CN209149807U - 一种具有语音识别功能的枪弹柜控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于警用装备技术领域，公开了一种具有语音识别功能的枪弹柜控制器，包括嵌入式控制设备，嵌入式控制设备的端面上设有声纹孔和播音孔。嵌入式控制设备的内部设有嵌入式主板、语音输入装置、滤波单元、语音编码解码芯片、功率放大单元和语音播放装置，语音输入装置的输出端与滤波单元电连接，滤波单元的输出端与语音编码解码芯片电连接，语音编码解码芯片与嵌入式主板电连接。语音编码解码芯片的输出端与功率放大单元电连接，功率放大单元的输出端与语音播放装置电连接。本实用新型采用了语音识别技术，简化了枪支入库的操作流程，在方便人们使用的同时具有一定的安全性。

Description

一种具有语音识别功能的枪弹柜控制器

技术领域

本实用新型属于警用装备技术领域，具体涉及一种具有语音识别功能的枪弹柜控制器。

背景技术

随着计算机技术的发展，加上海量大数据的使用和云计算的普及，语音识别技术取得了突飞猛进的进展，语音识别技术已经普及到生活的各个方面，在多个行业突破了实用化的门槛。语音识别开始成为很多设备的标配，越来越多的语音技术产品进入了人们的日常生活，语言作为人们交流沟通最常用、最简单的方式，以语言为基础的身份验证方式更容易让人接受，语音识别具有非接触式、非侵入式和易于使用的特点，使得语音识别更受广大用户的青睐。

枪弹柜控制器是一种枪支弹药存储管控设备，枪弹柜的使用安全和人们的生命财产密切相关。现有市场上的枪弹柜控制器多采用指纹、人脸、虹膜等生物识别技术，其操作流程较复杂，并且未系统化的集成和使用语音识别技术，鉴于此，需要提出一种具有语音识别功能的枪弹柜控制器，以满足不同用户的使用需求。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型目的在于提供一种具有语音识别功能的枪弹柜控制器，能够简化枪支入库的操作流程，方便人们的使用。

本实用新型所采用的技术方案为：一种具有语音识别功能的枪弹柜控制器，包括嵌入式控制设备，所述嵌入式控制设备的端面上设有声纹孔和播音孔。所述嵌入式控制设备的内部设有嵌入式主板、语音输入装置、滤波单元、语音编码解码芯片、功率放大单元和语音播放装置，所述语音输入装置的输出端与滤波单元电连接，滤波单元的输出端与语音编码解码芯片电连接，语音编码解码芯片与所述嵌入式主板电连接。所述语音编码解码芯片的输出端与功率放大单元电连接，功率放大单元的输出端与语音播放装置电连接。

作为优选方式，所述滤波单元包括第一电容C34、第二电容C37、第三电容C39、第四电容C40、第一电阻R11、第二电阻R12和第三电阻R16，所述语音输入装置的第一输出端分别与第一电阻R11的第一端、第二电容C37的第一端、第三电容C39的第一端连接，第一电阻R11的第二端与第一电容C34连接后接地，第一电阻R11的第二端与第二电阻R12连接后与电源输入端连接；所述语音输入装置的第二输出端分别与第三电阻R16的第一端、第二电容C37的第二端、第四电容C40的第一端连接，第三电阻R16的第二端与第三电容C39的第二端连接后接地，第四电容C40的第二端接地。

作为优选方式，所述滤波单元还包括第一瞬态抑制二极管ED1和第二瞬态抑制二极管ED2，语音输入装置的第一输出端与第一瞬态抑制二极管ED1连接后接地，语音输入装置的第二输出端与第二瞬态抑制二极管ED2连接后接地。

作为优选方式，所述功率放大单元包括驱动芯片、第四电容C141、第四电阻R17和第五电阻R18，驱动芯片的型号为SGM4891YDE8G/TR，第四电容C141的第一端与语音编码解码芯片的输出端连接，第四电容C141的第二端通过第四电阻R17与驱动芯片的IN-脚连接，第五电阻R18的两端分别与驱动芯片的IN-脚和VO1脚连接，驱动芯片的VO1脚和VO2脚与语音播放装置连接。

作为优选方式，所述语音输入装置为电容式麦克风。

作为优选方式，所述语音播放装置为扬声器。

作为优选方式，所述嵌入式控制设备的端面上设有与所述嵌入式主板电连接的触摸显示屏、摄像头和指纹识别装置。

作为优选方式，所述嵌入式主板上设有USB接口，摄像头通过USB接口与嵌入式主板电连接。

作为优选方式，所述摄像头周围设有LED补光灯，LED补光灯与嵌入式主板电连接。

作为优选方式，所述嵌入式控制设备的端面上设有酒精检测孔，嵌入式控制设备的内部设有与酒精检测孔相对应的酒精探测器，酒精探测器与所述嵌入式主板电连接。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型的嵌入式控制设备内部设有嵌入式主板、语音输入装置、滤波单元、语音编码解码芯片、功率放大单元和语音播放装置。在进行语音识别时，语音输入装置采集语音信息并将语音信号转换为电信号，滤波单元对电信号进行滤波，滤除不必要的高频和低频成分，再传输至语音编码解码芯片，语音编码解码芯片将滤波后的电信号转换为数字信号，并传输至嵌入式主板，嵌入式主板对数字信号进行验证，完成语音的识别功能。本实用新型采用了语音识别技术，简化了枪支入库的操作流程，在方便人们使用的同时具有一定的安全性。

2、本实用新型的滤波单元还包括第一瞬态抑制二极管ED1和第二瞬态抑制二极管ED2，第一瞬态抑制二极管ED1和第二瞬态抑制二极管ED2具有防静电作用，能够避免语音输入装置在插拔时因为浪涌脉冲而损坏。

3、本实用新型的嵌入式控制设备的端面上设有与嵌入式主板电连接的触摸显示屏、摄像头和指纹识别装置，本实用新型结合了人脸识别、指纹识别及语音识别的身份验证方式，提高了整体系统的安全性，使得枪弹取放安全系数更高，且智能化程度更高。

4、本实用新型的嵌入式控制设备的端面上设有酒精检测孔，嵌入式控制设备的内部设有与酒精检测孔相对应的酒精探测器，酒精探测器与嵌入式主板电连接，酒精探测器能够检测操作者呼出气体的酒精含量信息。本实用新型提供的枪弹柜控制器能够在对操作者进行语音识别的同时对当前操作人是否醉酒进行检测，其管理方便，安全性高，适于在有需求的场所进行大范围推广。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种具有语音识别功能的枪弹柜控制器的结构示意图。

图2是本实用新型提供的一种具有语音识别功能的枪弹柜控制器的控制框图。

图3是本实用新型提供的一种具有语音识别功能的枪弹柜控制器中滤波单元和功率放大单元的电路原理图。

图中：1-嵌入式控制设备；2-声纹孔；3-播音孔；4-触摸显示屏；5-摄像头；6-指纹识别装置；7-酒精检测孔。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步阐述。

如图1和图2所示，本实施例的一种具有语音识别功能的枪弹柜控制器，包括嵌入式控制设备1，所述嵌入式控制设备1的端面上设有声纹孔2和播音孔3。声纹孔2可用于嵌入式控制设备1内部的元件接收外部传入的声音，声纹孔2的位置符合操作者的身高，便于输入语音信息且不影响枪弹柜控制器的美观，播音孔3可用于嵌入式控制设备1内部的元件向外部传播声音。

所述嵌入式控制设备1的内部设有嵌入式主板、语音输入装置、滤波单元、语音编码解码芯片、功率放大单元和语音播放装置。嵌入式主板具有型号为RK3288的处理器，声纹孔2的位置与语音输入装置的位置相对应，操作者的声音通过声纹孔2传入嵌入式控制设备1内部被语音输入装置接收，语音输入装置将接收到的声音信号转换为电信号。播音孔3的位置与语音播放装置的位置相对应，语音播放装置播放的声音通过播音孔3传播到嵌入式控制设备1外部，语音播放装置可以使用扬声器播放提示声音。

所述语音输入装置的输出端与滤波单元电连接，滤波单元的输出端与语音编码解码芯片电连接，语音编码解码芯片与所述嵌入式主板电连接。语音编码解码芯片的型号为ES8323，其具有高性能、低功耗的特点。在进行语音识别时，语音输入装置采集语音信息并将语音信号转换为电信号，滤波单元对电信号进行滤波，滤除不必要的高频和低频成分，再传输至语音编码解码芯片，语音编码解码芯片将滤波后的电信号转换为数字信号，并传输至嵌入式主板，嵌入式主板预设有数据库，嵌入式主板将数字信号与数据库进行比对验证，完成语音的识别功能。嵌入式主板通过HMM算法实现语音识别功能，HMM算法具有模型训练时间长、内存存储大，可识别连续大量的词汇，且识别率高，它是连续语音识别中的主流方法。

所述语音编码解码芯片的输出端与功率放大单元电连接，功率放大单元的输出端与语音播放装置电连接。在操作者的语音识别成功或者失败时，嵌入式主板发出提示信息，通过语音编码解码芯片的解码功能，再经过功率放大单元的放大作用后由语音播放装置发出声音提示，提示操作者下一步的动作。本实用新型采用了语音识别技术，简化了枪支入库的操作流程，在方便人们使用的同时具有一定的安全性。

如图3所示，在本实施方式中，所述滤波单元包括第一电容C34、第二电容C37、第三电容C39、第四电容C40、第一电阻R11、第二电阻R12和第三电阻R16，所述语音输入装置的第一输出端分别与第一电阻R11的第一端、第二电容C37的第一端、第三电容C39的第一端连接，第一电阻R11的第二端与第一电容C34连接后接地，第一电阻R11的第二端与第二电阻R12连接后与电源输入端连接；所述语音输入装置的第二输出端分别与第三电阻R16的第一端、第二电容C37的第二端、第四电容C40的第一端连接，第三电阻R16的第二端与第三电容C39的第二端连接后接地，第四电容C40的第二端接地。通过滤波单元，可以让有用的信号尽量无衰减的传输至语音编码解码芯片。

优选地，所述滤波单元还包括第一瞬态抑制二极管ED1和第二瞬态抑制二极管ED2，语音输入装置的第一输出端与第一瞬态抑制二极管ED1连接后接地，语音输入装置的第二输出端与第二瞬态抑制二极管ED2连接后接地。语音输入装置与滤波单元拔插连接，滤波单元中的第一瞬态抑制二极管ED1和第二瞬态抑制二极管ED2具有防静电作用，能够避免语音输入装置在插拔时因为浪涌脉冲而损坏。

在本实施方式中，所述功率放大单元包括驱动芯片、第四电容C141、第四电阻R17和第五电阻R18，驱动芯片的型号为SGM4891YDE8G/TR，第四电容C141的第一端与语音编码解码芯片的输出端连接，第四电容C141的第二端通过第四电阻R17与驱动芯片的IN-脚连接，第五电阻R18的两端分别与驱动芯片的IN-脚和VO1脚连接，驱动芯片的VO1脚和VO2脚与语音播放装置连接。

在本实施方式中，所述语音输入装置为电容式麦克风。电容式麦克风具有灵敏度高、频响宽、瞬时响应快、能够从容处理高升压的特点。电容式麦克风利用了电容器的充放电原理，声音的震动带动了电容的一个极板超薄金属膜，此极板的震动改变了两个极板间的距离，继而改变了电容。当电容变大时，电源对电容器充电；电容变小时，电容器则放电，从而使电路中产生电流，并将声音信号转变为电信号。

在本实施方式中，所述嵌入式控制设备1的端面上设有与所述嵌入式主板电连接的触摸显示屏4、摄像头5、指纹识别装置6。摄像头5具有拍照和录像的功能，嵌入式主板可以对摄像头5拍摄的图像信息进行处理识别，从而可以实现人脸识别的功能。指纹识别装置6可以采用的型号为RT1011，指纹识别装置6可以采集操作者的指纹信息，实现指纹身份验证。本实用新型结合了人脸识别、指纹识别及语音识别的身份验证方式，提高了整体系统的安全性，使得枪弹取放安全系数更高，且智能化程度更高。

在本实施方式中，所述嵌入式主板上设有USB接口，摄像头5通过USB接口与嵌入式主板电连接。摄像头5采用红外高清摄像头，红外高清摄像头通过USB接口与嵌入式主板电连接，红外高清摄像头支持热插拔功能。所述摄像头5周围设有LED补光灯，LED补光灯与嵌入式主板电连接。

在本实施方式中，所述嵌入式控制设备1的端面上设有酒精检测孔7，嵌入式控制设备1的内部设有与酒精检测孔7相对应的酒精探测器，酒精探测器与所述嵌入式主板电连接。酒精检测孔7设置在声纹孔2附近，符合操作者的身高。操作者在进行语音识别时，呼出的气体同时经过酒精检测孔7传输至酒精探测器，酒精探测器检测操作者呼出气体的酒精含量信息。酒精探测器的型号为MQ-3，MQ-3对乙醇蒸汽有很高的灵敏度和良好的选择性，具有快速的响应和恢复特性，酒精探测器通过RS485和嵌入式主板连接通信，精确检测气体酒精含量，触摸显示屏4可以显示操作者的酒精浓度信息。本实用新型提供的枪弹柜控制器能够在对操作者进行语音识别的同时对当前操作人是否醉酒进行检测，其管理方便，安全性高，适于在有需求的场所进行大范围推广。

本实用新型在使用时，操作者可直接使用枪弹柜控制器的语音识别功能进行枪支入库、领用归还枪支等流程操作，具体操作是，电容式麦克风采集到操作者发出的一串枪支编号的音频信息并转换为电信号，滤波单元的对电信号滤波后传输至语音编码解码芯片，语音编码解码芯片将电信号转换为数字信号并传输至嵌入式主板，嵌入式主板对数字信号进行处理识别，实现语音识别功能，可以大大提高操作者的工作效率，节省时间。用户领用枪支时还可以选择人脸识别、指纹识别进行身份验证，在操作者进行身份验证时同时进行酒精浓度检测，在语音识别或人脸识别或指纹识别不成功时，或者酒精探测器检测到操作者呼出气体的酒精含量超标时，语音播放装置播放语音提示信息。

本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有语音识别功能的枪弹柜控制器，包括嵌入式控制设备(1)，其特征在于：所述嵌入式控制设备(1)的端面上设有声纹孔(2)和播音孔(3)，所述嵌入式控制设备(1)的内部设有嵌入式主板、语音输入装置、滤波单元、语音编码解码芯片、功率放大单元和语音播放装置，所述语音输入装置的输出端与滤波单元电连接，滤波单元的输出端与语音编码解码芯片电连接，语音编码解码芯片与所述嵌入式主板电连接；所述语音编码解码芯片的输出端与功率放大单元电连接，功率放大单元的输出端与语音播放装置电连接。

2.根据权利要求1所述的具有语音识别功能的枪弹柜控制器，其特征在于：所述滤波单元包括第一电容C34、第二电容C37、第三电容C39、第四电容C40、第一电阻R11、第二电阻R12和第三电阻R16，所述语音输入装置的第一输出端分别与第一电阻R11的第一端、第二电容C37的第一端、第三电容C39的第一端连接，第一电阻R11的第二端与第一电容C34连接后接地，第一电阻R11的第二端与第二电阻R12连接后与电源输入端连接；所述语音输入装置的第二输出端分别与第三电阻R16的第一端、第二电容C37的第二端、第四电容C40的第一端连接，第三电阻R16的第二端与第三电容C39的第二端连接后接地，第四电容C40的第二端接地。

3.根据权利要求2所述的具有语音识别功能的枪弹柜控制器，其特征在于：所述滤波单元还包括第一瞬态抑制二极管ED1和第二瞬态抑制二极管ED2，语音输入装置的第一输出端与第一瞬态抑制二极管ED1连接后接地，语音输入装置的第二输出端与第二瞬态抑制二极管ED2连接后接地。

4.根据权利要求1所述的具有语音识别功能的枪弹柜控制器，其特征在于：所述功率放大单元包括驱动芯片、第四电容C141、第四电阻R17和第五电阻R18，驱动芯片的型号为SGM4891YDE8G/TR，第四电容C141的第一端与语音编码解码芯片的输出端连接，第四电容C141的第二端通过第四电阻R17与驱动芯片的IN-脚连接，第五电阻R18的两端分别与驱动芯片的IN-脚和VO1脚连接，驱动芯片的VO1脚和VO2脚与语音播放装置连接。

5.根据权利要求1所述的具有语音识别功能的枪弹柜控制器，其特征在于：所述语音输入装置为电容式麦克风。

6.根据权利要求1所述的具有语音识别功能的枪弹柜控制器，其特征在于：所述语音播放装置为扬声器。

7.根据权利要求1所述的具有语音识别功能的枪弹柜控制器，其特征在于：所述嵌入式控制设备(1)的端面上设有与所述嵌入式主板电连接的触摸显示屏(4)、摄像头(5)和指纹识别装置(6)。

8.根据权利要求7所述的具有语音识别功能的枪弹柜控制器，其特征在于：所述嵌入式主板上设有USB接口，摄像头(5)通过USB接口与嵌入式主板电连接。

9.根据权利要求7所述的具有语音识别功能的枪弹柜控制器，其特征在于：所述摄像头(5)周围设有LED补光灯，LED补光灯与嵌入式主板电连接。

10.根据权利要求1所述的具有语音识别功能的枪弹柜控制器，其特征在于：所述嵌入式控制设备(1)的端面上设有酒精检测孔(7)，嵌入式控制设备(1)的内部设有与酒精检测孔(7)相对应的酒精探测器，酒精探测器与所述嵌入式主板电连接。