智能居家养老语音识别报警系统

1.本实用新型涉及居家养老技术领域，尤其涉及智能居家养老语音识别报警系统。


背景技术：

2.在居家养老过程中，不可避免的会发生一些突发事件，在突发事件发生时，原有的手机或穿戴设备不一定能发挥其相应的作用，根据被监护人生活的经验和相关突发事件发生时一般会有相应的语音呼唤、求救的过程。


技术实现要素：

3.本实用新型通过自动识别特定的语音呼唤、求救信号，如“来人啊”、“救命啊”、“囡囡”(家人小名)等语音信息，将求救信息获取并识别后，启动本地声光报警功能；并将数据远程发送到监护人或家人的手机或公共报警系统(110或120系统)。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了智能居家养老语音识别报警系统，包括：mcu控制器、语音识别器、麦克风、rs232接口电路和声光报警模块，麦克风与语音识别器电性连接，语音识别器、rs232接口电路均与mcu控制器电性连接；通过麦克风输入外部声音数据，并送入语音识别器进行语音转文字识别；mcu控制器配置预警关键词，并与麦克风输入的语音数据进行匹配，产生报警信息；声光报警模块通过声和光报警提醒监护人对被监护人进行救助。
5.进一步的，还包括：扬声器，扬声器与语音识别器电性连接，扬声器用于语音识别器的应答响应。
6.进一步的，还包括：以太网接口电路和nb-iot通信模块，以太网接口电路两端分别与mcu控制器和nb-iot通信模块电性连接，通过nb-iot通信模块与云平台电性连接，将报警信息发送到云平台进行告警提示。
7.进一步的，还包括jtag接口电路，jtag接口电路与mcu控制器电路连接，上位机通过jtag接口电路与mcu控制器连接，通过上位机设置mcu控制参数以及配置语音识别器的唤醒词和检索词。
8.进一步的，还包括电源模块，电源模块分别与语音识别器、mcu控制器、以太网接口电路和jtag接口电路电性连接，电源模块将外部交流电压转为语音识别器、mcu控制器、以太网接口电路和tag接口电路所需的电压。
9.进一步的，语音识别器的芯片型号为ld3320。
10.进一步的，mcu控制器的芯片型号为stm32f107-qfp100。
11.本实用新型的有益效果：
12.1、应对居家或养老场所的突发事件，通过语音喊话来触发声光报警，提升对突发事件的应对速度；
13.2、可安装在居家的墙壁，对居家养被监护人员无接触、无干扰，不需要佩戴检查设备，可靠度高，适用性强；
14.3、可应用在居家、社区养老、公共领域等场所的报警系统中，不需要手持的手机等通讯设备值守，市场前景广阔。
附图说明
15.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
16.图1是本实用新型的智能居家养老语音识别报警系统连接图；
17.图2是本实用新型的以太网接口电路和rj45端子电路图；
18.图3是本实用新型的语音识别器电路图；
19.图4是本实用新型的麦克风电路图；
20.图5是本实用新型的扬声器电路图；
21.图6是本实用新型的mcu控制器电路图；
22.图7是本实用新型的电源模块电路图；
23.图8是本实用新型的jtag接口电路图；
24.图9是本实用新型的r232接口电路图；
25.图10是本实用新型的养老院突发事件警系统图。
具体实施方式
26.现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
27.智能居家养老语音识别报警系统可安装在家庭的客厅、卧室或卫生间等场所，不需要居家养被监护人员24小时携带手机或穿戴设备，系统安全可靠，足以应对家居养老的突发紧急事件，可应用在养老院、社区养老等场所。
28.如图1所示，本实施例提供了智能居家养老语音识别报警系统，包括：mcu控制器、语音识别器、麦克风、rs232接口电路和声光报警模块，麦克风与语音识别器电性连接，语音识别器、rs232接口电路均与mcu控制器电性连接；通过麦克风输入外部声音数据，并送入语音识别器进行语音转文字识别；mcu控制器配置预警关键词，并与麦克风输入的语音数据进行匹配，产生报警信息；声光报警模块通过声光报警提醒监护人；声光报警模块采用型号为yx02s。
29.将语音识别的唤醒词或预警检索词通过上位机导入mcu控制器芯片中，如表1为唤醒词或预警检索词信息，唤醒词或预警检索词可以在居家场所明示张贴或日常加以简单的训练。
30.表1公共安全报警系统中的唤醒词和检索词
31.[0032][0033]
例如囡囡为监护人小名为唤醒词，救命、报警等为检索词，通过唤醒词触发报警系统开始工作，当匹配到检索词时触发声光报警，并发送远程报警信息。
[0034]
还包括扬声器，扬声器与语音识别器电性连接，扬声器用于语音识别器的应答响应，例如配置应答响应词为“嗯”，“在的”等。
[0035]
还包括电源模块，电源模块分别与语音识别器、mcu控制器、以太网接口电路、jtag接口电路、rs232接口电路电性连接，电源模块将外部交流电压转为语音识别器、mcu控制器、以太网接口电路、jtag接口电路、rs232接口电路所需的电压。
[0036]
还包括上位机，上位机与jtag接口电路电性连接，上位机设置mcu控制器的参数以及语音识别器的语音识别的唤醒词或预警检索词信息。
[0037]
mcu控制器的参数如定时器timer，can，adc，spi，i2c，usb，uart等多种外设功能端口，如下表为mcu控制器与各模块端口分配；
[0038]
序号模块名称io端口(类型)1语音识别器uasr1(串口1)2声光报警器数字型io端口3上位机数字型io端口5nb-iot通讯模块uasr2(串口2)
[0039]
如图2为以太网接口电路和rj45端子，nb-iot通信模块通过rj45端子与mcu控制器无线数据传输，以太网接口电路采用dm9161芯片，包括通信芯片u3、电阻r1-r6、r9-r16、r21-r22、r24-r28、r32、电容c1-c3，u3的19引脚串联r9后与mcu控制器芯片的pb13引脚连接，u3的20引脚串联r10后与mcu控制器芯片的pb12引脚连接，u3的21引脚串联r11后与mcu控制器芯片的pb11引脚连接，u3的28引脚串联12后与mcu控制器芯片的pd10引脚连接，u3的29引脚串联r13后与mcu控制器芯片的pd9引脚连接，u3的37引脚串联r16后与mcu控制器芯片的pd8引脚连接，u3的36引脚串联r24后接3.3v电压，u3的40引脚为reset复位，u3的24引脚与mcu控制器芯片的pc1引脚连接，u3的25引脚一端串联r26后接3.3v电压，另一端与mcu控制器芯片的pa2引脚连接，u3的32引脚一端串联r27后与mcu控制器芯片的pc5引脚连接，另一端与r27连接后接3.3v电压；u3的42引脚一端与mcu控制器芯片的pa1引脚连接，另一端与r32连接后与mcu控制器芯片的pa8引脚连接；u3的7、8、3、4引脚的一端分别串联r1-r4后公共端分别连接c1和c2后接地；u3的7、8、3、4引脚的另一端与rj45端子的1、2、3、6引脚连接；u3的5、6、46、47引脚接地，u3的48引脚与r14连接后接地；u3的11引脚与rj45端子的11引脚连接，u3的11引脚还与r21连接后接3.3v电压，u3的12引脚与r15连接、u3的13引脚与r22连接后接3.3v电压，u3的13引脚还与rj45端子的10引脚连接；u3的10引脚与r25连接后接地；rj45端子的9、12引脚分别串联r6和r5后接入3.3v电压；rj45端子的5引脚一端接3.3v电
压，另一端接c3后接地；mcu控制器芯片通过u3和rj45端子与nb-iot通信模块连接，nb-iot通信模块与外部云平台进行数据传输，将mcu控制器触发的告警信息发送给外部云平台；通过外部云平台可以直观显示报警信息，外部云平台与mcu控制采用mqtt协议进行通信，云平台可以采用公有云平台，如onenet平台，mqtt协议对应的服务器地址为："183.*＊*.40.39"，端口为*＊＊*，如图10为某养老院突发事件警系统，可直观展示监控数据，包括被监护人姓名、房号、性别、年龄、监护人的联系电话、是否告警等信息；nb-iot通信模块还可以与外部公共报警系统连接，例如110，120，将报警信息发送给公共报警系统，寻求紧急救助；nb-iot通信模块。
[0040]
如图3、4、5分别为语音识别器、麦克风和扬声器电路，语音识别器包括语音识别芯片u4、c10、c21、r33、r34、r36和r38，u4采用型号为ld3320，麦克风包括mk1、c9、c11、c12、c22、r35和r39，c11和c12并联后与r35连接，r35一端与mk1一端连接，另一端与u4的9引脚连接；r39的一端与mk1另一端连接，r39的另一端与c22连接后与u4的10引脚连接；u4的41-34引脚分别与mcu控制器芯片u5的39-46引脚连接；u4的44、45、42、43、47、46、31、48引脚分别与u5的97、98、1-5、38引脚连接；u4的43和47引脚分别与r33、r34连接后接3.3v电压，u4的7、1、32引脚连接3.3v电压；u4的20引脚连接c10和r36，r38与c21并联后两端分别连接r36和u4的22引脚；u4的19、23引脚接3.3v电压；扬声器的loutl和loutr引脚分别与u4的27和28引脚连接。
[0041]
如图6为mcu控制器包括单片机u5、c30、c35、c37、c45、c47、开关s1、s2、晶振y1、y2、rr41-r44和c30，u5采用stm32f107-qfp100芯片，u5的8、9引脚分别与y2、c37和c47连接；u5的12、13引脚分别与r43、y1、c30、c35连接，s2与c45并联后共上端分别与u5的14引脚和r44连接，r44上端接3.3v电压，u5的14引脚为复位脚，r41、r42分别与s1连接，r41与s1的公共端与u5的94引脚连接，u5的94引脚为boot启动脚；u5的72、76、77、89、90引脚分别与jtag接口电路p1芯片的7、9、5、13、3引脚连接，jtag接口电路与外部上位机连接，通过上位机与单片机u5进行数据通信，用于设置语音识别的唤醒词或预警检索词以及单片机参数。
[0042]
如图7为电源模块电路图，包括220v转24电路、24转5v电路和5v转3.3v电路，电源模块为mcu控制器、语音识别器、nb-iot通信模块、jtag接口电路提供电压。
[0043]
如图8为jtag接口电路，mcu控制器芯片通过jtag接口电路与上位机连接，上位机通过jtag20接口与mcu控制器电连接，jtag接口电路的3、5、7、9、13引脚与u5的90、77、72、76、89引脚连接。
[0044]
如图9为rs232接口电路，rs232电路的cn2接口与声光报警模块电连接，rs232电路的11、12、10、9引脚与u5的68、69、86、87引脚连接。
[0045]
工作原理：
[0046]
智能居家养老语音识别报警系统安装在家庭的客厅、卧室或卫生间等多个场所，当被监护人需要紧急救助时，老年人首先说出唤醒词，系统应答后，老年人再说出检索词如“救命”，语音识别器通过麦克风输入语音，并通过语音识别器将救命转为串口命令#a501fe$，mcu控制器中预设了“救命”的串口命令，当外部输入的串口命令与预设一致时，mcu控制器触发声光报警，提示监护人对被监护人进行救助。
[0047]
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实
用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

技术特征：
1.智能居家养老语音识别报警系统，其特征在于，包括：mcu控制器、语音识别器、麦克风、rs232接口电路和声光报警模块，麦克风与语音识别器电性连接，语音识别器、rs232接口电路均与mcu控制器电性连接；通过麦克风输入外部声音数据，并送入语音识别器进行语音转文字识别；mcu控制器配置预警关键词，并与麦克风输入的语音数据进行匹配，产生报警信息；声光报警模块通过声光报警提醒监护人对被监护人进行救助。2.如权利要求1所述的智能居家养老语音识别报警系统，其特征在于：还包括扬声器，扬声器与语音识别器电性连接，扬声器用于语音识别器的应答响应。3.如权利要求1所述的智能居家养老语音识别报警系统，其特征在于：还包括：以太网接口电路和nb-iot通信模块，以太网接口电路两端分别与mcu控制器和nb-iot通信模块电性连接，通过nb-iot通信模块与外部云平台电性连接，将报警信息发送到云平台进行告警提示。4.如权利要求1所述的智能居家养老语音识别报警系统，其特征在于：还包括jtag接口电路，jtag接口电路与mcu控制器电路连接，上位机通过jtag接口电路与mcu控制器连接，通过上位机设置mcu控制参数以及配置语音识别器的唤醒词和检索词。5.如权利要求1-4任意一项所述的智能居家养老语音识别报警系统，其特征在于：还包括电源模块，电源模块分别与语音识别器、mcu控制器、以太网接口电路和jtag接口电路电性连接，电源模块将外部交流电压转为语音识别器、mcu控制器、以太网接口电路和tag接口电路所需的电压。6.如权利要求1所述的智能居家养老语音识别报警系统，其特征在于：语音识别器的芯片型号为ld3320。7.如权利要求1所述的智能居家养老语音识别报警系统，其特征在于：mcu控制器的芯片型号为stm32f107-qfp100。

技术总结
本实用新型涉及居家养老技术领域，尤其涉及智能居家养老语音识别报警系统，包括：麦克风与语音识别器电性连接，语音识别器、RS232接口电路均与MCU控制器电性连接；通过麦克风输入外部声音数据，并送入语音识别器进行语音转文字识别；MCU控制器配置预警关键词，并与麦克风输入的语音数据进行匹配，产生报警信息；声光报警模块通过声和光报警提醒监护人对被监护人进行救助。本实用新型通过自动识别特定的语音呼唤、求救信号，如“来人啊”、“救命啊”、“囡囡”(家人小名)等语音信息，将求救信息获取并识别后，启动本地声光报警功能；并将数据远程发送到监护人或家人的手机或公共报警系统(110或120系统)。(110或120系统)。(110或120系统)。


技术研发人员：朱小刚 张浩 朱海澎
受保护的技术使用者：常州机电职业技术学院
技术研发日：2023.01.30
技术公布日：2023/6/20