一种停车设备用声控存取车装置

技术领域

本发明涉及一种停车设备用声控存取车装置。

背景技术

随着经济迅猛发展，我国停车设备需求大增，停车设备技术逐步提高，停车设备向着高效、节能、安全方面持续改进，停车设备作为一个公共设备，与大众生活息息相关，大众从要求停车设备安全、可靠，要求逐步提高。

请参阅图1，现有的停车设备人机界面采用触摸屏或按键方式实现人机交互，用户在人机交互界面1'上选择取车信息后，停车设备的主控PLC 2'实时读取行程开关3'、光电开关4'等信息，综合判断，逻辑分析，发出运行指令，通过控制接触器5'、6'实现提升电机7'或横移电机8'的动作实现取车，该系统不符合健康卫生，存取车有可能通过先后在人机上操作导致交叉感染。随着新冠疫情的发生，对于属于公共设备的停车设备提出更高要求，健康、卫生、高效成为停车设备控制系统的新要求。发明一款具有非接触式避免交叉感染的新型人机交互停车设备成为当前急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种停车设备用声控存取车装置，通过语音交互技术实现非接触式存取车，不依赖媒介，不需要随身携带IC卡和手机，既方便又卫生，适应新时代健康卫生要求。

实现上述目的的技术方案是：一种停车设备用声控存取车装置，与停车设备的主控PLC进行通讯，所述声控存取车装置包括声控集成芯片、MCU、485通讯芯片、LCD、TF卡插槽、语音播放芯片、功放芯片和扬声器，其中：

所述声控集成芯片、LCD、语音播放芯片分别与所述MCU通讯；

所述TF卡插槽、语音播放芯片、功放芯片和扬声器依次相连；

所述MCU通过所述485通讯芯片与所述停车设备的主控PLC进行数据交换；

所述声控集成芯片实时采集用户的语音信息，并把语音转换成模拟信号，然后将模拟信号通过语音转换处理转换成数字信号，发送给所述MCU；

所述MCU将接收的数字信号经过判断识别分析处理，把对应的存取车指令通过所述485通讯芯片传输到所述停车设备的主控PLC；并把对应的存取车指令分别发送给所述LCD和语音播放芯片；

所述停车设备的主控PLC将接收的存取车指令后解码后，通过对接触器的控制实现提升电机或横移电机的动作实现存取车；并将存取车结果信息反馈给所述MCU；所述MCU将接收的存取车结果分别发送给所述LCD和语音播放芯片；

所述TF卡插槽内插接有TF卡，所述TF卡用于存储MP3文件；

所述语音播放芯片根据接收的存取车指令或存取车结果，从所述TF卡提取MP3文件进行解码合成后输出语音模拟信号，并将语音模拟信号经过所述功放芯片放大后，通过所述扬声器播放出来；

所述LCD将接收的存取车指令或存取车结果进行显示。

上述的一种停车设备用声控存取车装置，其中，所述声控集成芯片内置有1MB的存储器。

上述的一种停车设备用声控存取车装置，其中，所述声控集成芯片的存储器中存储有语音训练结果导出模型。

上述的一种停车设备用声控存取车装置，其中，基于神经网络和深度学习技术进行语音数据导入、语音数据分割、模板匹配以及神经网络训练，得到所述语音训练结果导出模型。

上述的一种停车设备用声控存取车装置，其中，所述声控集成芯片具有语音唤醒功能，所述声控集成芯片实时采集用户的唤醒语音信息，并根据唤醒语音信息唤醒整个声控存取车装置。

本发明的停车设备用声控存取车装置，通过语音交互技术实现非接触式存取车，不依赖媒介，不需要随身携带IC卡和手机，既方便又卫生，适应新时代健康卫生要求。

附图说明

图1为现有技术中的停车设备的工作原理图；

图2为本发明的停车设备用声控存取车装置的结构图；

图3为采用本发明的声控存取车装置的停车设备的工作原理图；

图4为声控集成芯片中存储的语音训练结果导出模型的形成流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员能更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对其具体实施方式进行详细地说明：

请参阅图2、图3和图4，本发明的最佳实施例，一种停车设备用声控存取车装置，包括声控集成芯片11、MCU 12、485通讯芯片13、LCD 14、TF卡插槽15、语音播放芯片16、功放芯片17和扬声器18。

声控集成芯片11、LCD 14、语音播放芯片16分别与MCU 12通讯；TF卡插槽15、语音播放芯片16、功放芯片17和扬声器18依次相连；MCU 12通过485通讯芯片13与停车设备的主控PLC 2进行数据交换。

声控集成芯片11实时采集用户的语音信息，并把语音转换成模拟信号，然后将模拟信号通过语音转换处理转换成数字信号，发送给MCU 12。

MCU 12将接收的数字信号经过判断识别分析处理，把对应的存取车指令通过所述485通讯芯片13传输到停车设备的主控PLC 2；并把对应的存取车指令分别发送给LCD 14和语音播放芯片16。

停车设备的主控PLC 2将接收的存取车指令后解码后，根据实时读取的行程开关3、光电开关4等信息，综合判断，逻辑分析，发出运行指令，通过控制接触器5、6实现提升电机7或横移电机8的动作实现取车，停车设备的主控PLC 2将接收的存取车指令，可以实现关门、上升、横移、下降、开门等一系列控制，从而实现非接触式智能语音交互取车。

停车设备的主控PLC 2将存取车结果信息反馈给MCU 12；MCU 12将接收的存取车结果分别发送给LCD 14和语音播放芯片16。

TF卡插槽15内插接有TF卡，TF卡用于存储录制好的语音MP3文件。

语音播放芯片16根据接收的存取车指令或存取车结果，从TF卡提取MP3文件进行解码合成后输出语音模拟信号，并将语音模拟信号经过功放芯片17放大后，通过扬声器18播放出来。

LCD 14将接收的存取车指令或存取车结果进行显示，比如将存取车指令或存取车结果可进行中文或英文显示。实现语音文字人机交互，给用户一个很好的人机接口，方便实用，安全卫生。

声控集成芯片11内置有1MB的存储器。声控集成芯片11的存储器中存储有语音训练结果导出模型。声控集成芯片11具有语音唤醒功能，声控集成芯片11实时采集用户的唤醒语音信息，并根据唤醒语音信息唤醒整个声控存取车装置。

声控集成芯片11型号是WTK6900G-B02,内置1MB的存储器，该芯片离线式声音控制，厂家根据客户提供词条做语音训练，并把训练好的语音训练结果导出模型下载到声控集成芯片11内。请参阅图4，语音训练结果导出模型的形成流程是，先进行语音数据采集，然后对采集的语音数据进行预处理，然后将预处理后的语音数据导入神经网络，基于神经网络和深度学习技术进行语音数据导入、语音数据分割、模板匹配以及神经网络训练，得到所述语音训练结果导出模型。

该声控集成芯片11采用高性能的RISC内核，1MB内存SPI通讯FLASH。比如：用户可以通过对声控集成芯片11的麦克风说“小爱小爱”唤醒整个声控存取车装置，声控存取车装置语音播放“您好！”，然后用户说“取21号”或“存车”，声控集成芯片11经过把输入的语音与声控集成芯片11中存储的语音训练结果导出模型比对后通过TTL232通讯接口输入至MCU12。

MCU 12采用STC15F2K60S2，这款芯片除具有TTL232通讯接口外，可以利用P1.0和P1.1通过设置成另外一个232通讯接口。MCU 12通过485通讯芯片13通过485半双工方式与停车设备的主控PLC 2进行数据交换。

语音播放芯片的型号为MX6500，功放芯片17的型号为4890。

本发明的停车设备用声控存取车装置，在传统按键式和刷卡式人机界面装置原有基础上增加语音识别功能，语音识别功能由声控存取车装置实现，实现了语音交互，TF卡插槽15、语音播放芯片16、功放芯片17和扬声器18依次相连，实现语音播放功能，主要实现语音合成和输出，传统的LCD 14用于实现文字显示，由于语音识别需要很快的运算速度，系统采用单独的声控集成芯片11，实现语音识别功能，声控集成芯片11将麦克风、语音转换单元、存储器、RS232通讯芯片集成在一起；声控集成芯片11中麦克风实时采集语音信息，把语音转换成模拟信号，模拟信号通过语音转换单元处理把模拟信号转换成数字信号，经过MCU12判断识别分析处理，把有效指令通过485通讯芯片13传输到停车设备的主控PLC 2。

本发明的停车设备用声控存取车装置，采用语音识别分析技术识别语音指令。采用神经网络及深度学习技术进行语音识别，采用Opencv4.0等神经网络系统进行语音导入、语音分割、模板匹配以及训练，把训练好的数据导入声控集成芯片11。

本发明的停车设备用声控存取车装置，是一种非接触式停车设备人机交互技术，有别于传统通过按键式人机技术。不需要携带IC卡或手机，有别于传统的IC卡人机技术。

本发明的停车设备用声控存取车装置，通过唤醒词语音输入后识别客户要求的存取车指令，通过RS485等通讯技术与主控PLC 2实现人机数据交互，并通过语音播报的方式告知客户存车位置(车位号)，以方便客户记住车位停放位置以方便取车。通过基于神经网络和深度学习技术对取车语音进行识别，通过语音播报进行答复实现语音交互，实现非接触式存取车。该技术是一种全新的人机交互技术在停车设备上的应用。

综上所述，本发明的停车设备用声控存取车装置，通过语音交互技术实现非接触式存取车，不依赖媒介，不需要随身携带IC卡和手机，既方便又卫生，适应新时代健康卫生要求。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。