專利名稱：一種用于工程機械的遠程語音控制系統(tǒng)及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及控制領域，特別是涉及一種用于工程機械的遠程語音控制系統(tǒng) 及方法。
背景技術：
在大型工程機械領域，對安裝有多節(jié)臂架或折彎結構的機械臂等的工程機 械進行控制時，為了保證操作者的安全， 一般均采用無線遙控裝置，使操作人 員遠離車體進行控制。例如，控制混凝土泵車臂架展開或收攏，控制起重機吊
臂移動等。
參照圖1,為現(xiàn)有技術所述無線遙控裝置結構圖。
所述無線遙控裝置包括包括控制按鈕和控制手柄的無線遙控器la、安 裝在機械車輛上的接收器lb、機械車輛控制器lc、以及驅動機構ld。
操作人員通過操作所述無線遙控器la的控制按鈕或控制手柄，發(fā)送操作 指令給所述接收器lb。
所述接收器lb對接收到的所述操作指令進行處理，并轉發(fā)給所述機械車 輛控制器lc。
所述機械車輛控制器lc根據(jù)接收到的所述操作指令，發(fā)送相應的控制指 令給所述驅動結構ld。
所述驅動機構ld根據(jù)接收到的控制指令，驅動電液控制閥，控制所述才幾 械車輛動作。
現(xiàn)有技術中所述無線遙控裝置，只能通過控制按鈕或控制手柄發(fā)送操作指 令，其控制模式比較單一。
同時，現(xiàn)有技術所述無線遙控裝置，其無線遙控的范圍也很有限。 一般其 遙控范圍只能在距離所述接收器200米范圍之內。但是對于大型工程建設，采 用所述無線遙控裝置，并不能有效保證操作人員的人身安全。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種用于工程機械的遠程語音控制系 統(tǒng)及控制方法，實現(xiàn)通過語音對工程機械的遠程控制。
為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了 一種用于工程機械的遠程語音控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)與工程機械的主控制器相連；所述系統(tǒng)包括語音接收裝置、無線 信號發(fā)送裝置、無線信號接收裝置、語音識別裝置、控制指令轉化裝置
所述語音接收裝置接收語音信號，將接收的語音信號轉換為模擬電信號， 發(fā)送到所述無線信號發(fā)送裝置；
所述無線信號發(fā)送裝置將所述模擬電信號發(fā)送到遠端的所述無線信號接 收裝置；
所述無線信號接收裝置將接收的模擬電信號轉換為數(shù)字信號，發(fā)送到所述 語音識別裝置；
所述語音識別裝置在內置數(shù)據(jù)庫中查找與所述數(shù)字信號對應的語音模擬 信號，將語音模擬信號發(fā)送到所述控制指令轉化裝置；
所述控制指令轉化裝置查找所述語音模擬信號對應的控制指令，發(fā)送到工 程機械的主控制器。
優(yōu)選地，所述遠程語音控制系統(tǒng)還包括語音信號反饋裝置、語音信號判斷 裝置、及禁用裝置
所述語音信號反饋裝置從所述語音識別裝置提取語音模擬信號，發(fā)送到所 述語音信號判斷裝置；
所述語音信號判斷裝置判斷所述語音信號與所述語音接收裝置接收的語 音信號是否對應，如否，返回關閉指令到所述禁用裝置；
所述禁用裝置關閉所述控制指令轉化裝置。
優(yōu)選地，所述語音識別裝置包括特征纟是取單元、特征匹配單元、以及凄t 據(jù)庫；
所述特征提取單元提取接收到的數(shù)字信號的語音特征，發(fā)送到所述特征匹 配單元；
所述特征匹配單元在內置數(shù)據(jù)庫中查找與所述語音特征相匹配的語音才莫 擬信號，發(fā)送至所述控制指令轉化裝置。
優(yōu)選地，所述遠程語音控制系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)庫更新裝置，所述數(shù)據(jù)庫更新 裝置接收更新指令，更新所述語音識別裝置內的數(shù)據(jù)庫。
優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)庫更新裝置包括 一次語音輸入單元、 一次特征提取單 元、二次語音輸入單元、二次特征提取單元、相似度比較單元、以及信息關聯(lián)單元；
所述一次語音輸入單元，輸入語音信號，轉化為第一模擬電信號，發(fā)送至
所述一次特征提取單元；
所述一次特征提取單元，提取所述第一模擬電信號的語音特征，發(fā)送至所
述相似度比較單元；
所述二次語音輸入單元，再次輸入所述一次語音輸入單元輸入的語音信
號，轉化為第二模擬電信號，發(fā)送至所述二次特征提取單元；
所述二次特征提取單元，提取所述第二模擬電信號的語音特征，發(fā)送至所
述相似度比較單元；
所述相似度比較單元，比較所述第 一模擬電信號的語音特征和所述第二模
擬電信號的語音特征的相似度，當二者的相似度高于預設閾值時，將所述語音
信號和語音特征發(fā)送至所述信息關聯(lián)單元；
所述信息關聯(lián)單元，建立所述語音信號與所述語音特征之間的關聯(lián)信息，
存儲在數(shù)據(jù)庫中。
優(yōu)選地，所述遠程語音控制系統(tǒng)還包括通訊信號接收裝置； 所述通訊信號接收裝置，接收通訊設備發(fā)送的語音信號，轉化為模擬電信
號，發(fā)送至所述語音識別裝置。
優(yōu)選地，所述遠程語音控制系統(tǒng)還包括身份校驗裝置；所述身份校驗裝置
與所述通訊信號接收裝置相連，用于對所述通訊設備進行身份校驗。
本發(fā)明還提供了一種用于工程機械的遠程語音控制方法，所述方法包括 步驟A:接收語音信號，轉化為模擬電信號，以無線信號形式發(fā)送。 步驟B:接收所述模擬電信號，轉換為數(shù)字信號； 步驟C:查找數(shù)據(jù)庫，獲取與所述數(shù)字信號對應的語音模擬信號； 步驟D:獲取與所述語音模擬信號對應的控制指令，發(fā)送至工程機械的主
控制器。
優(yōu)選地，步驟C之后、步驟D之前進一步包括
判斷所述語音模擬信號與步驟A中接收的語音信號是否對應，如果是， 進入步驟D,如果否，返回步驟A，等待新的語音信號。
優(yōu)選地，采用下述步驟獲取與所述數(shù)字信號對應的語音模擬信號提取所述數(shù)字信號的語音特征；
查找數(shù)據(jù)庫，得到與所述語音特征相匹配的語音it擬信號。 優(yōu)選地，所述方法進一步包括接收更新指令，更新數(shù)據(jù)庫。 優(yōu)選地，采用下述步驟更新數(shù)據(jù)庫 輸入語音信號，轉化為第一模擬電信號； 提取所述第 一模擬電信號的語音特征； 再次輸入所述語音信號，轉化為第二模擬電信號； 提取所述第二模擬電信號的語音特征；
比較所述第一模擬電信號的語音特征和所述第二模擬電信號的語音特征 的相似度，當二者的相似度高于預設閾值時，關聯(lián)所述語音信號和語音特征；
將所述語音信號和語音特征的關聯(lián)信息，存儲到lt據(jù)庫。
優(yōu)選地，在步驟A所述接收語音信號之前，進一步包括對所述語音信 號進行身份校驗。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點
本發(fā)明所述用于工程機械的遠程語音控制系統(tǒng)包括語音接收裝置，能夠接 收語音信號，轉化為模擬電信號，通過無線信號發(fā)送單元發(fā)送到設置在遠端的 無線信號接收單元。所述無線信號接收單元接收到所述模擬電信號后，轉化為 數(shù)字信號發(fā)送至語音識別裝置。所述語音識別裝置在內置數(shù)據(jù)庫中查找與該數(shù) 字信號對應的語音模擬信息。所述控制指令轉化裝置查找與該語音模擬信號對 應的控制指令，發(fā)送到工程機械的主控制器，控制所述工程機械動作。
釆用本發(fā)明所述遠程語音控制系統(tǒng)及控制方法，除了能夠通過控制按鈕或 控制手柄遠程控制所述機械工程外，還能夠通過語音實現(xiàn)對工程機械的遠程控 制，實現(xiàn)了工程機械車輛控制模式的多樣化。
同時，本發(fā)明所述遠程語音控制系統(tǒng)及控制方法，還可以實現(xiàn)通過電話或 手機等通訊設備對工程機械的遠程控制。只要在通訊網(wǎng)絡的覆蓋范圍內，均能 實現(xiàn)對工程機械的控制。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明所述遠程語音遙控裝置大大 增加了操作員與工程機械之間的距離，能夠實現(xiàn)真正意義上的遠程遙控，有效 保證操作員的人身安全。


圖1為現(xiàn)有技術所述無線遙控裝置結構圖2為本發(fā)明第一實施例所述用于工程機械的遠程語音控制系統(tǒng)結構圖； 圖3為本發(fā)明所述語音識別裝置結構圖4為本發(fā)明第二實施例所述用于工程機械的遠程語音控制系統(tǒng)結構圖； 圖5為本發(fā)明第一實施例所述用于工程機械的遠程語音控制方法流程圖； 圖6為本發(fā)明第二實施例所述用于工程機械的遠程語音控制方法流程圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
本發(fā)明所述用于工程機械的遠程語音控制系統(tǒng)包括語音接收裝置，能夠接 收語音信號，轉化為模擬電信號，通過無線信號發(fā)送單元，發(fā)送到設置在遠端 的無線信號接收單元。所述無線信號接收單元接收到所述模擬電信號后，轉化 為數(shù)字信號，發(fā)送至語音識別裝置。所述語音識別裝置在內置數(shù)據(jù)庫中查找與 該數(shù)字信號對應的語音模擬信息。所述控制指令轉化裝置查找與該語音模擬信 號對應的控制指令，發(fā)送到工程機械的主控制器，控制所述工程機械動作。
參照圖2，為本發(fā)明第一實施例所述用于工程機械的遠程語音控制系統(tǒng)結 構圖。
所述遠程語音控制系統(tǒng)1與工程機械的主控制器2相連，用于接收語音信 號，轉化為控制指令至主控制器2，控制工程機械動作。
所述遠程語音控制系統(tǒng)1包括遙控端和接收端。所述接收端設置需要被控 制的工程機械上。
所述遙控端包括語音接收裝置11和無線信號發(fā)送裝置12。所述接收端 包括無線信號接收裝置13、語音識別裝置14、以及控制指令轉化裝置15。
所述語音接收裝置11，接收語音信號，將接收的語音信號轉換為模擬電 信號，發(fā)送到所述無線信號發(fā)送裝置12。
所述無線信號發(fā)送裝置12，將所述^t擬電信號發(fā)送到位于接收端的所述 無線信號接收裝置13。
所述無線信號接收裝置13，將接收的所述模擬電信號轉換為數(shù)字信號， 發(fā)送到所述語音識別裝置14。所述語音識別裝置14，在內置數(shù)據(jù)庫中查找與所述^:字信號對應的語音 模擬信息，將語音模擬信號發(fā)送到所述控制指令轉化裝置15。
所述控制指令轉化裝置15，查找與所述語音模擬信號對應的控制指令， 發(fā)送到工程機械的主控制器2。
優(yōu)選的，所述語音接收裝置11可以為話筒。
優(yōu)選的，所述遠程語音控制系統(tǒng)l還包括控制按鈕或控制手柄，通過操作 控制按鈕或控制手柄，輸出控制信號至接收端，控制所述工程機械動作。
采用本發(fā)明所述遠程語音控制系統(tǒng)，除了能夠通過控制按鈕或控制手柄遠 程控制所述機械工程車輛外，還能夠通過語音實現(xiàn)對工程機械車輛的遠程控 制，實現(xiàn)了工程機械車輛控制模式的多樣化。
優(yōu)選的，所述遠程語音控制系統(tǒng)1進一步包括設置在接收端的通訊信號接 收裝置16，接收通過電話或手機等通訊設備發(fā)送的語音信號，并將所述語音 信號轉化為模擬電信號，發(fā)送至所述語音識別裝置14。
通過所述通訊信號接收裝置16,本發(fā)明所述遠程語音控制系統(tǒng)1，可以實 現(xiàn)通過電話或手機等通訊設備對工程機械的遠程控制。只要在通訊網(wǎng)絡的覆蓋 范圍內，均能實現(xiàn)對工程機械的控制。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明所述遠程語音 控制系統(tǒng)1大大增加了操作員與工程機械車輛之間的距離，能夠實現(xiàn)真正意義 上的遠程遙控，有效保證操作員的人身安全。
現(xiàn)有技術所述無線遙控裝置中的無線遙控器la需要電池供電，其使用的 時間和壽命都4艮有限。當無線遙控器la電源耗盡或者損壞時，將無法實現(xiàn)對 工程機械的遠程控制。
本發(fā)明所述遠程語音控制系統(tǒng)1,設置在接收端的通訊信號接收裝置16， 可以直接接收通過電話或手機等通訊設備發(fā)送的語音信號，實現(xiàn)對工程機械的 遠程控制。所述遠程語音控制系統(tǒng)1并不完全依賴語音接收裝置11,當語音 接收裝置11電源耗盡、發(fā)生損壞、或受環(huán)境影響無法使用時，可以通過任何 一部電話或手機等通訊設備對工程機械進行控制。優(yōu)選地，釆用電話或手機等 通訊設備對工程機械進行控制時，所述遠程語音控制系統(tǒng)進一步包括身份校驗 裝置。所述身份校驗裝置與所述通訊信號接收裝置16相連，用于對輸入的通 訊語音信號進行身份校驗。采用電話或手機等通訊設備對工程機械進行控制時，所述遠程語音控制系 統(tǒng)1通過身份校驗裝置對輸入的語音信號進行身份校驗。 一般為口述或按鍵輸 入密碼，密碼確認無誤后才給與控制權，所述輸入的語音信號才能實現(xiàn)對工程 機械的控制。
優(yōu)選地，本發(fā)明所述遠程語音控制系統(tǒng)1，也可以通過操作電話或手機等 通訊設備的鍵盤的方式，發(fā)送控制信號至接收端，控制工程機械動作。
優(yōu)選地，本發(fā)明所述遠程語音控制系統(tǒng)1，還可以在所述工程機械上安裝 視頻監(jiān)控單元。所述視頻監(jiān)控單元實時獲取所述工程機械的運行狀態(tài)，通過無 線通訊方式傳回設置在遙控端的監(jiān)控中心。所述監(jiān)控中心根據(jù)所述工程機械的 實時運行狀態(tài)，通過通訊設備下發(fā)語音信號控制所述工程機械。
參照圖3，為本發(fā)明所述語音識別裝置結構圖。
所述語音識別裝置14包括特征提取單元141、特征匹配單元142、以及 數(shù)據(jù)庫143。
所述特征提取單元141，用于接收輸入的數(shù)字信號，提取所述數(shù)字信號的 語音特征，發(fā)送至所述特征匹配單元142。
所述特征匹配單元142，用于將所述特征提取單元141提取出的語音特征， 與所述彩:據(jù)庫143中的特征;漠型進行匹配，獲取與所述數(shù)字信號相匹配的語音 模擬信號，發(fā)送至所述控制指令轉化裝置15。
根據(jù)語音信號的特點，將語音信號轉化為數(shù)字信號后，每一條語音信號都 具有其特定的語音特征。所述語音特征一般是指與語音信號對應的數(shù)字信號的
波形和頻譜信息。
事先對語音信號進行訓練，獲取與其對應的數(shù)字信號，提取出所述數(shù)字信 號的特征值，例如，波形、頻譜信息等，建立所述語音信號與所述特征值之間 的——對應關系，作為一條特征模型記錄存儲在數(shù)據(jù)庫143中。
當所述語音識別裝置14進行語音識別時，所述特征提取單元141對輸入 的數(shù)字信號進行特征值提取。所述特征匹配單元142,將提取出的特征值與數(shù) 據(jù)庫143中的特征模型進行匹配，找到與所述數(shù)字信號相對應的語音信號。
例如，所述語音信號為自動展臂。將所述"自動展臂"轉化為數(shù)字信號， 對其進行特征值提取。假設所述"自動展臂"對應的數(shù)字信號的波形為A,其頻譜信息為B，建立特征才莫型記錄如下所示，并存儲在數(shù)據(jù)庫143中。 [自動展臂]:[l][波形A]; [2][頻譜信息B]
當接收到數(shù)字信號時，對所述數(shù)字信號的特征值進行提取。假設提取到所 述數(shù)字信號的波形為A、頻譜信息為B,則通過將上述特征值與數(shù)據(jù)庫中的特 征模型相匹配，可以確定與所述數(shù)字信號對應的語音信號為"自動展臂"。
由于在實際應用中，不同年齡、不同性別、不同口音的操作人員輸入的語 音信號轉化為數(shù)字信號后，其數(shù)字信號的波形和頻譜等語音特征會有很大的不 同。因此，在建立所述數(shù)據(jù)庫143中的特征模型記錄時，對于同一命令，應針 對多年齡層次、多種口音人員，存儲多條記錄。分別輸入每個操作人員的語音 信號，轉化為數(shù)字信號，提取相應的語音特征，形成特征模型記錄，存儲在數(shù) 據(jù)庫143中。
為了避免樣本出現(xiàn)錯誤，應對每個操作人員的每條語音命令訓練兩次，判 斷兩次輸入的語音信號分別轉化為數(shù)字信號后，分別提取所述數(shù)字信號的語音 特征，比較二者之間的相似度。當二者之間的相似度達到95%以上，認為樣本 正確，形成特征模型記錄，存儲在數(shù)據(jù)庫143中。
上述特征^f莫型記錄的形成過程，可以看作是對所述數(shù)據(jù)庫143的更新過 程，通過不斷的進行樣本訓練，形成特征模型記錄，存儲在數(shù)據(jù)庫143中，豐 富數(shù)據(jù)庫143的特征模型，同時更新舊的記錄，完善數(shù)據(jù)庫143。
優(yōu)選的，所述遠程語音控制系統(tǒng)l進一步包括數(shù)據(jù)庫更新裝置。所述數(shù)據(jù) 庫更新裝置與數(shù)據(jù)庫143相連，在接收更新指令后，更新所述語音識別裝置 14內的數(shù)據(jù)庫143。
所述數(shù)據(jù)庫更新裝置包括 一次語音輸入單元、 一次特征提取單元、二次 語音輸入單元、二次特征提取單元、相似度比較單元、以及信息關聯(lián)單元。
所述一次語音輸入單元，用于輸入語音信號，轉化為第一模擬電信號，發(fā) 送至所述一次特征提取單元。
所述一次特征提取單元，用于提取所述第一模擬電信號的語音特征，發(fā)送 至所述相似度比較單元。
所述二次語音輸入單元，用于再次輸入所述一次語音輸入單元輸入的語音 信號，轉化為第二模擬電信號，發(fā)送至所述二次特征提取單元。所述二次特征提取單元，用于提取所述第二模擬電信號的語音特征，發(fā)送 至所述相似度比較單元。
所述相似度比較單元，用于比較所述第一模擬電信號的語音特征和所述第 二模擬電信號的語音特征之間的相似度比較，當二者的相似度高于預設閾值 時，發(fā)送關聯(lián)信息至所述信息關聯(lián)單元。
所述信息關聯(lián)單元，用于接收到所述關聯(lián)信息時，建立所述語音信號與所 述模擬電信號之間的關聯(lián)信息，存儲在數(shù)據(jù)庫143中。
例如，選擇一位操作人員，要獲取所述操作人員的語音信號特征模型。首 先，讓所述操作人員輸入語音信號，如"遠燈關閉"。獲取所述操作人員第一 次輸入"遠燈關閉，，語音信號對應的數(shù)字信號的語音特征。讓所述操作人員再 次輸入語音信號"遠燈關閉"。獲取所述才喿作人員第二次輸入"遠燈關閉"語 音信號對應的數(shù)字信號的語音特征。比較兩次獲取的數(shù)字信號的語音特征的相
似度，當所述相似度超過預設閾值，如95%時，確定所述操作人員的語音信號 "遠燈關閉"與所述數(shù)字信號正確，關聯(lián)所述語音信號與所述數(shù)字信號，存儲 在所述數(shù)據(jù)庫143中。
優(yōu)選的，所述遠程語音控制系統(tǒng)還可以提供語音輸入提示音。例如，所述 遠程語音控制系統(tǒng)輸出第一次輸入提示音"請下達控制命令"，所述操作人員 第一次輸入"遠燈關閉，，語音信號。然后所述遠程語音控制系統(tǒng)輸出第二次輸 入提示音"請再次下達控制命令"，所述操作人員第二次輸入"遠燈關閉"語 音信號。
優(yōu)選的，所述遠程語音控制系統(tǒng)l進一步包括更新指令輸入單元。所述更 新指令輸入單元設置在遙控端，接收更新信號，發(fā)送所述更新指令至所述數(shù)據(jù) 庫更新裝置。
在實際應用中，所述更新指令輸入單元可以為語音輸入單元。所述操作人 員在遙控端發(fā)送"更新數(shù)據(jù)庫，，的語音信號至所述更新指令輸入單元。所述更 新指令輸入單元也可以為操作按鍵或手柄。所述操作人員在遙控端操作所述更 新指令輸入單元，觸發(fā)更新指令輸入單元發(fā)送更新指令至數(shù)據(jù)庫更新裝置。
所述語音識別裝置14得到與所述數(shù)字信號對應的語音模擬信號后，還要 獲取與所述語音;^莫擬信號相對應的控制指令。事先建立所述語音信號與控制指令之間的對應關系，存儲在控制指令庫 中。所述控制指令庫內置在所述控制指令轉化裝置15中。
所述控制指令轉化裝置15在所述控制指令庫中查找接收到的語音才莫擬信
號對應的控制指令，發(fā)送到工程機械的主控制器2，使主控制器2控制工程機 械動作。
例如，當所述語音信號為"關閉遠燈"時，與其對應的控制指令可能為"斷 開與所述遠燈電源連接的繼電器"。將二者建立對應關系，存儲在控制指令庫 中。當通過識別獲取所述"關閉遠燈"的語音模擬信號時，通過查找控制指令 庫，獲取與之對應的控制指令"斷開與所述遠燈電源連接的繼電器"，并發(fā)送
至工程機械的主控制器2。所述主控制器2控制與所述遠燈電源連接的繼電器 斷開。
采用本發(fā)明實施例一所述遠程語音控制系統(tǒng)，除了能夠通過控制按鈕或控 制手柄遠程控制所述機械工程車輛外，還能夠通過語音實現(xiàn)對工程機械車輛的 遠程控制，實現(xiàn)了工程機械車輛控制模式的多樣化。
本發(fā)明實施例一所述遠程語音控制系統(tǒng)，在使用時，通過操作人員在遙控 端對所述語音接收裝置ll輸入語音信號，例如"關閉遠燈"，所述接收端的語 音識別單元14接收到與所述語音信號"關閉遠燈"相對應的數(shù)字信號，通過 在內置數(shù)據(jù)庫143中查找到與所述數(shù)字信號對應的語音模擬信號，獲取與所述 語音模擬信號對應的控制指令，發(fā)送至工程機械的主控制器2，用于控制工程 才幾械動作。
由于工程機械一般均是在環(huán)境比較惡劣的施工現(xiàn)場進行工作的，其現(xiàn)場的 噪聲一般比較大，采用語音控制很容易出現(xiàn)錯誤操作的現(xiàn)象。比如，操作人員 想輸入"關閉遠燈"信號，但由于周邊噪聲影響或個人疏忽原因，錯誤的發(fā)出 了 "打開遠燈"信號，此時，將出現(xiàn)工程機械誤操作。
為了避免上述誤操作，本發(fā)明所述第二實施例與第一實施例的區(qū)別在于， 進一步包括語音信號校驗功能。通過將所述語音識別裝置14識別出的語音模 擬信號反饋回遙控端，判斷所述語音一莫擬信號是否正確，如果錯誤，禁用控制 指令轉化裝置15，等待獲取新的語音信號。
參照圖4，為本發(fā)明第二實施例所述用于工程才幾械的遠程語音控制系統(tǒng)結構圖。
所述第二實施例與第一實施例的區(qū)別在于包括語音信號反饋裝置17、 語音信號判斷裝置18、及禁用裝置19。
所述語音信號判斷裝置18位于遙控端。所述語音信號反饋裝置17和禁用 裝置19位于接收端。
所述語音信號反饋裝置17與語音識別裝置14相連。所述禁用裝置19與 所述控制指令轉化裝置15相連。
所述語音信號反々赍裝置17,通過無線方式與語音信號判斷裝置18實現(xiàn)通 訊連接，從所述語音識別裝置14提取語音模擬信號，發(fā)送到所述語音信號判 斷裝置18。
所述語音信號判斷裝置18，通過無線方式與禁用裝置19實現(xiàn)通訊連接， 用于判斷該語音模擬信號與所述語音接收裝置11接收的語音信號是否對應， 如否，返回關閉指令到所述禁用裝置19。
所述禁用裝置19關閉所述控制指令轉化裝置15。
實際應用中，可以在遙控端設置揚聲器。通過揚聲器輸出反饋回的所述語 音識別裝置14識別出的語音模擬信號，通過語音信號判斷裝置18判斷所述語 音信號與所述語音接收裝置11接收的語音信號是否相同。
實際應用中，也可以在遙控端設置顯示器。通過顯示器顯示輸出反饋回的 所述語音識別裝置14識別出的語音模擬信號，通過語音信號判斷裝置18判斷 所述語音信號與所述語音接收裝置11接收的語音信號是否相同。
優(yōu)選地，當采用電話或手機等通訊設備對工程機械進行控制時，所述遠程 語音控制系統(tǒng)1通過所述語音信號反饋裝置17，返回所述語音識別裝置14識 別的語音模擬信號，對通訊設備進行語音提示，如果操作人員發(fā)現(xiàn)返回的語音 信號與開始輸入的語音信號不同時，所述語音信號判斷裝置18返回關閉指令 到所述禁用裝置19,禁止向工程機械的主控制器2發(fā)送控制指令。
采用本發(fā)明實施例二所述控制裝置，能夠避免由于施工現(xiàn)場噪聲干擾導致 的錯誤控制，有效保證了通過語音信號控制工程機械動作的準確性。
本發(fā)明還提供了 一種用于工程機械的遠程語音控制方法。
參照圖5,為本發(fā)明第一實施例所述用于工程積』械的遠程語音控制方法流程圖。
步驟S501:接收語音信號，轉化為模擬電信號，以無線形式發(fā)送。 步驟S502:接收所述模擬電信號，轉換為數(shù)字信號； 步驟S503:查找數(shù)據(jù)庫，獲取與所述數(shù)字信號對應的語音模擬信號； 步驟S504:獲取與所述語音模擬信號對應的控制指令，發(fā)送至工程機械 的主控制器。
優(yōu)選地，可以采用下述步驟獲取與所述數(shù)字信號對應的語音模擬信號 步驟A1:提取所述數(shù)字信號的語音特征；
步驟A2:在內置數(shù)據(jù)庫中查找得到與該語音特征相匹配的語音模擬信號。 優(yōu)選地，所述控制方法可以進一步包括接收更新指令，更新數(shù)據(jù)庫。具 體可以采用下述步驟更新數(shù)據(jù)庫
步驟B1:輸入語音信號，轉化為第一模擬電信號； 步驟B2:提取所述第一模擬電信號的語音特征； 步驟B3:再次輸入所述語音信號，轉化為第二模擬電信號； 步驟B4:提取所述第二模擬電信號的語音特征；
步驟B5:比較所述第一模擬電信號的語音特征和所述第二模擬電信號的 語音特征的相似度，當二者的相似度高于預設閾值時，關聯(lián)所述語音信號和語 音特征；
步驟B6:將所述語音信號和語音特征的關聯(lián)信息，存儲到數(shù)據(jù)庫。
優(yōu)選地，所述控制方法進一步包括在步驟S501所述接收語音信號之前， 進一步包括對所述語音信號進行身份校驗。
采用本發(fā)明實施例一所述遠程語音控制方法，能夠通過語音實現(xiàn)對工程機 械車輛的遠程控制，實現(xiàn)了工程機械車輛控制模式的多樣化。
為了保證所述語音控制的準確性，所述控制方法可以進一步包括語音控制 信號確認過程。本發(fā)明所述控制方法第二實施例與第一實施例的區(qū)別在于對 步驟S503中獲取的語音模擬信號進行判斷，當所述語音模擬信號與步驟S501 中接收的語音信號相對應時，輸出對應的控制指令。
參照圖6,為本發(fā)明第二實施例所述用于工程機械的遠程語音控制方法流 程圖。步驟S601:接收語音信號，轉化為模擬電信號，以無線形式發(fā)送。
步驟S602:接收所述模擬電信號，轉換為數(shù)字信號；
步驟S603:獲取與所述數(shù)字信號對應的語音模擬信號；
步驟S604:判斷所述語音模擬信號與所述步驟S601中接收的語音信號是
否對應，如果是，進入步驟S605，如果否，返回步驟S601，等待新的語音信
號；
步驟S605:獲取與所述語音模擬信號對應的控制指令，發(fā)送至工程機械 的主控制器。
采用本發(fā)明實施例二所述控制方法，能夠避免由于施工現(xiàn)場噪聲干擾導致 的錯誤控制，有效保證了通過語音信號控制工程機械動作的準確性。
以上對本發(fā)明所提供的一種用于工程機械的遠程語音控制系統(tǒng)及方法，進
述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時， 對于本領域的一般技術人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式
及應用范圍 上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發(fā)明的限制。
權利要求
1、一種用于工程機械的遠程語音控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)與工程機械的主控制器相連；所述系統(tǒng)包括語音接收裝置、無線信號發(fā)送裝置、無線信號接收裝置、語音識別裝置、控制指令轉化裝置所述語音接收裝置接收語音信號，將接收的語音信號轉換為模擬電信號，發(fā)送到所述無線信號發(fā)送裝置；所述無線信號發(fā)送裝置將所述模擬電信號發(fā)送到遠端的所述無線信號接收裝置；所述無線信號接收裝置將接收的模擬電信號轉換為數(shù)字信號，發(fā)送到所述語音識別裝置；所述語音識別裝置在內置數(shù)據(jù)庫中查找與所述數(shù)字信號對應的語音模擬信號，將語音模擬信號發(fā)送到所述控制指令轉化裝置；所述控制指令轉化裝置查找所述語音模擬信號對應的控制指令，發(fā)送到工程機械的主控制器。
2、 根據(jù)權利要求1所述的遠程語音控制系統(tǒng)，其特征在于，所述遠程語 音控制系統(tǒng)還包括語音信號反饋裝置、語音信號判斷裝置、及禁用裝置所述語音信號反饋裝置從所述語音識別裝置提取語音模擬信號，發(fā)送到所 述語音信號判斷裝置；所述語音信號判斷裝置判斷所述語音信號與所述語音接收裝置接收的語 音信號是否對應，如否，返回關閉指令到所述禁用裝置；所述禁用裝置關閉所述控制指令轉化裝置。
3、 根據(jù)權利要求1所述的遠程語音控制系統(tǒng)，其特征在于，所述語音識 別裝置包括特征提取單元、特征匹配單元、以及數(shù)據(jù)庫；所述特征提取單元提取接收到的數(shù)字信號的語音特征，發(fā)送到所述特征匹 配單元；所述特征匹配單元在內置數(shù)據(jù)庫中查找與所述語音特征相匹配的語音模 擬信號，發(fā)送至所述控制指令轉化裝置。
4、 根據(jù)權利要求3所述的遠程語音控制系統(tǒng)，其特征在于，所述遠程語 音控制系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)庫更新裝置，所述數(shù)據(jù)庫更新裝置接收更新指令，更新所述語音識別裝置內的數(shù)據(jù)庫。
5、 根據(jù)權利要求4所述的遠程語音控制系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)庫 更新裝置包括 一次語音輸入單元、 一次特征提取單元、二次語音輸入單元、 二次特征提取單元、相似度比較單元、以及信息關聯(lián)單元；所述一次語音輸入單元，輸入語音信號，轉化為第一模擬電信號，發(fā)送至 所述一次特征提取單元；所述一次特征提取單元，提取所述第一模擬電信號的語音特征，發(fā)送至所 述相似度比較單元；所述二次語音輸入單元，再次輸入所述一次語音輸入單元輸入的語音信 號，轉化為第二模擬電信號，發(fā)送至所述二次特征提取單元；所述二次特征提取單元，提取所述第二模擬電信號的語音特征，發(fā)送至所 述相似度比較單元；所述相似度比較單元，比較所述第 一模擬電信號的語音特征和所述第二模 擬電信號的語音特征的相似度，當二者的相似度高于預設閾值時，將所述語音 信號和語音特征發(fā)送至所述信息關聯(lián)單元；所述信息關聯(lián)單元，建立所述語音信號與所述語音特征之間的關聯(lián)信息， 存儲在數(shù)據(jù)庫中。
6、 根據(jù)權利要求1至5任一項所述的遠程語音控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述遠程語音控制系統(tǒng)還包括通訊信號接收裝置；所述通訊信號接收裝置，接收通訊設備發(fā)送的語音信號，轉化為模擬電信 號，發(fā)送至所述語音識別裝置。
7、 根據(jù)權利要求6所述的語音控制系統(tǒng)，其特征在于，所述遠程語音控 制系統(tǒng)還包括身份校驗裝置；所述身份校驗裝置與所述通訊信號接收裝置相 連，用于對所述通訊設備進行身份校驗。
8、 一種用于工程機械的遠程語音控制方法，其特征在于，所述方法包括 步驟A:接收語音信號，轉化為模擬電信號，以無線信號形式發(fā)送。 步驟B:接收所述模擬電信號，轉換為數(shù)字信號；步驟C:查找數(shù)據(jù)庫，獲取與所述數(shù)字信號對應的語音模擬信號； 步驟D:獲取與所述語音模擬信號對應的控制指令，發(fā)送至工程機械的主控制器。
9、 根據(jù)權利要求8所述的遠程語音控制方法，其特征在于，步驟C之后、 步驟D之前進一步包括判斷所述語音模擬信號與步驟A中接收的語音信號是否對應，如果是， 進入步驟D,如果否，返回步驟A,等待新的語音信號。
10、 根據(jù)權利要求8所述的遠程語音控制方法，其特征在于，采用下述步 驟獲取與所述數(shù)字信號對應的語音模擬信號提取所述數(shù)字信號的語音特征；查找數(shù)據(jù)庫，得到與所述語音特征相匹配的語音模擬信號。
11、 根據(jù)權利要求10所述的遠程語音控制方法，其特征在于，所述方法 進一步包括接收更新指令，更新數(shù)據(jù)庫。
12、 根據(jù)權利要求11所述的遠程語音控制方法，其特征在于，釆用下述 步驟更新數(shù)據(jù)庫輸入語音信號，轉化為第一模擬電信號； 提取所述第 一模擬電信號的語音特征； 再次輸入所述語音信號，轉化為第二模擬電信號； 提取所述第二模擬電信號的語音特征；比較所述第一模擬電信號的語音特征和所述第二模擬電信號的語音特征 的相似度，當二者的相似度高于預設閾值時，關聯(lián)所述語音信號和語音特征； 將所述語音信號和語音特征的關聯(lián)信息，存儲到數(shù)據(jù)庫。
13、 根據(jù)權利要求8所述的遠程語音控制方法，其特征在于，在步驟A 所述接收語音信號之前，進一步包括對所述語音信號進行身份校驗。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于工程機械的遠程語音控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)與工程機械的主控制器相連；所述系統(tǒng)包括所述語音接收裝置接收語音信號，將接收的語音信號轉換為模擬電信號；所述無線信號發(fā)送裝置將所述模擬電信號發(fā)送到遠端的所述無線信號接收裝置；所述無線信號接收裝置將接收的模擬電信號轉換為數(shù)字信號；所述語音識別裝置在內置數(shù)據(jù)庫中查找與所述數(shù)字信號對應的語音模擬信號；所述控制指令轉化裝置查找所述語音模擬信號對應的控制指令，發(fā)送到工程機械的主控制器。本發(fā)明還公開了一種用于工程機械的遠程語音控制方法。采用本發(fā)明所述遠程語音控制系統(tǒng)及方法，能夠實現(xiàn)對工程機械的語音控制。
文檔編號G05B19/02GK101430545SQ20081018571
公開日2009年5月13日 申請日期2008年12月8日 優(yōu)先權日2008年12月8日
發(fā)明者吳智勇, 翔 周, 罡 黃 申請人:三一重工股份有限公司