[發明專利]一種基于語音信號的巡邏救援無人機及其工作方法

在審

• 申請號: 201711307151.1
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN108053824A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 王泓博;朱昌平;汪先成賢;繆立波;邱俊;劉志遠;呂雪芬;王飛
• 申請（專利權）人: 河海大學文天學院
• 主分類號: G10L15/18
• 分類號: G10L15/18;G10L25/51;G10K11/16;H04N7/18;G05D1/12;G01S5/22
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 蔣海軍

1.一種基于語音信號的巡邏救援無人機，其特征在于，包括處理器(3)、無線數據傳輸模塊(5)和求助聲信號識別模塊(8)，所述無線數據傳輸模塊(5)、求助聲信號識別模塊(8)與所述處理器(3)電連接，求助聲信號識別模塊(8)通過拾取求救聲，并反饋給處理器(3)，處理器(3)通過無線數據傳輸模塊(5)與安全控制中心的PC端數據通信。

2.根據權利要求1所述的基于語音信號的巡邏救援無人機，其特征在于，所述求助聲信號識別模塊(8)包括微弱聲信號接收器(9)、語音定位模塊(12)、人聲識別模塊(10)及語義識別模塊(11)，微弱聲信號接收器(9)接收微弱聲信號，其中微弱聲信號接收器(9)接收無人機下方的微弱聲信號，微弱聲信號傳輸至人聲識別模塊(10)，通過放大、過濾進行初步識別微弱聲信號中的求救聲，求救聲由語義識別模塊(11)識別確認后，語音定位模塊(12)通過實時語音定位，將確定的求救聲方位傳輸至處理器(3)。

3.根據權利要求1或2所述的基于語音信號的巡邏救援無人機，其特征在于，還包括無人機殼體、減噪罩(13)、實時定位模塊(1)和飛行動力模塊(2)；減噪罩(13)安裝在無人機殼體下方，無線數據傳輸模塊(5)、實時定位模塊(1)、飛行動力模塊(2)置于無人機殼體內部，求助聲信號識別模塊(8)安裝在減噪罩(13)上，實時定位模塊(1)、飛行動力模塊(2)分別與處理器(3)電連接，實時定位模塊(1)用于確定無人機實時位置并將無人機的相對位置進行定位并傳輸至處理器(3)。

4.根據權利要求3所述的基于語音信號的巡邏救援無人機，其特征在于，所述語音定位模塊(12)采用MSP近場移動聲源地位系統，包括兩片MSP430F149處理芯片，構建語音電路和檢測電路，語音電路采用兩片NE555芯片自激振蕩驅動蜂鳴器發射聲音信號，檢測電路由至少三個麥克風拾音器組成陣列接收和處理聲音信號，電路間通過CC1101無線方式通信。

5.根據權利要求4所述的基于語音信號的巡邏救援無人機，其特征在于，所述飛行動力模塊(2)包括4108外轉子無刷動力電機、聚合物鋰電池和無刷電調，無刷電調安裝在聚合物鋰電池、4108外轉子無刷動力電機之間，無刷電調控制4108外轉子無刷動力電機的工作，聚合物鋰電池為4108外轉子無刷動力電機提供電源。

6.根據權利要求5所述的基于語音信號的巡邏救援無人機，其特征在于，還包括用于實時圖像采集的攝影模塊(4)，所述攝影模塊(4)與處理器(3)電連接。

7.根據權利要求6所述的基于語音信號的巡邏救援無人機，其特征在于，還包括由揚聲器和麥克風組成的通信模塊(7)，所述通信模塊(7)與處理器(3)電連接；還包括高亮燈源(6)，高亮燈源(6)與處理器(3)電連接。

8.一種基于語音信號的巡邏救援無人機的工作方法，其特征在于，包括以下具體步驟：

步驟S101：巡邏救援無人機的微弱聲信號接收器(9)接收微弱聲信號；

步驟S102：人聲識別模塊(10)判斷接收的信號是否為求救聲；

步驟S103：若人聲識別模塊(10)判斷信號為人聲，則語義識別模塊(11)開始工作，判斷信號是否為求救信號；

步驟S104：若信號為求救信號，則語音定位模塊(12)對語音信號與無人機的相對位置進行定位并此傳輸至處理器(3)；

步驟S105：實時定位模塊(1)定位無人機的實時位置，將無人機的實時位置傳輸至處理器(3)；

步驟S106：處理器(3)將信號與無人機的相對位置及無人機的實時位置運用語音定位方法進行綜合分析，并將分析出的信號的坐標發送至安全控制中心，并對安全控制中心的PC端提醒；

步驟S107：處理器(3)控制飛行動力模塊(2)，無人機飛向聲源地；

步驟S108：飛至聲源地時，再次執行步驟S101至步驟S103，若確認為求救信號則向安全控制中心的PC端發出警報；

步驟S109：打開圖像采集模塊并將現場圖像實時傳輸至安全控制中心的PC端。