一种声纹识别呼梯控制系统的制作方法

文档序号:14679958发布日期:2018-06-12 22:05阅读:280来源:国知局

本实用新型属于电梯技术领域,特别涉及一种声纹识别呼梯控制系统。



背景技术:

目前,有多种生物识别方式,诸如指纹、面部、掌纹、虹膜和静脉等应用于某些特殊领域,在电梯领域中,指纹呼梯、按键呼梯和IC卡呼梯还比较常见,但随着人们越来越忙碌的生活,经常出入电梯都腾不出手来进行操作,这时不用手不携带装置的呼梯方式开始逐渐兴起。

因此,语音呼梯登记装置应运而生,通过识别输入的语音文字中的关键字来达到呼梯目的,存储装置中需事先存储词汇,在识别到语音信息时,和存储装置中的语音进行比对,达到呼梯登记目的,但是这种方式只是识别语音而不能识别身份。

于是,语音呼梯又加多了身份验证如轿厢内安装摄像头存储用户身高、体型、年龄段、性别及常乘坐楼层等,或利用称重装置记录用户体重,这些用户信息的多重验证来保障乘梯身份准确性。

但是先识别语音,再识别身份这种需要第一利用者信息、第二利用者信息的方式会比较复杂,因此,需要设计一种只需识别声纹验证身份就能达到呼梯效果的装置,既简单又方便。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足,提供一种声纹识别呼梯控制系统,实现了身份验证和呼梯控制的统一,避免了繁琐的多重验证。

本实用新型的目的通过以下的技术方案实现:

一种声纹识别呼梯控制系统,包括:声纹接收模块、声纹分析模块、声纹存储模块、声纹查找对比模块、呼梯登记模块和电梯呼梯模块;声纹分析模块与声纹存储模块和声纹查找对比模块连接,声纹存储模块同时连接声纹查找对比模块,声纹查找对比模块进一步连接呼梯登记模块。

优选的,声纹接收模块集成在电梯层站和/或轿厢,接收来自层站和/或轿厢内发出的声纹。

优选的,声纹接收模块可接收的声纹来源不限定为人。

优选的,系统还包括对声纹进行降噪处理的声纹降噪模块,声纹降噪模块可以通过设定声纹频率范围,过滤非人和动物声纹。

优选的,系统还包括将声纹模拟信号转换成数字信号的模数转换模块。

优选的,系统还包括声纹截出模块,此模块可根据信号的波动检测接收到的声纹,在无人乘梯时,声纹截出模块获取的是无声区间信号,不会进行下一步输出,只有在有人乘梯并输入声纹信号时,声纹截出模块截取的声纹有声区间,才能允许下一步的输出。

声纹接收模块用于采集接收声纹信号,经声纹降噪模块降噪处理,经模数转换模块将声纹模拟信号转换成数字信号,经声纹截出模块截取检测声纹数字信号的有声区间,经声纹分析模块对声纹数字信号的有声区间进行声纹最优建模,经声纹存储模块进行多种声纹模型身份、权限的分类存储,经声纹查找对比模块进行声纹信号的函数计算并查找声纹库锁定是否允许呼梯登记,经呼梯登记模块进行声纹信号的呼梯登记,经电梯呼梯模块进行呼梯响应权限操作。

本实用新型与现有技术相比,具有如下优点和有益效果:

1、通过识别不同特征的声纹,进行声纹验证实现呼梯功能,实现了身份验证和呼梯控制的统一,避免了繁琐的多重验证,使乘坐电梯更加安全、放心。

2、本系统通过声纹识别进行呼梯,用户声纹不限定为人,声纹信息也不限定内容,只要是采集过声纹的用户均能被识别,因此乘客不便于输入声纹时,也可以借助身边的如动物,来采集声纹信号,这样就实现了用户的多样化、声纹采集的个性化,一种声纹对应一种身份的识别,对应一种权限的操作,给残障人士带来了极大的便利。

附图说明

图1是实施例系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述,但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1

一种声纹识别呼梯控制系统,如图1所示,系统包括1声纹接收模块,2声纹降噪模块, 3模数转换模块,4声纹截出模块,5声纹分析模块,6声纹存储模块,7声纹查找对比模块, 8呼梯登记模块,9电梯呼梯模块。通过识别不同特征的声纹,进行声纹验证实现呼梯功能。

声纹接收模块,此模块可以进行声纹的接收采集,该模块可以集成在层站、轿厢,接收来自层站或者轿厢内发出的声纹,该声纹来源不限定为人。

声纹降噪模块,此模块可以将声纹接收模块接收到的声纹信号进行降噪处理,通过设定声纹频率范围,过滤非人和动物声纹。

声纹分析模块,对声纹数字信号的有声区间进行声纹最优建模;对声纹进行分析,建立频率-时间、幅值-时间、幅值-频率的Y-X二维矩阵模型和频率-幅值-时间的Z-Y-X三维矩阵模型,在四种模型中分别提取特征点,将不同特征点排列组合建立一种矩阵的函数关系作为最终优化的声纹矩阵模型,这种声纹矩阵模型具有规律性强、数据覆盖全面的特点。

声纹存储模块,进行多种声纹模型身份、权限的分类存储;可将经声纹分析模块分析后优化的声纹矩阵模型建立声纹模型库,每一个声纹矩阵模型中行和列都对应了经排列组合后的数据,每一个模型都对应一个编号,每一个编号对应一种身份,每一种身份对应一种呼梯登记权限,该呼梯权限可在初次采集声纹时通过电气硬件设置。

系统包含一个模数转换模块,此模块可将经降噪的声纹模拟信号转换成数字信号。

系统包含一个声纹截出模块,此模块可根据数字信号的波动检测接收到的声纹,在无人乘梯时,声纹截出模块获取的是无声区间信号,不会进行下一步输出,只有在有人乘梯并输入声纹信号时,声纹截出模块截取的声纹有声区间,才能允许下一步的输出。

系统包含一个声纹查找对比模块,声纹分析模块的声纹模型可通过此模块在已建立的声纹存储模块的模型库中进行查找匹配声纹矩阵的行和列对应数据,最终能匹配声纹存储模型库中的一种模型,该模型对应的编号将允许该编号对应的权限进行外部输出,或最终未匹配到声纹模型将禁止外部输出。

系统包含一个呼梯登记模块,该模块用于与电梯控制系统通讯,经声纹查找分析比对模块锁定某个声纹模型后,该模型所对应的呼梯登记权限开放,呼梯登记控制命令输出发送电梯控制系统。

系统包含一个电梯呼梯模块,该模块用于执行呼梯登记模块的输出信号,响应电梯的呼梯。

用户使用电梯前,需经声纹接收模块1采集声纹信号,该信号经声纹降噪模块2进行降噪处理,经模数转换模块3将声纹模拟信号转换成数字信号,经声纹截出模块4截取和检测声纹信号的有声区间,经声纹分析模块5对声纹信号建立三个二维模型和一个三维模型,通过提取各模型特征点并排列组合建立一种矩阵的函数关系模型存储在声纹存储模块6中,同时通过电气硬件设置用户呼梯的使用权限,一一对应一种声纹模型和一种呼梯权限,此为图1中声纹采集模式①。

采集过声纹的用户使用电梯时,只需对着声纹接收模块发出采集过的声纹,同样经声纹降噪模块2、模数转换模块3、声纹截出模块4和声纹分析模块5最终建立一种声纹模型,该模型输出到声纹查找对比模块7并从声纹存储模块6中进行模型查找匹配声纹矩阵的行和列对应数据,并最终锁定为声纹存储模块6中的一种声纹模型,该模型对应的呼梯权限开启。通过呼梯登记模块8进行呼梯登记,呼梯登记模块8将呼梯的控制命令传送给电梯呼梯模块 9,该模块就会响应电梯的呼梯信号执行相应的操作,此为图中一种声纹识别模式②。

声纹识别呼梯控制系统,声纹接收模块1仅集成在轿内,采集过声纹信号的用户不能通过声纹进行外部召唤,但可以通过层站外部其它方式如按键呼梯方式进行外部召唤进入轿厢,然后才能通过声纹信号控制电梯达到相应楼层。

声纹识别呼梯控制系统,声纹接收模块1集成在层站和轿内,需进行层站声纹呼梯和轿内声纹呼梯双重验证,仅仅只有采集过声纹信号的用户才能先通过层站外声纹呼梯进入轿厢,再通过轿厢内声纹呼梯到达相应楼层。

本系统通过声纹识别进行呼梯,用户声纹不限定为人,声纹信息也不限定内容,只要是采集过声纹的用户均能被识别,因此乘客不便于输入声纹时,也可以借助身边的如动物,来采集声纹信号,这样就实现了用户的多样化,声纹采集的个性化,一种声纹对应一种身份的识别,对应一种权限的操作,给残障人士带来了极大的便利。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式,但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本实用新型的保护范围之内。

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