，将所述语音信号中的目标受控设备信息和操作信息生成控制信息，将所述控制信息发送到所述目标受控设备中，使所述目标受控设备对所述控制信息中的操作指令进行响应。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、本发明通过语音控制器对多个受控设备进行统一的语音控制，解决了现有技术中语音控制设备都是相互独立的控制方法，提高了语音控制方法的实用性。

2、本发明通过设置多个语音接收器和语音控制器的组网，使得任意一个语音接收器接收到的语音信号都能传输到语音控制器中，可以实现用户不同位置发送语音信号都能被语音控制器接收到并进行相应的受控设备的控制，解决了现有技术中需要在固定位置近距离采集用户的语音信号的问题，使用户在同一个位置可以进行不同智能设备的语音控制，提高了用户的体验感。

附图说明

图1所示为本发明实施例提供的一种分布式语音控制方法的流程示意图；

图2所示为图1中步骤s104的具体流程示意图；

图3所示为本发明实施例提供的另一种分布式语音控制方法的流程示意图；

图4所示为本发明实施例提供的一种分布式语音控制系统的结构示意图；

图5所示为本发明实施例提供的又一种分布式语音控制方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例一

图1所示为本发明实施例提供的一种分布式语音控制方法的流程示意图；如图1所示，该分布式语音控制方法应用于分布式语音控制系统，所述语音控制系统包括多个用于采集目标语音信号的语音接收器和用于将所述目标语音信号转换成控制信息的语音控制器，所述方法具体包括以下步骤：

步骤s101，所述语音控制器为第一组网中的每个语音接收器分配网络地址和传输信号的目标地址。

具体地，在本实施例中所述第一组网包括通过蓝牙mesh技术进行无线组网或通过rola技术进行无线组网；蓝牙mesh是一种无线组网技术，其可以将一定距离内的节点进行无线网络连接并互相通信，基于此，在多个距离较远的监测点分别安装多个具备蓝牙mesh组网能力的语音接收器及具备蓝牙mesh组网能力的语音控制器进行组网并互相通信，当任意一个节点收集到语音信号后，通过组成的网络传输到语音控制器，语音控制器在收到语音信号后进行处理并作出响应。

rola通信技术的组网规则为：将多个带有rola通讯模块的语音接收器和所述语音控制设置在同一个工作频段，所述语音控制器为每个语音接收器设置唯一的网络地址和传输信号的下一个目标语音接收器的目标地址，并且组网中至少一个语音接收器的目标地址设置为所述语音控制器的网络地址，使在第一组网中任意语音接收器接收到的语音信号都能依次传输到所述语音控制器中。

步骤s102，所述语音接收器在预设监测点采集目标语音信号。

具体地，在本实施例中所述语音接收器在预设监测点采集目标语音信号具体包括：所述语音接收器在所述预设监测点采集第一语音信号；所述语音接收器对所述第一语音信号进行特性识别，判断所述第一语音信号中是否包括预设唤醒词；当所述第一语音信号中包括所述预设唤醒词时，在所述预设监测点采集第二语音信号；根据第一预设规则判断所述第二语音信号是否为有效语音；当所述第二语音信号为有效语音时，将所述第二语音信号作为所述目标语音信号。

需要说明的是，每个语音接收器在接收并传输语音信号时，需要对其进行唤醒，相当于语音接收器接收到预设唤醒词的语音后再对后续用户发送的语音进行接收并转发，避免出现误操作的问题出现。在本实施例中，当所述语音接收器获取到带有预设唤醒词的语音后，继续采集第二语音信号，根据获取语音时长、语音强度等规则对第二语音信号进行有效性判断，当判断出所述第二语音信号为有效语音时，将所述第二语音信号作为目标语音信号进行传输，当所述第二语音信号为无效语音时，不进行传输，并通过发送语音或者状态指示灯显示红色的方式提醒用户此语音为无效语音。

步骤s103，所述语音接收器根据所述目标地址，将所述目标语音信号发送到目标语音接收器，使所述目标语音信号传输到所述语音控制器。

具体地，在本实施例中，每个语音接收器中存储有自己的网络地址和传输信号的目标地址，因此当前语音接收器获取到目标语音信号时，会将目标语音信号和自己的网络地址一起打包成目标语音信号包发送到目标语音接收器中，所述目标语音接收器将接收到的目标语音信号包转发到下一个目标语音接收器中，直到所述目标语音信号包传输到所述语音控制器中，使所述语音控制器获取到目标语音信号和发送目标语音信号的网络地址。

步骤s104，所述语音控制器将所述目标语音信号生成控制信息，并发送所述控制信息到目标受控设备，使所述目标受控设备进行相应操作的响应。

具体地，所述语音控制器对接收到的目标语音信号信息解析，获取到用户想到控制的目标受控设备和对所述目标受控设备的操作信息，例如语音信息为“打开电视”，其中电视为目标受控设备，打开是对所述目标受控设备的操作信息，因此语音控制器将生成的控制信息发送到目标受控设备，使所述目标受控设备进行相应的操作响应。

本发明的工作原理为：

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

3、本发明通过语音控制器对多个受控设备进行统一的语音控制，解决了现有技术中语音控制设备都是相互独立的控制方法，提高了语音控制方法的实用性。

4、本发明通过设置多个语音接收器和语音控制器的组网，使得任意一个语音接收器接收到的语音信号都能传输到语音控制器中，可以实现用户不同位置发送语音信号都能被语音控制器接收到并进行相应的受控设备的控制，解决了现有技术中需要在固定位置近距离采集用户的语音信号的问题，使用户在同一个位置可以进行不同智能设备的语音控制，提高了用户的体验感。

实施例二

图2所示为图1中步骤s104的具体流程示意图；参照图2，所述步骤104，所述语音控制器将所述目标语音信号生成控制信息，并发送所述控制信息到目标受控设备，使所述目标受控设备进行相应操作的响应，具体包括如下步骤：

步骤s201，所述语音控制器根据所述目标语音信号，解析出语义文本信息。

步骤s202，所述语音控制器将所述语义文本信息生成控制信息，所述控制信息包括目标受控设备信息和操作指令。

步骤s203，判断在预设受控设备信息集中是否存在所述目标受控设备信息，当在所述预设受控设备信息集中不存在所述目标受控设备信息时执行步骤s204，当在所述预设受控设备信息集中存在所述目标受控设备信息时，执行步骤s205。

步骤s204，所述语音控制器发送判断结果到采集所述目标语音信号的语音接收器，使在所述语音接收器中通过播放语音或状态指示灯反馈所述判断结果。

步骤s205，发送所述操作指令到所述目标受控设备，使所述目标受控设备进行相应操作的响应。

步骤s206，所述语音控制器接收所述目标受控设备发送的响应结果。

步骤s207，所述语音控制器将所述响应结果发送到采集所述目标语音信号的语音接收器，使在所述语音接收器中通过播放语音或状态指示灯反馈所述响应结果。

需要说明的是，所述语音控制器根据自构词的分词法，将获取到的目标语音信号识别成相应的文本信息，再将所述文本信息解析出机器可以理解的语义信息，得到所述目标语音信号相匹配的语义文本信息。

在本实施例中，所述控制信息包括目标受控设备信息和操作指令，例如用户发出的语音为打开加湿器，因此经过解析生成的控制信息中包括加湿器的ip地址或者mac地址，还包括启动操作指令，语音控制器先根据控制信息中的受控设备信息，比例受控设备的id、mac地址等唯一表示身份的设备信息，查询所述目标受控设备是否存在预设的受控设备信息列表中，如果不存在受控设备的列表中表示所述语音控制器无权控制所述目标受控设备；当所述目标受控设备存在所述受控设备列表中，表示语音控制器有权控制所述受控设备；其中，所述预设受控设备信息集包括一个或者多个受控设备信息，也就是说一个语音控制器可以控制多个受控设备。

进一步地，当在所述预设受控设备信息集中不存在所述目标受控设备信息时，所述语音控制发送判断失败的信号到所述发送所述目标语音信号的语音接收器中，使所述语音接收器将所述判断识别的信号转换成相应的语音信息进行播放，或者通过不同颜色状态指示灯的闪亮达到提示用户的目的；当在所述预设受控设备信息集中存在所述目标受控设备信息时，所述语音控制器将生成的操作指令发送到目标受控设备中，使所述目标受控设备进行相应操作的响应，并且将接收到的所述目标受控设备发送的响应结果转发到所述语音接收器中，使在所述语音接收器中通过播放语音或状态指示灯反馈所述响应结果达到提示用户的目的。

实施例三

图3所示为本发明实施例提供的另一种分布式语音控制方法的流程示意图；如图3所示，当所述语音控制器在预设时间段内，接收到多个语音接收器发送的多个目标语音信号时，所述方法还具体包括以下步骤：

步骤s301，所述语音控制器对所述多个目标语音信号进行解析，得到多个目标语义文本信息。

步骤s302，对所述多个目标语义文本信息进行语义相似度比较，获取到至少一个相似度值。

步骤s303，当所述相似度值大于或等于预设阈值时，在所述多个目标语音信号中按照第二预设预设规则筛选出一个目标语音信号生成所述控制信息。

步骤s304，当所述相似度值小于所述预设阈值时，将所述多个目标语音信号分别生成不同的控制信息。

在实际应用中，用户发出语音信号时，可能会被相邻的多个语音接收器采集到，因此在语音控制器可能会在同一个时间段内收到多个语音接收器发送的多个目标语音信号；所述语音控制器会将多个目标语音信号进行语音文本的解析，得到多个目标语义文本信息，再对多个目标语义文本信息进行相似度对比，如果相似度较高的话表示多个目标语音信号为同一个语音信号，因此选择其中信号质量最佳的目标语音信号生成控制信息即可；当多个目标语义文本信息相似度较低的话表示多个目标语音信号为不同的语音信号，因此对每个目标语音信号都进行控制信息的生成。当然在多个目标语音信号中存在部分相似度高和部分相似度低的情况，分别对相似度高和相似度低的语音信号按照上述的原理进行控制信息生成即可，此处就不在赘述。

实施例四

本实施例提供一种分布式语音控制系统，所述语音控制系统包括：多个语音接收器和语音控制器；所述语音控制器用于为第一组网中的每个语音接收器分配网络地址和传输信号的目标地址；所述语音接收器用于在预设监测点采集目标语音信号；所述语音接收器还用于根据所述目标地址，将所述目标语音信号发送到目标语音接收器，使所述目标语音信号传输到所述语音控制器；所述语音控制器还用于将所述目标语音信号生成控制信息，并发送所述控制信息到目标受控设备，使所述目标受控设备进行相应操作的响应。

图4所示为本发明实施例提供的一种分布式语音控制系统的结构示意图，图5所示为本发明实施例提供的又一种分布式语音控制方法的流程示意图，结合图4和图5，本实施例中的语音控制器未智能语音音箱，具体工作过程为：

(1)将基于蓝牙mesh技术实现的语音接收器安装在需要接收语音的位置(墙壁，桌面等)并上电，上电后的接收器将不断向外发出组网消息直到组网成功。其中语音接收器由一个麦克风和一个指示灯组成，麦克风用来接收语音，指示灯用来与用户语音时互动。

(2)将基于蓝牙mesh技术实现的智能语音音箱放在客厅或其它位置上电并插上网线(或者在智能app中绑定并配置wifi网络)。根据出厂配置智能语音音箱自动扫描周边设备，并将搜索到的mesh语音接收器加入到mesh网络，同时其为网络中的每个接收器分配一个可唯一识别的网络地址作为消息传递目的地及来源的标识。

(3)蓝牙mesh语音接收器在收到智能语音音箱分配的接所有接收器及智能语音音箱网络地址等信息后，将其存储自己在自己的设备中，待后续通信使用。

(4)用户在语音接收器的位置通过出厂设定的唤醒词唤醒接收器，被唤醒的接收器绿灯亮，此时用户与接收器进行语音交流(比如对收集器说：放一首音乐)，交流结束后2秒后指示灯绿灯快闪，接收器将收集到的语音数据发送给智能语音音箱。如果语音太短或者声音太小，指示灯红灯快闪。

(5)智能语音音箱收到来至mesh网络中任意来源的语音数据，其通过对比语音的强度和收集时间对多个来源的语音进行筛选、处理，并对能够识别的语义进行响应(比如：放音乐、关灯等)，同时智能语音音箱会将响应成功或者失败的结果发送给语音来源的接收器。

(6)语音接收器收到智能语音音箱响应结果的数据后，失败则指示灯红灯快闪，成功则指示灯熄灭。由此完成一个基于蓝牙mesh组网的分布式智能语音音箱方案。

综上所述，用户在完成整套设备的正确安装后，在任意拥有语音接收器的房间，都可以同智能语音音箱交流，以此达到语音交流和控制全屋覆盖的效果。

在本发明的另一个实施例中，提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：所述语音控制器为第一组网中的每个语音接收器分配网络地址和传输信号的目标地址；所述语音接收器在预设监测点采集目标语音信号；所述语音接收器根据所述目标地址，将所述目标语音信号发送到目标语音接收器，使所述目标语音信号传输到所述语音控制器；所述语音控制器将所述目标语音信号生成控制信息，并发送所述控制信息到目标受控设备，使所述目标受控设备进行相应操作的响应。

在本发明的又一个实施例中，提供一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现实现以下步骤：所述语音控制器为第一组网中的每个语音接收器分配网络地址和传输信号的目标地址；所述语音接收器在预设监测点采集目标语音信号；所述语音接收器根据所述目标地址，将所述目标语音信号发送到目标语音接收器，使所述目标语音信号传输到所述语音控制器；所述语音控制器将所述目标语音信号生成控制信息，并发送所述控制信息到目标受控设备，使所述目标受控设备进行相应操作的响应。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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