一种物联网声音监护老人的方法及其系统的制作方法
一种物联网声音监护老人的方法及其系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明是有关一种居家照顾护理的技术，特别是指一种语音识别照顾护理的方法及其系统。
技术背景
[0002]随着我国即将迈入高龄化社会，医疗照顾护理质量与看护人力不足直是社会问题，高龄者或行动不便者、身患重病者在家日常生活的安全性是影响生活质量的重要因素，因此对在现阶段看护人力不足的情况下，如何维持需照顾护理对象的居家安全，使他们在发生紧急状况时可得到救助是项重要的课题。
[0003]目前部分养老院或医疗院所是在每间房间安装监视器以关照老人们的状况，可供远距看护用的监测器分为影像式及声音式两种，其中影像式是运用闭路电视或网络通信系统的监视器采集影像，使得管理者及照顾护理者可看见监视范围内所有人员的举动，优点是监视范围内的所有情况都一目了然，但缺点在于监视器有死角，且需要有人一直看着监视影像，此外影像式监测器较适用在婴幼儿照顾护理，对其他年龄层的被照顾护理者而言缺乏隐私。而声音式监测系统目前市面上仅见用在婴儿哭声侦测，无法应用在高龄者或行动不便、身患重病者的照顾护理。
[0004]本发明针对上述技术的缺失，提出一种物联网声音监护老人的方法及其系统，以有效克服上述的问题。
【发明内容】
[0005]本发明的主要目的在提供一种语音识别照顾护理的方法及其系统，其是在房间装设主机或子机以监测声音，判断声音为语音或非语音，进一步分析语音中是否包含求救信息或非语音是否为紧急的异常声响，以决定是否需要送出警示信息启动救护机制，监测声音无死角，较监测影像更为准确。
[0006]本发明的另目的在提供一种语音识别照顾护理的方法，其是利用声音信号的声音频谱中是否具有基频-泛频结构来判断声音信号是否为语音。
[0007]本发明的目的在于提供一种语音识别照顾护理的方法，其是将具代表性的求救信息或异常声响的特征储存在声音数据库中，若在声音信号中有分析出预先储存的求救信息或异常声响，代表可能有意外发生，则送出警示信息。
[0008]为达上述的目的，本发明提供一种语音识别照顾护理系统的方法，通过语音识别照顾护理系统判断环境状况是否紧急，包括下列步骤:语音辨识照顾护理系统侦测环境中的复数声音信号;利用基频-泛频结构判断声音信号为语音信号或非语音信号;若声音信号为语音信号，则辨识语音信号的字句内容，判断是否包含默认的复数求救信息的其中一种，而若声音信号为非语音信号，则判断其是否为预设的复数种异常声响的其中一种；以及若语音信号的字句内容为求救信息，或非语音信号为异常声响，则语音识别照顾护理系统对外送出警示信息。
[0009]本发明另提供一种语音识别照顾护理系统，包括主机、至少一子机及照顾护理单位，子机侦测环境中的复数声音信号，主机与子机以有线或无线的方式连接，接收声音信号后，由检查声音信号是否具有基频-泛频结构来判断是否为语音信号，进一步判断声音信号的内容是否需要送出警示信息；照顾护理单位与主机以有线或无线的方式连接，若主机送出警示信息，则照顾护理单位启动救护机制，例如出动看护去现场实际探望是否有人需要救助。
[0010]本发明的优点是提供的语音识别照顾护理的方法及其系统是在房间中装设主机或子机以监测声音，每间房间各装设台子机侦测声音，再通过主机分析声音信号为语音或非语音，进一步分析声音信号中是否包含求救信息或异常声响，以决定是否需要送出警示信息启动救护机制，由判断声音信号为语音信号并分析其中的内容，更可使本发明的语音识别照顾护理系统用在高龄者、行动不便者或重病患者的照顾护理，使声音式监测系统不再仅限在侦测婴儿哭声，而可以对被照顾护理者的求救采取响应，且由在监测声音无死角，较监测影像更为准确。
【附图说明】
[0011]图1为本发明语音识别照顾护理系统的方块图。
[0012]图2为本发明语音识别照顾护理系统中主机内部模块化的方块图。
[0013]图3为本发明语音识别照顾护理系统中子机的架构示意图。
[0014]图4为本发明语音识别照顾护理的照顾护理方法的流程图。
【具体实施方式】
[0015]本发明是一种语音识别照顾护理的方法及其系统，其是利用麦克风数组侦测房间室内的声音信号，并对声音信号进行分析，判断是否为人声，若是语音则辨识说话内容是否包含求救信息则启动救护机制;若不是语音则判断是否为代表意外发生的异常声响，启动救护机制，由声音无死角的特性，使监测功能比录像监测更加强大。
[0016]图1为本发明所提供的语音识别照顾护理系统的方块图，包括主机10、至少一子机12及照顾护理单位14，子机12装设在房间之类的室内空间，用以侦测环境中的复数声音信号，主机10与子机12是以有线或无线的方式连接，如网络线或电话线，当子机12侦测到声音信号并传送给主机10接收后，主机10会先判断是否为人声的语音信号，再进一步判断声音信号的内容是否需要送出警示信息，例如语音的说话内容为何、若非语音则是否为有危险性的异常声响；照顾护理单位14与主机10以有线或无线的方式连接，如网络线、电话线或无线网络传输，此照顾护理单位14可为大厦保全人员、邻居、年长家、附近的医疗院所或救急单位等，若主机10送出警示信息，则照顾护理单位启动救护机制，例如邻居或看护会去现场实际探望是否有人需要救助。
[0017]图2为主机内部模块化方块图，主机10中包括声音采集单元102、声音数据库104、声音对比分析单元106及声音识别单元108，其中声音采集单元102用以记录储存子机所传送来的声音信号及照顾护理者声音数据采集，声音数据库104中储存了默认的复数求救信息及异常声响，例如救命啊、物品掉落在地上的碰撞声等，声音对比分析单元106将用以判断声音信号是否为语音信号，其是在声音信号的声音频谱中检查基频-泛频结构是否有1001200赫的基频，若有，再检查声音信号中是否具有高倍频，都有则将此声音 信号归类为人所发出的语音信号，此方法可应用在噪声比5dB以上的环境，足以适用在一般室内环境；声音识别单元108是当声音对比分析单元106分析出声音信号为语音信号后，利用一种语音辨认法去判断语音信号的字句内容，此语音辨认法为目前现有的语音辨认软件或语音识别法，如Sir1us、K-means混合式辨识法、向量支持机、隐藏马可夫模型，或Window7内建的语音识别软件等。
[0018]图3为子机的架构示意图，子机12外设有麦克风数组122，用以侦测环境中的声音，且可分辨声音的来源位置，子机12内设有监测单元124以接收该声音信号，并通过子机12与主机的联机而传送给主机，此外子机12上更设有扬声器126，使麦克风数组122与扬声器126做为对讲机使用，当求救或不寻常的声音由主机传送到照顾护理单位时，照顾护理单位的人员可询问是否发生什么状况，而照顾护理人员的询问会通过扬声器126在子机12所在的空间发出。
[0019]图4为本发明语音识别照顾护理的照顾护理方法的流程图，首先步骤S10语音识别照顾护理系统中的子机利用麦克风数组侦测环境中同时存在的复数声音信号；步骤S12声音信号传送到主机，主机利用声音信号的声音频谱是否包含基频-泛频结构来判断声音信号是否为语音信号，且基频-泛频结构满足句1001200赫的基频及具有高倍频的特性;在步骤S14中分辨声音信号的内容，若声音信号为语音信号，则利用现有的语音辨认法辨识语音信号的字句内容，判断是否包含默认在资料库中的复数求救信息的其中一种，而若声音信号为非语音信号，则判断其是否为默认在声音数据库中的复数种异常声响的其中一种;最后如步骤S16所述，若语音信号的字句内容包含求救信息，如语音信号中有包含「救命」二字，或非语音信号为异常声响，例如开水烧开的声音、哨音、玻璃破碎声、咳嗷声等，则主机的语音识别照顾护理系统对外送出警示信息给照顾护理单位，以通知照顾护理人员(如邻居、看护)询问或去现场察看。
[0020]以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围。凡依本发明申请范围所述的特征及精神所为的均等变化或修饰，均应包括在本发明的申请专利范围内。
【主权项】
1.一种语音识别照顾护理的方法，通过语音识别照顾护理系统判断环境状况是否紧急，该方法包括下列步骤: 该语音识别照顾护理系统侦测环境中同时存在的复数声音信号； 检查该声音信号是否具有基频-泛频结构，判断该声音信号为语音信号或非语音信号； 若该声音信号为该语音信号，则辨识该语音信号的字句内容，判断是否包含默认的复数求救信息的其中一种，而若该声音信号为该非语音信号，则判断其是否为预设的复数种异常声响的其中一种； 若该语音信号的字句内容为该求救信息其中的或该非语音信号为该异常声响其中的，则该语音识别照顾护理系统对外送出警示信息。2.根据权利要求书1所述的语音识别照顾护理的方法，其中该语音信号是通过语音辨认法判断字句内容。3.根据权利要求书1所述的语音识别照顾护理的方法，其中该判断该声音信号的步骤是在该声音信号的声音频谱中检查该基频-泛频结构是否有100?1200赫的基频，若有，则再检查该声音信号中是否具有高倍频，若有则该声音信号被归类为该语音信号。4.根据权利要求书1所述的语音识别照顾护理的方法，其中该求救信息及该异常声响是储存在声音数据库中；其中该声音信号分辨出为该非语音信号后，与该声音数据库中的该异常声响进行比对，若该非语音信号与该异常声响有相符者，则判定该非语音信号为该异常声响其中的；其中该语音信号的字句内容被辨认出后，与该声音数据库中的该求救信息进行比对，若该语音信号中有与该求救信息有相符者，则判定该语音信号的字句内容包含该求救信息其中的；其中该环境为室内空间；其中该语音识别照顾护理系统是利用麦克风数组判断该声音信号的来源位置;其中该语音识别照顾护理系统是以网络线、电话线或无线传输方式送出该警示信息。5.一种语音识别照顾护理系统，包括: 至少一子机，侦测环境中的复数声音信号； 主机，与该至少一子机以有线或无线的方式连接，接收该声音信号，由检查该声音信号是否具有基频-泛频结构来判断该声音信号是否为语音信号，进一步判断该声音信号的内容是否需要送出警不信息，以及照顾护理单位，与该主机以有线或无线的方式连接，接收该警示信息，启动救护机制。6.根据权利要求书5所述的语音识别照顾护理系统，其中该至少一子机是以网路线、电话线或无线传输方式将该声音信号传送到该主机;其中该主机是以网络线、电话线或无线传输方式送出该警示信息；其中该主机或该至少一子机中更包括声音采集单元，以记录储存该声音信号;其中该主机中包含声音对比分析单元，用以判断该声音信号是否为该语音信号;其中该主机中包含声音识别单元，利用语音辨认法判断该语音信号的字句内容;其中该主机中包含声音数据库，用以储存复数求救信息及复数异常声响；其中该至少一子机上更包括麦克风数组以接收该声音信号并判断该声音信号的来源位置。
【专利摘要】本发明提供一种语音识别照顾护理的方法及其系统，此语音识别照顾护理系统包含主机、至少一子机及照顾护理单位，子机安装在房间内，侦测环境中同时存在的复数声音信号，利用声音信号是否具有基频-泛频结构来判断声音信号为语音信号或非语音信号；若声音信号为语音频号，则辨识语音信号的字句内容，判断是否包含预设的复数求救信息的其中一种，而若声音信号为非语音信号，则判断其是否为预设的复数种异常声响的其中一种；若语音信号的字句内容为求救信息，或非语音信号为异常声响，则主机对外送出警示信息给照顾护理单位，通知家人或看护前来察看。
【IPC分类】G10L25/18, G10L15/02, G08B21/04, G10L15/14
【公开号】CN105489217
【申请号】CN201511018590
【发明人】武传胜, 武林
【申请人】武传胜
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月30日
【技术领域】
[0001]本发明是有关一种居家照顾护理的技术，特别是指一种语音识别照顾护理的方法及其系统。
技术背景
[0002]随着我国即将迈入高龄化社会，医疗照顾护理质量与看护人力不足直是社会问题，高龄者或行动不便者、身患重病者在家日常生活的安全性是影响生活质量的重要因素，因此对在现阶段看护人力不足的情况下，如何维持需照顾护理对象的居家安全，使他们在发生紧急状况时可得到救助是项重要的课题。
[0003]目前部分养老院或医疗院所是在每间房间安装监视器以关照老人们的状况，可供远距看护用的监测器分为影像式及声音式两种，其中影像式是运用闭路电视或网络通信系统的监视器采集影像，使得管理者及照顾护理者可看见监视范围内所有人员的举动，优点是监视范围内的所有情况都一目了然，但缺点在于监视器有死角，且需要有人一直看着监视影像，此外影像式监测器较适用在婴幼儿照顾护理，对其他年龄层的被照顾护理者而言缺乏隐私。而声音式监测系统目前市面上仅见用在婴儿哭声侦测，无法应用在高龄者或行动不便、身患重病者的照顾护理。
[0004]本发明针对上述技术的缺失，提出一种物联网声音监护老人的方法及其系统，以有效克服上述的问题。
【发明内容】
[0005]本发明的主要目的在提供一种语音识别照顾护理的方法及其系统，其是在房间装设主机或子机以监测声音，判断声音为语音或非语音，进一步分析语音中是否包含求救信息或非语音是否为紧急的异常声响，以决定是否需要送出警示信息启动救护机制，监测声音无死角，较监测影像更为准确。
[0006]本发明的另目的在提供一种语音识别照顾护理的方法，其是利用声音信号的声音频谱中是否具有基频-泛频结构来判断声音信号是否为语音。
[0007]本发明的目的在于提供一种语音识别照顾护理的方法，其是将具代表性的求救信息或异常声响的特征储存在声音数据库中，若在声音信号中有分析出预先储存的求救信息或异常声响，代表可能有意外发生，则送出警示信息。
[0008]为达上述的目的，本发明提供一种语音识别照顾护理系统的方法，通过语音识别照顾护理系统判断环境状况是否紧急，包括下列步骤:语音辨识照顾护理系统侦测环境中的复数声音信号;利用基频-泛频结构判断声音信号为语音信号或非语音信号;若声音信号为语音信号，则辨识语音信号的字句内容，判断是否包含默认的复数求救信息的其中一种，而若声音信号为非语音信号，则判断其是否为预设的复数种异常声响的其中一种；以及若语音信号的字句内容为求救信息，或非语音信号为异常声响，则语音识别照顾护理系统对外送出警示信息。
[0009]本发明另提供一种语音识别照顾护理系统，包括主机、至少一子机及照顾护理单位，子机侦测环境中的复数声音信号，主机与子机以有线或无线的方式连接，接收声音信号后，由检查声音信号是否具有基频-泛频结构来判断是否为语音信号，进一步判断声音信号的内容是否需要送出警示信息；照顾护理单位与主机以有线或无线的方式连接，若主机送出警示信息，则照顾护理单位启动救护机制，例如出动看护去现场实际探望是否有人需要救助。
[0010]本发明的优点是提供的语音识别照顾护理的方法及其系统是在房间中装设主机或子机以监测声音，每间房间各装设台子机侦测声音，再通过主机分析声音信号为语音或非语音，进一步分析声音信号中是否包含求救信息或异常声响，以决定是否需要送出警示信息启动救护机制，由判断声音信号为语音信号并分析其中的内容，更可使本发明的语音识别照顾护理系统用在高龄者、行动不便者或重病患者的照顾护理，使声音式监测系统不再仅限在侦测婴儿哭声，而可以对被照顾护理者的求救采取响应，且由在监测声音无死角，较监测影像更为准确。
【附图说明】
[0011]图1为本发明语音识别照顾护理系统的方块图。
[0012]图2为本发明语音识别照顾护理系统中主机内部模块化的方块图。
[0013]图3为本发明语音识别照顾护理系统中子机的架构示意图。
[0014]图4为本发明语音识别照顾护理的照顾护理方法的流程图。
【具体实施方式】
[0015]本发明是一种语音识别照顾护理的方法及其系统，其是利用麦克风数组侦测房间室内的声音信号，并对声音信号进行分析，判断是否为人声，若是语音则辨识说话内容是否包含求救信息则启动救护机制;若不是语音则判断是否为代表意外发生的异常声响，启动救护机制，由声音无死角的特性，使监测功能比录像监测更加强大。
[0016]图1为本发明所提供的语音识别照顾护理系统的方块图，包括主机10、至少一子机12及照顾护理单位14，子机12装设在房间之类的室内空间，用以侦测环境中的复数声音信号，主机10与子机12是以有线或无线的方式连接，如网络线或电话线，当子机12侦测到声音信号并传送给主机10接收后，主机10会先判断是否为人声的语音信号，再进一步判断声音信号的内容是否需要送出警示信息，例如语音的说话内容为何、若非语音则是否为有危险性的异常声响；照顾护理单位14与主机10以有线或无线的方式连接，如网络线、电话线或无线网络传输，此照顾护理单位14可为大厦保全人员、邻居、年长家、附近的医疗院所或救急单位等，若主机10送出警示信息，则照顾护理单位启动救护机制，例如邻居或看护会去现场实际探望是否有人需要救助。
[0017]图2为主机内部模块化方块图，主机10中包括声音采集单元102、声音数据库104、声音对比分析单元106及声音识别单元108，其中声音采集单元102用以记录储存子机所传送来的声音信号及照顾护理者声音数据采集，声音数据库104中储存了默认的复数求救信息及异常声响，例如救命啊、物品掉落在地上的碰撞声等，声音对比分析单元106将用以判断声音信号是否为语音信号，其是在声音信号的声音频谱中检查基频-泛频结构是否有1001200赫的基频，若有，再检查声音信号中是否具有高倍频，都有则将此声音 信号归类为人所发出的语音信号，此方法可应用在噪声比5dB以上的环境，足以适用在一般室内环境；声音识别单元108是当声音对比分析单元106分析出声音信号为语音信号后，利用一种语音辨认法去判断语音信号的字句内容，此语音辨认法为目前现有的语音辨认软件或语音识别法，如Sir1us、K-means混合式辨识法、向量支持机、隐藏马可夫模型，或Window7内建的语音识别软件等。
[0018]图3为子机的架构示意图，子机12外设有麦克风数组122，用以侦测环境中的声音，且可分辨声音的来源位置，子机12内设有监测单元124以接收该声音信号，并通过子机12与主机的联机而传送给主机，此外子机12上更设有扬声器126，使麦克风数组122与扬声器126做为对讲机使用，当求救或不寻常的声音由主机传送到照顾护理单位时，照顾护理单位的人员可询问是否发生什么状况，而照顾护理人员的询问会通过扬声器126在子机12所在的空间发出。
[0019]图4为本发明语音识别照顾护理的照顾护理方法的流程图，首先步骤S10语音识别照顾护理系统中的子机利用麦克风数组侦测环境中同时存在的复数声音信号；步骤S12声音信号传送到主机，主机利用声音信号的声音频谱是否包含基频-泛频结构来判断声音信号是否为语音信号，且基频-泛频结构满足句1001200赫的基频及具有高倍频的特性;在步骤S14中分辨声音信号的内容，若声音信号为语音信号，则利用现有的语音辨认法辨识语音信号的字句内容，判断是否包含默认在资料库中的复数求救信息的其中一种，而若声音信号为非语音信号，则判断其是否为默认在声音数据库中的复数种异常声响的其中一种;最后如步骤S16所述，若语音信号的字句内容包含求救信息，如语音信号中有包含「救命」二字，或非语音信号为异常声响，例如开水烧开的声音、哨音、玻璃破碎声、咳嗷声等，则主机的语音识别照顾护理系统对外送出警示信息给照顾护理单位，以通知照顾护理人员(如邻居、看护)询问或去现场察看。
[0020]以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围。凡依本发明申请范围所述的特征及精神所为的均等变化或修饰，均应包括在本发明的申请专利范围内。
【主权项】
1.一种语音识别照顾护理的方法，通过语音识别照顾护理系统判断环境状况是否紧急，该方法包括下列步骤: 该语音识别照顾护理系统侦测环境中同时存在的复数声音信号； 检查该声音信号是否具有基频-泛频结构，判断该声音信号为语音信号或非语音信号； 若该声音信号为该语音信号，则辨识该语音信号的字句内容，判断是否包含默认的复数求救信息的其中一种，而若该声音信号为该非语音信号，则判断其是否为预设的复数种异常声响的其中一种； 若该语音信号的字句内容为该求救信息其中的或该非语音信号为该异常声响其中的，则该语音识别照顾护理系统对外送出警示信息。2.根据权利要求书1所述的语音识别照顾护理的方法，其中该语音信号是通过语音辨认法判断字句内容。3.根据权利要求书1所述的语音识别照顾护理的方法，其中该判断该声音信号的步骤是在该声音信号的声音频谱中检查该基频-泛频结构是否有100?1200赫的基频，若有，则再检查该声音信号中是否具有高倍频，若有则该声音信号被归类为该语音信号。4.根据权利要求书1所述的语音识别照顾护理的方法，其中该求救信息及该异常声响是储存在声音数据库中；其中该声音信号分辨出为该非语音信号后，与该声音数据库中的该异常声响进行比对，若该非语音信号与该异常声响有相符者，则判定该非语音信号为该异常声响其中的；其中该语音信号的字句内容被辨认出后，与该声音数据库中的该求救信息进行比对，若该语音信号中有与该求救信息有相符者，则判定该语音信号的字句内容包含该求救信息其中的；其中该环境为室内空间；其中该语音识别照顾护理系统是利用麦克风数组判断该声音信号的来源位置;其中该语音识别照顾护理系统是以网络线、电话线或无线传输方式送出该警示信息。5.一种语音识别照顾护理系统，包括: 至少一子机，侦测环境中的复数声音信号； 主机，与该至少一子机以有线或无线的方式连接，接收该声音信号，由检查该声音信号是否具有基频-泛频结构来判断该声音信号是否为语音信号，进一步判断该声音信号的内容是否需要送出警不信息，以及照顾护理单位，与该主机以有线或无线的方式连接，接收该警示信息，启动救护机制。6.根据权利要求书5所述的语音识别照顾护理系统，其中该至少一子机是以网路线、电话线或无线传输方式将该声音信号传送到该主机;其中该主机是以网络线、电话线或无线传输方式送出该警示信息；其中该主机或该至少一子机中更包括声音采集单元，以记录储存该声音信号;其中该主机中包含声音对比分析单元，用以判断该声音信号是否为该语音信号;其中该主机中包含声音识别单元，利用语音辨认法判断该语音信号的字句内容;其中该主机中包含声音数据库，用以储存复数求救信息及复数异常声响；其中该至少一子机上更包括麦克风数组以接收该声音信号并判断该声音信号的来源位置。
【专利摘要】本发明提供一种语音识别照顾护理的方法及其系统，此语音识别照顾护理系统包含主机、至少一子机及照顾护理单位，子机安装在房间内，侦测环境中同时存在的复数声音信号，利用声音信号是否具有基频-泛频结构来判断声音信号为语音信号或非语音信号；若声音信号为语音频号，则辨识语音信号的字句内容，判断是否包含预设的复数求救信息的其中一种，而若声音信号为非语音信号，则判断其是否为预设的复数种异常声响的其中一种；若语音信号的字句内容为求救信息，或非语音信号为异常声响，则主机对外送出警示信息给照顾护理单位，通知家人或看护前来察看。
【IPC分类】G10L25/18, G10L15/02, G08B21/04, G10L15/14
【公开号】CN105489217
【申请号】CN201511018590
【发明人】武传胜, 武林
【申请人】武传胜
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月30日
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