CN215814081U - 带人体检测和语音识别的人机交互装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带人体检测和语音识别的人机交互装置，包括：处理器，显示模块，显示模块与处理器相连；麦克风和增益调节模块，麦克风连接增益调节模块的输入端，增益调节模块的输出端与处理器相连以用于将麦克风接收的语音信号进行自动增益调节后输出给处理器；声音模块，声音模块与处理器相连；人体检测模块，人体检测模块与处理器相连以用于发现靠近的人体并反馈给处理器；电源模块，电源模块用于供电。通过人体检测模块来实现移动活体检测，检测到人体后，处理器通过声音模块发出欢迎光临等语音提示，来吸引人群目光观看短时广告，同时也能提醒店员有人进入门店。

Description

带人体检测和语音识别的人机交互装置

技术领域

本实用新型涉及领域人机交互设备，具体的涉及一种带人体检测和语音识别的人机交互装置。

背景技术

随着社会发展和科技进步，人机交互设备广泛应用于零售业，例如现在很多商店进门处都设置了广告机来吸引顾客，同时顾客可以通过触摸屏与广告机互动来查阅想要的资料，然而这种广告机只有基础的画面显示和触摸反馈功能，而单靠播放广告画面很难吸引顾客的目光在广告机上停留，并且通过触摸屏进行查阅的方式太过于单一，广告机也无法判断是否有顾客进入门店，从而无法做出相应的反馈来吸引顾客。

部分广告机配置语音识别模块进行语音对话功能，然而目前广告机上的语音接收模块不具备语音信号的自动调节功能，如果顾客离广告机太近，语音识别模块接收的语音信号幅度很大，会造成输出语音信号的削波，影响语音信号的识别；如果顾客离广告机稍远，系统接收到的语音信号太弱也同样会影响语音信号的识别。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种带人体检测和语音识别的人机交互装置，能够判断是否有顾客进入店门并做出相应反馈，还可以通过语音与客户进行互动，并且能够自动对接收的语音信号进行增益调节。

根据本实用新型实施例的一种带人体检测和语音识别的人机交互装置，包括：处理器；显示模块，所述显示模块与所述处理器相连；麦克风和增益调节模块，所述麦克风连接所述增益调节模块的输入端，所述增益调节模块的输出端与所述处理器相连以用于将麦克风接收的语音信号进行自动增益调节后输出给处理器；声音模块，所述声音模块与所述处理器相连；人体检测模块，所述人体检测模块与所述处理器相连以用于发现靠近的人体并发送反馈信号；电源模块，所述电源模块用于供电。

根据本实用新型实施例的带人体检测和语音识别的人机交互装置，至少具有如下技术效果：本实用新型实施方式能够检测到顾客进出门店，并作出语音提示，同时也可以显示欢迎词,主动吸引顾客停留；通过麦克风和增益调节模块可以实现语音识别功能，作为迎宾智能产品可以接收用户的语音命令并作出反馈，实现人机互动。本实用新型实施方式在现有广告机的基础上增加人体检测模块来实现移动活体检测，检测到人体后，处理器通过声音模块发出欢迎光临等语音提示，来吸引人群目光观看短时广告，同时也能提醒店员有人进入门店。

此外本实用新型实施方式通过增益调节模块可以将将麦克风接收的过大或者过小的语音电平信号进行自动增益调节，保持一个稳定的输出给处理器进行语音内容的分析，提高了语音识别的精度，能够给与顾客更好地人机交互体验。

根据本实用新型的一些实施例，所述增益调节模块包括第一放大器UA1、第二放大器UA2、整流模块和三极管Q1，所述第一放大器UA1的反相输入端连接所述麦克风的输出端，所述第一放大器UA1的同相输入端通过电阻R16连接所述第二放大器UA2的同相输入端，所述第一放大器UA1的输出端连接所述处理器的信号输入端，所述第二放大器UA2的输出端通过电阻R12和电容C21连接所述整流模块的输入端，所述整流模块的输出端通过电阻R21连接所述三极管Q1的基极，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的集电极通过电阻R13连接所述麦克风的输出端，所述第二放大器UA2的反相输入端通过电阻R15和电阻R14连接所述第一放大器UA1的输出端。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一放大器UA1的反相输入端与所述麦克风的输出端之间设置有电阻R18和电容C16。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一放大器UA1和第二放大器UA2采用双运放芯片。

根据本实用新型的一些实施例，所述整流模块采用肖特基二极管。

根据本实用新型的一些实施例，所述处理器的型号为RK3288。

根据本实用新型的一些实施例，所述显示模块为触摸屏。

根据本实用新型的一些实施例，所述人体检测模块包括热释电红外传感器、LDO线性稳压芯片和电源接口CON1，所述电源接口CON1的输入端连接所述电源模块，所述电源接口CON1的输出端连接所述LDO线性稳压芯片的输入端，所述LDO线性稳压芯片的输出端连接所述热释电红外传感器的供电端，所述热释电红外传感器的信号输出端连接所述处理器的输入端。

根据本实用新型的一些实施例，所述LDO线性稳压芯片的型号为7530。

根据本实用新型的一些实施例，所述热释电红外传感器的型号为AS312和/或AS421。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型实施例中带人体检测和语音识别的人机交互装置的原理框图；

图2为本实用新型实施例中增益调节模块的电路原理图；

图3为本实用新型实施例中人体检测模块的电路原理图；

图4为本实用新型实施例中人机交互的流程图。

附图标号

处理器100、显示模块200、语音识别模块300、声音模块400、人体检测模块500。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参考图1，一种带人体检测和语音识别的人机交互装置，包括处理器100、分别与处理器100相连的显示模块200、语音识别模块300、声音模块400、人体检测模块500和用于供电的电源模块。

其中，显示模块200采用触摸屏，既可以播放广告也可以让用户直接进行营销信息的查询。

语音识别模块300包括麦克风和增益调节模块，麦克风连接增益调节模块的输入端，增益调节模块的输出端与处理器100相连，其作用是将麦克风接收的语音信号进行自动增益调节；声音模块400与处理器100相连，采用扩音喇叭或者其他类似的声音播放设备，既可以欢迎光临等语音提示来吸引人群目光观看短时广告，又可以作为语音设备的发声装置与顾客进行对话回答顾客问题。人体检测模块500与处理器100相连以用于发现靠近的人体并反馈给处理器100。

参考图2，增益调节模块包括第一放大器UA1、第二放大器UA2、整流模块和三极管Q1，本实施例中第一放大器UA1和第二放大器UA2采用双运放芯片IC1实现，双运放芯片IC1的型号可以采购常见的LM4562或NJM2904，第一放大器UA1作为第一级放大电路，第一放大器UA1作为第二级放大电路。

其中，麦克风的输出端连接增益调节模块的in端，in端通过电阻R18和电容C16连接第一放大器UA1的反相输入端，第一放大器UA1的同相输入端通过电阻R16连接第二放大器UA2的同相输入端，第一放大器UA1的输出端连接out端，out端连接处理器100的信号输入端，第二放大器UA2的输出端通过电阻R12和电容C21连接整流模块的输入端，整流模块的输出端通过电阻R21连接三极管Q1的基极，电阻R21和三极管Q1的公共端通过电阻R11和电容C12组成的RC电路接地。优选的，本实施例中采用肖特基二极管D11，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极通过电阻R13连接麦克风的输出端，第二放大器UA2的反相输入端通过电阻R15和电阻R14连接第一放大器UA1的输出端。

增益调节模块的工作过程为：

麦克风收到顾客发出的语音后发出语音信号，语音信号从in端进入第一放大器UA1的反相输入端，当顾客距离麦克风较远或者说话声音较小，此时语音信号过小，第一放大器UA1将信号放大后直接从输出端进入处理器中的语音算法模块，此时第二放大器UA2不工作。当顾客声音太大或者离麦克风太近，此时语音信号过大，此时第二放大器UA2开始工作，第二放大器UA2的输出端发送的信号输入整流模块，经过整流模块整流成直流电平进入三极管Q1的基极，通过三极管Q1来控制对in端的输入信号的衰减作用。因此无论输入语音信号是大还是小，经过增益调节模块的调节后输入处理器的电平都保持稳定。提高了语音信号的识别精度。优选的，本实施例中处理器100的型号为RK3288，可以内置语音系统识别增益调节模块输入的语音信号的内容，语音系统为AIOS对话操作系统AISpeech OperationSystem，可定制型智能交互中间件系统，运行于主流操作系统，包括Linux,Android,QNX,OpenWrt等。用于门店，商场，会场，餐厅等，人员进出欢迎词和定制内容播放。RK3288的AIOS封装了核心的语音相关技术和对话交互逻辑，同时对上层应用制定了一层领域抽象接口。上层应用运行于AIOS之上，只需实现对应领域的抽象接口，即可以快速拥有系统级的统一的语音对话交互能力。

参考图3，人体检测模块500包括热释电红外传感器、LDO线性稳压芯片和电源接口CON1，电源接口CON1的输入端连接电源模块，电源接口CON1的输出端连接LDO线性稳压芯片U2的输入端，LDO线性稳压芯片U2的输出端连接热释电红外传感器的供电端，热释电红外传感器的信号输出端连接处理器100的输入端。其中LDO线性稳压芯片U2的型号为7530。热释电红外传感器的型号为AS312和/或AS421，本实施例中采用一个AS312和一个AS421组合使用，增强人体检测能力。

参考图4，采用本实用新型实施例的广告机的人机交互逻辑为：

人体检测模块500检测到顾客后输出6S高电平，处理器100做出响应，通过显示模块200播放定制的欢迎图片、通过声音模块400播放欢迎的声音并且告知客户人机交互的方式，例如可以通过触摸屏或者语音来查询营销信息，接着处理器100控制显示模块200进入预定宣传画面，预定的画面可以根据需要进行定义，当客户发出语音指令或者通过触摸屏与机器进行人机交互。

本实用新型可以应用于商店门口的广告机、营销信息展示屏等各种其他人机交互设备上。以广告机为例，可以能够检测到顾客进出门店，并作出语音提示，同时也可以显示欢迎词,主动吸引顾客停留；作为迎宾智能产品可以识别顾客的语音指令并作出反馈，实现人机互动，本实用新型实施例在广告机的基础上增加人体检测器件和语音算法模块，来达到移动活体检测，检测到人体后，广告机发出欢迎光临等语音提示，来吸引人群目光观看短时广告，同时也能提醒店员有人进入门店。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种带人体检测和语音识别的人机交互装置，其特征在于，包括：

处理器(100)；

显示模块(200)，所述显示模块(200)与所述处理器(100)相连；

语音识别模块(300)，所述语音识别模块(300)包括麦克风和增益调节模块，所述麦克风连接所述增益调节模块的输入端，所述增益调节模块的输出端与所述处理器(100)相连以用于将麦克风接收的语音信号进行自动增益调节后输出给处理器(100)；

声音模块(400)，所述声音模块(400)与所述处理器(100)相连；

人体检测模块(500)，所述人体检测模块(500)与所述处理器(100)相连以用于发现靠近的人体并发送反馈信号；

电源模块，所述电源模块用于供电。

2.根据权利要求1所述的带人体检测和语音识别的人机交互装置，其特征在于：所述增益调节模块包括第一放大器UA1、第二放大器UA2、整流模块和三极管Q1，所述第一放大器UA1的反相输入端连接所述麦克风的输出端，所述第一放大器UA1的同相输入端通过电阻R16连接所述第二放大器UA2的同相输入端，所述第一放大器UA1的输出端连接所述处理器(100)的信号输入端，所述第二放大器UA2的输出端通过电阻R12和电容C21连接所述整流模块的输入端，所述整流模块的输出端通过电阻R21连接所述三极管Q1的基极，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的集电极通过电阻R13连接所述麦克风的输出端，所述第二放大器UA2的反相输入端通过电阻R15和电阻R14连接所述第一放大器UA1的输出端。

3.根据权利要求2所述的带人体检测和语音识别的人机交互装置，其特征在于：所述第一放大器UA1的反相输入端与所述麦克风的输出端之间设置有电阻R18和电容C16。

4.根据权利要求2所述的带人体检测和语音识别的人机交互装置，其特征在于：所述第一放大器UA1和第二放大器UA2采用双运放芯片。

5.根据权利要求2所述的带人体检测和语音识别的人机交互装置，其特征在于：所述整流模块采用肖特基二极管。

6.根据权利要求1所述的带人体检测和语音识别的人机交互装置，其特征在于：所述处理器(100)的型号为RK3288。

7.根据权利要求1所述的带人体检测和语音识别的人机交互装置，其特征在于：所述显示模块(200)为触摸屏。

8.根据权利要求1所述的带人体检测和语音识别的人机交互装置，其特征在于：所述人体检测模块(500)包括热释电红外传感器、LDO线性稳压芯片和电源接口CON1，所述电源接口CON1的输入端连接所述电源模块，所述电源接口CON1的输出端连接所述LDO线性稳压芯片的输入端，所述LDO线性稳压芯片的输出端连接所述热释电红外传感器的供电端，所述热释电红外传感器的信号输出端连接所述处理器(100)的输入端。

9.根据权利要求8所述的带人体检测和语音识别的人机交互装置，其特征在于：所述LDO线性稳压芯片的型号为7530。

10.根据权利要求8所述的带人体检测和语音识别的人机交互装置，其特征在于：所述热释电红外传感器的型号为AS312和/或AS421。

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