CN207433446U - 用于工程车辆高噪音环境下的语音控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于工程车辆高噪音环境下的语音控制装置，包括第一拾音器、第二拾音器、第三拾音器、语音前端处理模块、语音控制器、语音识别模块和执行控制器，第一拾音器和第二拾音器布置于工程车辆的驾驶室内，第三拾音器布置于车身外侧，语音前端处理模块分别与第一拾音器、第二拾音器和第三拾音器电性连接，语音控制器与语音前端处理模块、语音识别模块和执行控制器分别相连。本实用新型通过语音前端处理模块对第一拾音器和第二拾音器采集的语音指令信号进行放大、对第三拾音器采集的噪音信号进行滤除以提取出语音指令信号，有利于工程车辆在嘈杂的作业环境中使用语音控制命令，不需要手动操作作业，提高了安全性和便利性。
Description
技术领域
本实用新型涉及语音控制装置领域，特别地，涉及一种用于工程车辆高噪音环境下的语音控制装置。
背景技术
语音控制指设备通过麦克风等拾音器拾取用户的语音命令，进行语音识别、语义分析后，转换成控制指令，通过控制执行器，控制设备执行动作或者工作。
目前语音识别控制技术，都需要在安静的环境下进行工作，在环境噪音比较大的场合下，无法很好的识别语音。尤其在工程车辆作业时，因为驾驶员要时刻关注外部作业的声音，无法让车内保持安静状态，导致驾驶室内作业噪音和音乐等外部噪音非常大，容易导致驾驶员发出的语音控制命令无法识别或者误识别等问题。
实用新型内容
本实用新型提供了一种用于工程车辆高噪音环境下的语音控制装置，以解决工程车辆在嘈杂的作业环境中由于车辆外噪音大无法识别驾驶员语音控制命令的技术问题。
一种用于工程车辆高噪音环境下的语音控制装置，包括：第一拾音器和第二拾音器、第三拾音器、语音前端处理模块、语音控制器、语音识别模块和执行控制器，第一拾音器和第二拾音器布置于工程车辆的驾驶室内，用于采集驾驶员发出的语音指令信号；第三拾音器布置于工程车辆的车身外侧，用于采集车辆外部的噪音信号；语音前端处理模块分别与第一拾音器、第二拾音器和第三拾音器电性连接，用于放大语音指令信号并滤除噪音信号以提取出语音指令信号；语音控制器与语音前端处理模块、语音识别模块和执行控制器分别相连，用于接收经语音前端处理模块处理后的语音指令信号并发送给语音识别模块、以及接收语音识别模块发送的控制指令并转而发送给执行控制器；语音识别模块用于接收语音控制器传输的语音指令信号、以及用于生成相应的控制指令并发送给语音控制器；执行控制器用于接收控制指令并控制设备执行与控制指令对应的作业。
作为上述方案的一种优选的实施方式，第一拾音器和第二拾音器沿横向布置于驾驶室的中央，且第一拾音器和第二拾音器之间的连线的中点位于驾驶室的正中央。
作为上述方案的一种可选的实施方式，第一拾音器和第二拾音器沿横向布置于驾驶员座位的前方，且第一拾音器和第二拾音器之间的连线的中点位于驾驶员座位的正前方。
作为上述方案的一种可选的实施方式，语音识别模块为语音识别云端服务器；语音控制器通过无线通讯模块与语音识别云端服务器连接。进一步地，无线通讯模块为4G通讯模块。
作为上述方案的另一种可选的实施方式，语音识别模块为离线语音识别模块；语音控制器通过串口通讯模块与离线语音识别模块连接。
可选地，语音控制器通过CAN总线与执行控制器相连。
可选地，语音前端处理模块通过USB总线与语音控制器相连。
可选地，语音前端处理模块采用CX20921模块；语音控制器采用IMX6UL模块。
可选地，第三拾音器通过AD模块与语音前端处理模块电性相连。
本实用新型的用于工程车辆高噪音环境下的语音控制装置，通过语音前端处理模块放大语音指令信号并滤除噪音信号以提取出语音指令信号，有利于工程车辆在嘈杂的作业环境中使用语音控制命令，而不需要手动去操作作业，提高了安全性和便利性。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1是本实用新型优选实施例的用于工程车辆高噪音环境下的语音控制装置的结构框图；
图2是本实用新型优选实施例的第一拾音器、第二拾音器及第三拾音器在工程车辆上的布置位置的示意图。
附图标记说明：
1、第一拾音器；2、第二拾音器；3、第三拾音器；4、语音前端处理模块；5、语音控制器；6、语音识别模块；7、执行控制器；8、AD模块。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
参照图1，本实用新型的优选实施例提供了一种用于工程车辆高噪音环境下的语音控制装置，包括：第一拾音器1和第二拾音器2、第三拾音器3、语音前端处理模块4、语音控制器5、语音识别模块6和执行控制器7。
第一拾音器1和第二拾音器2布置于工程车辆的驾驶室内，用于采集驾驶员发出的语音指令信号(人声)。第三拾音器3布置于工程车辆的车身外侧，用于采集车辆外部的噪音信号。
参照图2，本优选实施例中，第一拾音器1和第二拾音器2沿横向布置于驾驶室的中央，且第一拾音器1和第二拾音器2之间的连线的中点位于驾驶室的正中央。此种布置方式可实现最优的声音采集。第一拾音器1和第二拾音器2负责拾取驾驶室内的驾驶员发出的语音指令信号，采集角度θ如图2所示，为驾驶员区域，可根据具体应用情况进行设置。本实施例中采集角度θ大约为75°角。第三拾音器3负责拾取车辆外部的噪音信号。
当然，在其它实施例中，也可以将第一拾音器1和第二拾音器2沿横向布置于驾驶员座位的前方，且第一拾音器1和第二拾音器2之间的连线的中点位于驾驶员座位的正前方。
语音前端处理模块4分别与第一拾音器1、第二拾音器2和第三拾音器3电性连接，用于放大语音指令信号并滤除噪音信号以提取出语音指令信号。可选地，语音前端处理模块4采用科胜讯CX20921模块。语音前端处理器会将第一拾音器1和第二拾音器2于人声采集夹角范围内采集的声音进行放大，同时对第三拾音器3的声音进行一定衰减后反向和第一拾音器1和第二拾音器2采集的声音进行叠加，实现采集的数据消除外部噪音，提取人声。
由于CX20921模块只具备两个模拟量端口、一个数字量端口，本实施例中，第三拾音器3通过AD模块8与语音前端处理模块4电性相连。可选地，AD模块8采用CIRRUS厂家的CS5343芯片。通过AD模块8将第三拾音器3采集的模拟量转换为数字量输入语音前端处理模块4。
语音控制器5与语音前端处理模块4、语音识别模块6和执行控制器7分别相连，用于接收经语音前端处理模块4处理后的语音指令信号并发送给语音识别模块6、以及接收语音识别模块6发送的控制指令并转而发送给执行控制器7。本实施例中，语音前端处理模块4通过USB总线与语音控制器5相连。可选地，语音控制器5采用飞思卡尔IMX6UL模块。
语音识别模块6用于接收语音控制器5传输的语音指令信号、以及用于生成相应的控制指令并发送给语音控制器5。
作为上述方案的一种可选的实施方式，语音识别模块6为语音识别云端服务器；语音控制器5通过无线通讯模块与语音识别云端服务器连接。进一步地，无线通讯模块为4G通讯模块。例如，云端服务可采用云知声的车载云服务方案，4G模块可以采用宜远EC20模块。
作为上述方案的另一种可选的实施方式，语音识别模块6为离线语音识别模块；语音控制器5通过串口通讯模块与离线语音识别模块连接。例如，可采用科大讯飞的语音离线模块XFMT101。
本实施例中，语音控制器5通过CAN总线与执行控制器7相连。
执行控制器7用于接收控制指令并控制设备执行与控制指令对应的作业。
本实用新型的用于工程车辆高噪音环境下的语音控制装置，其工作流程及原理如下：
1)第一拾音器1和第二拾音器2拾取驾驶室内声音通过模拟量传输给语音前端处理模块4。
2)第三拾音器3拾取驾驶室外环境噪音，通过AD模块8将模拟量转换为数字信号传输给语音前端处理模块4。
3)语音前端处理模块4放大第一拾音器1和第二拾音器2以人声采集角范围内声音，衰减其他方向声音，并且将第三拾音器3拾取的声音进行反向后叠加消噪，去除车外传进驾驶室的噪音。通过此方法处理后，能够将驾驶位人声保留。然后通过USB总线的方式将数据传输给语音控制器5。
4)语音控制器5通过4G模块将语音数据传输到语音识别云端服务器或者通过串口通讯模块传给离线语音识别模块，识别出控制指令并发送给语音控制器5。
5)语音控制器5通过CAN总线将控制指令发送给车载作业执行控制器7，由执行控制器7控制设备执行相应的动作。
本实用新型的用于工程车辆高噪音环境下的语音控制装置，通过语音前端处理模块4放大语音指令信号并滤除噪音信号以提取出语音指令信号，有利于工程车辆在嘈杂的作业环境中使用语音控制命令。比如环卫洗扫车辆在经过行人或者摊位时，可以方便的通过语音指令暂停和恢复洗扫作业，而不需要手动去操作作业，提高了安全性和便利性。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于工程车辆高噪音环境下的语音控制装置，其特征在于，包括：第一拾音器(1)和第二拾音器(2)、第三拾音器(3)、语音前端处理模块(4)、语音控制器(5)、语音识别模块(6)和执行控制器(7)，
所述第一拾音器(1)和所述第二拾音器(2)布置于工程车辆的驾驶室内，用于采集驾驶员发出的语音指令信号；
所述第三拾音器(3)布置于所述工程车辆的车身外侧，用于采集车辆外部的噪音信号；
所述语音前端处理模块(4)分别与所述第一拾音器(1)、所述第二拾音器(2)和所述第三拾音器(3)电性连接，用于放大所述语音指令信号并滤除所述噪音信号以提取出所述语音指令信号；
所述语音控制器(5)与所述语音前端处理模块(4)、所述语音识别模块(6)和所述执行控制器(7)分别相连，用于接收经所述语音前端处理模块(4)处理后的所述语音指令信号并发送给所述语音识别模块(6)、以及接收所述语音识别模块(6)发送的控制指令并转而发送给所述执行控制器(7)；
所述语音识别模块(6)用于接收所述语音控制器(5)传输的所述语音指令信号、以及用于生成相应的控制指令并发送给所述语音控制器(5)；
所述执行控制器(7)用于接收所述控制指令并控制设备执行与所述控制指令对应的作业。
2.根据权利要求1所述的用于工程车辆高噪音环境下的语音控制装置，其特征在于，
所述第一拾音器(1)和所述第二拾音器(2)沿横向布置于所述驾驶室的中央，且所述第一拾音器(1)和所述第二拾音器(2)之间的连线的中点位于所述驾驶室的正中央。
3.根据权利要求1所述的用于工程车辆高噪音环境下的语音控制装置，其特征在于，
所述第一拾音器(1)和所述第二拾音器(2)沿横向布置于驾驶员座位的前方，且所述第一拾音器(1)和所述第二拾音器(2)之间的连线的中点位于驾驶员座位的正前方。
4.根据权利要求1所述的用于工程车辆高噪音环境下的语音控制装置，其特征在于，
所述语音识别模块(6)为语音识别云端服务器；
所述语音控制器(5)通过无线通讯模块与所述语音识别云端服务器连接。
5.根据权利要求4所述的用于工程车辆高噪音环境下的语音控制装置，其特征在于，
所述无线通讯模块为4G通讯模块。
6.根据权利要求1所述的用于工程车辆高噪音环境下的语音控制装置，其特征在于，
所述语音识别模块(6)为离线语音识别模块；
所述语音控制器(5)通过串口通讯模块与所述离线语音识别模块连接。
7.根据权利要求1所述的用于工程车辆高噪音环境下的语音控制装置，其特征在于，
所述语音控制器(5)通过CAN总线与所述执行控制器(7)相连。
8.根据权利要求1所述的用于工程车辆高噪音环境下的语音控制装置，其特征在于，，
所述语音前端处理模块(4)通过USB总线与所述语音控制器(5)相连。
9.根据权利要求1所述的用于工程车辆高噪音环境下的语音控制装置，其特征在于，
所述语音前端处理模块(4)采用CX20921模块；所述语音控制器(5)采用IMX6UL模块。
10.根据权利要求1所述的用于工程车辆高噪音环境下的语音控制装置，其特征在于，
所述第三拾音器(3)通过AD模块(8)与所述语音前端处理模块(4)电性相连。
Priority Applications (1)
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| CN201721568708.2U CN207433446U (zh) | 2017-11-22 | 2017-11-22 | 用于工程车辆高噪音环境下的语音控制装置 |
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Publications (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN109493865A (zh) * | 2018-10-17 | 2019-03-19 | 北京车和家信息技术有限公司 | 信号处理方法、终端及车辆 |
| CN110875051A (zh) * | 2018-08-31 | 2020-03-10 | 比亚迪股份有限公司 | 语音降噪装置和车辆以及语音降噪方法和存储介质 |
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