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CN113126511A - 语音互动功率控制与安全防护的功率调节省电节能方法 - Google Patents

语音互动功率控制与安全防护的功率调节省电节能方法 Download PDF

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CN113126511A CN202011451005.8A CN202011451005A CN113126511A CN 113126511 A CN113126511 A CN 113126511A CN 202011451005 A CN202011451005 A CN 202011451005A CN 113126511 A CN113126511 A CN 113126511A
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卢并裕
徐瑞宏
佘梓德
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Abstract

一种语音互动功率控制与安全防护的功率调节省电节能方法，通过辨识用户语音，以执行电器负载电功率的调节步骤，该方法还包括依据一默认的轮询模式或定时时间，发出询问语音询问用户是否要调节该电器负载的电功率，若在一预设的响应时间之内，有接收到用户响应该询问语音的一应答语音指令，即重复执行调节电功率步骤；若在预设的响应时间之内，未接收到该应答语音指令，但尚未达一预设的计次值时，即依一预设低输出功率值降低供应至该电器负载的电能；若在预设的响应时间之内，未接收到该应答语音指令，且达该默认的计次值时，即停止供应至该电器负载的电能。

Description

语音互动功率控制与安全防护的功率调节省电节能方法
技术领域
本发明关于一种电器负载电功率智能控制方法，特别是一种语音互动功率控制与安全防护的功率调节省电节能方法。
背景技术
在目前家居或办公室中所使用的电器设备中，经常会使用到例如制冷装置、电热装置等特别耗电的电器设备。这些电器设备虽然提供家居使用者的方便，但却在用户忘了关闭电源或在不需要过多的制冷或电热的时段仍耗费大量电能。
在现有技术方面，为了要达到节省电能的功能，会在电热器或冷气机中设计恒温控制装置，此技术主要是利用变频技术与机体内嵌的温度传感器所构成的回路控制。此类现有技术所能达到的恒温效果与温度传感器的位置相关，但未能实际感测使用者的舒适度。
在另一种现有技术中，为了要达到节省电能的功能，会使用内建或外挂定时器对电器设备作定时控制。如此作法，虽然可以节省部分的电能，但却没有智能节能的功能。
发明内容
本发明的主要目的即是提供一种电器装置的智能节能控制方法。本发明以语音互动功率控制与安全防护的功率调节方法控制电器负载。
本发明所采用的技术手段是通过辨识用户语音，以执行电器负载电功率的调节步骤。该方法还包括依据一默认的轮询模式或定时时间，发出询问语音询问用户是否要调节该电器负载的电功率，若在一预设的响应时间之内，有接收到用户响应该询问语音的一应答语音指令，即重复执行调节电功率步骤；若在预设的响应时间之内，未接收到该应答语音指令，但尚未达一预设的计次值时，即依一预设低输出功率值降低供应至该电器负载的电能；若在预设的响应时间之内，未接收到该应答语音指令，且达该默认的计次值时，即停止供应至该电器负载的电能。
在效果方面，本发明以用户的舒适度为控制目标，利用智能语音技术，人机互动，兼顾电器安全防护与节能。本发明通过语音识别与语音互动模式，以默认的轮询模式或定时时间询问使用者是否调节户关闭输出电功率。在无应答的情况下，自动地逐次将电功率降低，对电器的安全性有保障，并能在不影响使用者的舒适度的条件下达到省电节能的效果。
内嵌时钟用于计时及运行模式的切换，并提醒使用者时间，节约能源。
相对于本专利所节省的电力以及电费的成本，本专利所需添加的电子装置的成本是相当少的，所以，未来在推动本专利的使用，有其成本的优越性。
在应用方面，本发明特别适合应用在耗费大电量的电器设备(例如保暖与制冷设备)。本发明经实证，确具重大节能效果。本发明可以是内建在电器设备中或是以外挂模块结合于电器设备。
再者，本发明提供患者或身障者使用语音控制电器，而能达到更简便操作、更节能地使用电器设备。更者，本发明在多次轮询或定时时间询问的控制模式下，可执行自动断电的功能，益增电器设备使用的安全性。
附图说明
图1是本发明第一实施例电路功能方块图；
图2是本发明配合图1所示第一实例电路的控制流程图；
图3是本发明第二实施例电路功能方块图；
图4是本发明配合图3所示第二实例电路的控制流程图。
[符号说明]
100：功率控制装置
1：电器负载
2：语音输入单元
3：语音识别模块
4：处理单元
5：语音输出单元
6：轮询模式设定单元
61：一般模式
62：夜眠模式
6a：内嵌时钟
7：功率调节器
8：语音指令/电功率对应单元
9：预设低输出功率值
ACV：电源
M0：关闭指令
M1、M2、M3：语音指令
P1、P2、P3：电功率值
SW0：断开段位
SW1：第一电功率段位
SW2：第二电功率段位
SW3：第三电功率段位
S0：关闭信号
S1、S2、S3：功率调节信号
t1、t2：延迟时间
t3：定时时间
V1：用户语音
V2：回报人声
V3：询问语音
具体实施方式
请参阅图1所示，其显示本发明第一实施例电路功能方块图。本发明在电源ACV和一电器负载1之间电连接一功率控制装置100，而该功率控制装置100包括一语音输入单元2、一语音识别模块3、一处理单元4、一语音输出单元5、一轮询模式设定单元6、一功率调节器7。其中，电源ACV通过功率调节器7供应电能至电器负载1。功率控制装置100可以配置在电器负载1的机体内部，也可以配置在电器负载1的机体外部。电器负载1可以是制冷装置、电热装置、远红外线电控发热体，但在实际应用时并不限于这些电器负载。
语音输入单元2可接收由一用户所发出的一用户语音。用户语音经语音识别模块3接收及辨识后，即传送至处理单元4。
轮询模式设定单元6连接于处理单元4，用以提供时间信号至处理单元4。依据该轮询模式设定单元6的时间信号，可预先定义本发明中的轮询模式。在本实施例中，轮询模式可依据该轮询模式设定单元6所划分的白天时段和晚间时段分别定义一般模式61和夜眠模式62，且一般模式61和夜眠模式62分别定义有不同的延迟时间t1、延迟时间t2。例如，在一般模式61(白天时段)时，该延迟时间t1可以分钟为单位，而在夜眠模式62(晚间时段)时，该延迟时间t2可以小时为单位。
处理单元4可经由信号线控制功率调节器7的动作。功率调节器7中可包括一断开段位SW0和多个电功率段位(第一电功率段位SW1、第二电功率段位SW2、第三电功率段位SW3)，电源ACV通过该功率调节器7的第一电功率段位SW1、第二电功率段位SW2、第三电功率段位SW3之一供应不同的电功率至该电器负载1。当断开段位SW0开路时，可切断电源ACV供应至电器负载1的电能。在实际应用时，功率调节器7中的各个电功率段位(第一电功率段位SW1、第二电功率段位SW2、第三电功率段位SW3)依不同的电器负载型式，可为单纯切换开关，亦可为脉波宽度调变电路、相位调变电路之一，也可以采用数字代码来调整电功率。
处理单元4建置有一语音指令/电功率对应单元8。语音指令/电功率对应单元8例如可以是内建在处理单元4中或是储放在一连接于处理单元4的内存。语音指令/电功率对应单元8中包括一关闭指令M0及多个语音指令M1、M2、M3，其中的关闭指令M0指停止供应至电器负载1的电能(即电功率值为0)，而多个语音指令M1、M2、M3一一对应于供应至电器负载1的默认电功率值P1、P2、P3。
处理单元4另默认有一预设低输出功率值9。通过预设低输出功率值9，可供用户设定供应至电器负载1的默认低电能值。
图2显示本发明配合图1所示第一实例电路的控制流程图。为了同时配合图1及图2，对本发明的动作流程作一说明如下。首先，在步骤101中，将建置好的本发明功率控制装置100(如图1所示)电连接于电源ACV和电器负载1之间。此时，功率控制装置100中的语音输入单元2会接收用户所发出的用户语音V1(步骤102)。
用户语音V1会由语音识别模块3接收并辨识译码(步骤103)。在步骤104中，若辨识出该用户语音V1为关闭指令M0时，即执行步骤112。此时，处理单元4依据语音指令/电功率对应单元8中关闭指令M0送出关闭信号S0至功率调节器7的断开段位SW0，停止电源ACV供应至电器负载1的电能。
在步骤104中，若辨识出该用户语音V1并非关闭指令时，而是符合语音指令/电功率对应单元8中多个语音指令M1、M2、M3中的其中一语音指令时，即执行步骤105。此时，处理单元4依据语音指令/电功率对应单元8中符合该用户语音V1所对应的一语音指令(例如语音指令M1)送出功率调节信号S1至功率调节器7的第一电功率段位SW1，由电源ACV供应对应的电功率值P1至电器负载1。
在步骤106中，会由语音输出单元5发出反应该电器负载1的电功率已调节的模拟回报人声V2至用户。
在步骤107中，依据轮询模式设定单元6所定义的轮询模式(即一般模式61或夜眠模式62)的延迟时间，由语音输出单元5发出询问语音V3，询问用户是否要调节该电器负载1的电功率。
若在预设的响应时间之内，有接收到用户响应该询问语音V3的一应答语音指令(步骤108)，即回到步骤104，重复执行步骤104～107。
若在预设的响应时间之内，未接收到用户响应该询问语音V3的应答语音指令(步骤109)，即执行无应答次数的判别(步骤110)。当用户无应答次数达到一预设的计次值时，即在步骤111中依预设低输出功率值9降低供应至电器负载1的电能，然后回到步骤104，重复执行步骤104～107。
在步骤111中，若在预设的响应时间之内，未接收到该应答语音指令，且达一默认的计次值时，处理单元4送出关闭信号S0至功率调节器7的断开段位SW0，停止电源ACV供应至电器负载1的电能。
图3显示本发明第二实施例电路系统示意图。本实施例的组成构件与图1所示第一实施例大致相同，故相同组件乃标示相同的组件编号，以资对应，其差异在于处理单元4连接一内嵌时钟6a，该内嵌时钟6a可产生一定时时间t3提供给处理单元4。
图4显示本发明配合图3所示第二实例电路的控制流程图。图4的流程图与图2所示第二实施例流程图大致相同，故相同步骤乃标示相同的组件编号，以资对应，其差异在于步骤107a中，本发明的功率控制装置100是依据图3中的内嵌时钟6a所产生的定时时间t3，由语音输出单元5定时发出询问语音V3，询问用户是否要调节该电器负载1的电功率。
在语音输出单元5定时发出询问语音V3询问用户是否要调节该电器负载1的电功率之后，后续步骤亦与前述第一实施例相同。亦即，若在预设的响应时间之内，有接收到用户响应该询问语音V3的一应答语音指令(步骤108)，即回到步骤104，重复执行步骤104～107a。
若在预设的响应时间之内，未接收到用户响应该询问语音V3的应答语音指令(步骤109)，即执行无应答次数的判别(步骤110)。当用户无应答次数达到一预设的计次值时，即依预设低输出功率值9降低供应至电器负载1的电能(步骤111)，然后回到步骤104，重复执行步骤104～107a。
在步骤111中，若在预设的响应时间之内，未接收到该应答语音指令，且达一默认的计次值时，处理单元4送出关闭信号S0至功率调节器7的断开段位SW0，停止电源ACV供应至电器负载1的电能。
以上所举实施例仅用以说明本发明，并非用以限制本发明的范围，凡其他未脱离本发明保护范围而完成的等效修饰或置换，均应包含于本申请专利范围内。

Claims (9)

1.一种语音互动功率控制与安全防护的功率调节省电节能方法，其特征在于，用以控制及调节一电源供应至一电器负载的电功率，所述方法包括下列步骤：
(a)将一功率控制装置电连接于所述电源和所述电器负载之间，所述功率控制装置包括一处理单元以及连接于所述处理单元的一语音输入单元、一语音识别模块、一语音输出单元、一轮询模式设定单元、一功率调节器，其中所述电源通过所述功率调节器供应电能至所述电器负载，所述处理单元建置一语音指令/电功率对应单元，所述语音指令/电功率对应单元中包括一关闭指令及多个语音指令，而多个语音指令分别对应一不同大小的电功率值；
(b)由所述语音输入单元接收由一用户所发出的一用户语音；
(c)由所述语音识别模块辨识所述用户语音；
(d)若辨识所述用户语音为所述关闭指令时，所述处理单元即送出一关闭信号至所述功率调节器，以停止供应至所述电器负载的电能；
(e)若辨识所述用户语音为符合所述语音指令/电功率对应单元中所述多个语音指令中的其中一语音指令时，所述处理单元即依据所述语音指令所对应的电功率值送出一功率调节信号至所述功率调节器，由所述功率调节器改变供应至所述电器负载的电功率；
(f)依据所述轮询模式设定单元所定义的至少一轮询模式所默认的一延迟时间，由所述语音输出单元发出一询问语音，询问所述用户是否要调节所述电器负载的所述电功率；
(g)若在一预设的响应时间之内，有接收到所述用户响应所述询问语音的一应答语音指令，即回到步骤(d)，重复执行步骤(d)～(f)；
(h)若在所述预设的响应时间之内，未接收到所述应答语音指令，但尚未达一预设的计次值时，即依一预设低输出功率值降低供应至所述电器负载的电能，然后回到步骤(d)，重复执行步骤(d)～(f)；
(i)若在所述预设的响应时间之内，未接收到所述应答语音指令，且达所述默认的计次值时，即停止供应至所述电器负载的电能。
2.根据权利要求1所述的语音互动功率控制与安全防护的功率调节省电节能方法，其特征在于，步骤(e)之后，还包括由所述语音输出单元发出反应所述电器负载的电功率已调节的模拟回报人声。
3.根据权利要求1所述的语音互动功率控制与安全防护的功率调节省电节能方法，其特征在于，所述电器负载是制冷装置、电热装置之一。
4.根据权利要求1所述的语音互动功率控制与安全防护的功率调节省电节能方法，其特征在于，所述功率调节器包括一断开段位和多个电功率段位，其中所述断开段位受到所述关闭信号控制开路时，切断所述电源供应至所述电器负载的电能，所述多个电功率段位受到所述功率调节信号控制时，控制由所述电源供应不同的电功率值至所述电器负载。
5.根据权利要求1所述的语音互动功率控制与安全防护的功率调节省电节能方法，其特征在于，所述轮询模式包括一般模式和夜眠模式，所述一般模式和所述夜眠模式依据所划分的白天时段和晚间时段分别定义所述一般模式和所述夜眠模式的所述延迟时间。
6.一种语音互动功率控制与安全防护的功率调节省电节能方法，其特征在于，用以控制及调节一电源供应至一电器负载的电功率，所述方法包括下列步骤：
(a)将一功率控制装置电连接于所述电源和所述电器负载之间，所述功率控制装置包括一处理单元以及连接于所述处理单元的一语音输入单元、一语音识别模块、一语音输出单元、一内嵌时钟、一功率调节器，其中所述电源通过所述功率调节器供应电能至所述电器负载，所述处理单元建置一语音指令/电功率对应单元，所述语音指令/电功率对应单元中包括一关闭指令及多个语音指令，而所述多个语音指令分别对应一不同大小的电功率值；
(b)由所述语音输入单元接收由一用户所发出的一用户语音；
(c)由所述语音识别模块辨识所述用户语音；
(d)若辨识所述用户语音为所述关闭指令时，所述处理单元即送出一关闭信号至所述功率调节器，以停止供应至所述电器负载的电能；
(e)若辨识所述用户语音为符合所述语音指令/电功率对应单元中所述多个语音指令中的其中一语音指令时，所述处理单元即依据所述语音指令所对应的电功率值送出一功率调节信号至所述功率调节器，由所述功率调节器改变供应至所述电器负载的电功率；
(f)依据所述内嵌时钟所预设的一定时时间，由所述语音输出单元定时发出一询问语音，询问所述用户是否要调节所述电器负载的所述电功率；
(g)若在一预设的响应时间之内，有接收到所述用户响应所述询问语音的一应答语音指令，即回到步骤(d)，重复执行步骤(d)～(f)；
(h)若在所述预设的响应时间之内，未接收到所述应答语音指令，但尚未达一预设的计次值时，即依一预设低输出功率值降低供应至所述电器负载的电能，然后回到步骤(d)，重复执行步骤(d)～(f)；
(i)若在所述预设的响应时间之内，未接收到所述应答语音指令，且达默认的计次值时，即停止供应至所述电器负载的电能。
7.根据权利要求6所述的语音互动功率控制与安全防护的功率调节省电节能方法，其特征在于，步骤(e)之后，还包括由所述语音输出单元发出反应所述电器负载的电功率已调节的模拟回报人声。
8.根据权利要求6所述的语音互动功率控制与安全防护的功率调节省电节能方法，其特征在于，所述电器负载是制冷装置、电热装置之一。
9.根据权利要求6所述的语音互动功率控制与安全防护的功率调节省电节能方法，其特征在于，所述功率调节器包括一断开段位和多个电功率段位，其中所述断开段位受到所述关闭信号控制开路时，切断所述电源供应至所述电器负载的电能，所述多个电功率段位受到所述功率调节信号控制时，控制由所述电源供应不同的电功率值至所述电器负载。
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