避免智能交互设备非法采集信息的装置的制作方法

本申请涉及智能设备技术领域，具体涉及一种避免智能交互设备非法采集信息的装置。

背景技术：

诸如智能音箱等智能交互设备已经在家庭、办公等应用场景得到应用。以智能音箱为例，用户可以通过声音交互的方式触发智能音箱完成指定的动作。具体的：用户发出的声音被智能音箱的拾音器接收而转换为音频信息，智能音箱的语音识别模块对音频信息进行处理；如果语音识别模块获得唤醒词后则唤醒后续处理模块对音频信息进行处理，拾音器获得的音频信息会持续地发送给后续模块；如果语音识别模块没有检测到唤醒词，则丢弃音频信息。

正常情况下，例如用户在进行私密对话过程中，一般会控制智能音箱处在休眠状态，以避免隐私信息泄露。但是，在智能音箱感染木马病毒等非正常情况下，用户通过声音控制智能音箱休眠的方法可能失效，智能音箱的后续处理可能一直处在隐秘工作状态，获取拾音器生成的语音信息音频信息，并不通过音箱向用户反馈相应的信息(也就是智能音箱出现假休眠状态)；如此，智能音箱成为了非法监视用户、获取用户隐私信息的工具。

技术实现要素：

本申请提供一种避免智能交互设备非法采集信息的装置，以利用此装置配合智能交互设备使用，在智能交互设备被设定为休眠状态时阻断采集有效环境信号的功能，同时又能够避免对用户唤醒智能交互设备造成影响。

本申请提供一种避免智能交互设备非法采集信息的装置，其中，所述智能交互设备包括第一采集部件；

所述装置包括第二采集部件、处理单元和阻断执行组件；其中，

所述第二采集部件用于将采集的环境信号转换为待处理信号；

所述处理单元用于对所述待处理信号进行分析处理，以及判断所述待处理信号中是否包含唤醒指令信息；

所述阻断执行组件用于在所述待处理信号中包含唤醒指令信息的情况下，停止对所述第一采集部件采集环境信号的阻断。

在一具体实施应用中，所述处理单元还用于判定所述待处理信号中是否包含休眠指令信息；

所述阻断控制部件还用于在所述待处理信号中包含休眠指令信息的情况下，阻断所述第一采集部件对环境信号的采集。

在一具体实施应用中，所述阻断控制部件包括密封口盖和驱动机构；

所述驱动机构驱动所述密封口盖盖合所述第一采集部件，而阻断所述第一采集部件对环境信号的采集；

所述驱动机构驱动所述密封口盖打开，而停止对所述第一采集部件采集环境信号的阻断。

在一具体实施应用中，所述第一采集部件和所述第二采集部件均包括拾音器；所述环境信号为音频信号；

所述阻断执行组件包括噪声信号发生器和扬声器；

所述扬声器位于所述密封口盖内；

所述阻断所述第一采集部件对环境信号的采集，包括：所述噪声信号发生器产生白噪声信号，并将所述白噪声信号发送给所述扬声器，以使所述扬声器向所述第一采集部件播放白噪声。

在一具体实施应用中，所述噪声信号发生器产生的白噪声信号为随机白噪声信号。

在一具体实施应用中，在所述待处理信号中包含唤醒指令信息的情况下，所述扬声器还用于向所述第一采集部件播放所述音频信号。

在一具体实施应用中，在所述待处理信号中包含唤醒指令信息的情况下，所述扬声器向所述第一采集部件播放所述环境信号后，所述驱动机构驱动所述密封口盖打开。

在一具体实施应用中，所述第一采集部件和所述第二采集部件均包括图像传感器；所述环境信号为图像信号；

所述装置包括图像显示部件；

所述图像显示部件设置在所述密封口盖的内侧，用于在所述待处理信号中包含唤醒指令信息的情况下，向所述第一采集部件输出所述图像信号。

在一具体实施应用中，所述第一采集部件和所述第二采集部件均包括拾音器；所述环境信号为音频信号；

所述阻断执行组件包括噪声信号发生器和扬声器；

所述阻断所述第一采集部件对环境信号的采集，包括：所述噪声信号发生器产生白噪声信号，并将所述白噪声信号发送给所述扬声器，以使所述扬声器向所述第一采集部件播放白噪声。

在一具体实施应用中，在所述待处理信号中包含唤醒指令信息的情况下，所述扬声器还用于向所述第一采集部件播放所述环境信号。

本申请提供的避免智能交互设备非法采集信息的装置，具有独立于智能交互设备的第二采集部件和处理单元，能够对环境信号进行处理和分析。在第二采集部件采集到环境信号而生成待处理信号、处理单元对待处理信号处理确定其中具有唤醒指令信息后，阻断执行组件停止对第一采集部件采集环境信号的阻断，使得智能交互设备的第一采集部件可以采集环境信号而作为输入，而进入唤醒状态以及进行后续智能交互的状态。采用前述装置和智能交互设备配合，能够从根本上兼顾避免智能交互设备非法采集信息和不改变用户使用智能交互设备习惯，避免影响用户唤醒智能交互设备。

附图说明

图1是一提供的避免智能交互设备非法采集信息的装置的结构示意图；

图2是另一提供的避免智能交互设备非法采集信息的装置的结构示意图；

图3是再一实施例提供的避免智能交互设备非法采集信息的装置的结构示意图；

其中：11-第二采集部件，12-处理单元，13-阻断执行组件，131-密封口盖，132-驱动机构，133-噪声信号发生器，134-扬声器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

在对本申请提供的避免智能交互设备非法采集信息的装置进行介绍前，首先基于现有智能交互设备的结构，对智能交互设备可能成为非法监视用户、获取用户隐私信息的工具的原因做一分析。以下以智能音箱为例。

当前，智能音箱包括主控板、拾音器、扬声器134和无线信号发射器，其中主控板又包括主板、处理单元12和存储器等部件，主板中的处理单元12可以通过总线或者其他类型的信号线与拾音器、扬声器134连接，并且主板处理单元12运行诸如android操作系统时，可以分配拾音器、扬声器134的使用权限。

正视因为拾音器、扬声器134和无线信号发射器能够被操作系统直接控制，当智能音箱操作系统被植入木马病毒时，木马病毒可以通过系统非法获取对拾音器、无线信号发射器和扬声器134的管理权限，继而使智能音箱处在隐秘操作状态，利用扬声器134获取携带用户隐私信息的信号、利用无线信号发射器传输携带用户隐私信息的信号。

针对前述情况，本申请的申请人考虑，在智能音箱已经定型(比方说用户已经购买了智能音箱)，无法绝对避免智能音箱被非法控制的情况下，通过阻断拾音器等采集部件对智能音箱周围环境信号的获取，可以从根本上避免智能交互设备获取用户的隐私信息。同时，又需要考虑用户使用智能音箱时的体验，在用户发出触发智能音箱唤醒工作的声音(或者声音信号)时，智能音箱可以被自动唤醒。

综合以上考虑，本申请的申请人提出了下述避免智能交互设备非法采集信息的装置，这一装置与智能交互设备配套使用，可以兼顾前述的隐私保护和用户体验。

在介绍本申请实施例提供的避免智能交互设备非法采集信息的装置(以下简称装置)前，首先对智能交互设备的中的部件以命名，以使能够区分智能交互设备和本申请实施例提供的装置。

智能交互设备包括第一采集部件、输出部件和信息处理部件；其中，第一采集部件仅用于指称智能交互设备中的采集部件，用于使其与实施例提供装置中的采集部件区分，并不代表智能交互设备还可以除第一采集部件外的其他采集部件。

图1是一提供的避免智能交互设备非法采集信息的装置的结构示意图。如图1所示，装置包括第二采集部件11、处理单元12和阻断执行组件13。

第二采集部件11与智能交互设备中的第一采集部件具有类似的结构、相同的功能，能够采集环境信号，并将环境信号转换为待处理信号。

实际产品应用中，根据智能交互设备交互类型的不同，前述的第一采集部件和第二采集部件11的具体类型也就不同。

例如，在交互类型为语音交互、环境信号为声音信号的情况下，第一采集部件和第二采集部件11均为拾音器；在交互类型为动作交互、环境信号为光信号的情况下，第一采集部件和第二采集部件11均为图像传感器(可能是可见光段的图像传感器，也可以是红外光段或其他波段的图像传感器)。

具体应用中，第二采集部件11将环境信号转换生成的待处理信号可以是模拟信号，也可以是数字信号。考虑到现有数字信号传感器已经被广泛使用，优选采用具有模数转换功能的传感器作为前述的第二采集部件11。

处理单元12用于对待处理信号进行分析处理，以及判断待处理信号中是否包含唤醒指令信息。

在前述第二采集部件11包括拾音器的情况下，待处理信号包括音频信息的信号。对应的，处理单元12对待处理信号进行分析处理可能包括以下的处理动作：(1)识别出待处理信号中语音段的起始位置。(2)对待处理信号进行降噪处理，提高信噪比，以避免环境信号中出现的诸如空调声音等白噪声对人声信号识别的干扰。(3)在第二采集部件11数量为多个的情况下，对各个第二采集部件11生成的待处理信号进行去混响处理，避免造成对环境信号进行识别时多个第二采集部件11采集的待处理信号出现语音叠加问题。(4)对待处理信号中的语音识别，获取语音信息。

在前述第二采集部件11包括图像传感器的情况下，待处理信号包括图像信号，对应的，处理单元12对待处理信号进行分析处理可能包括以下步骤：(1)图像降噪，以增加图像对比度，获得图像信号中的轮廓信息。(2)在第二采集部件11为多个的情况下，实现多个第二采集部件11采集的图像信息的融合；例如两个第二采集部件11获得图像的拼接。(3)对待处理信号进行识别，确定用户的动作信息。其中，用户的动作信息可能使多个静止动作组合形成的连续动作信息。

在对待处理信息进行处理后，处理单元12还用于识别待处理信号包含的信息中是否包含唤醒指令信息。

在智能交互设备为智能音箱的情况下，唤醒指令信息可以为对应的智能音箱的名称。例如：如果与本装置配套使用的智能交互设备为叮咚音箱，唤醒指令信息为“叮咚叮咚”对应的音频信息；如果与本装置配套使用的智能交互设备为若琪音箱，则相应唤醒指令信息为“若琪”对应的音频信息

在智能交互设备中的第二采集部件11为图像采集部件的情况下，唤醒指令信息则可以是用户特定的动作，例如可以是盲文手语的对应“唤醒”的动作。

阻断执行组件13用于在待处理信号中包含唤醒指令信息的情况下，停止对智能交互设备中第一采集部件采集环境信号的阻断。

在待处理信号中包含唤醒指令信息的情况下，阻断执行组件13停止对第一采集部件采集环境信号的阻断，可以推知，在此之前，阻断执行组件13处在阻断执行状态，一直限制第一采集部件采集环境信号。

结合前述对装置的结构描述可知，本申请实施例提供的装置独立于智能交互设备设置，并且装置本身具有独立的第二采集部件11和处理单元12，能够对环境信号进行处理和分析。在第二采集部件11采集到环境信号而生成待处理信号、处理单元12对待处理信号处理确定其中具有唤醒指令信息后，阻断执行组件13停止对第一采集部件采集环境信号的阻断，使得智能交互设备的第一采集部件可以采集环境信号而作为输入，而进入唤醒状态以及进行后续智能交互的状态。

前述停止对第一采集部件采集环境信号的阻断操作也是由用户发出的动作(对应第一采集部件采集的图像信号)或者语音(对应第一采集部件采集的语音信号)，用户的操作近似于与智能交互设备的交互，无需用户专门操作特定的开关，满足了用户对交互功能的需求。即，采用前述装置和智能交互设备配合，能够从根本上兼顾避免智能交互设备非法采集信息和不改变用户使用智能交互设备习惯，最大化地提高了可用度。

应当注意，前述装置仍然可能具有诸如无线信号发射器等部件；但是无线信号发射器在正常应用条件下可以处于关闭状态，而只有用户需要更新其中的信息处理算法和识别算法时才开启；或者，前述装置中操作系统进行了通信的时间和信息严格受控，例如仅能在特定的时间或者远程终端具有识别秘钥的情况下才能够对其中的信息处理算法和识别算法进行处理。

在本申请的一些实施例中，前述的处理单元12还用于判定待处理信号中是否包含休眠指令信息。

在待处理信号中包含休眠指令信息的情况下，阻断控制部件阻断第一采集部件对环境信号的采集。具体应用中，阻断控制部件可以在确定包含休眠指令信息一段时间后，再阻断第一采集部件对环境信号的采集，或者接收到多次休眠指令信息后，才阻断第一采集部件对环境信号的采集。

如此，当用户确定需要使智能交互设备进入休眠状态时，装置能够主动地再次阻断第一采集部件对环境信号的采集，以避免随后智能交互设备非法开启而偷取用户的隐私信息。

图2是另一提供的避免智能交互设备非法采集信息的装置的结构示意图。如图2所示，在一种可选的方式中，阻断控制部件可以通过物理隔断的方式限制第一采集部件采集环境信号。具体的，阻断控制部件包括密封口盖131和驱动机构132。

密封口盖131用于盖合智能交互设备中的第一采集部件，而实现对第一采集部件对环境信号的采集；而在需要停止阻断的情况下，驱动机构132驱动密封口盖131打开，使得第一采集部件前侧的区域形成让孔区或者孔洞。

具体实施中，驱动部件可以是平移驱动部件，也可以是旋转驱动部件，对此本申请并不做特别的限定。在某些应用中，驱动部件还可以设置成类似相机快门的结构，以尽可能地减少占用空间，并增加最终产品的科技感和美观度。

具体应用中，针对第一采集部件类型的不同，前述密封口盖131需要达到的密封度可能不同。例如，在第一采集部件为拾音器的情况下，需要避免声音通过密封口盖131和第一采集部件之间的缝隙传递至拾音器，因此密封口盖131需要达到较高的密封度。又如，在第一采集部件为图像传感器的情况下，只要限制外界光线直接照射图像传感器的感光面接口，第一采集部件和密封口盖131的边缘无需达到严格密封(例如，无需达到ip5级以上的密封)。

图3是再一实施例提供的避免智能交互设备非法采集信息的装置的结构示意图。如图3所示，在另外一些实施例中，第一采集部件和第二采集部件11均为拾音器的情况下，阻断执行组件13进一步地还可以包括噪声信号发生器133和扬声器134。其中，扬声器134位于密封口盖131内。

装置使用时，阻断执行组件13对第一采集部件对环境信号的采集包括：噪声信号发生器133产生白噪声信号，并将白噪声信号发送给扬声器134，以使扬声器134向第一采集部件播放白噪声。

实际应用中，因为扬声器134距离第一采集部件较近，所以扬声器134的功率可以较小。扬声器134向第一采集部件发送白噪声后，第一采集部件同时采集白噪声和环境信号再生成处理信号。

而因为白噪声本身的影响，智能交互设备中后续的信号处理设备处理混合白噪声的环境信号过程中，必然会因为白噪声而造成有效信息的识别准确度下降。同时，白噪声强度可能相对于环境信号中的信号强度较大，如此也会降低信噪比，使得在进行降噪处理时降低有效信号的强度，减小有效信息被识别的概率。

在某些特殊应用场合，例如在智能交互设备包括骨传导拾音器等类型拾音器的情况下，采用噪声信号发生器133和扬声器134发出白噪声增加对智能交互设备干扰的形式，可以避免因为声波信号以振动方式传导至智能交互设备而被识别的概率。

具体应用中，噪声信号发生器133产生的白噪声信号优选采用随机白噪声信号，而不采用特定几个频段的白噪声信号，以避免智能交互设备中的数据处理算法经过长期适训练而形成自适应算法，主动滤除其中特定白噪声的问题。

应当注意，在前述实施例实施中，白噪声的播放是在驱动机构132使得密封口盖131关闭的情况下进行的，白噪声泄露的能量较小、噪声外漏功率较小，不会对环境造成较大影响。

另外，在一些具体应用中，在确定待处理信号中包含唤醒指令信息的情况下，噪声信号发生器133停止产生白噪声信号、扬声器134停止产生白噪声后，扬声器134还可以向第一采集部件播放环境信号，以使第一采集部件采集环境信号而生成处理信号，智能交互设备中的后续设备处理生成唤醒指令而使得智能交互设备唤醒。

为避免对用户造成影响，具体应用中，可以在扬声器134向第一采集部件播放环境信号后，驱动机构132再驱动密封口盖131打开。

在前述提到的一些实施例中，阻断执行组件13既包括密封口盖131、驱动机构132、噪声信号发生器133和扬声器134。在另外一些实施例中，阻断执行组件13也可以仅包括噪声信号发生器133和扬声器134。对应的，阻断执行组件13阻断第一擦剂部件对环境信号的采集具体为：噪声信号发生器133产生白噪声信号，并将白噪声信号发送给扬声器134，以使扬声器134向第一采集部件播放白噪声。

同样的，在阻断执行组件13仅包括噪声信号发生器133和扬声器134的实施例中，在待处理信号包括唤醒指令信号的情况下，噪声信号发生器133停止发出白噪声信号的情况下，扬声器134还用于向第一采集部件播放环境信号，以唤醒智能交互设备。

另外，在另外一些实施例中，在第一采集部件和第二采集部件11均为图像传感器的情况下，对应的采集的环境信号为图像信号。在阻断执行组件13为密封口盖131和驱动机构132的情况下，装置还可以包括图像显示部件，图像显示部件设置在密封口盖131的内侧，用于在待处理信号中包含唤醒指令信息的情况下，向第一采集部件输出图像信号，以利用图像信号唤醒智能交互设备。

需要强调的是，实际应用中的产品是否为智能交互设备，应当根据其是否具有智能交互功能做区分；具体应用中，诸如智能手机、智能手环、智能音箱、智能机器人等设备均可能为智能交互设备。

前文介绍了本申请一些实施例提供的避免智能交互设备非法采集信息的装置的核心结构；在具体应用中，前述装置还需要设置与智能交互设备配合而安装在智能交互设备上的结构。

另外，装置的具体形状、阻断执行组件13的数量和位置还需要根据智能交互设备的具体结构做设定；另外，在智能交互设备为智能音箱等声音播放设备的情况下，还需要考虑第二采集部件(也就是第二采集部件为拾音器)的位置，以避免第二采集部件和智能交互设备的扬声器134之间出现回声效应；另外，在装置中的处理单元12中也可以加载一些回声消除算法，以减少回声效应。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的但不限于具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

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