一种智能桌面的控制装置及控制方法与流程

本发明涉及家具控制器，特别涉及一种智能桌面的控制装置及控制方法。

背景技术：

1、智能桌面是集成了多种功能的智能家具，例如可以在智能桌面上集成无线充电、氛围灯等功能，由于功能增加，需要提供更加丰富的控制方式，如申请人在先申请的专利（公开号为cn209450059u）提供了通过触摸按键对智能桌面功能进行控制的方案。智能桌面可以作为单独家具出现，例如茶几等，也可以是作为其他智能家具的配件，例如在智能沙发椅的扶手上部署智能桌面，也可以在化妆柜上部署智能桌面等，可见后续智能桌面可以作为配件被添加到更多的智能家具中，以提升智能家具的集成度。然而，通过按键方式进行智能桌面的控制仍然不够智能，语音控制是本领域的技术改进方向。

2、语音控制中，一般需要考虑功耗和语音识别准确性的问题。其中，由于语音识别需要持续采集声音并将采集到的声音信号通过adc模块后转换为数字信号，通过处理器执行语音识别算法对这些数字信号进行分析，以分析采集到的声音是否包含触发词或称之为唤醒词，例如，触发词可以是“hey，siri”。当分析出采集的声音包含触发词时，就会唤醒语音助手程序，例如，语音助手程序可以根据从语音中识别出的指令，如调高灯光亮度，控制对应的灯具调高亮度。

3、可见，持续监控智能家具所处环境的声音的方案，造成功耗较高的问题。对此，公开号为cn113470641b的中国专利披露了一种解决方案，即增加一个协处理器作为声音检测器，在主处理器保持在低功率状态时，该协处理器仍然可以持续监测语音信号并进行仅有该协处理器完成语音信号的分析，判断是否存在触发词，只有在判断存在触发词时，才唤醒主处理器作进一步确认。该方案增加功耗比主处理器低的协处理器来代替原先主处理器对声音信号的持续监控行为，可以降低整体设备维持语音识别功能的功耗。

4、但是在尝试将上述降低语音识别功耗的方案应用到智能桌面等智能家具时，发明人发现上述现有技术仍然存在需要改进之处：

5、1、需要额外在智能桌面的控制装置中增加一块具有数据处理能力的声音芯片作为协处理器，才能实现持续对智能桌面周围声音进行监控。

6、2、虽然协处理器的功耗低于主处理器，但是协处理器为了对采集到的每笔模拟语音信号转换成数字信号进行分析判断是否存在触发词，就必须要保持其adc模块持续处于启动状态，增大处理器的资源开销。

7、3、环境嘈杂时，会容易采集到环境噪声，而对于每一笔环境噪声，协处理器都被频繁触发去执行算法进行分析，增大处理器的资源开销。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种智能桌面的控制装置及控制方法，在无需增加协处理器情况下监控智能桌面周围的声音，并只有在检测到有人说话的声音才启动处理器的adc模块，无需持续处于启动状态，同时处理器仅对采集到的人声信号执行语音识别算法，不会被环境噪声频繁触发，从而降低处理器的资源开销。

2、为实现上述发明目的，提供一种智能桌面的控制装置，所述控制装置包括：

3、麦克风，用于采集音频信号；

4、放大电路，用于放大麦克风采集到的音频信号；

5、带通滤波电路，用于过滤非人声频段的音频信号；所述人声频段范围β为：300hz≤β≤5000hz；

6、音频输出电路，用于将人声频段的音频信号传递到与执行语音识别算法的芯片的adc引脚；

7、中断触发电路，用于响应接收到的人声频段的音频信号向执行语音识别算法的芯片的中断引脚发送中断触发信号；

8、执行语音识别算法的芯片用于执行以下程序：

9、检测到来自目标中断引脚发起的中断时，按照预设参数启动目标adc模块；所述目标中断引脚为与中断触发电路连接的中断引脚，所述目标adc模块为与音频输出电路连接的adc引脚对应的adc模块。

10、作为进一步的改进，所述音频输出电路包括电压跟随器，所述电压跟随器的输入端与带通滤波电路的输出端连接，所述电压跟随器的输出端与执行语音识别算法的芯片的adc引脚连接。

11、作为进一步的改进，所述中断触发电路包括同相放大器、整流单元、常闭继电器回路、下降沿信号电路；

12、同相放大器的输入端与带通滤波电路的输出端连接，用于放大人声频段的音频信号；

13、整流单元的输入端与同相放大器的输出端连接，用于对人声频段的音频信号进行整流并将整流后的人声频段的音频信号输出给下降沿信号电路；

14、下降沿信号电路响应于输入端接收到的人声频段的音频信号，向执行语音识别算法的芯片的中断引脚发送下降沿信号作为中断触发信号；

15、常闭继电器回路的驱动单元响应执行语音识别算法的芯片的输出引脚输出的高电平信号，关断下降沿信号电路输入端与整流单元输出端之间的连接，以停止下降沿信号电路对人声频段的音频信号的接收。

16、另一方面，本发明还提供了一种智能桌面的控制方法，所述方法应用于执行语音识别算法的芯片，所述执行语音识别算法的芯片与上述的智能桌面的控制装置连接，所述方法包括：

17、检测到来自目标中断引脚发起的中断时，按照预设参数启动目标adc模块；所述目标中断引脚为与中断触发电路连接的中断引脚，所述目标adc模块为与音频输出电路连接的adc引脚对应的adc模块。

18、作为进一步的改进，所述方法还包括：

19、检测到来自目标中断引脚发起的中断时，根据预设时长开始倒计时；所述倒计时的剩余时长为目标adc模块处于启动状态的剩余时长；

20、倒计时未结束时，持续通过目标输出引脚输出高电平信号；所述目标输出引脚为与常闭继电器回路的驱动单元连接的输出引脚；

21、倒计时结束时，控制目标输出引脚停止输出高电平信号。

22、作为进一步的改进，所述方法还包括：

23、在倒计时过程中，检测到adc模块有信号输入则重置倒计时。

24、作为进一步的改进，所述智能桌面的控制装置还包括执行语音识别算法的芯片连接的麦克风阵列，所述智能桌面安装在沙发椅的扶手上，所述方法还包括：

25、检测到来自目标中断引脚发起的中断时，按照预设参数启动与麦克风阵列连接的adc模块；

26、根据麦克风阵列采集到的音频信号对沙发椅进行控制。

27、作为进一步的改进，所述方法包括：

28、检测到沙发椅从待机状态切换至使用状态时，将预设的初始范围作为响应音区；

29、当麦克风阵列采集到响应音区的第一笔语音信号时，将当前的用户坐姿标记为初始坐姿并计算第一笔语音信号的声源坐标；

30、基于第一音区修正算法计算第一笔语音信号的声源坐标对应的空间范围，将所述空间范围更新为初始坐姿对应的响应音区；

31、检测到用户坐姿发生第一类改变时，基于第二音区修正算法计算最新用户坐姿对应的响应音区。

32、作为进一步的改进，所述沙发椅包括坐垫和靠背、部署在坐垫上的第一压力传感器阵列以及部署在靠背上的第二压力传感器阵列，所述初始坐姿为仅有坐垫平面上的第一压力传感器阵列被用户触发时的用户坐姿；

33、所述基于第一音区修正算法计算第一笔语音信号的声源坐标对应的空间范围，具体包括：

34、根据以下的公式一计算出第一笔语音信号的声源坐标对应的空间范围（x,y,z）：

35、

36、其中，为初始坐姿状态下，坐垫平面上的第一压力传感器阵列中被用户触发的压力传感器组成的几何图形的重心点p0的坐标，r为重心点p0到第一笔语音信号的声源坐标的距离，θ为预设的人体摆动角度，0°≤θ≤45°。

37、作为进一步的改进，用户坐姿发生第一类改变是指，用户坐姿改变前后仅有坐垫平面上的第一压力传感器阵列被用户触发；

38、所述基于第二音区修正算法计算最新用户坐姿对应的响应音区，具体包括：

39、获取最新坐姿状态下，坐垫平面上的第一压力传感器阵列中被用户触发的压力传感器组成的几何图形的重心点p1的坐标；

40、用p1减去p0，得到平移偏移量；

41、将当前响应音区的所有坐标点加上平移偏移量，得到最新坐姿对应的响应音区的所有坐标点。

42、有益效果：

43、本发明提供的一种智能桌面的控制装置及控制方法，能够在无需增加协处理器情况下监控智能桌面周围的声音，并只有在检测到有人说话的声音才启动处理器的adc模块，无需持续处于启动状态，同时处理器仅对采集到的人声信号执行语音识别算法，不会被环境噪声频繁触发，从而降低处理器的资源开销。