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无线充电的语音开启方法及系统.pdf

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无线 充电 语音 开启 方法 系统
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摘要
申请专利号:

CN201611033903.5

申请日:

2016.11.22

公开号:

CN106683664A

公开日:

2017.05.17

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法?#19978;?#24773;: 实质审查的生效IPC(主分类):G10L 15/02申请日:20161122|||公开
IPC分类号: G10L15/02; G10L21/0208(2013.01)I; G10L25/24(2013.01)I; G10L25/51(2013.01)I; H02J50/10(2016.01)I 主分类号: G10L15/02
申请人: 中南大学
发明人: 于健昕; 滕晓雯; 朱奇; 李旭明; 党伟然; 雷晓亮; 陈志康; 陈权
地址: 410000 湖南省长沙?#24615;?#40595;区岳麓山左家垅
优?#28909;ǎ?/td>
专利代理机构: 长沙朕扬知识产权代理事务所(普通合伙) 43213 代理人: 何湘玲
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法律状态
申请(专利)号:

CN201611033903.5

授权公告号:

|||

法律状态公告日:

2017.06.09|||2017.05.17

法律状态类型:

实质审查的生效|||公开

摘要

本发明涉及无线充电技术领域,公开了一种无线充电的语音开启方法及系统,以提高无线充电的安全性。本发明中,无线充电的两端分别为送电设备和受电设备,送电设备与受电设备建立有无线连接,且送电设备集成有语音识别模块,受电设备用于在建立与送电设备的无线连接后,录入用户的语音,并对该录入的语音进行模数转换及降噪处理,然后提取语音特征值发送给送电设备;送电设备用于?#21644;?#36807;语音识别模块将当前所接收的语音特征值与本地记录的语音特征值进行相关性比较,当比较结果一致时,向送电设备开启无线送电,直?#20102;?#30005;设备充满电。

权利要求书

1.一种无线充电系统,所述无线充电的两端分别为送电设备和受电设备,其特征在于,
所述送电设备与所述受电设备建立有无线连接,且所述送电设备集成有语音识别模块,所
述受电设备用于在建立与所述送电设备的无线连接后,录入用户的语音,并对该录入的语
音进行模数转换及降噪处理,然后提取语音特征值发送给所述送电设备;所述送电设备用
于?#21644;?#36807;所述语音识别模块将当前所接收的语音特征值与本地记录的语音特征值进行相关
性比较,当比较结果一致时,向所述送电设备开启无线送电,直?#20102;?#36848;送电设备充满电。
2.根据权利要求1所述的无线充电系统,其特征在于,所述送电设备与受电设备以蓝牙
或WIFI连接。
3.根据权利要求1或2所述的无线充电系统,其特征在于,所述受电设备还用于通过梅
尔倒谱系数提取语音特征值,对应的,所述语音识别模块在进行相关性比较时,采用基于皮
尔森相关系数的相关性比较方法。
4.根据权利要求1或2所述的无线充电系统,其特征在于,所述送电设备还用于以一对
多的方式与至少两个受电设备进行无线充电,并通过无线链路获取个设备的编码,并存储
各设备编码与所记录语音特征值的对应关系;?#20197;?#19982;新的所述受电设备首次建立无线链路
后,对首次接收的语音特征值只记录不进行相关性比较。
5.一种无线充电的语音开启方法,其特征在于,包括:
送电设备与受电设备建立有无线连接;
所述受电设备在建立与所述送电设备的无线连接后,录入用户的语音,并对该录入的
语音进行模数转换及降噪处理,然后提取语音特征值发送给所述送电设备;
所述送电设备通过集成的语音识别模块将当前所接收的语音特征值与本地记录的语
音特征值进行相关性比较,当比较结果一致时,向所述送电设备开启无线送电,直?#20102;?#36848;送
电设备充满电。
6.根据权利要求5所述的无线充电的语音开启方法,其特征在于,所述受电设备通过梅
尔倒谱系数提取语音特征值,对应的,所述语音识别模块在进行相关性比较时,采用基于皮
尔森相关系数的相关性比较方法。
7.根据权利要求5所述的无线充电的语音开启方法,其特征在于,所述送电设备与受电
设备以蓝牙或WIFI连接。
8.根据权利要求5至7任一所述的无线充电的语音开启方法,其特征在于,所述送电设
备还以一对多的方式与至少两个受电设备进行无线充电,并通过无线链路获取个设备的编
码,并存储各设备编码与所记录语音特征值的对应关系。
9.根据权利要求5至7任一所述的无线充电的语音开启方法,其特征在于,所述送电设
备在与新的所述受电设备首次建立无线链路后,对首次接收的语音特征值只记录不进行相
关性比较。
10.根据权利要求5至7任一所述的无线充电的语音开启方法,其特征在于,当所述送电
设备通过集成的语音识别模块比?#31995;?#20986;当前所接收的语音特征值与本地记录的语音特征
值不一致时,提示所述受电设备语音识别失败并以充电线进行充电。

说明书

无线充电的语音开启方法及系统

技术领域

本发明涉及无线充电技术领域,尤其涉及一种无线充电的语音开启方法及系统。

背景技术

无线充电技术(Wireless charging technology;Wireless charge
technology),源于无线电能传输技术,小功率无线充电常采用电磁感应式(如对?#21482;?#20805;电
的Qi方式,但中兴的电动汽车无线充电方式采用的感应式),大功率无线充电常采用谐振式
(大部分电动汽车充电采用此方式)由供电设备(充电器)将能量传送至用电的装置,该装置
使用接收到的能量对电池充电,并同时供其本身运作之用。

由于充电器与用电装置之间以磁场传送能量,两者之间不用电线连接,因此充电
器及用电的装置都可以做到无导电接点外露。

发明内容

本发明的主要目的在于公开一种无线充电的语音开启方法及系统,以提高无线充
电的安全性。

为实现上述目的,本发明公开了一种无线充电系统,无线充电的两端分别为送电
设备和受电设备,送电设备与受电设备建立有无线连接,且送电设备集成有语音识别模块,
受电设备用于在建立与送电设备的无线连接后,录入用户的语音,并对该录入的语音进行
模数转换及降噪处理,然后提取语音特征值发送给送电设备;送电设备用于?#21644;?#36807;语音识别
模块将当前所接收的语音特征值与本地记录的语音特征值进行相关性比较,当比较结果一
致时,向送电设备开启无线送电,直?#20102;?#30005;设备充满电。

为实现上述目的,本发明还公开了一种无线充电的语音开启方法,包括:

送电设备与受电设备建立有无线连接;

受电设备在建立与送电设备的无线连接后,录入用户的语音,并对该录入的语音
进行模数转换及降噪处理,然后提取语音特征值发送给送电设备;

送电设备通过集成的语音识别模块将当前所接收的语音特征值与本地记录的语
音特征值进行相关性比较,当比较结果一致时,向送电设备开启无线送电,直?#20102;?#30005;设备充
满电。

本发明具有以下有益效果:

通过语音识别来监管无线充电的投放,提高了系统的安全性。

下面将参照附图,对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实
施例及其说明用于解释本发明,并?#36824;?#25104;对本发明的不当限定。在附图中:

图1是本发明优选实施例公开的无线充电的语音开启方法流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由权利要求限定
和覆盖的多种不同方式实施。

实施例1

本发明实施例首先公开一种无线充电的语音开启方法,如图1所示,包括:

步骤S1、送电设备与受电设备建立有无线连接。例如:送电设备与受电设备以蓝牙
或WIFI连接。

步骤S2、受电设备在建立与送电设备的无线连接后,录入用户的语音,并对该录入
的语音进行模数转换及降噪处理,然后提取语音特征值发送给送电设备。编码制式可使用
PCM编码(Pulse Code Modulation,脉冲代码调制编码),其通过抽样、量化、编码三个步骤
将连续变化的模拟信号转化为数字编码。

在该步骤中,降噪处理即在采集用户录入语音的音频信息时,根据峰值剔除前后
的空白段环境语音。可选的,受电设备可通过梅尔倒谱系数(Mel Frequency Cepstrum
Coefficient,MFCC)提取语音特征值。

MFCC的分析基于人类听觉机理,具有较高的识别率和较好的鲁棒性,Mel频?#26102;?#36798;
了一种常用的从语音频率到感知频率的对应关系;通常包括下述的预加重、加窗、FFT(快速
傅里叶变换)、Mel滤波、DCT(离散余?#20918;?#25442;)变换及归一化等处理。在实际应用中,一般对
Mel频率进行如下近似:


其中频率f的单位是Hz,梅尔频率FMel的单位是Mel,α为线性变换系数;

因为当数据在低频处的强度高于高频处,不利于处理,所以需要通过高通滤波器
滤去低频部分,突出高频部分,同时消除发声过程中声带和嘴唇的效应,来补偿语音信号受
到发音系统所?#31181;?#30340;高频部分,也为了突出高频的共振峰。即预加重处理:

S[n]=S[n]-0.95*S[n-1]

其中,S[n]为第n帧的频?#30465;?br />

由于?#31181;?#30340;下一步是FFT处理,为了保证FFT在每帧的端点处?#25442;?#21457;生突变,需要
对每帧加窗处理:

w[n]=0.54-0.46*cos(2πb/M)

M为帧长,w[n]为第n帧的加窗处理结果。

计算各帧信号的FFT。

三角带通Mel滤波器响应输出:


其中k为待变换频?#21097;琭(m)为当前滤波器组的分布,Hm(k)为梅尔滤波器组的响应。

DCT变换:


c[i]表示MFCC的第n维特征参数,S[i]为滤波器系数,L为滤波器阶数。

归一化:


cnormalized(i)=c(i)-Mrecording

其中,Mrecording为MFCC所有特征参数的均值,cnormalized(i)为MFCC归一化后的结果。

步骤S3、送电设备通过集成的语音识别模块将当前所接收的语音特征值与本地记
录的语音特征值进行相关性比较,当比较结果一致时,向送电设备开启无线送电,直?#20102;?#30005;
设备充满电。反之,当送电设备通过集成的语音识别模块比?#31995;?#20986;当前所接收的语音特征
值与本地记录的语音特征值不一致时,提示受电设备语音识别失败并以充电线进行充电。
其中,优选的,在进行语音特征值相关性比较式时,可以基于用户前后次序的同一语音内容
进行相关性比较,比较该同一内容的前后音频的频谱特征是否近似,并设置近似的估值范
围,例如,两者近似度超过80%即可由该语音识别模块判?#31995;?#21069;所接收的语音特征值与本
地记录的语音特征值一致;因此,当比较的前后语音内容不一致时,通常可快速识别出当前
所接收的语音特征值与本地记录的语音特征值一致。当然,作为一种变形,在其他场景中,
也可以基于前后次序的不同内容去提取用户的音色等音频特征,进而进行近似度的比较,
通常,比较的对象不一样,相应的比较算法也不一样,具体可视语音识别模块的软?#24067;?#36164;源
进行确定。

在该步骤中,可选的,语音识别模块在进行相关性比较时,采用基于皮尔森相关系
数的相关性比较方法,主要的计算公式如下:

其中,ρx,y为计算所得出的皮尔逊相关系数,x和y
为两组需要计算相关性的长度为n的数组,xi和yi分别为x和y数组中的第i个数据,和分
别为x和y数组中数据的平均值。

本实施例可采用电磁感应进行充电,具体的,送电设备将电流转换成磁场并从空
间中传输出去,受电设备负责将接收到的磁能转换为电能。

进一步的,当本实施例中的送电设备以一对多的方式与至少两个受电设备进行无
线充电时,其可以通过无线链路获取个设备的编码,并预先存储各设备编码与所记录语音
特征值的对应关系。其中,该送电设备在与新的受电设备首次建立无线链路后,对首次接收
的语音特征值只记录不进行相关性比较。

综上,本实施例提供的无线充电的语音开启方法,通过语音识别来监管无线充电
的投放,提高了系统的安全性。

实施例2

与上述方法实施例相对应的,本实施例公开一种无线充电系统,无线充电的两端
分别为送电设备和受电设备,送电设备与受电设备建立有无线连接,且送电设备集成有语
音识别模块,受电设备用于在建立与送电设备的无线连接后,录入用户的语音,并对该录入
的语音进行模数转换及降噪处理,然后提取语音特征值发送给送电设备;送电设备用于?#21644;?br />过语音识别模块将当前所接收的语音特征值与本地记录的语音特征值进行相关性比较,当
比较结果一致时,向送电设备开启无线送电,直?#20102;?#30005;设备充满电。

本实施例中,可选的,送电设备与受电设备以蓝牙或WIFI连接。

具体实现时,受电设备可通过梅尔倒谱系数提取语音特征值,语音识别模块在进
行相关性比较时,可采用基于皮尔森相关系数的相关性比较方法。

?#36865;猓备?#31995;统的送电设备以一对多的方式与至少两个受电设备进行无线充电
时,可通过无线链路获取个设备的编码,并预先存储各设备编码与所记录语音特征值的对
应关系;其中,该送电设备在与新的受电设备首次建立无线链路后,对首次接收的语音特征
值只记录不进行相关性比较。

综上,本实施例提供的无线充电系统,通过语音识别来监管无线充电的投放,提高
了系统的安全性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技
术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修
改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护?#27573;?#20043;内。

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