一种车载智能语音交互系统技术方案

本发明专利技术涉及一种车载智能语音交互系统，涉及语音交互技术领域，该交互系统包括车载安全数据终端，用以对机车实时监控数据进行解析，从而对机车运行状态、前方路况、信号机等做出判断；车载无线传输装置,用以获取机车行驶的实时监控数据；降噪拾音设备，用以对乘务员的呼唤应答内容进行识别分析；离线语音识别主机,用以判断乘务员行驶过程中的呼唤应答是否合规。本发明专利技术能够对不能成功匹配的输入信息进行模糊音转换处理，然后再将经模糊音转换处理后的输入信息与指令信息进行匹配，能够提高方言语音信息的识别效率。言语音信息的识别效率。言语音信息的识别效率。

【技术实现步骤摘要】
一种车载智能语音交互系统


[0001]本专利技术涉及语音交互
，尤其涉及一种车载智能语音交互系统。

技术介绍

[0002]列车运行监控LKJ系统的车载显示器作为车载系统的重要组成部分，承担着实现LKJ系统的人机交互功能，人机交互包含输入和输出两个部分，传统的车载显示器的人机交互是通过以下方式实现的，LKJ系统的车载显示器的输入主要通过物理按键和触摸屏两种方式实现，这两种方式都为机械操作，而机械操作都会存在物理损伤的问题，其中物理按键方式存在操作繁琐，故障率较高问题，而触摸屏方式在列控这种油污环境使用也存在可靠性不高的问题，故出现了语音控制系统。
[0003]中国专利公开号：CN107039039A公开了一种列车监控运行系统的基于语音的车载人机交互方法、装置，实现LKJ系统的车载显示器的智能化，提高了LKJ系统的车载显示器的可靠性、可维护性和功能扩展性。其技术方案为：借助语音识别技术将语音输入转化为车载端的应用软件的具体操作指令，完全替代了传统的手动输入功能，而且通过语音合成技术播放语音提示。此外，由于车载显示器可以具备了语音采集和播放硬件电路，可以将乘务员的语音内容等进行压缩并记录。；由此可见，存在以下问题：
[0004]1、降噪效率低；
[0005]2、语音识别不精准。

技术实现思路

[0006]为此，本专利技术提供一种车载智能语音交互系统，用以克服现有技术中降噪效率低；语音识别不精准的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供一种车载智能语音交互系统，包括：
[0008]车载无线传输装置,其与LKJ连接，用以获取机车行驶的实时监控数据；
[0009]车载安全数据终端，其与所述车载无线传输装置连接，用以对所述实时监控数据进行解析，以确定所述机车运行状况；
[0010]降噪拾音设备，其与所述所述车载安全数据终端连接，用以根据所述车载安全数据终端的解析结果确定触发对所述机车内的声音进行拾取；
[0011]离线语音识别模块,其分别与所述车载安全数据终端和所述降噪拾音设备连接，用以在预设条件下对所述降噪拾音设备拾取的所述机车内的声音进行识别；
[0012]智能语音交互模块，其与所述离线语音识别模块连接，用以根据所述离线语音识别模块对所述机车内的声音的识别结果与所述机车内的乘务员进行语音交互。
[0013]进一步地，所述车载安全数据终端在第一预设条件触发对所述实时监控数据进行解析，并计算所述机车的运行状态评价值，所述离线语音识别模块根据所述运行状态评价值与运行状态评价值标准的比对结果确定对所述机车内的声音的识别方式；
[0014]若所述运行状态评价值小于等于运行状态评价值标准，所述离线语音识别模块确
定以第一识别方式识别所述机车内的声音；
[0015]若所述运行状态评价值大于运行状态评价值标准，所述离线语音识别模块确定以第二识别方式识别所述机车内的声音；
[0016]其中，第一预设条件为机车行驶至距离信号机预设范围内。
[0017]所述降噪拾音设备模态识别包括通过麦克风阵列和语音引擎执行的语音识别。
[0018]进一步地，所述离线语音识别模块在第一识别方式下，获取所述降噪拾音设备拾取的所述机车内的声音的频率，并统计超出预设频率的频率数量，以根据该频率数量和预设频率数量的比对结果确定降噪拾音设备拾取所述机车内的声音时的采样率的个数；
[0019]若频率数量≤预设频率数量，所述离线语音识别模块确定所述采样率的个数为第一个数；
[0020]若频率数量＞预设频率数量，所述离线语音识别模块确定所述采样率的个数为第二个数。
[0021]麦克风阵列模组针对吵杂环境进行研发设计，通过判断声音的方向，计算固定角度内的声音，进而通过与语音引擎的算法相互适配以达到杰出的识别精准度，能够适应机车驾驶室内有较大噪音的应用场景。
[0022]进一步地，所述离线语音识别模块在第二识别方式下，计算所述车速与风速的速度比值，并根据该速度比值与预设速度比值的比对结果确定降噪拾音设备拾取所述机车内的声音时的采样位深；
[0023]若速度比值小于等于预设速度比值，所述离线语音识别模块确定以第一采样位深进行采样；
[0024]若速度壁纸大于预设速度比值，所述离线语音识别模块确定一地儿采样位深进行采样。
[0025]波束形成器用来增强该方向信号同时抑制其他方向干扰噪声，记为输出信号一；陷波器用来抑制该方向信号并保留其他方向干扰噪声，记为输出信号二。
[0026]进一步地，所述离线语音识别模块还用以在第二预设条件下确定所述机车内的声音在自适应滤波器进行对消，并确定当前声音信号方位和目标方位的偏差，以根据该偏差和预设偏差的比对结果确是否调整所述识别方式；
[0027]若所述偏差小于等于预设偏差，所述离线语音识别模块确定不调整所述识别方式；
[0028]若所述偏差大于预设偏差，所述离线语音识别模块确定调整所述识别方式。
[0029]将输出信号一作为远端信号，输出信号二作为近端信号，送入自适应滤波器进行对消，自适应滤波器参数更新控制根据当前信号方位估计和目标方向的偏差来确定是否更新，若偏差在可接受范围内，则不更新，若在可接受范围外，则更新；最终得到进一步增强后的该方向信号。
[0030]进一步地，所述智能交互模块在所述离线语音识别模块确定调整所述识别方式时，根据所述偏差与预设偏差的差值与预设差值的比对结果确定调整所述识别方式的调整方式；
[0031]若所述差值小于等于预设差值，所述智能交互模块确定所述调整方式为第一调整方式；
[0032]若所述差值大于预设差值，所述智能交互模块确定所述调整方式为第二调整方式。
[0033]所述麦克风阵列，包括麦克风和用于信号处理的芯片。
[0034]进一步地，所述智能交互模块在第一调整方式下，对拾音设备的采样率进行增益。
[0035]进一步地，所述智能交互模块在第一调整方式下，对所述拾音设别的采样位深进行调节。
[0036]进一步地，根据铁路的操规要求，系统内预置需要进行处理的呼唤应答的触发点和响应的呼唤应答内容，用以对比乘务员的呼唤应答内容，判断乘务员是否合规。
[0037]进一步地，系统通过LKJ实时监控数据，识别到需要进行呼唤应答的节点，发起文字语音提示，并通过降噪拾音设备对乘务员所在的方位进行拾音，在限定时间内，离线语音识别主机持续对实时的语音内容进行分析。
[0038]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于，本专利技术能够对不能成功匹配的输入信息进行模糊音转换处理，然后再将经模糊音转换处理后的输入信息与指令信息进行匹配，能够提高方言语音信息的识别效率。
[0039]进一步地，综合考虑在列车中所能遇到的各种使用状况，将不同人群，语音命令字长度大小，音量大小，语言类型，环境噪音，发出命令人所在位置进行排列组合，可以设计出上万条测试用例，基本涵盖了车辆日常使用时所能涉本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车载智能语音交互系统，其特征在于，包括：车载无线传输装置,其与LKJ连接，用以获取机车行驶的实时监控数据；车载安全数据终端，其与所述车载无线传输装置连接，用以对所述实时监控数据进行解析，以确定所述机车运行状况；降噪拾音设备，其与所述所述车载安全数据终端连接，用以根据所述车载安全数据终端的解析结果确定触发对所述机车内的声音进行拾取；离线语音识别模块,其分别与所述车载安全数据终端和所述降噪拾音设备连接，用以在预设条件下对所述降噪拾音设备拾取的所述机车内的声音进行识别；智能语音交互模块，其与所述离线语音识别模块连接，用以根据所述离线语音识别模块对所述机车内的声音的识别结果与所述机车内的乘务员进行语音交互。2.根据权利要求1所述的车载智能语音交互系统，其特征在于，所述车载安全数据终端在第一预设条件触发对所述实时监控数据进行解析，并计算所述机车的运行状态评价值，所述离线语音识别模块根据所述运行状态评价值与运行状态评价值标准的比对结果确定对所述机车内的声音的识别方式；若所述运行状态评价值小于等于运行状态评价值标准，所述离线语音识别模块确定以第一识别方式识别所述机车内的声音；若所述运行状态评价值大于运行状态评价值标准，所述离线语音识别模块确定以第二识别方式识别所述机车内的声音；其中，第一预设条件为机车行驶至距离信号机预设范围内。3.根据权利要求1所述的车载智能语音交互系统，其特征在于，所述离线语音识别模块在第一识别方式下，获取所述降噪拾音设备拾取的所述机车内的声音的频率，并统计超出预设频率的频率数量，以根据该频率数量和预设频率数量的比对结果确定降噪拾音设备拾取所述机车内的声音时的采样率的个数；若频率数量≤预设频率数量，所述离线语音识别模块确定所述采样率的个数为第一个数；若频率数量＞预设频率数量，所述离线语音识别模块确定所述采样率的个数为第二个数。4.根据权利要求1所述的车载智能语音交互系统，其特征在于，所述离线语音识别模块在第二识别方式下，计算所述车速与风速的速...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振强，刘钰峰，张琨，邢世辉，范立岩，崔艳超，宣杰，冯庆华，
申请(专利权)人：中国铁路北京局集团有限公司丰台机务段，
类型：发明
国别省市：