一种电梯按钮的语音控制方法、系统及按钮

摘要

一种电梯按钮的语音控制方法、系统及按钮，该语音控制方法包括以下步骤：通过采集并分析声音指令来获取电梯按键输入信号；识别所述电梯按键输入信号，得到电梯所要到达的指定楼层的运行指令；将所述运行指令传输至电梯按键板。本申请提供的技术方案，能够实现电梯的非触摸式控制，减少由于接触电梯按钮交叉感染疾病的风险。

说明书

技术领域

本发明涉及一种电梯按钮的语音控制方法，属于电梯技术领域；本发明还涉及一种电梯语音控制系统；本发明还涉及一种电梯语音控制按钮。

背景技术

目前市场上电梯按键有机械按钮、触摸按钮、感应按钮等等，机械按钮存在按压次数多机械劳损，里面的弹簧失去弹性而使按钮失效等等问题；触摸按钮虽然避免了机械按压，但是需要用手接触按钮，按钮存在病毒、细菌交叉感染隐患，感应按钮存在操作时勿触发旁边的按钮。

因此，如何提供一种电梯按钮的语音控制方法，其能够实现电梯的非触摸式控制，减少由于接触电梯按钮交叉感染疾病的风险，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于将能够实现电梯的非触摸式控制，减少由于接触电梯按钮交叉感染疾病的风险。本发明提供一种电梯按钮的语音控制方法，该语音控制方法包括以下步骤：通过采集并分析声音指令来获取电梯按键输入信号；识别所述电梯按键输入信号，得到电梯所要到达的指定楼层的运行指令；将所述运行指令传输至电梯按键板。

根据本发明的实施方案，提供一种电梯按钮的语音控制方法：

一种电梯按钮的语音控制方法，该语音控制方法包括以下步骤：通过采集并分析声音指令来获取电梯按键输入信号；识别所述电梯按键输入信号，得到电梯所要到达的指定楼层的运行指令；将所述运行指令传输至电梯按键板。

进一步地，作为本发明一种更为优选地实施方案，所述“采集并分析声音指令来获取所述电梯按键输入信号”包括以下步骤：实时采集外部声音信号；判断所述外部声音信号是否为人声信号：若所述外部声音信号为人声信号，对所述人声信号进行语义识别，得到所述电梯按键输入信号；若所述外部声音信号为非人声信号，则不作处理，继续执行步骤“实时采集外部声音信号”。

进一步地，作为本发明一种更为优选地实施方案，所述步骤“对所述人声信号进行语义识别，得到所述电梯按键输入信号”包括以下步骤：首先，将所述人声信号转换为文字数据；其次，将所述文字数据与预设的楼层数字、预设的指令词进行匹配；若匹配成功，则得到所述电梯按键输入信号。

进一步地，作为本发明一种更为优选地实施方案，所述步骤“识别所述电梯按键输入信号，得到电梯所要到达的指定楼层的运行指令”具体为，将所述电梯按键输入信号转化为到达指定楼层的运行指令。

进一步地，作为本发明一种更为优选地实施方案，该语音控制方法还包括以下步骤：根据所述运行指令点亮电梯厢内该楼层的电梯按钮。

进一步地，作为本发明一种更为优选地实施方案，该语音控制方法还包括以下步骤：通过采集触摸信号的方式来获取所述运行指令。

根据本发明的第二个实施方案，提供一种电梯语音控制系统：

一种应用第一个实施方案所述电梯按钮的语音控制方法的电梯语音控制系统，该电梯语音控制系统包括：用于采集电梯控制声的声音采集装置；与所述声音采集装置信号连接的语音识别装置，所述语音识别装置用于将电梯控制声转化为电梯按键输入信号；与所述语音识别装置、所述触摸识别装置信号连接的运行指令输出电路，所述运行指令输出电路用于将电梯按键输入信号转化为运行指令；所述运行指令输出电路的信号输出端用于与电梯按键板连接。

进一步地，作为本发明一种更为优选地实施方案，该语音系统还包括：用于采集触摸操作的触摸面板，所述触摸面板产生触摸信号；与所述触摸面板信号连接的触摸识别装置，所述触摸识别装置用于将触摸信号转化为电梯按键输入信号。

进一步地，作为本发明一种更为优选地实施方案，该语音系统还包括：指示灯；与所述语音识别装置、所述触摸识别装置信号连接的LED指示灯电路；所述LED指示灯电路的信号输出端与指示灯信号连接。

进一步地，作为本发明一种更为优选地实施方案，所述语音识别装置包括：与所述声音采集装置信号连接，用于连续识别人声信号的人声识别模块；与所述人声识别模块信号连接，用于暂存人声信号的实时数据暂存模块；与所述实时数据暂存模块信号连接，用于读取人声信号的数据读取模块；与所述数据读取模块信号连接的文字识别模块，所述文字识别模块用于对人声信号进行语义识别输出文字数据；与所述文字识别模块信号连接的指令匹配模块，所述指令匹配模块用于将文字数据与预先录入的文字信息相匹配，输出电梯按键输入信号。

需要说明的是，在现有技术中，为了残疾人士使用电梯，通常在电梯轿厢加装一块位置较低的按钮面板作为残疾人士专用，本申请的技术方案，可以通过更换电梯声控电梯按钮即可以省去一块按钮面板，又很好的方便了残疾人士使用。

需要说明的是，本申请的技术方案，集成了语音指令触发和手指触摸触发两种方式呼梯，其将触摸开关与语音识别等模块一同集成在按钮中。

本发明提供了一种电梯声控按钮，相对普通的电梯按钮带有声控功能，只要说出对应的指令就可以触发对应的按钮，这样大大减少了电梯按钮次数延长电梯按钮使用寿命，通过语音指令控制按钮还可以避免交叉感染病毒、细菌以及方便于残疾人士使用(电梯声控按钮适用于盲人、手脚残疾等等都可以独自使用，只需要说出目标楼层即可)。

进一步地说明的是，本发明是一种可以声控的电梯触摸按钮，其将麦克风、触摸开关模块、语音识别模块、开关信号输出和LED指示灯电路、输出控制接口等等集合在一个小巧按钮中。其组成结构关系如图1所示：电梯声控按钮可以通过两种方式触发按钮，一种是触摸触发，一种是语音指令触发，两种触发信号通过语音识别模块输出开关信号到电梯招梯板或轿厢控制板，

1)麦克风：语音输入，将声音信号转换为电信号输出给语音识别模块。

2)触摸开关模块：人体手指靠近触摸开关时，将输出信号给到语音识别模块

3)语音识别模块：内置脑神经网络处理器用于语音处理，同时作为逻辑控制。

4)开关信号输出和LED指示灯电路：由一个光电耦合隔离器做为输出和4个发光二级管组成作为按键有效指示。

5)输出控制接口：用于与电梯的外呼通讯板对接或者是轿厢内选控制板对接。

根据本发明的第三个实施方案，提供一种电梯语音控制按钮：

一种具有第二个实施方案所述的电梯语音控制系统的电梯语音控制按钮，该按钮包括：用于安装在各楼层电梯控制面板或电梯轿厢内的按钮主体；第二个实施方案所述电梯语音控制系统设置在所述按钮主体内。

附图说明

图1为本发明实施例中电梯按钮的语音控制方法的流程图；

图2为本发明实施例中电梯语音控制系统的结构连接示意图；

图3为本发明实施例中语音识别装置的结构连接示意图；

图4-10为发明实施例中语音识别装置(模块)的技术原理图；

图11-14为发明实施例中开关信号输出和LED指示灯电路原理图；

图15为发明实施例中智能按钮的结构图。

附图标记：

A1：声音采集装置；A2：语音识别装置；A201：人声识别模块；A202：实时数据暂存模块；A203：数据读取模块；A204：文字识别模块；A205：指令匹配模块；B1：触摸面板； B2：触摸识别装置；C1：运行指令输出电路；C2：LED指示灯电路；D1：指示灯；E1：触控面板；E2：集成电路板；E3：电梯声控按钮接口；E4：电源输入端；G1：按钮主体。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，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，所描述的实施例仅仅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。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

根据本发明的实施方案，提供一种电梯按钮的语音控制方法：

一种电梯按钮的语音控制方法，该语音控制方法包括以下步骤：通过采集并分析声音指令来获取电梯按键输入信号；识别所述电梯按键输入信号，得到电梯所要到达的指定楼层的运行指令；将所述运行指令传输至电梯按键板。

在本申请中，提供一种电梯按钮的语音控制方法。该方法通过采集并分析声音指令后，获得电梯按键输入信号。再将电梯按键输入信号翻译成运行指令。按照运行指令的指示控制电梯运转。本申请提供的技术方案，能够实现电梯的非触摸式控制，减少由于接触电梯按钮交叉感染疾病的风险。

需要说明的是，本申请涉及的“电梯按键板”为传统电梯的电梯按键板，即无法执行智能语音指令的电梯按键板。本发明的核心技术构思是，通过能够语音识别的智能按钮替换传统电梯的电梯按钮；将智能按钮的信号输出端与传统电梯按钮位的电梯按键板的信号输入端信号连接，进而实现对电梯按键的语音控制。

需要具体说明的是，在具体实施例中。老式(传统)电梯控制到达楼层的传统按钮有多个(如：32个)；将所有的传统按钮都替换为本申请方案涉及的智能按钮；每个智能按钮只识别对应楼层(或上下行方向)的语音信号(如，控制到达12层的传统按钮，替换为只识别12层语音口令的智能按钮)，进而使得使用者只说出具体的某个楼层的语音信号(则控制该楼层的智能按钮将能自动识别该语音信号后，向电梯原本的电梯按键板输出该楼层的运行指令。)

进一步说明的是，智能按钮从原电梯按键板中获取电能以维持持续识别语音控制的状态；当智能按钮接收到语音信号后，可通过独立的信号线向原电梯按键板输出运行指令；或通过智能按钮的电源线向电梯按键板输出运行指令，即电源线同时作为信号线。

现有技术中的思维困境包括：1、对老旧电梯进行智能化改造必须改造电梯按键板，在这个思路中，需要将电梯电路板拆出后进行更换改造，这样会造成不必要的对电梯控制线的操作，容易产生电梯信号线松动的问题；2、一般的语音识别会局限于，在电路控制板中安装统一的声音采集装置、需要统一的语音识别模块，同时输出端还需要直接与电梯按键板的逻辑分析电路连接，这样的思维逻辑大大增加了电梯的智能化改造难度；3、一般的语音识别还会局限于，希望将语音识别的功能做的更为多样化，这就要求必须于云端的语音识别服务器数据连接，即电梯接收到语音信号后传输至云端进行处理，再由云端发送指令给到具体的电梯按键板中，由于网络的不可靠性，导致电梯控制不及时、不简约、易出错等问题； 4、由于不同电梯品牌的电路控制板的不同，电梯按键板的智能化改造的思路不同，这就对老旧电梯的智能化普及造成影响，另外，部分电梯厂家为防止电梯被网络劫持，电梯按键板做了加密处理，导致不易改造。

本申请的技术方案，能够克服现有技术中的技术偏见，准确瞄准传统电梯运行指令产生的环节进行发明创造，避开了老旧电梯改造中现有技术的思维困境。具体来说，本申请的技术方案是对电梯按钮的智能化改造，在考虑了现有电梯按键板不易改造的条件下，对电梯按键板的信号输入源进行改造，跳出了上述的思维困境，从而实现对老旧电梯的智能化改造。使用者只需要说出简单的语音指令，智能化电梯按钮就能识别这一指令，并模拟传统电梯按钮对电梯按键板发出运行指令，进而实现老式(传统)电梯的智能化改造。本方案看似简单，但确是在综合考虑实际条件的情况下，避开了现有技术的技术偏见，做出的最具创造性发明创造。

需要说明的是，声音指令为人发出的控制电梯运动的指令。

具体地进行阐述，在本发明实施例中，所述“采集并分析声音指令来获取所述电梯按键输入信号”包括以下步骤：实时采集外部声音信号；判断所述外部声音信号是否为人声信号：若所述外部声音信号为人声信号，对所述人声信号进行语义识别，得到所述电梯按键输入信号；若所述外部声音信号为非人声信号，则不作处理，继续执行步骤“实时采集外部声音信号”。

具体地进行阐述，在本发明实施例中，所述步骤“对所述人声信号进行语义识别，得到所述电梯按键输入信号”包括以下步骤：首先，将所述人声信号转换为文字数据；其次，将所述文字数据与预设的楼层数字、预设的指令词进行匹配；若匹配成功，则得到所述电梯按键输入信号。

具体地进行阐述，在本发明实施例中，所述步骤“识别所述电梯按键输入信号，得到电梯所要到达的指定楼层的运行指令”具体为，将所述电梯按键输入信号转化为到达指定楼层的运行指令。

具体地进行阐述，在本发明实施例中，该语音控制方法还包括以下步骤：根据所述运行指令点亮电梯厢内该楼层的电梯按钮。

具体地进行阐述，在本发明实施例中，该语音控制方法还包括以下步骤：通过采集触摸信号的方式来获取所述运行指令。

根据本发明的第二个实施方案，提供一种电梯语音控制系统：

一种应用第一个实施方案所述电梯按钮的语音控制方法的电梯语音控制系统，该电梯语音控制系统包括：用于采集电梯控制声的声音采集装置A1；与所述声音采集装置A1信号连接的语音识别装置A2，所述语音识别装置A2用于将电梯控制声转化为电梯按键输入信号；与所述语音识别装置A2、所述触摸识别装置B2信号连接的运行指令输出电路C1，所述运行指令输出电路C1用于将电梯按键输入信号转化为运行指令；所述运行指令输出电路C1的信号输出端用于与电梯按键板连接。

具体地进行阐述，在本发明实施例中，该语音系统还包括：用于采集触摸操作的触摸面板B1，所述触摸面板B1产生触摸信号；与所述触摸面板B1信号连接的触摸识别装置B2，所述触摸识别装置B2用于将触摸信号转化为电梯按键输入信号。

具体地进行阐述，在本发明实施例中，该语音系统还包括：指示灯D1；与所述语音识别装置A2、所述触摸识别装置B2信号连接的LED指示灯电路C2；所述LED指示灯电路C2 的信号输出端与指示灯D1信号连接。

具体地进行阐述，在本发明实施例中，所述语音识别装置A2包括：与所述声音采集装置A1信号连接，用于连续识别人声信号的人声识别模块A201；与所述人声识别模块A201信号连接，用于暂存人声信号的实时数据暂存模块A202；与所述实时数据暂存模块A202信号连接，用于读取人声信号的数据读取模块A203；与所述数据读取模块A203信号连接的文字识别模块A204，所述文字识别模块A204用于对人声信号进行语义识别输出文字数据；

与所述文字识别模块A204信号连接的指令匹配模块A205，所述指令匹配模块A205用于将文字数据与预先录入的文字信息相匹配，输出电梯按键输入信号。

根据本发明的第三个实施方案，提供一种电梯语音控制按钮：

一种具有第二个实施方案所述的电梯语音控制系统的电梯语音控制按钮，该按钮包括：用于安装在各楼层电梯控制面板或电梯轿厢内的按钮主体G1；第二个实施方案所述电梯语音控制系统设置在所述按钮主体G1内。

实施例1

一种电梯按钮的语音控制方法，该语音控制方法包括以下步骤：通过采集并分析声音指令来获取电梯按键输入信号；识别所述电梯按键输入信号，得到电梯所要到达的指定楼层的运行指令；将所述运行指令传输至电梯按键板。

实施例2

重复实施例1，只是所述“采集并分析声音指令来获取所述电梯按键输入信号”包括以下步骤：实时采集外部声音信号；判断所述外部声音信号是否为人声信号：若所述外部声音信号为人声信号，对所述人声信号进行语义识别，得到所述电梯按键输入信号；若所述外部声音信号为非人声信号，则不作处理，继续执行步骤“实时采集外部声音信号”。

实施例3

重复实施例2，只是所述步骤“对所述人声信号进行语义识别，得到所述电梯按键输入信号”包括以下步骤：首先，将所述人声信号转换为文字数据；其次，将所述文字数据与预设的楼层数字、预设的指令词进行匹配；若匹配成功，则得到所述电梯按键输入信号。

实施例4

重复实施例3，只是所述步骤“识别所述电梯按键输入信号，得到电梯所要到达的指定楼层的运行指令”具体为，将所述电梯按键输入信号转化为到达指定楼层的运行指令。

实施例5

重复实施例4，只是该语音控制方法还包括以下步骤：根据所述运行指令点亮电梯厢内该楼层的电梯按钮。

实施例6

重复实施例5，只是该语音控制方法还包括以下步骤：通过采集触摸信号的方式来获取所述运行指令。

实施例7

一种电梯语音控制系统，该电梯语音控制系统包括：用于采集电梯控制声的声音采集装置A1；与所述声音采集装置A1信号连接的语音识别装置A2，所述语音识别装置A2用于将电梯控制声转化为电梯按键输入信号；与所述语音识别装置A2、所述触摸识别装置B2信号连接的运行指令输出电路C1，所述运行指令输出电路C1用于将电梯按键输入信号转化为运行指令；所述运行指令输出电路C1的信号输出端用于与电梯按键板连接。

实施例8

重复实施例7，只是该语音系统还包括：用于采集触摸操作的触摸面板B1，所述触摸面板B1产生触摸信号；与所述触摸面板B1信号连接的触摸识别装置B2，所述触摸识别装置 B2用于将触摸信号转化为电梯按键输入信号。

实施例9

重复实施例8，只是指示灯D1；与所述语音识别装置A2、所述触摸识别装置B2信号连接的LED指示灯电路C2；所述LED指示灯电路C2的信号输出端与指示灯D1信号连接。

实施例10

重复实施例9，只是所述语音识别装置A2包括：与所述声音采集装置A1信号连接，用于连续识别人声信号的人声识别模块A201；与所述人声识别模块A201信号连接，用于暂存人声信号的实时数据暂存模块A202；与所述实时数据暂存模块A202信号连接，用于读取人声信号的数据读取模块A203；与所述数据读取模块A203信号连接的文字识别模块A204，所述文字识别模块A204用于对人声信号进行语义识别输出文字数据；与所述文字识别模块A204信号连接的指令匹配模块A205，所述指令匹配模块A205用于将文字数据与预先录入的文字信息相匹配，输出电梯按键输入信号。

实施例111

一种电梯语音控制按钮，该按钮包括：用于安装在各楼层电梯控制面板或电梯轿厢内的按钮主体G1；所述电梯语音控制系统设置在所述按钮主体G1内。

在本申请具体的使用实施例中，包括如下技术实施方案。

如图4-10所示，本申请技术方案包括：语音识别模块；所述语音识别模块包括如下部件，其中U2是一颗用于语音处理的人工智能芯片(ARM Cortex-M4F)，内置高性能低功耗Audio Codec模块和硬件音频处理模块，支持本地语音识别。C7、C8、C9、C10为芯片U2 电压3.3V的去耦电容，C4、C5、C6为芯片U2电压1.2V的去耦电容。Y1是无源晶振， C2、C3为晶振的负载电容，给晶振起振用，电阻R2为限流电阻，防止反向器输出对晶振过驱动，损坏晶振。R3与C11组成芯片U2的复位电路，U1为串行存贮器，用来存贮音频文件和语音命令词，通过串行SPI与U2连接通信，L_INPUT0、R_INPUT0为麦克风输入，接麦克风，MICBIAS为麦克风的偏置电压，CT1、CT2为MICBIAS电压滤波电容，RT1、 RT2、RT3为分压电阻，通过CT3为隔直滤波将模拟的声音信号MICP_L输出给U2处理识别。

如图11-14所示，本申请技术方案包括：开关信号输出和LED指示灯电路；所述开关信号输出和LED指示灯电路包括如下部件，其中，U3为固态继电器，用作开关输出信号给电梯主板。固态继电器闭合100毫秒再断开，信号输出给到电梯主板(相当于用按一下电梯按然后松开)。VoiceOut为语音识别模块输出信号驱动U3固态继电器闭合断开，TouchOut 为触摸板输出信号驱动U3固态继电器闭合断开，通过D3、D4二级管两者互不干扰，R5为限流电阻，输出NO、COM连接输出控制接口J1。D1、D2、D5、D6为LED发光二极管，用作按键有效指示灯，LED+、LED连接输出控制接口J1,LED+、LED-连接电梯主板输出信号，当电梯主板输出信号，D1、D2、D5、D6发光二极管亮。U4光电耦合隔离器，R6与 C12组成一个RC低通滤波电路，对电梯主板输出信号LED+、LED-滤波，R7为上拉电阻，C13为滤波电容，LedIN连接CPU，作为检测LED灯亮灭，通过CPU判断此按键是否有效。J1与电梯主板连接。

如图15所示，本申请技术方案包括：智能按钮：其中E1为触控面板，通过触摸实现呼梯，E2为集成电路板，包含麦克风、触摸开关模块、语音识别模块、开关信号输出和LED 指示灯电路等等，E3为电梯声控按钮接口，与电梯主板连接，E4为电源输入端，给按钮供电。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。