一種基於語音識別的過山車安全監控方法

2023-10-17 07:16:04 1

一種基於語音識別的過山車安全監控方法
【專利摘要】本發明涉及一種基於語音識別的過山車安全監控方法，該方法包括：1)提供一種基於語音識別的過山車安全監控系統，以及2)使用所述安全監控系統進行監控，所述安全監控系統包括計算機控制設備、多個語音識別器和多個心率檢測儀，在過山車的每一個座位上安裝一個語音識別器和一個心率檢測儀，所述語音識別器用於識別對應座位上乘客的語音文字，所述心率檢測儀用於檢測對應座位上乘客的心率，所述計算機控制設備與所述多個語音識別器和所述多個心率檢測儀分別連接，基於所述多個語音識別器的識別結果和所述多個心率檢測儀的檢測結果控制過山車的運行速度。
【專利說明】一種基於語音識別的過山車安全監控方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及設備監控領域，尤其涉及一種基於語音識別的過山車安全監控方法。

【背景技術】
[0002]過山車，英文名為Roller coaster，或又稱為雲霄飛車，是一種機動遊樂設施，常見於遊樂園和主題樂園中。拉馬庫斯.阿德納.湯普森(LaMarcus Adna Thompson)是第一個註冊過山車相關專利技術的人(1885年I月20日)，並曾製造過數10個過山車設施，因此被譽稱為「重力之父」(Father of Gravity)。過山車雖然驚悚恐怖，但是基本上是非常安全的設施。
[0003]然而，過山車雖然相對安全，但由於設備維護不善、乘客狀態不一等原因，還是存在一定的危險性。現有技術中，過山車管理部門為了保證過山車的安全進行，往往將安全措施放在乘客乘坐過山車之前，例如通過通告告知哪些乘客不適合坐過山車，通過安保人員對過山車的設施和乘客乘坐方式進行檢查和監督，即使存在監控，也是針對過山車車體本身的，而沒有對乘客的狀態進行監控。
[0004]但是，一旦乘客坐上了過山車，如果中途因為身體不適想減慢過山車的速度，甚至希望馬上停止過山車的運行以離開時，缺乏反饋通道，這樣，只能仍受不適，繼續坐下去，直到過山車到達終點。如果乘客為心臟病患者、高血壓患者，或出現了腦出血等狀況時，在過山車的中途是無法撤離的，這直接浪費了救援時間，導致乘客病情的擴大。
[0005]因此，需要一種基於語音識別的過山車安全監控方法，能夠將乘客狀態監控和過山車狀態監控、過山車狀態控制結合在一起，並能夠在出現危情時自動執行避險措施，從而避免了乘客的身心健康受到損壞，提高了過山車的安全性能。


【發明內容】

[0006]為了解決上述問題，本發明提供了一種基於語音識別的過山車安全監控方法，弓丨入語音識別技術和心率檢測技術，為乘客提供反饋機制，保證乘客狀態監控的可靠性，同時通過無線通信技術和定位技術的結合，在過山車因為乘客狀態發生危情而停止時，為乘客提供最近的通道離開，提高救援的速度和效率。
[0007]根據本發明的一方面，提供了一種基於語音識別的過山車安全監控方法，該方法包括:1)提供一種基於語音識別的過山車安全監控系統，以及2)使用所述安全監控系統進行監控，所述安全監控系統包括計算機控制設備、多個語音識別器和多個心率檢測儀，在過山車的每一個座位上安裝一個語音識別器和一個心率檢測儀，所述語音識別器用於識別對應座位上乘客的語音文字，所述心率檢測儀用於檢測對應座位上乘客的心率，所述計算機控制設備與所述多個語音識別器和所述多個心率檢測儀分別連接，基於所述多個語音識別器的識別結果和所述多個心率檢測儀的檢測結果控制過山車的運行速度。
[0008]更具體地，在所述基於語音識別的過山車安全監控系統中，還包括:速度檢測器，設置在過山車車體側面，用於實時檢測並輸出過山車的運行速度；制動設備，設置在過山車的車體底部，接收所述計算機控制設備發送的速度控制信號，基於所述速度控制信號對過山車施加不同的制動力，以實現對過山車的運行速度的控制；電動機，設置在過山車的車體底部，為過山車提供爬坡階段的上升動力；用戶輸入設備，設置在過山車的車體前端，用於根據管理人員的操作，輸入基準語音識別文字，所述基準語音識別文字為管理人員在乘客上過山車之前通知過的文字；存儲器，設置在過山車的車體前端，與所述用戶輸入設備連接，以接收並存儲所述基準語音識別文字，所述存儲器還存儲了預定最大心率、第一座位數量閾值和第二座位數量閾值，所述第一座位數量閾值小於所述第二座位數量閾值；所述語音識別器設置在對應座位的對面車體上，包括麥克風、語音識別晶片和RS-232串行通信接口，所述麥克風用於接收對應座位上乘客發送的語音信號，所述語音識別晶片與所述麥克風連接，用於將所述語音信號轉換為語音文字，所述RS-232串行通信接口與所述語音識別晶片連接，用於將所述語音文字發送出去；所述心率檢測儀設置在對應座位的扶手上，為可系在乘客手腕上的手帶形狀，用於檢測並輸出對應座位上乘客的心率；所述計算機控制設備設置在過山車的車體前端，與所述速度檢測器、所述制動設備、所述電動機、所述存儲器、所述多個語音識別器和所述多個心率檢測儀分別連接，控制所述電動機從而為過山車提供爬坡階段的上升動力，接收所述速度檢測器輸出的運行速度，接收所述多個語音識別器輸出的多個語音文字，接收所述多個心率檢測儀輸出的多個心率，並將所述多個語音文字分別與所述基準語音識別文字進行語音比較，將所述多個心率與所述預定最大心率進行心率比較，尋找語音比較結果為匹配的語音識別器所對應的座位以組成第一座位集合，尋找心率比較結果為大於所述預定最大心率的心率檢測器所對應的座位以組成第二座位集合，確定所述第一座位集合和所述第二座位集合之間重合的座位，計算所述重合座位的數量，當所述重合座位的數量大於等於所述第一座位數量閾值時，根據所述重合座位的數量和所述速度檢測器輸出的運行速度發出不同的速度控制信號，當所述重合座位的數量大於等於所述第二座位數量閾值時，發出乘客狀態報警信號；無線通信接口，設置在過山車的車體前端，與所述計算機控制設備連接，以將所述重合座位在所述過山車內的位置信息無線發送給遠端的管理控制中心；緊急通道控制開關，設置在過山車的通道的側面，通過所述無線通信接口與所述計算機控制設備無線連接，用於控制多個緊急通道的打開和關閉，在接收到所述乘客狀態報警信號時，根據所述計算機控制設備轉發的過山車的當前位置，打開距離過山車的當前位置最近的緊急通道；定位設備，設置在過山車的車體前端，與所述計算機控制設備連接，實時將過山車的當前位置發送給所述計算機控制設備；其中，所述制動設備在接收到乘客狀態報警信號時，緊急制動過山車於停止狀態。
[0009]更具體地，在所述基於語音識別的過山車安全監控系統中，還包括多個圖像採集設備，分別設置在過山車的每一個座位上，用於實時採集對應座位上乘客的狀態圖像。
[0010]更具體地，在所述基於語音識別的過山車安全監控系統中，所述無線通信接口為WiFi無線通信接口或ZigBee無線通信接口。
[0011]更具體地，在所述基於語音識別的過山車安全監控系統中，所述電動機為直線感應電動機、水壓動力輪或摩擦輪中的一種。
[0012]更具體地，在所述基於語音識別的過山車安全監控系統中，所述過山車為螺旋過山車、扭轉過山車、翻轉過山車、懸掛搖擺過山車中的一種。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]以下將結合附圖對本發明的實施方案進行描述，其中:
[0014]圖1為根據本發明實施方案示出的基於語音識別的過山車安全監控系統的結構方框圖。
[0015]圖2為根據本發明實施方案示出的基於語音識別的過山車安全監控系統的語音識別器的結構方框圖。

【具體實施方式】
[0016]下面將參照附圖對本發明的基於語音識別的過山車安全監控系統的實施方案進行詳細說明。
[0017]一個基本的過山車構造中，包含了爬升、滑落、倒轉，其軌道的設計不一定是一個完整的迴圈，也可以設計為車體在軌道上的運行方式為來回移動。大部分過山車的每個乘坐車廂可容納2人、4人或6人8人，這些車廂利用勾子相互連結起來，就像火車一樣。
[0018]從最基本的層面來看，過山車不過是一部利用重力和慣性使列車沿蜿蜒的軌道行進的機器。一般宣稱過山車的事故率約為1/2.5億，而現實當中，真正的數字可能還更低。根據美國消費者產品安全委員會和六旗遊樂園的調查顯示，2001年當中搭乘過山車的死亡率約為1/15億。這意味著:遊客死於駕車前往遊樂園途中的機率反而大些。
[0019]但是，畢竟過山車的維護是人工操作，遊玩的乘客千差萬別、狀態不一，人為因素導致過山車還是存在一定的危險性。即使在出廠時進行了全面檢測、多次試車，但在實際運行中，如果運營部門管理不善、維護不周，仍然會出現設備老化的問題，而且乘客在不了解自己具體身體狀態的情況下乘坐了過山車，也會帶來危情，這時，缺乏乘客反饋機制供乘客使用，使乘客陷於身心健康受到傷害的困境。
[0020]本發明的基於語音識別的過山車安全監控系統，為過山車乘客提供了兩套狀態檢測設備，保證檢測數據的準確性，並為乘客提供反饋通道，以自動控制過山車的運行速度，並在問題乘客過多時，緊急停止過山車的運行，打開最近的通道以供乘客離開。
[0021]圖1為根據本發明實施方案示出的基於語音識別的過山車安全監控系統的結構方框圖，所述監控系統包括計算機控制設備1、多個語音識別器2和多個心率檢測儀3，在過山車的每一個座位上安裝一個語音識別器2和一個心率檢測儀3，所述語音識別器2用於識別對應座位上乘客的語音文字，所述心率檢測儀3用於檢測對應座位上乘客的心率，所述計算機控制設備I與所述多個語音識別器2和所述多個心率檢測儀3分別連接，基於所述多個語音識別器2的識別結果和所述多個心率檢測儀3的檢測結果控制過山車的運行速度，其中，語音識別器2的個數為η個，心率檢測儀3的個數為m個，η等於m，為大於I的自然數。
[0022]接著，繼續對本發明的基於語音識別的過山車安全監控系統的具體結構進行進一步的說明。
[0023]所述安全監控系統還包括速度檢測器，設置在過山車車體側面，用於實時檢測並輸出過山車的運行速度。
[0024]所述安全監控系統還包括制動設備，設置在過山車的車體底部，接收所述計算機控制設備I發送的速度控制信號，基於所述速度控制信號對過山車施加不同的制動力，以實現對過山車的運行速度的控制。
[0025]所述安全監控系統還包括電動機，設置在過山車的車體底部，為過山車提供爬坡階段的上升動力；而過山車在其他階段的動力來自於過山車的勢能轉換。
[0026]所述安全監控系統還包括用戶輸入設備，設置在過山車的車體前端，用於根據管理人員的操作，輸入基準語音識別文字，所述基準語音識別文字為管理人員在乘客上過山車之前通知過的文字，為乘客所預知的內容。
[0027]所述安全監控系統還包括存儲器，設置在過山車的車體前端，與所述用戶輸入設備連接，以接收並存儲所述基準語音識別文字，所述存儲器還存儲了預定最大心率、第一座位數量閾值和第二座位數量閾值，所述第一座位數量閾值小於所述第二座位數量閾值。
[0028]如圖2所示，所述語音識別器2設置在對應座位的對面車體上，包括麥克風22、語音識別晶片21和RS-232串行通信接口 23，所述麥克風22用於接收對應座位上乘客發送的語音信號，所述語音識別晶片21與所述麥克風22連接，用於將所述語音信號轉換為語音文字，所述RS-232串行通信接口 23與所述語音識別晶片21連接，用於將所述語音文字發送出去。
[0029]所述心率檢測儀3設置在對應座位的扶手上，為可系在乘客手腕上的手帶形狀，用於檢測並輸出對應座位上乘客的心率。
[0030]所述計算機控制設備I設置在過山車的車體前端，與所述速度檢測器、所述制動設備、所述電動機、所述存儲器、所述多個語音識別器2和所述多個心率檢測儀3分別連接，控制所述電動機從而為過山車提供爬坡階段的上升動力，接收所述速度檢測器輸出的運行速度。
[0031]所述計算機控制設備I還接收所述多個語音識別器2輸出的多個語音文字，接收所述多個心率檢測儀3輸出的多個心率，並將所述多個語音文字分別與所述基準語音識別文字進行語音比較，將所述多個心率與所述預定最大心率進行心率比較，尋找語音比較結果為匹配的語音識別器2所對應的座位以組成第一座位集合，尋找心率比較結果為大於所述預定最大心率的心率檢測器3所對應的座位以組成第二座位集合，確定所述第一座位集合和所述第二座位集合之間重合的座位，計算所述重合座位的數量。
[0032]所述計算機控制設備I當所述重合座位的數量大於等於所述第一座位數量閾值時，根據所述重合座位的數量和所述速度檢測器輸出的運行速度發出不同的速度控制信號，當所述重合座位的數量大於等於所述第二座位數量閾值時，發出乘客狀態報警信號。
[0033]所述安全監控系統還包括無線通信接口，設置在過山車的車體前端，與所述計算機控制設備I連接，以將所述重合座位在所述過山車內的位置信息無線發送給遠端的管理控制中心。
[0034]所述安全監控系統還包括緊急通道控制開關，設置在過山車的通道的側面，通過所述無線通信接口與所述計算機控制設備I無線連接，用於控制多個緊急通道的打開和關閉，在接收到所述乘客狀態報警信號時，根據所述計算機控制設備I轉發的過山車的當前位置，打開距離過山車的當前位置最近的緊急通道。
[0035]所述安全監控系統還包括定位設備，設置在過山車的車體前端，與所述計算機控制設備I連接，實時將過山車的當前位置發送給所述計算機控制設備I。
[0036]其中，所述制動設備在接收到乘客狀態報警信號時，緊急制動過山車於停止狀態。
[0037]其中，所述安全監控系統還可以包括多個圖像採集設備，分別設置在過山車的每一個座位上，用於實時採集對應座位上乘客的狀態圖像，所述無線通信接口可選用為WiFi無線通信接口或ZigBee無線通信接口，所述電動機可選用為直線感應電動機、水壓動力輪或摩擦輪中的一種，以及所述過山車可以為螺旋過山車、扭轉過山車、翻轉過山車、懸掛搖擺過山車中的一種。
[0038]另外，過山車的一般運行過程為，在剛剛開始時，過山車的小列車是依靠電動機的推力推上最高點的，但在第一次下行後，就可以不需要任何裝置為他提供動力了。事實上，從這時起，帶動他沿軌道行駛的唯一的「發動機」將是引力勢能，即由勢能轉化為動能、又由動能轉化為引力勢能這樣一種不斷轉化的過程構成的。
[0039]第一種能，即引力勢能是物體因其所處位置而自身擁有的能量，他是由於物體和地球的引力相互作用而產生的。對過山車來說，他的勢能在處於最高點時達到了最大值，也就是當他爬升到頂峰時最大。當過山車開始下降時，他的勢能就不斷地減少(因為高度下降了)，但能量不會消失，而是轉化成了動能，也就是運動的能量。不過，在能量的轉化過程中，由於過山車的車輪與軌道的摩擦而產生了熱量，從而損耗了少量的機械能(動能和勢能)。這就是為什麼在設計中隨後的小山丘比開始時的小山丘略矮一點的原因。
[0040]過山車的豎直立環是一種離心機裝置，當列車接近迴環時，乘客的慣性速度筆直地指向前方。但車廂一直沿軌道行進，使乘客的身體無法按直線運動。於是重力推著乘客離開車廂的地板，而慣性則將乘客向地板方向擠壓。乘客本身的外向慣性產生慣性力，使乘客即使在頭朝下時也能牢牢地停留在車廂的底部。當然乘客需要某種安全護具來保證自己的安全，但在大多數大迴環中，無論有沒有護具，乘客都會停留在車廂中。當列車沿著迴環移動時，作用在乘客身上的合力在不斷地變化。
[0041]在迴環的最底部，因為加速度朝上，所以軌道對遊客向上的支撐力要大於重力，此時遊客可以感覺到超重的現象，即感覺特別沉重。當一路衝上迴環時，重力則把乘客向地板的方向推。所以乘客會感到重力將您向座位方向擠壓。在迴環的頂部，乘客完全倒轉了過來，指向地面的重力以及軌道的向下的支持力想把乘客拖出座位，但支持力和重力僅與離心力平衡，即提供運動所需的向心力，此時若是飛車的速度較小，小到所產生的離心力小於重力的話，飛車就會有掉落的危險，所以，在迴環頂部的時候要求有一定的速度以保證安全。同時也是由於離心力的存在，抵消了一部分重力，於是乘客會產生失重現象，感覺身體變得極輕。等列車駛出迴環，沿水平方向行進，乘客又會回到原來的重力。一旦過山車走完了它的行程，制動裝置就會非常安全地使過山車停下來。減速的快慢是由氣缸中氣體的壓力來控制的。
[0042]採用本發明的基於語音識別的過山車安全監控系統，針對現有監控系統在過山車運行過程中缺乏乘客反饋機制的技術問題，採用了語音識別技術和心率檢測技術結合的方式，實時對過山車座位上的乘客進行狀態檢測，根據狀態異常的乘客數量，控制過山車的運行速度，在緊急情況，停止過山車的運行，並能夠自動打開最近通道以供乘客脫離過山車，從而避免進一步危機乘客的身心健康。
[0043]可以理解的是，雖然本發明已以較佳實施例披露如上，然而上述實施例並非用以限定本發明。對於任何熟悉本領域的技術人員而言，在不脫離本發明技術方案範圍情況下，都可利用上述揭示的技術內容對本發明技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬於本發明技術方案保護的範圍內。
【權利要求】
1.一種基於語音識別的過山車安全監控方法，該方法包括: 1)提供一種基於語音識別的過山車安全監控系統，以及 2)使用所述安全監控系統進行監控，其特徵在於， 所述安全監控系統包括計算機控制設備、多個語音識別器和多個心率檢測儀，在過山車的每一個座位上安裝一個語音識別器和一個心率檢測儀，所述語音識別器用於識別對應座位上乘客的語音文字，所述心率檢測儀用於檢測對應座位上乘客的心率，所述計算機控制設備與所述多個語音識別器和所述多個心率檢測儀分別連接，基於所述多個語音識別器的識別結果和所述多個心率檢測儀的檢測結果控制過山車的運行速度。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述安全監控系統還包括: 速度檢測器，設置在過山車車體側面，用於實時檢測並輸出過山車的運行速度； 制動設備，設置在過山車的車體底部，接收所述計算機控制設備發送的速度控制信號，基於所述速度控制信號對過山車施加不同的制動力，以實現對過山車的運行速度的控制；電動機，設置在過山車的車體底部，為過山車提供爬坡階段的上升動力； 用戶輸入設備，設置在過山車的車體前端，用於根據管理人員的操作，輸入基準語音識別文字，所述基準語音識別文字為管理人員在乘客上過山車之前通知過的文字； 存儲器，設置在過山車的車體前端，與所述用戶輸入設備連接，以接收並存儲所述基準語音識別文字，所述存儲器還存儲了預定最大心率、第一座位數量閾值和第二座位數量閾值，所述第一座位數量閾值小於所述第二座位數量閾值； 所述語音識別器設置在對應座位的對面車體上，包括麥克風、語音識別晶片和RS-232串行通信接口，所述麥克風用於接收對應座位上乘客發送的語音信號，所述語音識別晶片與所述麥克風連接，用於將所述語音信號轉換為語音文字，所述RS-232串行通信接口與所述語音識別晶片連接，用於將所述語音文字發送出去； 所述心率檢測儀設置在對應座位的扶手上，為可系在乘客手腕上的手帶形狀，用於檢測並輸出對應座位上乘客的心率； 所述計算機控制設備設置在過山車的車體前端，與所述速度檢測器、所述制動設備、所述電動機、所述存儲器、所述多個語音識別器和所述多個心率檢測儀分別連接，控制所述電動機從而為過山車提供爬坡階段的上升動力，接收所述速度檢測器輸出的運行速度，接收所述多個語音識別器輸出的多個語音文字，接收所述多個心率檢測儀輸出的多個心率，並將所述多個語音文字分別與所述基準語音識別文字進行語音比較，將所述多個心率與所述預定最大心率進行心率比較，尋找語音比較結果為匹配的語音識別器所對應的座位以組成第一座位集合，尋找心率比較結果為大於所述預定最大心率的心率檢測器所對應的座位以組成第二座位集合，確定所述第一座位集合和所述第二座位集合之間重合的座位，計算所述重合座位的數量，當所述重合座位的數量大於等於所述第一座位數量閾值時，根據所述重合座位的數量和所述速度檢測器輸出的運行速度發出不同的速度控制信號，當所述重合座位的數量大於等於所述第二座位數量閾值時，發出乘客狀態報警信號； 無線通信接口，設置在過山車的車體前端，與所述計算機控制設備連接，以將所述重合座位在所述過山車內的位置信息無線發送給遠端的管理控制中心； 緊急通道控制開關，設置在過山車的通道的側面，通過所述無線通信接口與所述計算機控制設備無線連接，用於控制多個緊急通道的打開和關閉，在接收到所述乘客狀態報警信號時，根據所述計算機控制設備轉發的過山車的當前位置，打開距離過山車的當前位置最近的緊急通道； 定位設備，設置在過山車的車體前端，與所述計算機控制設備連接，實時將過山車的當前位置發送給所述計算機控制設備； 其中，所述制動設備在接收到乘客狀態報警信號時，緊急制動過山車於停止狀態。
3.如權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述安全監控系統還包括: 多個圖像採集設備，分別設置在過山車的每一個座位上，用於實時採集對應座位上乘客的狀態圖像。
4.如權利要求2所述的方法，其特徵在於: 所述無線通信接口為WiFi無線通信接口或ZigBee無線通信接口。
5.如權利要求2所述的方法，其特徵在於: 所述電動機為直線感應電動機、水壓動力輪或摩擦輪中的一種。
6.如權利要求2所述的方法，其特徵在於: 所述過山車為螺旋過山車、扭轉過山車、翻轉過山車、懸掛搖擺過山車中的一種。
【文檔編號】B61B12/06GK104474715SQ201410711965
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月27日 優先權日:2014年11月27日
【發明者】不公告發明人 申請人:無錫北鬥星通信息科技有限公司