專利名稱：一種用于遠距離多通道人機交互的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于用戶和計算機之間交互的輸入和輸出組合裝置，更 確切地說是涉及一種結合智能語音技術、無線通信技術、計算機軟件技術，用于 用戶與計算機之間遠距離多通道人機交互的設備。
技術背景目前，計算機的輸入輸出設備，主要包括鼠標、鍵盤、手寫筆、顯示器、打 印機、麥克風等；采取這些輸入輸出設備，往往要求用戶長時間坐在電腦前，并 且容易造成手、眼的勞累，擁有極大的缺陷和不足1，計算機的輸出采用了多種方式，而人向計算機的表達方式目前常用的只 是利用手通過鍵盤或者鼠標、手寫輸入進行。這樣用戶到計算機的輸入寬帶與計 算機到用戶的輸出寬帶產(chǎn)生了不平衡，用戶的輸入寬帶低于計算機輸出的寬帶， 用戶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用手來進行，使得手在鼠標和鍵 盤之間切換頻繁，并且把用戶局限在電腦周圍。3，輸入輸出方式單一，不能充分利用用戶的認知資源， 一些通道負荷很重， 比如視覺，而另一些通道幾乎完全沒有被利用，如聽覺。長時間的使用電腦后，用戶的眼睛、手等極為疲勞，使得用戶肌肉酸痛、脖 子僵硬、頭痛頭暈，并極大地增加了用戶患近視、肥胖、下肢靜脈曲張、頸椎病、 腰椎間盤突出、神經(jīng)衰弱、電腦狂暴癥等疾病的概率。 實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是結合語音識別技術、語音合成技術、按鍵直接操控技術、 無線傳輸技術、計算機軟件技術，提供一種可通過語音命令結合按鍵操控實現(xiàn)遠 距離多通道人機交互的設備，使用戶在離開電腦時，仍可以利用語音命令與按鍵 操控方式，通過多種交互方式的有機協(xié)作，方便自然地與電腦進行豐富容易和諧 的交互。本實用新型是通過以下技術方案實現(xiàn)的一種用于遠距離多通道人機交互的裝置，包括有PC端和設備端，所述PC端 包括有PC本體，計算機接口和應用程序，所述的設備端包括有輸出接口和按鍵， 在PC端和設備端之間設有無線收發(fā)器，無線收發(fā)器上設有PC接口單元，無線收 發(fā)器通過PC接口單元與PC端的計算機接口相連接；所述的設備端還包括有用以 控制通過設備端輸入模塊獲取各種輸入數(shù)據(jù)并經(jīng)無線收發(fā)器發(fā)送到PC端，同時 通過無線收發(fā)器接收PC端發(fā)送過來的數(shù)據(jù)并通過設備端輸出模塊輸出的控制單元、設備端無線收發(fā)器和電源模塊，設備端無線收發(fā)器與控制單元交互式連接。 用于遠距離多通道人機交互的裝置，其所述的設備端還包括有音頻輸入輸出模塊，音頻輸入輸出模塊與控制單元交互式連接；所述的應用程序包括有語音識 別程序和語音合成程序。用于遠距離多通道人機交互的裝置，其所述的設備端包括有顯示屏，顯示屏 與控制單元交互式連接。用于遠距離多通道人機交互的裝置，其所述的控制單元包括有單片機、存儲 器和固件程序。用于遠距離多通道人機交互的裝置，其所述的音頻輸入輸出模塊包括有麥克 風和揚聲器。用于遠距離多通道人機交互的裝置，其所述的音頻輸入輸出模塊還包括有耳 機插孔。用于遠距離多通道人機交互的裝置，其所述的設備端還包括有攝像頭，攝像 頭與控制單元交互式連接。用于遠距離多通道人機交互的裝置，其所述的設備端還包括有觸控板，觸控 板與控制單元交互式連接。遠距離人機交互將用戶從電腦旁解放出來，無需坐在電腦旁也可操作電腦， 擴展使用電腦以及享受多媒體娛樂的空間。例如，舒適地躺在床上或坐在沙發(fā)上 用電腦與好友聊天，選擇喜愛的音樂影視播放、欣賞；并極大地降低了長時間坐 在電腦前工作的健康隱患。本實用新型交互方式新穎豐富，語音結合按鍵的操控方式，無需屏幕和鍵盤 也可控制電腦，讓電腦可以聽懂用戶的語音命令，并用語音進行反饋，智能又簡 便。有機地結合了語音用戶界面與圖形用戶界面，實現(xiàn)更加容易簡單的多通道人機交互，讓用戶從繁瑣復雜的控制界面和命令中解放出來，最大程度地實現(xiàn)真正 的用戶自由。降低了用戶使用鍵盤、鼠標的次數(shù)，有利于保護用戶的手腕手指健 康。無線語音溝通。與skype等語音通訊工具應用結合，實現(xiàn)無線網(wǎng)絡電話通話， 無需坐在電腦旁，即可方便地語音聊天或打網(wǎng)絡電話，給用戶的工作生活帶來極 大的便利和實惠。

圖1為本實用新型的系統(tǒng)結構圖。
具體實施方式
參見附圖1所示。實施例l本實用新型由設備端電源模塊7、設備端無線收發(fā)器8、控制單元l、顯示 屏2、按鍵3、音頻輸入輸出模塊5、攝像頭6和觸控板4組成，設備端無線收 發(fā)器8、顯示屏2、按鍵3、音頻輸入輸出模塊5、攝像頭6和觸控板4通過系統(tǒng) 總線與控制單元1連接；其中控制單元1包括單片機、存儲器以及固件程序，控 制整個智能終端的核心計算；音頻輸入輸出模塊5包括麥克風、揚聲器、耳機插 孔等，實現(xiàn)了智能終端的語音輸入輸出；智能終端擁有豐富的按鍵3，結合語音 輸入，可實現(xiàn)強大充分的輸入功能；智能終端的顯示屏2，采用高清晰圖形輸出 單元，可以實現(xiàn)優(yōu)良效果的圖形輸出功能；PC端和設備端之間設有無線收發(fā)器 11，無線收發(fā)器11上設有PC接口單元10，無線收發(fā)器通過PC接口單元與PC 端的計算機接口相連接，設備端無線收發(fā)器8與無線收發(fā)器11無線連通，從而 實現(xiàn)智能終端與PC端的無線通信；同時智能終端擁有獨立的電池供應、電力管 理等單元，可以方便地攜帶、放置、移動；攝像頭6用于用戶的視頻信息輸入， 使得用戶可以語音視頻聊天等；觸控板4用于控制光標移動，可代替鼠標。PC端程序PC端應用程序9由按鍵驅(qū)動、語音識別程序、語音合成程序等 組成，用于識別用戶的語音或按鍵命令，并啟動相關程序，再把相關反饋轉(zhuǎn)化為圖形文字或語音信息，反饋給用戶；其中按鍵驅(qū)動接收按鍵信息，并將之轉(zhuǎn)化為 一定的可供程序理解的控制信號，然后發(fā)送給相應程序；其中語音識別程序接收 音頻輸入單元采集到的語音信號，并將之識別為一定的可供程序理解的文本控制信號，然后發(fā)送到相應程序。具體使用過程中主要分為以下幾步1 .交互信息的輸入1) 用戶說出語音命令，語音信號經(jīng)過麥克風以及其他的音頻輸入單元輸入到智 能終端，再通過無線傳輸輸入到計算機中，利用計算機內(nèi)的自動語音識別程 序?qū)⒁纛l信號處理為具有一定語意的文本信息，為了提高識別的準確率、減 少環(huán)境噪音等的影響，用模板的方式將常用的關鍵詞存入模板中，語音識別 過程中只對模板中的關鍵詞匯進行識別，提高了識別的準確率。識別后的文 本信息通過語法分析器可轉(zhuǎn)化為相應的命令，并啟動相關程序進行執(zhí)行；2) 按鍵信號經(jīng)過無線傳輸輸入到計算機中，利用計算機內(nèi)的按鍵驅(qū)動單元轉(zhuǎn)換 為相應的命令信號，并啟動相關程序進行執(zhí)行；2 .交互信息的輸出1) 相關程序反饋的圖形界面信息經(jīng)由無線傳輸輸送到智能終端，再通過智能終 端的顯示屏輸出；2) 相關程序反饋的文字信息通過語音合成單元，轉(zhuǎn)化為相應語音信號，并通過 無線傳輸輸送到智能終端，再通過智能終端的音頻輸出設備進行輸出；3) 相關程序反饋的圖形界面信息也可通過傳統(tǒng)的顯示器等輸出設備進行輸入；3 .系統(tǒng)工作過程系統(tǒng)啟動后，3種交互方法同時工作，當用戶通過2種輸入方式的任意一種 或多種方式進行輸入后，計算機識別并交由相應的程序處理該輸入信息，執(zhí)行完 畢后，其輸出信息經(jīng)過人機界面管理程序，通過3種輸出方式的一種或多種進行 輸出；如用戶想聽音樂時，可以直接發(fā)出語音命令"聽音樂"，電腦接受到改語音命令，則啟動音樂程序，開始播放音樂，音頻信號通過無線信號傳輸?shù)街悄芙K端，再通過智能終端上的音頻輸出設備播放出來。實施例2本實用新型由設備端電源模塊7、設備端無線收發(fā)器8、控制單元l、顯示 屏2、按鍵3、音頻輸入輸出模塊5。設備端無線收發(fā)器8、顯示屏2、按鍵3、 音頻輸入輸出模塊5通過系統(tǒng)總線與控制單元1連接；其中控制單元1包括單片 機、存儲器以及固件程序，控制整個智能終端的核心計算；音頻輸入輸出模塊5 實現(xiàn)了智能終端的語音輸入輸出；智能終端擁有豐富的按鍵3，結合語音輸入， 可實現(xiàn)強大充分的輸入功能；智能終端的顯示屏2，采用高清晰圖形輸出單元， 可以實現(xiàn)優(yōu)良效果的圖形輸出功能；PC端和設備端之間設有無線收發(fā)器ll，無 線收發(fā)器11上設有PC接口單元10，無線收發(fā)器通過PC接口單元與PC端的計 算機接口相連接，設備端無線收發(fā)器8與無線收發(fā)器11無線連通，從而實現(xiàn)智 能終端與PC端的無線通信。
權利要求1、一種用于遠距離多通道人機交互的裝置，包括有PC端、設備端和電源模塊，所述PC端包括有計算機接口和應用程序，所述的設備端包括有輸出接口和按鍵，其特征在于在PC端和設備端之間設有無線收發(fā)器，無線收發(fā)器上設有PC接口單元，無線收發(fā)器通過PC接口單元與PC端的計算機接口相連接；所述的設備端還包括有用以控制通過設備端輸入模塊獲取各種輸入數(shù)據(jù)并經(jīng)無線收發(fā)器發(fā)送到PC端，同時通過無線收發(fā)器接收PC端發(fā)送過來的數(shù)據(jù)并通過設備端輸出模塊輸出的控制單元、設備端無線收發(fā)器，設備端無線收發(fā)器與控制單元交互式連接。
2、 根據(jù)權利要求1所述的一種用于遠距離多通道人機交互的裝置，其特征在于 所述的設備端還包括有音頻輸入輸出模塊，音頻輸入輸出模塊與控制單元交互式 連接；所述的應用程序包括有語音識別程序和語音合成程序。
3、 根據(jù)權利要求1所述的一種用于遠距離多通道人機交互的裝置，其特征在于 所述的設備端包括有顯示屏，顯示屏與控制單元交互式連接。
4、 根據(jù)權利要求1所述的一種用于遠距離多通道人機交互的裝置，其特征在于 所述的音頻輸入輸出模塊包括有麥克風和揚聲器。
5、 根據(jù)權利要求4所述的一種用于遠距離多通道人機交互的裝置，其特征在于 所述的音頻輸入輸出模塊還包括有耳機插孔。
6、 根據(jù)權利要求1所述的一種用于遠距離多通道人機交互的裝置，其特征在于 所述的設備端包括有攝像頭，攝像頭與控制單元交互式連接。
7、 根據(jù)權利要求1所述的一種用于遠距離多通道人機交互的裝置，其特征在于 所述的設備端包括有觸控板，觸控板與控制單元交互式連接。
專利摘要本實用新型涉及一種用于遠距離多通道人機交互的裝置，包括有PC端和設備端，設備端包括有顯示屏、按鍵、觸控板、攝像頭、音頻輸入輸出模塊、PC端應用程序包括有語音識別程序和語音合成程序。在PC端和設備端之間設有無線收發(fā)器，無線收發(fā)器上設有PC接口單元，無線收發(fā)器通過PC接口單元與PC端的計算機接口相連接。本實用新型實現(xiàn)了多通道的交互方式，讓用戶從繁瑣復雜的控制界面和命令中解放出來，最大程度地實現(xiàn)真正的用戶自由。降低了用戶使用鍵盤、鼠標的次數(shù)，有利于保護用戶的手腕手指健康。
文檔編號G06F3/16GK201084135SQ20072004520
公開日2008年7月9日 申請日期2007年8月17日 優(yōu)先權日2007年8月17日
發(fā)明者劉慶峰, 平 卜, 卞連春, 承 徐, 謝信珍, 高萬軍, 黃海兵 申請人:合肥訊飛數(shù)碼科技有限公司