隨叫隨到”垃圾桶-文庫(kù)吧資料
2024-08-31 17:13本頁(yè)面
【正文】 聲源定位模塊聲源定位模塊主要包括拾音器構(gòu)成的麥克風(fēng)陣列和信號(hào)處理單元，如圖5所示。系統(tǒng)中在小汽車車前、后、左、右分別放置超聲波傳感器，可分別測(cè)量出垃圾桶與障礙物之間的距離，根據(jù)距離的遠(yuǎn)近決定垃圾桶的轉(zhuǎn)向。即：S=v*Δt/2。圖3 SPCE061A識(shí)別過(guò)程 避障算法避障采用聲波反射原理，在測(cè)量過(guò)程中聲波信號(hào)由傳感器發(fā)出，在發(fā)射時(shí)刻的同時(shí)開始計(jì)時(shí)，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即反射回來(lái)，超聲波接收器收到反射波就立即停止計(jì)時(shí)。輸入的語(yǔ)音與標(biāo)準(zhǔn)模式的特征完全一致固然好，但是，語(yǔ)音含有不確定因素，完全一致的情況幾乎不存在，事實(shí)上沒有人能以絕對(duì)相同的語(yǔ)調(diào)把一個(gè)詞說(shuō)兩遍。針對(duì)特定語(yǔ)音的識(shí)別，本系統(tǒng)采用凌陽(yáng)語(yǔ)音芯片SPCE061A對(duì)所采集的語(yǔ)音進(jìn)行處理，其處理過(guò)程如圖3 所示。利用兩個(gè)拾音器擺成如圖2所示，利用拾音器1和2接收到得時(shí)間差就可以檢測(cè)出聲源偏離主軸的角度θ。這種方法通過(guò)對(duì)信號(hào)互功率譜的歸一化,去除了信號(hào)的幅度信息,只保留了信號(hào)的相位特性,對(duì)于噪聲和混響都有一定的抑制效果。但在實(shí)際應(yīng)用中，權(quán)函數(shù)的選取是一個(gè)難點(diǎn)。根據(jù)上式選取不同的權(quán)函數(shù)就可得到到達(dá)時(shí)延的不同算法，它的選取可根據(jù)實(shí)際的聲學(xué)環(huán)境選擇相應(yīng)的準(zhǔn)則，使得有個(gè)比較尖銳的峰值，得到最好的估計(jì)效果。為環(huán)境噪聲。假設(shè)兩傳聲器和間距為d，在沒有混響的情況下，兩傳聲器接受到的信號(hào)和為 （1） （2）其中為聲源信號(hào)，是聲波從聲源到傳感器的傳播衰減系數(shù)。基于時(shí)延估計(jì)的聲源定位算法分為兩個(gè)部分：（1）時(shí)延估計(jì)：即計(jì)算聲源到兩兩傳聲器之間的時(shí)間差；（2）方位估計(jì)：即根據(jù)時(shí)延和傳聲器陣列的幾何位置估計(jì)出聲源的位置，其中時(shí)延估計(jì)的精度是關(guān)系到聲源定位精確與否的關(guān)鍵因素。圖1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方案本系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件包括聲源定位算法、特定語(yǔ)音識(shí)別算法和自動(dòng)避障算法，也是本系統(tǒng)的主要關(guān)鍵點(diǎn)。同時(shí)，該系統(tǒng)還支持用戶對(duì)垃圾桶前、后、左、右行駛或開啟、關(guān)閉垃圾桶蓋等語(yǔ)音控制。系統(tǒng)硬件控制電路總體結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，包括電源模塊、DSP最小系統(tǒng)、聲源定位模塊、語(yǔ)音識(shí)別模塊、避障模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊。系統(tǒng)硬件包括垃圾桶車體機(jī)械結(jié)構(gòu)和硬件控制電路。 本系統(tǒng)以TMS320F28012作為核心控制器，以拾音器作為聲音傳感器，采用延時(shí)估計(jì)法，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶位置的實(shí)時(shí)檢測(cè)與自行判斷；采用超聲波傳感器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)躲避行進(jìn)過(guò)程中的障礙，準(zhǔn)確到達(dá)用戶方位；同時(shí)，采用語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的前、后、左、右行駛或開啟、關(guān)閉垃圾桶蓋等各種語(yǔ)音指示的識(shí)別，從而使得家居中常用的垃圾桶具有聲控避障功能，能“隨叫隨到”，體現(xiàn)了智能化，充滿了人性化。針對(duì)此問(wèn)題，本系統(tǒng)提出了具有“隨叫隨到”功能的垃圾桶的設(shè)計(jì)方案，即當(dāng)用戶想要扔垃圾的時(shí)候，只要一聲令下，垃圾桶就會(huì)快速準(zhǔn)確無(wú)誤地來(lái)到身邊?，F(xiàn)代家居中，人們?cè)絹?lái)越注重家中各種家具布局的智能化，合理化，科學(xué)化和人性化。s digital signal processor TMS320F2812. The system detects audio signal by using a pickup as a sound sensor, perceiving the
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