汉语语音控制机电设备运行的方法

汉语语音控制机电设备运行的方法
【专利摘要】本技术方案是一种汉语语音控制机电设备运行的方法，属于智能机电设备自动控制【技术领域】。本技术方案采用的是首先将控制机电设备的计算机系统接收到的汉语语音通过汉语语音识别模块转换成由汉语语音码或汉字或汉语拼音组成的汉语文本，然后将预先储存在控制机电设备的计算机系统中的并与上述转换成的汉语语音码或汉字或汉语拼音中的关键词绑定的计算机程序按执行的先后逻辑顺序排列后交计算机控制执行模块执行。有了本技术方案以后，可以方便非计算机编程的人用汉语的自然语言的语音通过计算机控制机电设备的运行。
【专利说明】I。
3现这些问题。具体来说本技术方案通过一？决上述出现的问题:
的计算机系统接收到的汉语语音通过汉语预先储存在控制机电设备的计算机系统中键词绑定的计算机程序按执行的先后逻辑！块执行。
匡记本电脑或者服务器或者云计算机系统，
以通过话筒输入，电话输入，或有线网络输运行，一种是自动运行模式，该模式按照控I动进行程序的运行，并将机电设备开始运4或该汉语文本的语音合成形式输出；另一乍参数，如果控制机电设备的计算机系统认
I合的形式，主动向操作者发出询问，直到机
[里将单个汉字看作单音节词，根据组成该丨且仅用26个拉丁字母对汉语拼音的声母、、码+韵码+调码兼隔音节符号”的顺序编〔语信息，当直接用语音码编码来表示汉语3用法相同，编码时同一个单词的多个音节开；
3汉语语音码来表达汉语信息，且当直接用3法同英文的标点符号的用法相同，这样就?011码完全一致，也即与八码100%兼的计算机中运行。
只吾音码及汉语语音码语句的标点符号时，准键盘的26个字母键完全一一相同对应，勺标点符号键也一一相同对应，输入汉语语种声码的编码形式:
b—b ;P—P ;m—m ; f—f ; d—d ; t—t ;
η—η ;I—I ; g—g ; k—k ; h—h ;
j—zh, j ; q—ch, q ; x—sh, x ; r—r ; z——z ; c——c ; s——s ; y——y ; w——w 。
[0017]2、汉语拼音介母(U)采用26个拉丁字母中的一个字母表示，比如采用下面这种介码的编码形式:
i——i ; u——u ; y——U ο
[0018]3、韵码的编码，对单韵母除(U)采用26个拉丁字母中的一个字母表示外，其它采用与汉语拼音相同的字母符号，汉语拼音的复合韵母可以采用《汉语拼音方案》相同的形式，也可以采用一个辅音字母来编码，比如采用下面的这种字母符号来对汉语拼音的韵母进行编码:
a——a ; ο——ο ; e——e ; i——i ; u——u ; y——ii ; k——ao ; c——ai ; s——an ; x——ou ;w——ei ; n——en ;
z—ua ; I—uo ; b—ang ; d—ong ; p—eng ； q——ing ; g——ng ; er——er ;
r-1 ; “i只与汉语拼音声母zh、ch、sh相拼时，汉语拼音的i用语音码的编码r代表”。即:汉语拼音的zh1、ch1、shi分别用语音码的jr、qr、xr代表。jr或qr或xr及er键盘输入时分别按J和R或Q和R或X和R及E和R两个键位输入。
[0019]4、调码的编码除采用一个汉语不用的辅音字母V表示汉语拼音的上声(V)外，其它采用元音字母来表示汉语的声调，比如采用下面的字母来对汉语拼音的声调进行编码:
a——,阴平;e— / ,阳平; V— V，上声； u—\ ,去声; ο一拼音不标轻声调号，轻声。
[0020](二)利用上述编码的汉语语音码汉语信息表示采用如下的方法:
以单词为单位，这里将单个汉字看作单音节词，根据组成该单词的每个音节的《汉语拼音方案》中的拼音，依次按“声码+介码+韵码+调码兼隔音节符号”的顺序编码，同一个单词的多个音节不用空格隔开连写，单词与单词之间的编码用空格隔开，当汉语信息表示处于汉语语音码状态时，其六种点号，七种标号和一个移行号采用与英文相同的形式；
这里由于将独立运用的汉字看作单音节词，因此，本发明所采用的汉字编码的方法和汉语单词音节编码的方法相同，在本发明中采用单词音节编码按词连写后得到单词编码，我们将由若干个单词组成的一组词称为词组，本发明所采用词组的编码同汉语句子的编码相同，由于单词可以表示词组和汉语句子，因此在本发明中所采用的词组的编码和汉语句子的编码都可以通过单词的编码实现，而不需要对词组和汉语句子另外制定一套专门的编码，一般在整句整篇以词为单位表示汉语信息时，在理解时一般不需要进行同音字词的选择，原则上听起来不会产生歧义的句子，用编码表达时也不会产生歧义。
[0021]本技术方案通过语音输入模块将接收到的汉语语音通过汉语语音识别模块转换成汉语语音码或汉字或汉语拼音，汉语语音识别模块可以采用汉语语音码汉语语音识别模块，其工作原理如下:
下面例举一些采用汉语语音码汉语语音识别模块对汉语语音进行语音码或汉字转换的例子:
1.汉语语音转换成汉语语音码:
比如:我们用汉语语音朗读“我们会使用汉语拉丁文。”
(I)通过查找预先储存在计算机中的汉语音节语音模板和汉语语音音节码对照表，匹配后识别出相应的汉语音节语音码串:
Wov mno huiu xrv ydu hsu yyv Iaa dqa wnv.(音节与音节之间有空格)
或 wo vmnohu iuxrvy duhsuyy VI aadqawnv.(音节与音节之间无空格)
(熟练后mn2中的轻音符2在不引起混音时可以省略，以上以下均同。)
为了让大家看清楚这里将表示声调的字母加了下划线，语音码中的声调字母同时具隔音节作用，实际语音码中声调无下划线，熟练语音码后声调兼隔音节符能够方便区分出来。
[0022]这样便完成了一个系统的复杂性与系统的词库规模性无关的纯语音识别过程。
[0023]如果汉语语音是带某种方言口音的汉语或是某一种中国的方言，只要这种中国的方言的音节与汉语音节具有某种对应关系，我们通过以上相类似的方法即:通过查找预先储存在计算机中的带某种方言口音的汉语或与汉语音节具有某种对应关系的方言音节的语音模板和汉语语音音节码对照表，匹配后识别出相应的汉语音节语音码串，就可以实现对该带某种方言口音的汉语或方言的汉语语音码识别，实现该带某种方言口音的汉语或方言与汉语语音码的转换。
[0024](2)将语音码串进行单词切分，最终完成以词为单位的语音码转换。
[0025]通过查找预先分好词的汉语语音码单词词库，将同一个单词的多个音节连写，词与词之间用空格隔开便得到以下我们最终需要的汉语语音码:
wovmno huiu xrvydu hsuyyv Iaadqawnv.为了得到传统的语音识别结果，我们还可以进行如下的转换，这里需要强调的是该过程与语音识别系统没有必然的联系，该标准转换模块可以脱离语音识别系统独立运行。
[0026]2.汉语语音码转换成汉字和汉语拼音:
通过分别查找汉语语音码与以词为单位的汉字和有关汉语拼音对照表可以方便地将汉语语音码转换成汉字和汉语拼音，比如:
wovmno通过查声码、介码、韵码、调码和汉语拼音对照表或根据该对照表生成的汉语语音码音节或单词和拼音音节或单词对照表得到w0men,再通过w0men查找到以词为单位的汉字“我们”，依次类推，我们可以得到如下的拼音和汉字组成的句子:iiWomen hui shiyonghanyu ladlngwen。”
“我们会使用汉语拉丁文。”
当以单词为单位的语音码通过以单词为单位的汉语拼音与以单词为单位的汉字建立对应关系后，一旦需要以单词为单位的语音码可以不再需要通过以单词为单位的汉语拼音，直接与以单词为单位的汉字建立对应关系并实行相应的转换。即:“ wovmno huiuxrvydu hsuyyv I aadqawnv.”可以直接转换成“我们会使用汉语拉丁文。”
遇同音词时，可以依据汉语词法句法上下文联系及统计规律等手段进行判别后进行以词为单位的汉字选定。比如:ysvlune上装满了邮包。ysvlune上装满了原油。结合上下文的联系可以知道:前面一句中的“ysvlune”代表“邮轮”，后面一句中的“ysvlune”代表“油轮”，这两句话分别会转换成“邮轮上装满了邮包”和“油轮上装满了原油”。对其它单词情况也依次类推。
[0027]上述识别的结果既可以单独显示也可以对照显示，
依次类推，用上述方法，将可以任意多音节的汉语语音识别成汉语语音码，并根据需要进一步转换成汉字或汉语拼音，汉语语音码、汉字或汉语拼音可以单独显示也可以对照显示，以这些汉语单词为基础，就可以实现任何汉语语音信息的识别，从而方便进行各种汉语语首?目息处理。
[0028]比如:我们以机电设备中的一台空调机为例，来说明本技术方案的具体实现步骤:
首先我们向一台控制空调的计算机输入以下汉字文本内容的汉语语音:
“在今天下午2点将会议室空调打开，首先通风10分钟，然后将室温保持在25度。”首先将计算机系统接收到的汉语语音通过上述汉语语音码汉语语音识别模块转换成汉语语音码或汉字，汉语语音识别模块转换成汉语语音码或汉字都是分好词的句子，如:“在今天下午2点将会议室空调打开，首先通风10分钟，然后将室温保持在25度。”
上述用汉语语音码表示的汉语句子为:
Zcu jinatisa xiauwuv 2disv jiba huiuyiuxru kdatikv davkca, xxvxisatdafpa 10 fnajda, rxvhxu jiba xruwna bkvqre zcu 25 duu.最后将预先与汉语语音码组成的关键词绑定的计算机程序按执行的先后逻辑顺序排列后交计算机控制执行模块执行。
[0029]这里jinatisa用汉字表示的汉语意义是“今天”，这个关键词被提取出来后，计算机会去查日历，查到今天的日期比如是2013年2月I日，计算机就会将此日期提取出来作为空调通风启动的程序日期参数加入到空调通风启动的程序中，同理“xiauwuv 2 disv”用汉字表示的汉语意义是“下午2点”，这个关键词组被提取出来后，如果计算机是按24小时计时计算机会自动将其换算成14点，并将此时间提取出来作为空调打开的程序时间参数加入到打开空调的程序中，如果是按12时计时，则计算机这直接将此时间提取出来作为打开空调的程序时间参数加入到打开空调的程序中，这里huiuyiuxru kdatikv用汉字表示的汉语意义是“会议室空调”，这个两个关键词被提取出来后，计算机会去查“会议室空调”地址，查到该“会议室空调”地址后，计算机就会将此地址提取出来作为空调通风启动程序中的控制设备的目标地址参数加入到空调通风启动的程序中，这里davkca用汉字表示的汉语意义是“打开”，这个关键词被提取出来后，计算机会去查“打开”空调程序，查到该“打开”空调的程序后，计算机就会将此程序提取出来按执行的先后逻辑顺序排列的规贝U，将该段程序模块放在整个程序的最前面，作为首先执行的程序，因为从逻辑上讲，如果空调没有被打开，其它通风和控温等程序是空调是无法执行的，所以这里的该段空调打开的程序模块要放在整个程序的最前面，作为首先执行的程序，同理，对其它程序如果没有被规定它们的先后执行程序，也是按照这种逻辑评判标准由计算机判别以后自动排列程序模块的先后顺序，rxvhxu jiba.这里xxvxisa和rxvhxu用汉字表示的汉语意义分别是“首先”和“然后”，由于这两个词没有相应的计算机程序与他们对应，因此，我们称这种词为非关键词，在汉语里属于连词，这两个非关键词的含义是紧跟在xxvxisa后的程序要排在紧跟rxvhxu后面程序的前面，执行时紧跟在xxvxisa后的程序要比排在紧跟rxvhxu了正确程序参数赋值和程序先后执行顺序作时，首先计算机检测当前时间，当当前时点(下午2点)时，会议室空调地址有效，计已开启空调的控制命令，执行模块执行命令I接着运行空调通风程序，计算机会控制空执行模块的的作用下空调内的换气扇会开每现室内室外空气的交换，在这过程中计算1:时间，一旦检测通风时间是到了程序设定空调执行模块发出指令关闭与室外的通风隹用下就停止了空调的通风工作，紧接着计程序，这是计算机首先检测室内环境温度，5度，则计算机程序启动空调内的执行模块内的循环空气温度上升，在此过程中，计算5不断检测室内环境温度，如果室内环境温3空调执行模块发出停止加热的指令，执行用汉字表示的信息都可以用汉语语音码表卜别累述。
运行，一种是自动运行模式，该模式按照控I动进行程序的运行，并将机电设备开始运二或该汉语文本的语音合成形式输出；种模式运行，一种是自动运行模式，该模式5制执行模块执行，并将开始控制执行模块〔本或该汉语文本的语音合成形式输出；
到汉字文本信息、正确调用所绑定的程序二，会输出:“今天下午2点会议室空调生25度。”的汉字文本信息或该汉字文本免成汉语语音码或外文或少数民族文字输机电设备的计算机系统对根据所收到汉语呈序的优化，并反馈一个经过正确校正和执1过语音合成模块以语音的形式输出，经确
[0039]最后需要指出的是，在上述叙述中的汉语文本指的是一切表示汉语信息的字符所组成的文本，包括汉字、汉语拼音、汉语语音码等，而汉字文本指的是由汉字字符组成的汉语息文本。
[0040]上述的计算机系统可以是台式电脑或笔记本电脑或者服务器或者云计算机系统，也可以是嵌入式计算机系统。
[0041]上述计算机系统接收到的汉语语音可以通过话筒输入，电话输入，或有线网络输入，或者无线网络输入。
[0042]上述的执行模块包含驱动单元模块和动力单元模块和执行单元模块以及接口单元模块。
[0043]在采用上述软硬件系统或模块工作的情形同样可以参照上述案例，这里就不再累述。
[0044]上述的智能空调机具有语音命令自动训练功能，空调机操作者在用语音命令控制智能空调机前，空调机或空调器的遥控器会主动将它能执行的语音命令一条条用汉语语音朗读出来，要求操作者跟读，并将操作者跟读的语音作为模板并与该语音模板所对应的遥控器语音命令绑定后储存在控制机电设备的计算机系统中。
[0045]上述的操作者跟读的语音包括汉语普通话语音、中国方言的语音、少数民族语言的语音、外国语语音、一种能与其它语音命令的声音相区分开的特殊的声响。这样的设计主要方便中国的各种人群，对计算机来说只要发出的声音与所绑定的程序不发生混淆就行，可以采用特殊的声响主要考虑一些发音困难的聋哑人，这要他们能发出一种能与其它语音命令的声音相区分开的特殊的声响，计算机就会记住并执行相关绑定的程序，同时考虑到聋哑人听不见，所以空调机将要执行命令用文字显示来反馈给聋哑空调机操作者。
[0046]上述的智能空调机在用语音命令自动训练操作者跟读语音命令时，除了发出相应的汉语普通话语音，还能够根据预先的设定发出中国方言的语音、少数民族语言的语音、夕卜国语语音。这样的安排主要方便听不懂汉语普通话的人，同时兼顾到外国人，这些用汉语语音码语音合成模块等现有语音合成技术模块就可以实现。
[0047]上述的智能空调机在进行语音命令自动训练时,主动将它能执行的语音命令一条条用汉语语音朗读出来的同时，将所朗读的语音命令根据预先的设定能够用意义一致的汉字、汉语拼音、汉语语音码、少数民族文字、外国语文字从显示屏幕上显示出来。
[0048]上述的智能空调机具有的语音命令，可以是具体的要求智能空调机采取某种动作的的语音命令，也可以是与某优化方案绑定的程序模块的语音调用命令，该模块用语音命令调用时，不要求针对某个具体动作发语音命令，而只要发出要达到的目的的语音命令，由控制机电设备的计算机系统自动根据所要达到的目的，寻找与该语音命令相对应的优化方案的程序并传输给执行模块完成上述程序要求完成的各种动作；
比如:人们可以要求空调机对“老人和婴儿”既要求保持一定的室内温度同时冷风吹得最好缓和一些，这时候计算机就会寻找并绑定空调机对“老人和婴儿”既要求保持一定的室内温度同时冷风吹得最好缓和一些的程序，根据上述程序要求的动作控制执行模块完成上述程序要求完成的程序动作。
[0049]对空调机正确完成工作所必须的各种工作参数，如果控制机电设备的计算机系统认为需要操作者提供时，会以语音或语音与文字结合的形式，主动向操作者发出询问，直到空调机了解到所有必须的工作参数为止。
[0050]比如:对于空调保温的是婴儿还是老人还是青壮年空调机无法感觉到，如果控制机电设备的计算机需要知道时，它会主动用预先设定的语音向操作者询问:“我保温的房间住的是什么样的人？ ”人们回答说:“老人”或“婴儿”，这时候控制机电设备的计算机就会去寻找“老人”或“婴儿”的程序，找到后进行正确的排序和连接并传给控制机电设备的计算机系统由该计算机系统控制执行模块完成上述的保温“老人”或“婴儿”房间的程序规定的动作。
[0051]通过以上本技术方案我们实现了用汉语语音控制智能空调机工作的目的。同理对其它机电设备也一样，通过以上本的技术方案，我们实现了用汉语语音控制机电设备运行。
【权利要求】
1.一种汉语语音控制机电设备运行的方法，其特征是:首先将控制机电设备的计算机系统接收到的汉语语音通过汉语语音识别模块转换成汉语语音码或汉字，然后将预先储存在控制机电设备的计算机系统中的并与上述转换成的汉语语音码或汉字中的关键词绑定的计算机程序按执行的先后逻辑顺序排列后交控制机电设备的计算机控制执行模块执行。
2.如权利要求1所述的汉语语音控制机电设备运行的方法，其特征是:所述的计算机系统可以是台式电脑或笔记本电脑或者服务器或者云计算机系统，也可以是嵌入式计算机系统； 所述计算机系统接收到的汉语语音可以通过话筒输入，电话输入，或有线网络输入，或者无线网络输入。
3.如权利要求1所述的汉语语音控制机电设备运行的方法，其特征是:机电设备在正式运行时，分为两种模式运行，一种是自动运行模式，该模式按照控制机电设备的计算机系统对所收到汉语语音的理解自动进行程序的运行，并将机电设备开始运行时所要做的动作或所要达到的功能以汉语文本或该汉语文本的语音合成形式输出；另一种是询问确认模式，该模式下控制机电设备的计算机系统对根据所收到汉语语音转换成的汉语文本先进行正确校正和执行程序的优化，并反馈一个经过正确校正和执行程序优化过的汉语文本，该汉语文本也可以经过语音合成模块以语音的形式输出，经确认后由控制机电设备的计算机系统控制执行模块执行。
4.如权利要求1所述的汉语文本控制机电设备运行的方法，其特征是:所述的执行模块包含驱动单元模块和动力单元模块和执行单元模块以及接口单元模块。
5.如权利要求1 所述的汉语语音控制机电设备运行的方法，其特征是:所述的机电设备具有语音命令自动训练功能，机电设备操作者在用语音命令控制机电设备前，机电设备会主动将它能执行的语音命令一条条用汉语语音朗读出来，要求操作者跟读，并将操作者跟读的语音作为模板并与该语音模板所对应的控制机电设备的语音命令或对应的执行程序绑定后储存在控制所述机电设备的计算机系统中。
6.如权利要求5所述的汉语语音控制机电设备运行的方法，其特征是:所述的操作者跟读的语音包括汉语普通话语音、中国方言的语音、少数民族语言的语音、外国语语音、一种能与其它语音命令的声音相区分开的特殊的声响。
7.如权利要求5所述的汉语语音控制机电设备运行的方法，其特征是:所述的机电设备在用语音命令自动训练操作者跟读语音命令时，除了发出相应的汉语普通话语音，还能够根据预先的设定发出中国方言的语音、少数民族语言的语音、外国语语音。
8.如权利要求5所述的汉语语音控制机电设备运行的方法，其特征是:所述的机电设备在进行语音命令自动训练时，主动将它能执行的语音命令一条条用汉语语音朗读出来的同时，将所朗读的语音命令根据预先的设定能够用意义一致的汉字、汉语拼音、汉语语音码、少数民族文字、外国语文字从显示屏幕上显示出来。
9.如权利要求1或5所述的汉语语音控制机电设备运行的方法，其特征是:所述的机电设备具有的语音命令，可以是具体的要求机电设备采取某种动作的的语音命令，也可以是与某优化方案绑定的程序模块的语音调用命令，该模块用语音命令调用时，不要求针对某个具体动作发语音命令，而只要发出要达到的目的的语音命令，由控制机电设备的计算机自动根据所要达到的目的，寻找与该语音命令相对应的优化方案的程序并根据上述程序的各种工作指令控制执行模块完成上述程序要求完成的各种动作； 对机电设备正确完成工作所必须的各种工作参数，如果控制机电设备的计算机系统认为需要操作者提供时，会以语音或语音与文字结合的形式，主动向操作者发出询问，直到机电设备了解到所有必须的工作参数为止。
10.如权利要求1所述的汉语语音控制机电设备运行的方法，其特征是:所述的汉语语音码是以单词为单位，这里将单个汉字看作单音节词，根据组成该单词的每个音节的《汉语拼音方案》中的拼音，用且仅用26个拉丁字母对汉语拼音的声母、介母、韵母、声调采取先编码再依次按“声码+介码+韵码+调码兼隔音节符号”的顺序编码拼写，并通过得到的语音码的编码直接表达汉语信息，当直接用语音码编码来表示汉语信息时，其标点符号的用法同英文的标点符号的用法相同，编码时同一个单词的多个音节不用空格连续编码，单词与单词之间要有空格隔开； 所述的汉语语音码的声母全部用辅音拉丁字母表示，用于表示汉语信息的语音码的声母除了《汉语拼音方案》中的声母zh、ch、sh分别用j、q、x三个辅音拉丁字母表示外，其余的声母用与《汉语拼音方案》中的相同符号的辅音拉丁字母表示，《汉语拼音方案》中的zh1、ch1、shi分别用语音码的jr、qr、xr表示，《汉语拼音方案》中的er用语音码的er来表示，键盘键入时分别用西文键盘上的j和r键、q和r键、X和r键以及e和r键键入； 所述的汉语语音码用26个字母中的一个字母I表示原来《汉语拼音方案》中的单韵母和介母中的U，其余单韵母和介母的编码采用与《汉语拼音方案》中的单韵母和介母相同的符号; 所述的汉语语音码复合韵母除了用与《汉语拼音方案》中的相同的符号表示外，用一个辅音字母表示； 所述的汉语语音码其调码用四个元音字母和一个汉语不用的字母V表示，用拉丁字母a、e、V、U、ο分别表示《汉语拼音方案》中的阴平一、阳平e:/、上声V: V、去声u:\、轻声ο不标。
【文档编号】G06F9/44GK104049963SQ201310083778
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2013年3月16日 优先权日:2013年3月16日
【发明者】苗玉水 申请人:上海能感物联网有限公司