摘要：语?识别作为模式识别的?个分?被?泛应?于智能控制领域当中，它能够实现?与机器进??然的语?通信，使?语?指令操控机器。LD3320是?种?持语?识别的芯?，将其与?上系统合并制作为?个可以发送CAN总线数据的模块，可以很好地与环卫?控制系统相融合，基于其开发成型的控制系统能够实现通过语?指令对环卫?作业动作进?控制，不仅可以解放驾驶员双?，提?驾驶安全性，同时为环卫?控制系统开发领域提供了新思路。
关键词：LD3320;语?控制;环卫?
中图分类号：U469.6+91 收稿?期：2022-04-01
DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2022.06.009
根据环卫?辆类别及功能的不同，其作业?式?致分为两种：?是?辆在驻?状态下的作业，这种状态作业操控往往是操作?员在驾驶室内部或者?厢外部通过控制机构对?辆上装进?操控;另?种则是需要?辆在?驶过程中，根据?驶途中实际作业场景，由驾驶员通过驾驶室内的控制机构进?作业?为操控。后种操控?式在实际操作中极其容易造成驾驶?员注意?分散，从而严重威胁到驾驶安全，因此针对此类作业?辆匹配?种更为友好且智能化的?载控制系统[1]。
本?针对语?识别技术展开研究，并将其以模块化的形式融??环卫?控制系统中，驾驶?员通过语?指令即可完成各类操作，为环卫?的作业安全增加了保障。
1 语?控制?案
本?意图将语?控制系统以模块化的形式进?设计，模块化设计的优点在于其使?场景更为灵活，客?可以根据实际需求对该功能模块进?选装或者对该模块功能进?独?的开启或者关闭。
如图1所?，环卫?语?控制系统由前端语?控制模块（包括LD3320功能板、麦克?、MCU以及TTL转CAN控制器和主控制器）构成。语?控制模块?先需要采集语?指令信息，采集的信息经过训练与识别，通过前期辅助处理后得到有关特征?量的相关数据，建?起有关系统需要的语?指令库，然后对环境输?的指令与库指令进??较，输出最?相似特征?量作为识别结果，最后将这类识别结果与根据实际需要所建?好的字符串词条进?匹配，匹配到相应词条后将相对应返回值发送出去。TTL转CAN控制器接收到经过?六进制化处理的数据包，处理后以帧ID+帧数据的形式发出给主控制器。主控制器接收到经注册ID发来的数据包后，根据数据包所定义的协议与相应输?进?配对，从而保证整个系统安装指令需求运?。
2 语?识别模块的硬件实现
2.1 语?识别块
如今的语?辨认模块?体分类为特定辨认与?特定辨认。特定辨认是指芯?存储?套固有词条库，指令发送?员必须按照固有词条库条?发送指令才能被甄别，这种芯?没有?次开发的价值，特别是在环卫?控制?业中?法得到应?。另?种则是?特定辨认块，本?研究所选?ICRoute公司的LD3320芯?就是这样?种?持?次开发的?特定语?辨认芯?，外围可以与单?机连接，在其AD引脚上连接麦克?就可以进?灵活应?。
芯?内部电路逻辑图如图2所?，对芯?的设置和输?控制，包括据的收发，都是与寄存器相关的?作[2]。
2.2 麦克?增益电路
管脚12（MBS）是?种对MIC的偏置，需要存在?種振荡电路，以确保能够向MIC输出浮动电压，所采?的结构如图3所?。
2.3 TTL转CAN模块应?为实现数据传送可靠与装配布线简洁，?前?多数环卫?控制系统都采?CAN总线的通讯模式，这就需要在硬件设计中应?TTL转CAN模块向?标机发送CAN数据，在透明带标识转换模式下，CAN总线报?转为串?帧形式的数据结构如4a所? 。
如图4b所?，当红?拨码开关SW1拨码?“ON”，当SW2拨码?“OFF”， 当SW3拨码?“ON”，SW4拨码?“ON”位时，串口发送数据前四字节为ID帧，即符合主控制器扩展帧CAN接收的格式，所发送的波特率为250 K。
3 语?控制系统的软件实现
3.1 语?识别流程
系统上电后先对各种寄存器完成初始化的操作，且设置串口通讯参数。波特率设置的115 200，数据位设置到8位，停?位设置到1位;初始配置结束后，在关键词列表中编辑待识别语?指令，进?识别列表的写?动作;开始识别，设置中断指令，可随时修改识别内容;响应中断，当麦克?拾?时，系统会发出?个中断指令，可设置判别标准，确定输出寄存器中的值，还能够通过查询?段，确定是否存在辨认结果，在进?辨认节点后，读取寄存器B2H的值，若值为21H，则代表存在识别结果[3]。其识别流程如图5所?。
3.2 字符串HEX值的处理
接收到语?指令后，调?UARTsendByt（e ）函数返回HEX数据，写?SBUF的数值需要进??六进制的处理，字符串“0 0”“0 1”的H E X 值为“0 X 3 0”“0 X 3 1”，进?SBUF=DATA-0X30处理后，写?返回值后实际是会以CAN报?的形式发出相对应数据。
3.3 控制词条及其协议的设计模块化设计的优点之?就是控制词条是可编辑的，由于不同?型功能不同，控制的词条也要根据功能设计进?重新编辑。本研究试验?型为?中?湿分离式的餐厨垃圾?，如图6所?，根据?辆功能设计了“提升机上升”“提升机下降”“顶盖开”“顶盖关”等各类词条激活后的返回数值，实际上操作?员发出各类词条库内的操作指令后，会有相对应的HEX码值发送出去，由于控制指令都是布尔型，因此在?个完整的8byte数据包中，只需要调整某个字节的位值就?够表达及区分。
本次研究中，设计的CAN报?地址为0X00000602，数据帧类型为扩展帧，波特率为250 K。设计并定义好适应于该餐厨?的模块协议后，在餐厨?主控制程序中需要对该模块ID地址进?注册，并在CAN接收中增加该部分的定义与相对应输?点建?映射。当发出“提升机上升”指令时，发出的HEX值为00 00 06 02 01 00 00 00 00 00 00 00，其中前四个字节都为地址帧，第?个Byte第0位置1，因此在CAN接收时按照此协议赋值，按位赋值即可完成整个词条库的指令赋值。
4 系统试验与总结
在现场对整个控制系统的测试主要是对识别准确率进?试验。根据餐厨?控制功能需求，共设置了18条词条指令，对该18条词条指令进?重复训练，设定三种不同的麦克?增益值，在不同距离下进?词条训练测试。为模拟?辆可能运?的实际环境状态，故在?辆?产?间（较嘈杂）环境下进?试验，最终测试识别结果如表1所?。
可以看出，识别率受到了麦克?增益与测试距离的影响。当麦克?增益值设定较低时，在近距离测试下识别率较?，但容易受到距离的影响，当距离较远时识别率会?幅度下降;当麦克?增益设定较?时，识别率对距离变?较不敏感，但是整体识别率会有所下降。与此同时，识别环境有?业作业持续进?，环境较为嘈杂，其作业环境以及试验?吐字清晰度都会对识别结果产?影响，因此在实际使?时，可结合实际应?场景进?相关参数的调节。除此之外，还可以针对经常操作使?的个?进?专?的词条训练，如训练特定??词条等。
结语由于语?控制在环卫?控制领域中并未?泛普及，其硬件的选型以及软件实现都处于探索研究阶段，但根据本次研究设计结果，该系统应?的准确程度是能够基本满?使?的，后期仍需要对系统进?优化，不断提?客?的应?体验。
参考?献：
[1] 于晓明.语?识别技术的发展及应?[J].计算机时代，2019（11）：28-31.
[2] 钱俊.浅析基于STM32的智能家居控制系统的设计与开发[J].电?测试，2019（19）：41-42.
[3] 张红艳.?种嵌?式短词语?识别系统的研究与设计[D].上海：华东师范?学，2018.
作者简介：王英豪，男，1989年?，?程师，研究?向为环卫类专?汽?的技术开发。DAF48E84-D850-42A6-ACD2-F01DE4E09875
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