挖掘机人声交互系统、人声信号输出方法及挖掘机与流程

专利检索2025-04-12  7


本发明涉及工程机械,尤其涉及一种挖掘机人声交互系统、人声信号输出方法及挖掘机。


背景技术:

1、由于挖掘机自身工作噪声大,工作环境噪声复杂并且驾驶室较密闭,导致驾驶室内部的操作人员难以听到驾驶室外部人员正常说话信息。当施工地面塌陷需紧急撤离、挖掘机有触碰视野盲区物品趋势以及意外伤人等紧急情况即将发生时,由于驾驶室内部的操作人员视野受限,往往很难及时发现上述危险,而外部人员的呼喊警示又会受到噪声和环境的影响无法及时、准确地传递给操作人员,这就容易导致危险发生。

2、现有的挖掘机人声交互方法包括以下三种:一是外部人员和操作人员通过对讲设备进行沟通;二是先停止挖掘机作业再进行沟通;三是通过打开驾驶室的窗户进行沟通。但上述方法都需要外部人员和操作人员参与,若存在一方沟通不到位的情况,则使得沟通效率较低,进而导致危险发生的可能性较大。


技术实现思路

1、本发明提供一种挖掘机人声交互系统、人声信号输出方法及挖掘机,用以解决现有的挖掘机人声交互方法都需要外部人员和操作人员参与,若存在一方沟通不到位的情况,则使得沟通效率较低,进而导致危险发生的可能性较大的缺陷,该挖掘机人声交互系统利用声源处理器可从音频相关信号中准确确定人声信号,并确定声源位置,进而利用控制器控制多个扬声器中与该声源位置对应的目标扬声器播放该人声信号,使得操作人员在操作挖掘机作业的过程中,可以及时听到外部人员的说话声音,并且基于目标扬声器所处位置,可快速定位声源位置,有效提高沟通效率,进而降低危险发生的可能性。

2、第一方面,本发明提供一种挖掘机人声交互系统,应用于挖掘机,所述系统包括:音频采集装置、声源处理器、控制器和多个扬声器;所述音频采集装置设置在所述挖掘机的驾驶室外部,所述多个扬声器设置在所述挖掘机的驾驶室内部;

3、所述音频采集装置,用于采集所述挖掘机对应的音频相关信号;

4、所述声源处理器,用于根据所述音频相关信号,确定人声信号,并根据所述人声信号,确定声源位置;

5、所述控制器,用于从所述多个扬声器中确定所述声源位置对应的目标扬声器;

6、所述目标扬声器,用于播放所述人声信号。

7、根据本发明提供的一种挖掘机人声交互系统,所述声源处理器,具体用于根据预设频率范围和所述音频相关信号,确定第一信号;根据噪声数据库和所述第一信号,确定第二信号;根据人声数据库和所述第二信号,确定所述人声信号;根据预设的声源定位算法,确定所述人声信号对应的声源位置。

8、根据本发明提供的一种挖掘机人声交互系统,所述控制器,具体用于确定所述声源位置与所述多个扬声器之间各自对应的距离;并将所有距离中最小距离对应的扬声器,确定为所述目标扬声器。

9、根据本发明提供的一种挖掘机人声交互系统,在所述音频采集装置的数量为多个的情况下,多个音频采集装置对应设置在所述驾驶室外部的第一目标位置处。

10、根据本发明提供的一种挖掘机人声交互系统,所述多个扬声器均匀设置在所述驾驶室内部的第二目标位置处。

11、根据本发明提供的一种挖掘机人声交互系统,还包括:多个发光装置,所述多个发光装置设置在所述挖掘机的驾驶室前窗上;所述控制器,还用于从所述多个发光装置中确定所述声源位置对应的目标发光装置;所述目标发光装置,用于输出发光提醒信息。

12、根据本发明提供的一种挖掘机人声交互系统,还包括:显示屏,所述显示屏设置在所述驾驶室内部;所述显示屏,用于输出所述声源位置。

13、根据本发明提供的一种挖掘机人声交互系统,所述目标扬声器,具体用于根据第一预设音量,播放所述人声信号;所述控制器,还用于在检测到所述多个扬声器中的至少一个扬声器,以第二预设音量播放娱乐音频信号的情况下,调整所述第一预设音量,得到第三预设音量,所述第三预设音量大于所述第二预设音量;和/或,调整所述第二预设音量,得到第四预设音量,所述第四预设音量小于所述第一预设音量。

14、第二方面,本发明提供一种人声信号输出方法,应用于第一方面任一项所述的挖掘机人声交互系统,所述系统应用于挖掘机,所述系统包括:音频采集装置、声源处理器、控制器和多个扬声器;所述音频采集装置设置在所述挖掘机的驾驶室外部,所述多个扬声器设置在所述挖掘机的驾驶室内部;

15、所述方法包括:

16、通过所述音频采集装置采集所述挖掘机对应的音频相关信号;

17、通过所述声源处理器根据所述音频相关信号,确定人声信号,并根据所述人声信号,确定声源位置;

18、通过所述控制器从所述多个扬声器中确定所述声源位置对应的目标扬声器;

19、通过所述目标扬声器播放所述人声信号。

20、第三方面,本发明提供一种挖掘机,包括第一方面任一项所述的挖掘机人声交互系统,所述系统包括:音频采集装置、声源处理器、控制器和多个扬声器;所述音频采集装置设置在所述挖掘机的驾驶室外部,所述多个扬声器设置在所述挖掘机的驾驶室内部;

21、所述音频采集装置,用于采集所述挖掘机对应的音频相关信号;

22、所述声源处理器,用于根据所述音频相关信号,确定人声信号,并根据所述人声信号,确定声源位置;

23、所述控制器,用于从所述多个扬声器中确定所述声源位置对应的目标扬声器;

24、所述目标扬声器,用于播放所述人声信号。

25、本发明提供的挖掘机人声交互系统、人声信号输出方法及挖掘机,该挖掘机人声交互系统包括:音频采集装置、声源处理器、控制器和多个扬声器;音频采集装置设置在挖掘机的驾驶室外部,多个扬声器设置在挖掘机的驾驶室内部;音频采集装置,用于采集挖掘机对应的音频相关信号;声源处理器,用于根据音频相关信号,确定人声信号,并根据人声信号,确定声源位置;控制器,用于从多个扬声器中确定声源位置对应的目标扬声器;目标扬声器,用于播放人声信号。该挖掘机人声交互系统利用声源处理器可从音频相关信号中准确确定人声信号,并确定声源位置,进而利用控制器控制多个扬声器中与该声源位置对应的目标扬声器播放该人声信号,使得操作人员在操作挖掘机作业的过程中,可以及时听到外部人员的说话声音,并且基于目标扬声器所处位置,可快速定位声源位置,有效提高沟通效率,进而降低危险发生的可能性。



技术特征:

1.一种挖掘机人声交互系统,其特征在于,应用于挖掘机,所述系统包括:音频采集装置、声源处理器、控制器和多个扬声器;所述音频采集装置设置在所述挖掘机的驾驶室外部,所述多个扬声器设置在所述挖掘机的驾驶室内部;

2.根据权利要求1所述的挖掘机人声交互系统,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的挖掘机人声交互系统,其特征在于,

4.根据权利要求1所述的挖掘机人声交互系统,其特征在于,

5.根据权利要求1所述的挖掘机人声交互系统,其特征在于,

6.根据权利要求1-5任一项所述的挖掘机人声交互系统,其特征在于,还包括:多个发光装置,所述多个发光装置设置在所述挖掘机的驾驶室前窗上;

7.根据权利要求1-5任一项所述的挖掘机人声交互系统,其特征在于,还包括:显示屏,所述显示屏设置在所述驾驶室内部;

8.根据权利要求1所述的挖掘机人声交互系统,其特征在于,

9.一种人声信号输出方法,其特征在于,应用于上述权利要求1-8中任一项所述的挖掘机人声交互系统,所述系统应用于挖掘机,所述系统包括:音频采集装置、声源处理器、控制器和多个扬声器;所述音频采集装置设置在所述挖掘机的驾驶室外部,所述多个扬声器设置在所述挖掘机的驾驶室内部;

10.一种挖掘机,其特征在于,包括上述权利要求1-8中任一项所述的挖掘机人声交互系统,所述系统包括:音频采集装置、声源处理器、控制器和多个扬声器;所述音频采集装置设置在所述挖掘机的驾驶室外部,所述多个扬声器设置在所述挖掘机的驾驶室内部;


技术总结
本发明提供一种挖掘机人声交互系统、人声信号输出方法及挖掘机,该挖掘机人声交互系统包括:音频采集装置、声源处理器、控制器和多个扬声器;音频采集装置设置在挖掘机的驾驶室外部,多个扬声器设置在挖掘机的驾驶室内部;音频采集装置,用于采集挖掘机对应的音频相关信号;声源处理器,用于根据音频相关信号,确定人声信号,并根据人声信号,确定声源位置;控制器,用于从多个扬声器中确定声源位置对应的目标扬声器;目标扬声器,用于播放人声信号。使得操作人员在操作挖掘机作业的过程中,可以及时听到外部人员的说话声音,并且基于目标扬声器所处位置,可快速定位声源位置,有效提高沟通效率,进而降低危险发生的可能性。

技术研发人员:徐乾秩,程立
受保护的技术使用者:三一重机有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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