專(zhuān)利名稱(chēng)：一種遠(yuǎn)距離多通道人機(jī)交互裝置及其交互方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于用戶(hù)和計(jì)算機(jī)之間交互的裝置和交互方法，更確切地說(shuō) 是涉及一種利用語(yǔ)音技術(shù)、無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)，實(shí)現(xiàn)用戶(hù)與計(jì)算機(jī) 之間遠(yuǎn)距離多通道人機(jī)交互的裝置及其交互方法。
背景技術(shù)：
人機(jī)交互的發(fā)展歷史，是從人適應(yīng)計(jì)算機(jī)到計(jì)算機(jī)不斷地適應(yīng)人的發(fā)展史， 傳統(tǒng)的人機(jī)交互，經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段(l)早期的手工作業(yè)階段當(dāng)時(shí)交互的特 點(diǎn)是采用手工操作和依賴(lài)機(jī)器(二進(jìn)制機(jī)器代碼)的方法來(lái)進(jìn)行輸入。(2)作業(yè)控 制語(yǔ)言及交互命令語(yǔ)言階段這一階段的特點(diǎn)是計(jì)算機(jī)使用者可采用批處理作業(yè) 語(yǔ)言或交互命令語(yǔ)言的方式和計(jì)算機(jī)打交道。(3)圖形用戶(hù)界面(GUI)階段GUI 的主要特點(diǎn)是桌面隱喻(WIMP技術(shù)、直接操縱和所見(jiàn)即所得(WYSIWYG), GUI簡(jiǎn)明 易學(xué)，實(shí)現(xiàn)了事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)化，開(kāi)拓了用戶(hù)人群。從命令行界面發(fā)展到GUI界 面，計(jì)算機(jī)到用戶(hù)的輸出帶寬大大提高，但從用戶(hù)到計(jì)算機(jī)的通信帶寬仍然受到 限制。無(wú)論是命令行界面，還是GUI界面，實(shí)質(zhì)上都屬于單通道人機(jī)界面。
目前，計(jì)算機(jī)的輸入輸出設(shè)備，主要包括鼠標(biāo)、鍵盤(pán)、手寫(xiě)筆、顯示器、打 印機(jī)、麥克風(fēng)等；采取這些輸入輸出設(shè)備，往往要求用戶(hù)長(zhǎng)時(shí)間坐在電腦前，并 且容易造成手、眼的勞累，擁有極大的缺陷和不足1，人機(jī)界面的表現(xiàn)方式采 用了多種媒體，而人向計(jì)算機(jī)的表達(dá)方式目前常用的只是利用手通過(guò)鍵盤(pán)或者鼠 標(biāo)、手寫(xiě)輸入進(jìn)行。這樣用戶(hù)到計(jì)算機(jī)的輸入寬帶與計(jì)算機(jī)到用戶(hù)的輸出寬帶產(chǎn) 生了不平衡，用戶(hù)的輸入寬帶低于計(jì)算機(jī)輸出的寬帶，用戶(hù)輸入所在的意義層次 也很低。2，文本的輸入和直接操縱這兩種交互都要手來(lái)進(jìn)行，使得手在鼠標(biāo)和 鍵盤(pán)之間切換頻繁，并且把用戶(hù)局限在電腦周?chē)?，輸入輸出方式單一，不能 充分利用用戶(hù)的認(rèn)知資源， 一些通道負(fù)荷很重，比如視覺(jué)，而另一些通道幾乎完 全沒(méi)有被利用，如聽(tīng)覺(jué)；長(zhǎng)時(shí)間的使用電腦后，用戶(hù)的眼睛、手等極為疲勞，使
得用戶(hù)肌肉酸痛、脖子僵硬、頭痛頭暈，并極大地增加了用戶(hù)患近視、肥胖、下 肢靜脈曲張、頸椎病、腰椎間盤(pán)突出、神經(jīng)衰弱、電腦狂暴癥等疾病的概率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，結(jié)合語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)、語(yǔ)音合成技術(shù)、按鍵操控 技術(shù)、無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)，提供一種可通過(guò)語(yǔ)音命令結(jié)合按鍵操控 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離多通道人機(jī)交互裝置及其交互方法，使用戶(hù)在離開(kāi)電腦時(shí)通過(guò)多種交 互方式的有機(jī)寫(xiě)作，方便自然地與電腦進(jìn)行豐富容易和諧的交互。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種遠(yuǎn)距離多通道人機(jī)交互裝置，包括有智能終端和主機(jī)端；智能終端上設(shè) 有控制單元和與控制單元相連接的電源模塊、按鍵、顯示屏和智能設(shè)備端無(wú)線(xiàn)收 發(fā)器，主機(jī)端內(nèi)設(shè)有PC端程序和主機(jī)端無(wú)線(xiàn)收發(fā)器，智能設(shè)備端無(wú)線(xiàn)收發(fā)器與 主機(jī)端無(wú)線(xiàn)收發(fā)器無(wú)線(xiàn)連接，所述的PC端程序內(nèi)設(shè)有語(yǔ)音識(shí)別程序和語(yǔ)法分析 程序；智能終端上設(shè)有音頻輸入設(shè)備，音頻輸入設(shè)備的輸出端與所述控制單元的 輸入端相連接。
一種遠(yuǎn)距離多通道人機(jī)交互裝置，所述的PC端程序內(nèi)設(shè)有語(yǔ)音合成程序； 智能終端上設(shè)有音頻輸出裝置，音頻輸出裝置的輸入端與所述控制單元的輸出端 相連接。
一種遠(yuǎn)距離多通道人機(jī)交互裝置，所述的智能終端上設(shè)有觸控板，觸控板輸 出端與所述控制單元的輸入端相連接。
一種遠(yuǎn)距離多通道人機(jī)交互裝置的交互方法，包括以下步驟
(1) 用戶(hù)說(shuō)出語(yǔ)音命令，語(yǔ)音命令經(jīng)音頻輸入設(shè)備輸入到智能終端；
(2) 智能終端通過(guò)智能設(shè)備端無(wú)線(xiàn)收發(fā)器傳輸?shù)街鳈C(jī)端設(shè)備中，利用主機(jī)端設(shè) 備內(nèi)的語(yǔ)音識(shí)別程序?qū)⒄Z(yǔ)音命令的音頻信號(hào)處理為具有一定語(yǔ)意的文本信息；
(3) 識(shí)別后的文本信息通過(guò)語(yǔ)法分析程序可轉(zhuǎn)化為啟動(dòng)并執(zhí)行相應(yīng)程序的程序 命令；
(4) 被啟動(dòng)并執(zhí)行的相應(yīng)程序?qū)?zhí)行該命令的反饋信息和所獲得的文字信息通 過(guò)主機(jī)端無(wú)線(xiàn)收發(fā)器傳輸?shù)街悄芙K端設(shè)備，并在顯示屏上給用戶(hù)顯示出執(zhí)行相應(yīng) 程序所得到的反饋信息和所獲得的文字信息。
4
一種遠(yuǎn)距離多通道人機(jī)交互裝置的交互方法，所述的執(zhí)行該命令的反饋信息 和所獲得的文字信息可通過(guò)語(yǔ)音合成程序轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的音頻信號(hào)，通過(guò)主機(jī)端無(wú) 線(xiàn)收發(fā)器傳輸?shù)街悄芙K端設(shè)備，并通過(guò)智能終端設(shè)備上的音頻輸出裝置用語(yǔ)音播 報(bào)給用戶(hù)聽(tīng)取。
一種遠(yuǎn)距離多通道人機(jī)交互裝置的交互方法，用戶(hù)還可通過(guò)智能終端的觸控 板輸入所述的程序命令。
本發(fā)明將用戶(hù)從電腦旁解放出來(lái)，無(wú)需坐在電腦旁也可操作電腦，擴(kuò)展使用 電腦以及享受多媒體娛樂(lè)的空間，并極大地降低了長(zhǎng)時(shí)間坐在電腦前工作的健康 隱患。交互方式新穎便捷。語(yǔ)音結(jié)合按鍵的操控方式，無(wú)需屏幕和鍵盤(pán)也可控制 電腦，讓電腦可以聽(tīng)懂用戶(hù)的語(yǔ)音命令，并用語(yǔ)音進(jìn)行反饋，智能又簡(jiǎn)便。有機(jī) 地結(jié)合了語(yǔ)音用戶(hù)界面與圖形用戶(hù)界面，實(shí)現(xiàn)更加容易簡(jiǎn)單的多通道人機(jī)交互， 讓用戶(hù)從繁瑣復(fù)雜的控制界面和命令中解放出來(lái)，最大程度地實(shí)現(xiàn)真正的用戶(hù)自 由。降低了用戶(hù)使用鍵盤(pán)、鼠標(biāo)的次數(shù)，有利于保護(hù)用戶(hù)的手腕手指健康。


圖l為裝置結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為信息交互示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例l
遠(yuǎn)距離多通道人機(jī)交互裝置，包括有智能終端，主機(jī)端；智能終端上設(shè)有控 制單元1和與控制單元1相連接的電源模塊7、按鍵3、顯示屏2和智能設(shè)備端 無(wú)線(xiàn)收發(fā)器6，主機(jī)端設(shè)備內(nèi)設(shè)有PC端程序和主機(jī)端無(wú)線(xiàn)收發(fā)器4，智能設(shè)備端 無(wú)線(xiàn)收發(fā)器6與主機(jī)端無(wú)線(xiàn)收發(fā)器4無(wú)線(xiàn)連接。PC端程序內(nèi)設(shè)有語(yǔ)音識(shí)別程序， 語(yǔ)音合成程序和語(yǔ)法分析程序；智能終端上還設(shè)有音頻輸入設(shè)備、音頻輸出裝置 和觸控板5。音頻輸入設(shè)備的輸出端與所述控制單元1的輸入端相連接，音頻輸 出裝置的輸入端與所述控制單元1的輸出端相連接，觸控板5輸出端與所述控制 單元的輸入端相連接。
人機(jī)交互裝置的交互方法，包括以下步驟 (1) 用戶(hù)說(shuō)出語(yǔ)音命令，語(yǔ)音命令經(jīng)音頻輸入設(shè)備輸入到智能終端；
(2) 智能終端通過(guò)智能設(shè)備端無(wú)線(xiàn)收發(fā)器6傳輸?shù)街鳈C(jī)端設(shè)備中，利用主機(jī)端 設(shè)備內(nèi)的語(yǔ)音識(shí)別程序?qū)⒄Z(yǔ)音命令的音頻信號(hào)處理為具有一定語(yǔ)意的文本信息；
(3) 識(shí)別后的文本信息通過(guò)語(yǔ)法分析程序可轉(zhuǎn)化為啟動(dòng)并執(zhí)行相應(yīng)程序的程序 命令；
(4) 被啟動(dòng)并執(zhí)行的相應(yīng)程序?qū)?zhí)行該命令的反饋信息和所獲得的文字信息通 過(guò)主機(jī)端無(wú)線(xiàn)收發(fā)器4傳輸?shù)街悄芙K端設(shè)備，并在顯示屏2上給用戶(hù)顯示出執(zhí)行 相應(yīng)程序所得到的反饋信息和所獲得的文字信息。同時(shí)執(zhí)行該命令的反饋信息和 所獲得的文字信息可通過(guò)語(yǔ)音合成程序轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的音頻信號(hào)，通過(guò)主機(jī)端無(wú)線(xiàn) 收發(fā)器4傳輸?shù)街悄芙K端設(shè)備，并通過(guò)智能終端設(shè)備上的音頻輸出裝置用語(yǔ)音播 報(bào)給用戶(hù)聽(tīng)取。
同時(shí)用戶(hù)也可通過(guò)智能終端的觸控板5輸入命令信號(hào)，啟動(dòng)并執(zhí)行相應(yīng)程序。
實(shí)施例2
遠(yuǎn)距離多通道人機(jī)交互裝置，包括有智能終端，主機(jī)端；智能終端上設(shè)有控 制單元1和與控制單元1相連接的電源模塊7、按鍵3、觸控板5、顯示屏2和 智能設(shè)備端無(wú)線(xiàn)收發(fā)器6，主機(jī)端設(shè)備內(nèi)設(shè)有PC端程序和主機(jī)端無(wú)線(xiàn)收發(fā)器4， 智能設(shè)備端無(wú)線(xiàn)收發(fā)器6與主機(jī)端無(wú)線(xiàn)收發(fā)器4無(wú)線(xiàn)連接。PC端程序內(nèi)設(shè)有語(yǔ) 音識(shí)別程序和語(yǔ)法分析程序；智能終端上設(shè)有音頻輸入設(shè)備，音頻輸入設(shè)備的輸 出端與所述控制單元1的輸入端相連接。
人機(jī)交互裝置的交互方法，包括以下步驟
(1) 用戶(hù)說(shuō)出語(yǔ)音命令，語(yǔ)音命令經(jīng)音頻輸入設(shè)備輸入到智能終端；
(2) 智能終端通過(guò)智能設(shè)備端無(wú)線(xiàn)收發(fā)器6傳輸?shù)街鳈C(jī)端設(shè)備中，利用主機(jī)端 設(shè)備內(nèi)的語(yǔ)音識(shí)別程序?qū)⒄Z(yǔ)音命令的音頻信號(hào)處理為具有一定語(yǔ)意的文本信息；
(3) 識(shí)別后的文本信息通過(guò)語(yǔ)法分析程序可轉(zhuǎn)化為啟動(dòng)并執(zhí)行相應(yīng)程序的程序 命令；
(4) 被啟動(dòng)并執(zhí)行的相應(yīng)程序?qū)?zhí)行該命令的反饋信息和所獲得的文字信息通 過(guò)主機(jī)端無(wú)線(xiàn)收發(fā)器4傳輸?shù)街悄芙K端設(shè)備，并在顯示屏2上給用戶(hù)顯示出執(zhí)行 相應(yīng)程序所得到的反饋信息和所獲得的文字信息。
權(quán)利要求
1、一種遠(yuǎn)距離多通道人機(jī)交互裝置，包括有智能終端和主機(jī)端；智能終端上設(shè)有控制單元和與控制單元相連接的電源模塊、按鍵、顯示屏和智能設(shè)備端無(wú)線(xiàn)收發(fā)器，主機(jī)端內(nèi)設(shè)有PC端程序和主機(jī)端無(wú)線(xiàn)收發(fā)器，智能設(shè)備端無(wú)線(xiàn)收發(fā)器與主機(jī)端無(wú)線(xiàn)收發(fā)器無(wú)線(xiàn)連接，其特征在于所述的PC端程序內(nèi)設(shè)有語(yǔ)音識(shí)別程序和語(yǔ)法分析程序；智能終端上設(shè)有音頻輸入設(shè)備，音頻輸入設(shè)備的輸出端與所述控制單元的輸入端相連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種遠(yuǎn)距離多通道人機(jī)交互裝置，其特征在于所述的 PC端程序內(nèi)設(shè)有語(yǔ)音合成程序；智能終端上設(shè)有音頻輸出裝置，音頻輸出裝置 的輸入端與所述控制單元的輸出端相連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種遠(yuǎn)距離多通道人機(jī)交互裝置，其特征在于所述的 智能終端上設(shè)有觸控板，觸控板輸出端與所述控制單元的輸入端相連接。
4、 一種遠(yuǎn)距離多通道人機(jī)交互裝置的交互方法，其特征在于包括以下步驟(1) 用戶(hù)說(shuō)出語(yǔ)音命令，語(yǔ)音命令經(jīng)音頻輸入設(shè)備輸入到智能終端；(2) 智能終端通過(guò)智能設(shè)備端無(wú)線(xiàn)收發(fā)器傳輸?shù)街鳈C(jī)端設(shè)備中，利用主機(jī)端設(shè) 備內(nèi)的語(yǔ)音識(shí)別程序?qū)⒄Z(yǔ)音命令的音頻信號(hào)處理為具有一定語(yǔ)意的文本信息；(3) 識(shí)別后的文本信息通過(guò)語(yǔ)法分析程序可轉(zhuǎn)化為啟動(dòng)并執(zhí)行相應(yīng)程序的程序 命令；(4) 被啟動(dòng)并執(zhí)行的相應(yīng)程序?qū)?zhí)行該命令的反饋信息和所獲得的文字信息通 過(guò)主機(jī)端無(wú)線(xiàn)收發(fā)器傳輸?shù)街悄芙K端設(shè)備，并在顯示屏上給用戶(hù)顯示出執(zhí)行相應(yīng) 程序所得到的反饋信息和所獲得的文字信息。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種遠(yuǎn)距離多通道人機(jī)交互裝置的交互方法，其特征 在于所述的執(zhí)行該命令的反饋信息和所獲得的文字信息可通過(guò)語(yǔ)音合成程序轉(zhuǎn) 化為相應(yīng)的音頻信號(hào)，通過(guò)主機(jī)端無(wú)線(xiàn)收發(fā)器傳輸?shù)街悄芙K端設(shè)備，并通過(guò)智能 終端設(shè)備上的音頻輸出裝置用語(yǔ)音播報(bào)給用戶(hù)聽(tīng)取。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種遠(yuǎn)距離多通道人機(jī)交互裝置的交互方法，其 特征在于用戶(hù)可通過(guò)智能終端的觸控板輸入所述的程序命令。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種遠(yuǎn)距離多通道人機(jī)交互裝置及其交互方法，包括有智能終端設(shè)備，主機(jī)端設(shè)備；主機(jī)端設(shè)備內(nèi)的PC端程序內(nèi)設(shè)有語(yǔ)音識(shí)別程序，語(yǔ)音合成程序和語(yǔ)法分析程序；智能終端上設(shè)有音頻輸入、輸出設(shè)備。人機(jī)交互裝置的交互方法，包括以下步驟用戶(hù)說(shuō)出語(yǔ)音命令，利用主機(jī)端設(shè)備內(nèi)的語(yǔ)音識(shí)別程序?qū)⒄Z(yǔ)音命令的音頻信號(hào)處理為具有一定語(yǔ)意的文本信息；識(shí)別后的文本信息通過(guò)語(yǔ)法分析程序可轉(zhuǎn)化為啟動(dòng)并執(zhí)行相應(yīng)程序的程序命令；執(zhí)行該命令的反饋信息和所獲得的文字信息通過(guò)語(yǔ)音合成程序轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的音頻信號(hào)通過(guò)智能終端設(shè)備上的音頻輸出裝置用語(yǔ)音播報(bào)給用戶(hù)聽(tīng)取或通過(guò)顯示屏顯示給用戶(hù)。
文檔編號(hào)G06F3/01GK101169684SQ200710190468
公開(kāi)日2008年4月30日 申請(qǐng)日期2007年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月27日
發(fā)明者劉慶峰, 平 卜, 卞連春, 強(qiáng) 彭, 謝信珍, 高萬(wàn)軍, 黃海兵 申請(qǐng)人:合肥訊飛數(shù)碼科技有限公司