CN107277272A - 一种基于软件app的蓝牙设备语音交互方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于软件APP的蓝牙设备语音交互方法及系统，包括手机、数据分析处理软件APP、蓝牙通信模块、蓝牙设备、云端服务器、网络模块和音频模块。其中手机上安装数据分析处理软件APP；其中蓝牙通信模块设在蓝牙设备上，其中手机通过数据分析处理软件APP的音频模块与蓝牙设备的音频模块建立音频连接；其中手机通过数据分析处理软件APP的网络模块与云端服务器的网络模块建立连接；有益效果：提供一种智能、灵活的蓝牙设备语音交互方法及系统，解决现有相关技术中的操作不便，识别准确率不高，内容单一的技术问题，使蓝牙设备操作更具人性化，大大的增加了语音交互的使用便捷性。

Description

一种基于软件APP的蓝牙设备语音交互方法及系统

技术领域

本发明涉及蓝牙低能耗技术应用领域，特别涉及一种基于软件APP的蓝牙设备语音交互方法及系统。

背景技术

随着社会的发展及语音技术的提高，远场语音交互越来越来广泛应用，蓝牙在语音方面的方便和灵活性受到了大家的特别关注。用户非常期望能够通过蓝牙设备的语音来实现日常中的交互，免去了用户需要用手进行操作的麻烦，这样可以彻底的解放出他们的双手，是同时蓝牙设备又能具备互联网功能，云端可以管理对应帐户下的蓝牙设备。举个例，用户只要对蓝牙设备讲出某项要求，例如想要听歌、查天气或是欲拨打电话等，系统便会依据使用者的语音信号，采取对应的动作。然而，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

市场上已经有不少手机语音助手的产品，如siri、Svoice 、google assistant及灵犀等，在与蓝牙设备交互方面，都需要手动操作，点击进入语音助手，再点击时，不管怎样就直接退出语音助手，操作过程死板且无法连续操作。

目前蓝牙语音交互的模式基本上需要物理按键的协助完成语音交互，以蓝牙车载系统为例，拨号、接听，导航都是需要通过按键或触摸屏来操作，这种操作方式虽然能保证其功能正常使用，但便捷性和安全度低。例如，当人在驾车时，通过按钮操控车载系统会造成注意力分散，难以应对路面特殊情况，造成行车安全隐患。

此外，现有的蓝牙设备的语音交互中，语音识别错误率高，对语音内容的响应形式较为单一，导致用户使用上的困扰和抱怨。

中国发明专利申请CN201410511154 公开了一种通过蓝牙耳机与移动终端进行语音交互的方法及系统。然而，申请人发现，专利申请CN201410511154的方法存在以下不足之处：

1）、上述方法每次操作都需要触发按键操作；

2）、上述方法没有专业的云端服务器支撑，不支持智能家居的控制，获取的内容有限。

综上所述，现有的蓝牙设备人机语音交互模式使用起来非常不便，每次一问一答，都需要用户干预，操作繁琐，人机交互方式也很不自然，内容也有限，用户体验度较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于软件APP的蓝牙设备语音交互方法及系统，能克服旧式三种方法的弊端，是目前液化气罐液位检测等行业广泛应用的趋势。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于软件APP的蓝牙设备语音交互方法及系统，包括手机、数据分析处理软件APP、蓝牙通信模块、蓝牙设备、云端服务器、网络模块和音频模块。其中手机上安装数据分析处理软件APP；其中蓝牙通信模块设在蓝牙设备上，其中数据分析处理软件APP和蓝牙设备分别设有音频模块；其中数据分析处理软件APP和云端服务器分别设有网络模块；其中手机通过数据分析处理软件APP的音频模块与蓝牙设备的音频模块建立音频连接；其中手机通过数据分析处理软件APP的网络模块与云端服务器的网络模块建立连接；其中蓝牙设备为蓝牙音箱、蓝牙车载等负载有蓝牙设备的装置。

进一步优化，蓝牙设备通知手机的数据分析处理软件APP当前采样频率，手机的数据分析处理软件APP根据收到的采样频率上报云端服务器；

进一步优化，蓝牙音箱根据当前的实际采样频率通过自定义的AT指令按约定好的格式发给手机的数据分析处理软件APP，手机的数据分析处理软件APP根据约定的格式解析AT指令，获得采样频率，并通过HTTP接口，将实际采样频率发给云端服务器；

进一步优化，蓝牙音箱的固件预设了一小组唤醒指令，当蓝牙音箱与手机连接成功后，本地语音识别功能就会启动，蓝牙音箱一直处于监听状态，一旦解析到与预置的指令一致，唤醒手机的数据分析处理软件APP的语音交互系统。数据分析处理软件APP启动录音并同步把语音上传云端服务器；云端服务器根据采样频率解析语音数据，并执行语音中的指令；数据分析处理软件APP通过蓝牙设备播报云端服务器回复；若数据分析处理软件APP与蓝牙设备之前交互的空闲时间超过预设置阀值，手机的数据分析处理软件APP关闭、云端服务器及蓝牙设备的语音交互；等待下一轮语音交互；

进一步优化，基于软件APP的蓝牙设备语音交互方法及系统的工作步骤：

a、手机通过数据分析处理软件APP的音频模块与蓝牙设备的音频模块建立音频连接；

b、蓝牙设备向数据分析处理软件APP上报采样频率；

c、手机的数据分析处理软件APP通过网络模块向云端服务器的网络模块上报采样频率；

d、蓝牙设备监听唤醒语音交互指令;

e、唤醒手机的数据分析处理软件APP的语音交互；

f、手机的数据分析处理软件APP通过网络模块向云端服务器上传语音数据；

g、云端服务器根据采样频率解析录音，并执行语音中的指令；

h、手机的数据分析处理软件APP通过蓝牙设备播报云端服务器回复；

i、手机的数据分析处理软件APP语音交互空闲超时，断开语音交互；

j、手机的数据分析处理软件APP语音断开语音数据上传通道；

k、等待下一轮语音交互。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：

相对于现有的技术方案，本发明提供一种智能、灵活的蓝牙设备语音交互方法及系统，解决现有相关技术中的操作不便，识别准确率不高，内容单一的技术问题，使蓝牙设备操作更具人性化，大大的增加了语音交互的使用便捷性。使得用户在使用蓝牙设备时不需按物理按键即可进行语音交互，并通过实时的语音对话交互减少语音操作上的错误率，依托丰富的云端资源，使得蓝牙设备更加灵活和智能化，大大提高用户的体验。

附图说明

图1是基于软件APP的蓝牙设备语音交互方法及系统工作模块图

图2是基于软件APP的蓝牙设备语音交互方法及系统工作流程图

具体实施方式

下面结合附图1至附图2和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

如附图1至附图2所示，一种基于软件APP的蓝牙设备语音交互方法及系统，包括手机、数据分析处理软件APP、蓝牙通信模块、蓝牙设备、云端服务器、网络模块和音频模块。其中手机上安装数据分析处理软件APP；其中蓝牙通信模块设在蓝牙设备上，其中数据分析处理软件APP和蓝牙设备分别设有音频模块；其中数据分析处理软件APP和云端服务器分别设有网络模块；其中手机通过数据分析处理软件APP的音频模块与蓝牙设备的音频模块建立音频连接；其中手机通过数据分析处理软件APP的网络模块与云端服务器的网络模块建立连接；其中蓝牙设备为蓝牙音箱、蓝牙车载等负载有蓝牙设备的装置。蓝牙设备通知手机的数据分析处理软件APP当前采样频率，手机的数据分析处理软件APP根据收到的采样频率上报云端服务器；蓝牙音箱根据当前的实际采样频率通过自定义的AT指令按约定好的格式发给手机的数据分析处理软件APP，手机的数据分析处理软件APP根据约定的格式解析AT指令，获得采样频率，并通过HTTP接口，将实际采样频率发给云端服务器；蓝牙音箱的固件预设了一小组唤醒指令，当蓝牙音箱与手机连接成功后，本地语音识别功能就会启动，蓝牙音箱一直处于监听状态，一旦解析到与预置的指令一致，唤醒手机的数据分析处理软件APP的语音交互系统。数据分析处理软件APP启动录音并同步把语音上传云端服务器；云端服务器根据采样频率解析语音数据，并执行语音中的指令；数据分析处理软件APP通过蓝牙设备播报云端服务器回复；若数据分析处理软件APP与蓝牙设备之前交互的空闲时间超过预设置阀值，手机的数据分析处理软件APP关闭、云端服务器及蓝牙设备的语音交互；等待下一轮语音交互；

基于软件APP的蓝牙设备语音交互方法及系统的工作步骤：

a、手机通过数据分析处理软件APP的音频模块与蓝牙设备的音频模块建立音频连接；

b、蓝牙设备向数据分析处理软件APP上报采样频率；

c、手机的数据分析处理软件APP通过网络模块向云端服务器的网络模块上报采样频率；

d、蓝牙设备监听唤醒语音交互指令;

e、唤醒手机的数据分析处理软件APP的语音交互；

f、手机的数据分析处理软件APP通过网络模块向云端服务器上传语音数据；

g、云端服务器根据采样频率解析录音，并执行语音中的指令；

h、手机的数据分析处理软件APP通过蓝牙设备播报云端服务器回复；

i、手机的数据分析处理软件APP语音交互空闲超时，断开语音交互；

j、手机的数据分析处理软件

APP语音断开语音数据上传通道；

k、等待下一轮语音交互。

请参阅图2，为本发明实施例提供的一种基于软件APP的蓝牙设备语音交互方法及系统的实现流程，其主要包括以下步骤：

S101手机与蓝牙音箱建立音频连接；

在本发明实施例中，所述蓝牙设备可以为蓝牙音箱或者蓝牙车载等，通过智能手机的系统蓝牙模块打开蓝牙，搜索蓝牙设备，并建立连接后，可实现手机与蓝牙设备的语音及指令交互。

S102 蓝牙音箱上报采样频率；

S103 手机的数据分析处理软件APP上报采样频率；

在本发明实施例中，由于不同的手机与不同的蓝牙设备连接决定了语音的采样频率会不同，蓝牙音箱根据当前的实际采样频率通过自定义的AT指令按约定好的格式发给手机的数据分析处理软件APP，手机的数据分析处理软件APP根据约定的格式解析AT指令，获得采样频率，并通过HTTP接口，将实际采样频率发给云端服务器。实现如下：

APP注册自定义AT指令广播

String ACTION_VENDOR_AT = "android.bluetooth.headset.action.VENDOR_SPECIFIC_HEADSET_EVENT";

IntentFilter intentFilter = new IntentFilter();

intentFilter.addAction(ACTION_VENDOR_AT);

registerReceiver(mFondDevieReceiver, intentFilter);

APP接收广播：

@Override

public void onReceive(Context context, Intent intent) {

String action = intent.getAction();

if (action.equals(ACTION_VENDOR_AT)) {

Bundle extras = intent.getExtras();

String str = (String) extras.get(BluetoothHeadset.EXTRA_VENDOR_SPECIFIC_HEADSET_EVENT_CMD);

Object[] str3 = (Object[]) extras.get(BluetoothHeadset.EXTRA_VENDOR_SPECIFIC_HEADSET_EVENT_ARGS);

mResult.setText("AT" + str + " = " + (Integer)str3[0]);

}

}

APP解析自定义AT指令：

AT+CEVENT=1或2（1为8KHz采样频率，2为16KHz采样频率）

S104蓝牙音箱监听唤醒语音交互指令；

在本发明实施例中，唤醒信号用于启动系统进入语音交互过程，蓝牙音箱的固件预设了一小组唤醒指令，它可以在嘈杂的环境中使用，如“XinXin”，“XiaoXin”等，当蓝牙音箱与手机连接成功后，本地语音识别功能就会启动，蓝牙音箱一直处于监听状态，一旦解析到与预置的指令一致，唤醒手机APP的语音交互系统。应用场景：当用户回到家，对着家里的蓝牙音箱说，“XiaoXin,打开灯，或打开空调”，音箱解析到唤醒指令，并把后面的语音通过蓝牙传给APP。

S105唤醒手机的数据分析处理软件APP的语音交互；

在本发明实施例中，唤醒信号用于启动系统进入语音交互过程，收到蓝牙设备端的唤醒指令后，手机的数据分析处理软件APP开启录音功能，录音代码如下：

mRecorder = new MediaRecorder();

mRecorder.setAudioSource(MediaRecorder.AudioSource.DEFAULT);

mRecorder.setOutputFormat(MediaRecorder.OutputFormat.THREE_GPP);

mRecorder.setOutputFile(mFileName);

mRecorder.setAudioEncoder(MediaRecorder.AudioEncoder.AAC);

mRecorder.setAudioSamplingRate(mSamplingRate);

try {

mRecorder.prepare();

} catch (Exception e) {

// TODO: handle exception

Log.i(TAG, "prepare() failed!");

}

其中mRecorder.setAudioSamplingRate(mSamplingRate)根据自定义AT指令上报的采样频设置录音采样频率。

S106手机的数据分析处理软件APP上传语音数据；

在本发明实施例中，为了改善语音交互时的用户体验，整个与云端服务器的交互采用边录边传，边下载边播放处理的机制来提高交互速度。代码如下：

SpeechManager.getInstance().initRecParams(2000, 3000, 5, 200, 5000);

参数说明：

第一个参数，设置录音中句子之间的最长停顿时间

第二个参数，用于设置最短录音时间，引擎开始时，用户在该时间内不说话，则会自动关闭引擎，识别结果为ErrorCode.NOTHING

第三个参数，设置语音阈值，音量高于改值的帧将被认为语音帧

第四个参数，设置获取录音音量的最短时间间隔，防止录音音量回调过于频繁影响客户端对音量的展示逻辑

第五个参数，最大刻录时间

启动语音数据上传

SpeechManager.getInstance().startSpeechService(alinkParams);

S107云端解析语音数据，并作出回复；

在本发明实施例中，云端服务器拥有强大的计算能力，可快速执行语音识别转换，保持较高的语音识别准确率，同时拥有丰富的网络资源，可向用户口提供多样的内容服务。执行时根据用户需要，可以提供智能家居设备控制、音频（音乐、有声书等）播放、天气、及即时资讯播报等功能，云端服务器收到APP上传的语音信息后，立即进行语音识别及语义解析，并根据语音中的指令作出回应，也可以通过语音便能向在线的机器人或智能家居的发出控制控指令，根据设备端的执行情况回复手机的数据分析处理软件APP。

S108手机的数据分析处理软件APP通过蓝牙音箱播报云端服务器回复；

在本发明实施例中，云端服务器将用户的指令执行情况回复手机的数据分析处理软件APP，手机APP通过蓝牙音箱播放回复，如播放音频资源、天气情况等，播放结束，进入等待新的语音输入，当然手机APP在播放的过程中可接收蓝牙音箱新一轮的对话，则手机的数据分析处理软件APP会停止当前播报。

S109 手机的数据分析处理软件APP语音交互空闲超时，断开语音交互；

S110手机的数据分析处理软件APP语音断开语音数据上传通道；

在本发明实施例中，考虑到资源的充分利用，当蓝牙音箱与手机的数据分析处理软件APP的交互空闲时间超过预置的值，就会断开语音交互通道，关闭手机的数据分析处理软件APP的录音功能，同时，手机的数据分析处理软件APP也断开与云端服务器语音上传通道。等待下一轮蓝牙音箱端唤醒交互指令，也可以随时进行另一个指令操作。

由技术常识可知，本技术方案可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (3)

1.一种基于软件APP的蓝牙设备语音交互方法及系统，包括手机、数据分析处理软件APP、蓝牙通信模块、蓝牙设备、云端服务器、网络模块和音频模块；其中手机上安装数据分析处理软件APP；其中蓝牙通信模块设在蓝牙设备上，其中数据分析处理软件APP和蓝牙设备分别设有音频模块；其中数据分析处理软件APP和云端服务器分别设有网络模块；其中手机通过数据分析处理软件APP的音频模块与蓝牙设备的音频模块建立音频连接；其中手机通过数据分析处理软件APP的网络模块与云端服务器的网络模块建立连接；其中蓝牙设备为蓝牙音箱、蓝牙车载等负载有蓝牙设备的装置；其特征在于：蓝牙设备通知手机的数据分析处理软件APP当前采样频率，手机的数据分析处理软件APP根据收到的采样频率上报云端服务器；

蓝牙音箱根据当前的实际采样频率通过自定义的AT指令按约定好的格式发给手机的数据分析处理软件APP，手机的数据分析处理软件APP根据约定的格式解析AT指令，获得采样频率，并通过HTTP接口，将实际采样频率发给云端服务器。

2.根据权利要求1所述的基于软件APP的蓝牙设备语音交互方法及系统，其特征在于：蓝牙音箱的固件预设了一小组唤醒指令，当蓝牙音箱与手机连接成功后，本地语音识别功能就会启动，蓝牙音箱一直处于监听状态，一旦解析到与预置的指令一致，唤醒手机的数据分析处理软件APP的语音交互系统；数据分析处理软件APP启动录音并同步把语音上传云端服务器；云端服务器根据采样频率解析语音数据，并执行语音中的指令；数据分析处理软件APP通过蓝牙设备播报云端服务器回复；若数据分析处理软件APP与蓝牙设备之前交互的空闲时间超过预设置阀值，手机的数据分析处理软件APP关闭、云端服务器及蓝牙设备的语音交互；等待下一轮语音交互。

3.根据权利要求1所述的基于软件APP的蓝牙设备语音交互方法及系统，其特征在于：基于软件APP的蓝牙设备语音交互方法及系统的工作步骤：

a、手机通过数据分析处理软件APP的音频模块与蓝牙设备的音频模块建立音频连接；

b、蓝牙设备向数据分析处理软件APP上报采样频率；

c、手机的数据分析处理软件APP通过网络模块向云端服务器的网络模块上报采样频率；

d、蓝牙设备监听唤醒语音交互指令;

e、唤醒手机的数据分析处理软件APP的语音交互；

f、手机的数据分析处理软件APP通过网络模块向云端服务器上传语音数据；

g、云端服务器根据采样频率解析录音，并执行语音中的指令；

h、手机的数据分析处理软件APP通过蓝牙设备播报云端服务器回复；

i、手机的数据分析处理软件APP语音交互空闲超时，断开语音交互；

j、手机的数据分析处理软件APP语音断开语音数据上传通道；

k、等待下一轮语音交互。