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JP4404405B2 - Voice control device for work equipment - Google Patents

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JP4404405B2
JP4404405B2 JP16916399A JP16916399A JP4404405B2 JP 4404405 B2 JP4404405 B2 JP 4404405B2 JP 16916399 A JP16916399 A JP 16916399A JP 16916399 A JP16916399 A JP 16916399A JP 4404405 B2 JP4404405 B2 JP 4404405B2
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Japan
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voice
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信 辻
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Tadano Ltd
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    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278Hydraulic circuits
    • E02F9/2282Systems using center bypass type changeover valves
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
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    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
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  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、操作者が発声した音声を音声認識して作業機を遠隔操作するよう構成した作業機のボイスコントロール装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
クレーン等の作業機を遠隔操作する遠隔操作装置として、操作者が発声した音声から作業機の各操作機器に対応した操作指令語を認識して、その認識結果に基づき対応する操作機器を遠隔操作するよう構成したボイスコントロール装置がある。
【0003】
従来から用いられているボイスコントロール装置は、図3に示す如く、操作者のヘルメット等に取付けられヘッドホンマイク2(音声マイク2aとヘッドホン2bとで構成されている)と送受信器3とで構成された携帯式操作装置1と、作業機本体側に取付けられ前記携帯式操作装置1の送受信器3との間で音声信号を送受信する送受信器4、当該送受信器4で受信した音声マイク2aからの音声信号を受けて当該音声信号を予め操作者本人の音声で登録されている各操作機器(例えば、ウインチ装置や旋回装置等)に対応した操作指令語群の音声データ(例えば、ウインチ巻上げ操作用の「フックアゲ」、巻下げ操作用の「フックサゲ」、旋回装置右旋回操作用の「ミギセンカイ」、左旋回操作用の「ヒダリセンカイ」等)と比較し、最も相違度が低い操作指令語を認識結果として出力する音声認識手段5、当該音声認識手段5の認識結果を受けて対応する操作機器を駆動制御する弁装置6に弁切換信号を出力するコントローラ7、及び前記音声認識手段5からの認識結果を受けて認識結果に対応したアンサーバック音声を合成して前記送受信器4,3を介して前記ヘッドホンマイク2のヘッドホン2bに出力する音声合成手段8とで構成されている。
【0004】
このように構成されたボイスコントロール装置は、次の如き手順で作業機を遠隔操作するようになっている。すなわち、例えば作業機のウインチ装置を通常速度で巻上げ操作する場合には、まず操作者が音声マイク2aに向かってウインチ装置の巻上げ操作指令語である「フックアゲ」と発声する。この操作指令音声は、音声マイク2aで集音されて音声信号となり送受信器3から送受信器4に送信されて音声認識手段5に入力される。音声認識手段5では、入力された音声信号を予め操作者本人の音声で登録されている各操作機器に対応した操作指令語群の音声データ(例えば、「フックアゲ」、「フックサゲ」、「ミギセンカイ」、「ヒダリセンカイ」等)と比較し、最も相違度が低い操作指令語(この場合は、巻上げ操作指令語の「フックアゲ」)を認識候補として、音声合成手段8に出力する。音声合成手段8は、音声認識手段5からの認識結果を受けて「フックアゲ」のアンサーバック音声を音声合成し、送受信器4,3を介してヘッドホンマイク2のヘッドホン2bから操作者にアンサーバックする。
【0005】
アンサーバックを受けた操作者は、音声認識手段5の認識結果(アンサーバックの「フックアゲ」の音声)と操作指令が一致しているか否かを確認し、一致している場合には確認語の「イエス」を発声し、間違っている場合には否認語の「ノウ」を発声する。この場合は、音声認識手段5の認識結果と操作指令が一致しているため「イエス」と発声する。この確認音声は、音声マイク2aで集音されて音声認識手段5に入力され、音声認識手段5で予め登録されている確認・否認語群の音声データと比較される。音声認識手段5が確認語の「イエス」であると認識した場合には、認識候補の「フックアゲ」が確認されたと判断して認識結果を確定する。一方、否認語の「ノウ」であると認識した場合には、認識候補の「フックアゲ」が誤認識であると判断して認識結果をクリアし、音声入力の待機状態となる。
【0006】
次に操作者は、通常速度での駆動指令語である「スタート」と発声する。この駆動指令音声は、前述した操作指令音声と同様に音声マイク2aで集音されて音声認識手段5に入力され、音声認識手段5で予め登録されている駆動指令語群の音声データと比較される。音声認識手段5が通常速度での駆動指令語の「スタート」であると認識した場合には、「スタート」を認識候補として音声合成手段8に出力する。音声合成手段8は、前記と同様に「スタート」のアンサーバック音声を音声合成し、操作者にアンサーバックする。アンサーバックを受けた操作者が確認語の「イエス」と発声すれば、これを受けた音声認識手段5は確認語であると認識して通常速度での駆動指令を確定する。なお、駆動指令語には、通常速度での駆動指令語「スタート」の他に、微速での駆動指令語「ビソク・スタート」、寸動(駆動と停止を繰返して駆動する方法)での駆動指令語「チョイ」等があり、これら駆動指令語も上記と同様な手順によって音声認識され確定されるようになっている。
【0007】
次に、操作指令と駆動指令が確定した音声認識手段5は、両認識結果をコントローラ7に出力するようになっている。音声認識手段5からの認識結果(この場合は、「通常速度」での「巻上げ操作」)を受取ったコントローラ7は、ウインチ装置を巻上げ方向に駆動する弁装置6に通常速度に対応した弁切換信号を出力して、ウインチ装置を通常速度で巻上げ駆動するようになっている。なお、駆動指令が「微速」の場合には、切換量を制限した弁切換信号を出力し、「寸動」の場合には短時間だけ弁切換信号を出力して、ウインチ装置を低速で巻上げ駆動するようになっている。
【0008】
このように、ボイスコントロール装置は、操作者が発声した音声で作業機を遠隔操作することができ、両手を使って操作者自身が玉掛け作業を行う必要のあるクレーン等の遠隔操作装置として、音声認識装置の低価格化、認識精度の向上等に伴い広く用いられるようになっている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のボイスコントロール装置は、認識精度が向上したとは言え騒音の激しい環境下等では音声認識手段が誤認識し操作者が意図しない動きをする恐れがあった。このため、認識結果の確定作業、すなわち認識結果を声音で操作者にアンサーバックし、アンサーバックを受けた操作者が認識結果を確認して発声した確認音声を再度音声認識手段で音声認識して確定する確定作業を行うようになっていた。この確定作業は、音声を介して行われるため、煩雑で時間がかかり操作性が悪いという問題があった。
【0010】
本願発明は、上記した従来の問題点に鑑み、認識結果の確定作業を音声を介することなく行い、操作性を向上させた作業機のボイスコントロール装置を提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、上記課題を解決するための手段として次の構成を有している。本願請求項1の発明は、携帯式操作装置に設けられた音声マイクと、当該音声マイクが集音した操作者の音声から作業機の各操作機器に対応した操作指令語を認識してその認識結果を確定した後に出力する音声認識手段、作業機の各操作機器を駆動制御する弁装置、及び前記音声認識手段からの認識結果を受けて対応する弁装置に弁切換信号を出力するコントローラとで構成した作業機のボイスコントロール装置を対象にしている。
【0012】
そして、本願発明のボイスコントロール装置は、携帯式操作装置に文字情報を表示する表示部が設けられており、当該表示部に音声認識手段が認識した認識結果を文字表示可能に構成している。このため、操作者は、携帯式操作装置の表示部を見ることで視覚的に音声認識手段の認識結果を確認することが可能となるのである。
【0013】
また、携帯式操作装置には手動操作式の確定指令手段が設けられており、確定指令手段が作業機の駆動速度を指令する駆動速度指令信号を出力可能に構成されている。そして、音声認識手段は前記表示部に認識結果を表示した後に当該確定指令手段から駆動速度指令信号が入力された時に、認識結果を確定し、確定した認識結果と共に駆動速度指令信号をコントローラに出力するよう構成している。このため、操作者は表示部に表示された認識結果を確認した上で、確定指令手段を駆動したい速度に対応した量だけ手動操作すれば、音声認識手段が当該確定指令手段からの駆動速度指令信号を受けて認識結果を確定し、確定した認識結果と共に駆動速度指令信号をコントローラに出力するので、これを受けたコントローラは認識結果に対応した弁装置に駆動速度指令信号に対応した弁切換信号を出力して作業機を遠隔操作するのである。従って、認識結果の確定と同時に駆動速度の指令を行うことができ、迅速な操作が可能となり操作性が向上するのである。
【0014】
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図1及び図2を参照して、本発明の好適な実施形態を説明する。11は、携帯式操作装置であり、携帯電話の如く片手で操作可能な小型・軽量の筐体11aで構成されている。当該携帯式操作装置11には、筐体11a上部に操作者の操作指令音声を集音する音声マイク12と、文字情報を表示可能な液晶表示器13、電源スイッチ14、ホーンスイッチ15、表示切換スイッチ16、及び駆動速度指令信号を出力する手動操作式のアクセルダイヤル17が夫々取付けられている。
【0016】
また、筐体11a内には送受信器18が取付けられており、作業機本体側の送受信器1 9との間で後述する音声信号、駆動速度指令信号及び前記液晶表示器13への表示信号等を夫々送受信するようになっている。
【0017】
前記音声マイク12で集音された操作者の操作指令音声は、送受信器18から作業機本体側の送受信器19に送信されて音声認識手段20に入力されるようになっている。当該音声認識手段20では、従来例で説明した如く、入力された操作者の操作指令音声を予め操作者本人の声で登録されている操作指令語群の音声データと比較して、最も相違度が低い操作指令語を認識結果(認識候補)として出力する特定話者認識方式を用いて音声認識を行うようになっている。なお、音声認識手段の認識方法は、上記特定話者認識方式の他に、操作者本人の音声データを予め登録せずに不特定多数の人の音声を認識する不特定話者認識方式を採用することも可能である。また、操作者の音声を集音する方法として、操作者が発声した空中伝播音(音声)を直接集音する音声マイクを用いる他に、操作者の発声により頭骨を伝播する振動を検出する骨導音マイクを用いることも可能である。後者の場合には、騒音の激しい現場等においても騒音に影響されずに操作者の音声を集音することができ、高い認識率を確保できるという特徴がある。
【0018】
また、音声認識手段20は、前記操作指令語の他に、作業機を微速駆動させる微速駆動モードの指令語「ビソク」や、当該微速駆動モードの指令解除語「ビソク・カイジョ」、作業機が所定高さ範囲外で駆動されるのを規制する高さ制限モードの指令語「タカサセイゲン」、当該高さ制限モードの指令解除語「タカサセイゲン・カイジョ」、作業機が所定作業半径外で駆動されるのを規制する作業半径制限モードの指令語「ハンケイセイゲン」、当該作業半径制限モードの指令解除語「ハンケイセイゲン・カイジョ」等の各作業モード指令語も認識可能に構成されている。また、音声認識手段20は、認識結果が誤っていた場合に認識候補の指令語をクリアして音声認識待機状態に戻るよう指令する否認語「クリア」も認識可能に構成されている。
【0019】
液晶表示器13には、図1に示す如く前記音声認識手段20が認識した認識結果(例えば、「フックアゲ」に対応した「フック上げ」、「フックサゲ」に対応した「フック下げ」等)を表示する認識結果表示部13aが設けられている。当該認識結果表示部13aは、前記音声認識手段20が認識した認識結果を送受信器19,18を介して受取り、当該表示部13aに文字情報として表示するよう構成されている。また、液晶表示器13には、認識結果表示部13aの他に、バッテリの残り容量を表示するバッテリ表示部13b、電波の強度を表示する電波強度表示部13c、後述する稼動情報演算手段23が演算した作業機の負荷率や定格荷重等の稼働関連情報を表示する稼働関連情報表示部13d、及び微速駆動モードを表示する微速モード表示部13eが設けられている。これら表示部のうち稼動関連情報表示部13dは、作業機が無負荷状態の時に稼動情報演算手段23が演算した定格荷重を表示(図2a図示)し、負荷状態の時には負荷率を表示(図1図示)するよう自動切換表示可能に構成されている。また、当該稼動関連情報表示部13dへの表示は、前記自動切換表示の他に、表示切換スイッチ16を手動操作して表示情報を切換え可能に構成されている。表示切換スイッチ16による表示切換えは、本実施形態では、負荷率を前記認識結果表示部13aに表示し定格荷重を稼動関連情報表示部13dに表示する形態(図2b図示)や、実荷重を認識結果表示部13aに表示し定格荷重を稼動関連情報表示部13dに表示する形態(図2c図示)に切換可能に構成されている。なお、当該表示切換スイッチ16による表示切換えは、音声認識を用いて表示を切換えるよう構成してもよい。また、稼動関連情報表示部13dには、高さ制限モード及び作業半径制限モードが設定された場合に夫々のモードが表示(図2d図示)されるようになっている。なお、液晶表示器13の認識結果表示部13aが、本願請求項1における表示部を構成している。
【0020】
アクセルダイヤル17は、ポテンショメータ(図示せず)に連結されており、操作リング17aを右側に操作すれば駆動速度指令信号が次第に増大し、左側に操作すれば次第に減少するように構成されている。当該アクセルダイヤル17からの駆動速度指令信号は、A/D変換された後に送受信器18,19を介して音声認識手段20に入力されている。音声認識手段20では、当該駆動速度指令信号を音声認識結果を確定する確定指令信号として使用し、認識候補の音声認識結果を確定するようになっている。そして、音声認識手段20は、確定した認識結果と共に駆動速度指令信号をコントローラ21に出力するようになっている。なお、当該アクセルダイヤル17は、本実施形態ではポテンショメータを用いてアナログ信号の駆動速度指令信号を出力するよう構成しているが、ジョグダイヤル等を用いて直接デジタル信号の駆動速度指令信号を出力するよう構成してもよい。
【0021】
なお、当該アクセルダイヤル17は、本実施形態では連続信号としての駆動速度指令信号を出力するよう構成しているが、押ボタンスイッチ等を用いてオン・オフ信号としての確定指令信号のみを出力するよう構成してもよい(請求項1に対応した実施形態)。また、その場合には、音声認識を用いて作業機の駆動速度を指令するよう構成すればよい。なお、当該アクセルダイヤル17が、本願請求項1における手動操作式の確定指令手段を構成している。
【0022】
21は、コントローラであり、従来のコントローラと同様に、音声認識手段20からの音声認識結果と駆動速度指令信号を受けて、音声認識結果に対応した弁装置22に駆動速度指令信号に対応した弁切換信号を出力して、作業機のアクチュエータ27・・を駆動するよう構成している。
【0023】
23は、稼働情報演算手段であり、作業機に取付けられた負荷検出器24やブーム角検出器25、ブーム長検出器26等からの検出値を受取り、作業機の稼働関連情報である負荷率や定格荷重、実荷重等を演算し、作業機が過負荷状態とならないよう常時監視すると共に、その演算結果を送受信器19,18を介して前記液晶表示器13の稼働情報表示部13dに出力して、当該表示部13dに稼働情報を表示するようになっている。
【0024】
本発明における作業機のボイスコントロール装置は、次の如き手順で作業機を遠隔操作するようになっている。すなわち、例えば作業機のウインチ装置を巻上げ操作するには、まず操作者が携帯式操作装置11の音声マイク12に向かってウインチ装置の巻上げ操作指令語である「フックアゲ」と発声する。この操作指令音声は、音声マイク12で集音されて送受信器18,19を介して音声認識手段20に入力される。当該音声認識手段20では、入力された音声信号を予め操作者本人の音声で登録されている各操作機器に対応した操作指令語群の音声データ(例えば、ウインチ巻上げ操作用の「フックアゲ」、巻下げ操作用の「フックサゲ」、右旋回操作用の「ミギセンカイ」、左旋回操作用の「ヒダリセンカイ」等)と比較し、最も相違度が低い操作指令語(この場合は、巻上げ操作指令語の「フックアゲ」)を認識候補とし、送受信器19,18を介して携帯式操作装置11の液晶表示器13に出力する。これを受けた液晶表示器13は、認識結果表示部13aに認識候補の「フック上げ」の文字を表示する。
【0025】
次に、操作者は認識結果表示部13aに表示された認識結果「フック上げ」が、操作指令と一致しているか否かを確認し、一致していた場合には音声認識が正確に行われたとして、駆動速度に対応した操作量だけアクセルダイヤル17を操作する。これにより、アクセルダイヤル17から駆動速度指令信号が出力され、当該指令信号は送受信器18,19を介して音声認識手段20に入力される。この駆動速度指令信号を受けた音声認識手段20は、認識候補の「フックアゲ」を確定して、確定した操作指令信号「ウインチ装置の巻上げ操作」と共に、前記アクセルダイヤル17からの駆動速度指令信号をコントローラ21に出力する。これを受けたコントローラ21は、ウインチ装置を巻上げ駆動する弁装置22に駆動速度指令信号に対応した弁切換信号を出力して、当該弁装置22を切換えウインチ装置駆動用アクチュエータ27を巻上げ駆動するようになっている。
【0026】
一方、液晶表示器13の認識結果表示部13aに表示された表示内容と操作指令が一致していなかった場合には、操作者は否認語の「クリア」を発声すればよい。否認語の「クリア」は、音声認識手段20に入力され、当該音声認識手段20で否認語であると認識された場合には、認識候補の「フックアゲ」が誤認識であると判断して当該認識候補をクリアし、新しい操作指令音声の入力を受付ける音声認識待機状態に戻るようになっている。
【0027】
なお、ウインチ装置の巻下げ操作や、他の操作機器(例えば、旋回装置の左旋回及び右旋回等)も、上記と同様の手順で遠隔操作可能となっている。
【0028】
また、操作者は、操作中に稼働情報表示部13dに表示された作業機の稼働関連情報を確認しつつ作業機を遠隔操作することができ、作業機の転倒等を未然に防止することができるようになっている。また、表示切換スイッチ16を操作することで必要とする稼働関連情報を表示させることができるようになっている。
【0029】
【発明の効果】
本願発明の作業機のボイスコントロール装置は、音声認識手段の認識結果を表示部に文字表示し、操作者は表示部に表示された認識結果を確認した上で、確定指令手段を駆動したい速度に対応した量だけ手動操作すれば、音声認識手段が当該確定指令手段からの駆動速度指令信号を受けて認識結果を確定し、確定した認識結果と共に駆動速度指令信号をコントローラに出力するので、これを受けたコントローラは認識結果に対応した弁装置に駆動速度指令信号に対応した弁切換信号を出力して作業機を遠隔操作するのである。従って、認識結果の確定と同時に駆動速度の指令を行うことができ、迅速な操作が可能となり操作性が向上するのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の作業機のボイスコントロール装置の説明図である。
【図2】本発明の携帯式操作装置の液晶表示器13の表示説明図であり、(a)は無負荷で「フック下げ」を認識した状態、 (b)は負荷率と定格荷重を表示した状態、(c)は実荷重と定格荷重を表示した状態、(d)は高さ制限モードと作業半径制限モードを同時に設定した状態の表示例である。
【図3】従来の作業機のボイスコントロール装置の説明図である。
【符号の説明】
11;携帯式操作装置、11a;筐体、12;音声マイク、13;液晶表示器(表示部)、13a;認識結果表示部、13b;バッテリ表示部、13c;電波強度表示部、13d;稼働情報表示部、13e;微速モード表示部、14;電源スイッチ、15;ホーンスイッチ、16;表示切換スイッチ、17;アクセルダイヤル(確定指令手段)、18,19;送受信器、20;音声認識手段、23;稼働情報演算手段、21;コントローラ、22;弁装置、24;負荷検出器、25;ブーム角検出器、26;ブーム長検出器、
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a voice control device for a work machine configured to recognize a voice uttered by an operator and remotely control the work machine.
[0002]
[Prior art]
As a remote operation device that remotely operates a work machine such as a crane, the operation command word corresponding to each operation device of the work machine is recognized from the voice uttered by the operator, and the corresponding operation device is remotely operated based on the recognition result. There is a voice control device configured to do this.
[0003]
As shown in FIG. 3, a conventional voice control device is attached to an operator's helmet or the like, and includes a headphone microphone 2 (consisting of a voice microphone 2a and a headphone 2b) and a transceiver 3. A transmitter / receiver 4 that transmits / receives audio signals between the portable operating device 1 and the transmitter / receiver 3 of the portable operating device 1 attached to the work machine body side, and an audio microphone 2a received by the transmitter / receiver 4. Voice data (for example, for winch hoisting operation) corresponding to each operation device (for example, winch device, swivel device, etc.) that has received the audio signal and has been registered in advance by the operator's own voice. Compared to “Hook Age”, “Hook Sage” for lowering operation, “Migashi Senkai” for turning right operation of swiveling device, “Hidari Senkai” for left turning operation, etc.) A voice recognition means 5 for outputting an operation command word as a recognition result, a controller 7 for outputting a valve switching signal to a valve device 6 for driving and controlling a corresponding operating device in response to the recognition result of the voice recognition means 5, and the voice A voice synthesizing unit 8 that receives the recognition result from the recognition unit 5 and synthesizes an answer-back voice corresponding to the recognition result and outputs it to the headphones 2b of the headphone microphone 2 via the transceivers 4 and 3; Yes.
[0004]
The voice control device configured as described above is configured to remotely operate the work machine in the following procedure. That is, for example, when the winch device of the work implement is operated to be wound at a normal speed, the operator first utters “hook age”, which is a winch device winding operation command word, toward the voice microphone 2a. The operation command voice is collected by the voice microphone 2 a to become a voice signal, transmitted from the transceiver 3 to the transceiver 4 and input to the voice recognition means 5. In the voice recognition means 5, the voice data of the operation command word group corresponding to each operation device registered in advance by the operator's own voice (for example, “Hook Age”, “Hook Sage”, “Migi Senkai”) The operation command word having the lowest degree of difference (in this case, “hook age” of the hoist operation command word) is output to the speech synthesizer 8 as a recognition candidate. The voice synthesizing means 8 receives the recognition result from the voice recognition means 5, synthesizes the answer-back voice of “hook age”, and answers the operator from the headphones 2 b of the headphone microphone 2 via the transceivers 4 and 3. .
[0005]
The operator who has received the answer back checks whether or not the recognition result of the voice recognition means 5 (the answer back “hook age” voice) matches the operation command. Say “yes” and, if wrong, say the disapproval word “no”. In this case, “Yes” is uttered because the recognition result of the voice recognition means 5 matches the operation command. The confirmation voice is collected by the voice microphone 2a and input to the voice recognition means 5, and is compared with the voice data of the confirmation / denial word group registered in advance by the voice recognition means 5. When the voice recognition means 5 recognizes that the confirmation word is “yes”, it is determined that the recognition candidate “hook age” has been confirmed, and the recognition result is determined. On the other hand, if it is recognized that the disapproval word is “NOW”, the recognition candidate “Hook Age” is determined to be misrecognized, the recognition result is cleared, and a voice input standby state is entered.
[0006]
Next, the operator utters “start” which is a drive command word at a normal speed. This drive command voice is collected by the voice microphone 2a and input to the voice recognition means 5 in the same manner as the operation command voice described above, and is compared with the voice data of the drive command word group registered in advance by the voice recognition means 5. The When the speech recognition unit 5 recognizes that the drive command word “start” at the normal speed is recognized, “start” is output to the speech synthesis unit 8 as a recognition candidate. The voice synthesizer 8 synthesizes a “start” answer-back voice in the same manner as described above, and answers the operator. When the operator who has received the answer back utters “Yes” as the confirmation word, the voice recognition means 5 that has received the confirmation recognizes it as the confirmation word and determines the drive command at the normal speed. The drive command word includes a drive command word “start” at normal speed, a drive command word “bisoku start” at slow speed, and driving by inching (a method of driving by repeatedly driving and stopping). There is a command word “choi” or the like, and these drive command words are also recognized and confirmed by the same procedure as described above.
[0007]
Next, the voice recognition means 5 in which the operation command and the drive command are determined is configured to output both recognition results to the controller 7. Receiving the recognition result from the voice recognition means 5 (in this case, “winding operation” at “normal speed”), the controller 7 switches the valve device 6 that drives the winch device in the winding direction to switch the valve corresponding to the normal speed. A signal is output to drive the winch device at a normal speed. When the drive command is “slow speed”, a valve switching signal with a limited switching amount is output, and when it is “inching”, a valve switching signal is output for a short time, and the winch device is wound at a low speed. It comes to drive.
[0008]
In this way, the voice control device can remotely operate the work machine with the voice uttered by the operator, and the voice control device can be used as a remote control device for a crane or the like that requires the operator to perform the sling work with both hands. Widely used as the price of recognition devices is reduced and recognition accuracy is improved.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional voice control device, although the recognition accuracy is improved, the voice recognition means may misrecognize in a noisy environment or the like, and the operator may move unintentionally. For this reason, the recognition result is confirmed, that is, the operator recognizes the recognition result with a voice sound, and the operator who has received the answer back confirms the recognition result and utters the confirmation voice again by the voice recognition means. It was supposed to do the finalizing work to finalize. Since this confirmation work is performed via voice, there is a problem that it is complicated, time consuming and poor in operability.
[0010]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a voice control device for a working machine that improves the operability by performing a recognition result determination operation without using voice.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has the following configuration as means for solving the above problems. According to the first aspect of the present invention, an operation command word corresponding to each operation device of the work implement is recognized from the voice microphone provided in the portable operation device and the voice of the operator collected by the voice microphone and recognized. A voice recognition means that outputs after confirming the result, a valve device that drives and controls each operating device of the work machine, and a controller that receives a recognition result from the voice recognition means and outputs a valve switching signal to the corresponding valve device. It is intended for the voice control device of the constructed work machine.
[0012]
The voice control device according to the present invention is provided with a display unit for displaying character information on the portable operation device, and the display unit recognizes the recognition result recognized by the voice recognition means. For this reason, the operator can visually confirm the recognition result of the voice recognition means by looking at the display unit of the portable operation device.
[0013]
Further, the portable operating device is provided with a manual operation type confirmation command means, and the confirmation command means is configured to output a drive speed command signal for commanding the drive speed of the work implement. The voice recognition means confirms the recognition result when the recognition speed is inputted from the confirmation command means after displaying the recognition result on the display section, and outputs the drive speed command signal together with the confirmed recognition result to the controller. It is configured to do. For this reason, if the operator manually confirms the recognition result displayed on the display unit and performs manual operation by an amount corresponding to the speed at which the confirmation command unit is desired to be driven, the voice recognition unit performs a driving speed command from the confirmation command unit. When the signal is received, the recognition result is confirmed, and a driving speed command signal is output to the controller together with the confirmed recognition result. Therefore, the controller that receives this signal outputs a valve switching signal corresponding to the driving speed command signal to the valve device corresponding to the recognition result. To remotely control the work machine. Accordingly, the driving speed can be commanded at the same time as the recognition result is confirmed, so that a quick operation is possible and the operability is improved.
[0014]
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. Reference numeral 11 denotes a portable operating device, which is composed of a small and lightweight casing 11a that can be operated with one hand like a mobile phone. The portable operating device 11 includes a voice microphone 12 that collects an operation command voice of an operator on an upper portion of a casing 11a, a liquid crystal display 13 that can display character information, a power switch 14, a horn switch 15, and a display switch. A switch 16 and a manually operated accelerator dial 17 for outputting a drive speed command signal are respectively attached.
[0016]
In addition, a transmitter / receiver 18 is attached in the housing 11a, and an audio signal, a drive speed command signal, a display signal to the liquid crystal display 13, and the like described later with the transmitter / receiver 19 on the work machine main body side, etc. Are sent and received respectively.
[0017]
The operation command voice of the operator collected by the voice microphone 12 is transmitted from the transmitter / receiver 18 to the transmitter / receiver 19 on the work machine main body side and input to the voice recognition means 20. In the voice recognition means 20, as described in the conventional example, the input operation command voice of the operator is compared with the voice data of the operation command word group registered in advance by the voice of the operator himself, and the degree of difference is the highest. Speech recognition is performed using a specific speaker recognition method that outputs operation command words having low values as recognition results (recognition candidates). In addition to the above specific speaker recognition method, the speech recognition means recognizes an unspecified speaker recognition method that recognizes the speech of an unspecified number of people without registering the operator's own voice data in advance. It is also possible to do. Further, as a method for collecting the voice of the operator, in addition to using a voice microphone that directly collects the aerial propagation sound (voice) uttered by the operator, a bone that detects vibration propagating through the skull by the voice of the operator is used. It is also possible to use a sound conducting microphone. In the latter case, the operator's voice can be collected without being affected by noise even in a site where noise is intense, and a high recognition rate can be secured.
[0018]
In addition to the operation command word, the voice recognition means 20 includes a command word “Bisoku” in the slow drive mode for driving the work machine at a slow speed, a command release word “Bisoku Kaijo” in the slow drive mode, Height limit mode command word “Takasaseigen” that restricts driving outside the specified height range, height limit mode command release word “Takasaseigen Kaijo”, and work equipment is driven outside the specified work radius Each of the work mode command words such as the command word “HANKEI SEIGEN” in the work radius restriction mode for restricting the above and the command release word “HANKEI SEIGEN KAJIO” in the work radius restriction mode are configured to be recognizable. Further, the voice recognition means 20 is configured to be able to recognize a disapproval word “clear” which instructs to clear the recognition candidate command word and return to the voice recognition standby state when the recognition result is incorrect.
[0019]
As shown in FIG. 1, the liquid crystal display 13 displays the recognition results recognized by the voice recognition means 20 (for example, “hook up” corresponding to “hook age”, “hook lowering” corresponding to “hook hook”), etc. A recognition result display unit 13a is provided. The recognition result display unit 13a is configured to receive the recognition result recognized by the voice recognition means 20 via the transceivers 19 and 18 and display it as character information on the display unit 13a. In addition to the recognition result display unit 13a, the liquid crystal display 13 includes a battery display unit 13b that displays the remaining capacity of the battery, a radio wave intensity display unit 13c that displays the intensity of the radio wave, and an operation information calculation unit 23 that will be described later. An operation-related information display unit 13d that displays operation-related information such as the calculated load factor and rated load of the work implement, and a slow-speed mode display unit 13e that displays the slow-speed drive mode are provided. Of these displays, the operation-related information display unit 13d displays the rated load calculated by the operation information calculation means 23 when the work machine is in the no-load state (shown in FIG. 2a), and displays the load factor when in the load state (see FIG. 2). 1), automatic switching display is possible. In addition to the automatic switching display, the display on the operation-related information display unit 13d is configured such that display information can be switched by manually operating the display switching switch 16. In this embodiment, the display changeover by the display changeover switch 16 is a form in which the load factor is displayed on the recognition result display section 13a and the rated load is displayed on the operation related information display section 13d (shown in FIG. 2b), or the actual load is recognized. It is configured to be switchable to a form (shown in FIG. 2c) which is displayed on the result display unit 13a and the rated load is displayed on the operation related information display unit 13d. The display switching by the display switch 16 may be configured to switch the display using voice recognition. Further, when the height restriction mode and the work radius restriction mode are set, the operation related information display unit 13d displays each mode (shown in FIG. 2d). The recognition result display unit 13a of the liquid crystal display 13 constitutes a display unit in claim 1 of the present application.
[0020]
The accelerator dial 17 is connected to a potentiometer (not shown), and is configured such that the drive speed command signal gradually increases when the operation ring 17a is operated to the right side and gradually decreases when the operation ring 17a is operated to the left side. The driving speed command signal from the accelerator dial 17 is A / D converted and then input to the voice recognition means 20 via the transceivers 18 and 19. The speech recognition means 20 uses the drive speed command signal as a confirmation command signal for confirming the speech recognition result, and confirms the speech recognition result of the recognition candidate. The voice recognition means 20 outputs a drive speed command signal to the controller 21 together with the confirmed recognition result. In this embodiment, the accelerator dial 17 is configured to output a driving speed command signal of an analog signal using a potentiometer, but directly outputs a driving speed command signal of a digital signal using a jog dial or the like. It may be configured.
[0021]
The accelerator dial 17 is configured to output a drive speed command signal as a continuous signal in this embodiment, but outputs only a confirmation command signal as an on / off signal using a pushbutton switch or the like. (Embodiment corresponding to claim 1). In that case, it may be configured to instruct the driving speed of the work machine using voice recognition. The accelerator dial 17 constitutes a manual operation type confirmation command means in claim 1 of the present application.
[0022]
Reference numeral 21 denotes a controller, which receives a voice recognition result and a driving speed command signal from the voice recognition means 20 and applies a valve corresponding to the driving speed command signal to the valve device 22 corresponding to the voice recognition result, as in the conventional controller. A switching signal is output to drive the actuator 27 of the work machine.
[0023]
23 is an operation information calculation means that receives the detection values from the load detector 24, the boom angle detector 25, the boom length detector 26, and the like attached to the work implement, and is a load factor that is operation related information of the work implement. It calculates the load, the rated load, the actual load, etc., and constantly monitors the work implement to prevent it from being overloaded, and outputs the calculation result to the operation information display section 13d of the liquid crystal display 13 via the transceivers 19 and 18. Thus, the operation information is displayed on the display unit 13d.
[0024]
The voice control device for a work machine according to the present invention is configured to remotely operate the work machine in the following procedure. That is, for example, in order to perform the hoisting operation of the winch device of the working machine, first, the operator speaks “hook age”, which is a hoisting operation command word of the winch device, toward the voice microphone 12 of the portable operating device 11. The operation command voice is collected by the voice microphone 12 and input to the voice recognition means 20 via the transceivers 18 and 19. In the voice recognition means 20, the voice data of the operation command word group corresponding to each operation device registered in advance by the operator's own voice (eg, “hook age” for winding winch, The operation command word (in this case, the hoisting operation command word) with the lowest degree of difference compared to “hook sage” for lowering operation, “Migakusenkai” for right turning operation, “hidarisenkai” for left turning operation, etc.) “Hook Age”) is used as a recognition candidate, and is output to the liquid crystal display 13 of the portable operating device 11 via the transceivers 19 and 18. Receiving this, the liquid crystal display 13 displays the recognition candidate “hook up” characters on the recognition result display unit 13a.
[0025]
Next, the operator checks whether or not the recognition result “hook raising” displayed on the recognition result display unit 13a matches the operation command. If they match, the voice recognition is accurately performed. The accelerator dial 17 is operated by an operation amount corresponding to the driving speed. As a result, a driving speed command signal is output from the accelerator dial 17, and the command signal is input to the voice recognition means 20 via the transceivers 18 and 19. Upon receiving this drive speed command signal, the voice recognition means 20 determines the recognition candidate “hook age” and outputs the drive speed command signal from the accelerator dial 17 together with the determined operation command signal “winding operation of the winch device”. Output to the controller 21. In response to this, the controller 21 outputs a valve switching signal corresponding to the drive speed command signal to the valve device 22 that drives the winch device to wind up, so that the valve device 22 is driven to wind up and drive the actuator 27 for driving the winch device. It has become.
[0026]
On the other hand, if the display content displayed on the recognition result display unit 13a of the liquid crystal display 13 does not match the operation command, the operator may say “clear” of the disapproval word. “Clear” of the repudiation word is input to the voice recognition means 20, and when the voice recognition means 20 recognizes it as a repudiation word, the recognition candidate “hook age” is determined to be erroneous recognition and The recognition candidate is cleared, and the voice recognition standby state for accepting the input of a new operation command voice is returned.
[0027]
In addition, the lowering operation of the winch device and other operation devices (for example, the left turn and the right turn of the turning device) can be remotely operated in the same procedure as described above.
[0028]
In addition, the operator can remotely control the work implement while confirming the operation related information of the work implement displayed on the operation information display unit 13d during the operation, and can prevent the work implement from being overturned. It can be done. Further, by operating the display changeover switch 16, necessary operation related information can be displayed.
[0029]
【The invention's effect】
The voice control device of the working machine of the present invention displays the recognition result of the voice recognition means on the display unit, and the operator confirms the recognition result displayed on the display unit and then drives the confirmation command unit at a desired speed. If the corresponding amount is manually operated, the voice recognition means receives the drive speed command signal from the confirmation command means and confirms the recognition result, and outputs the drive speed command signal to the controller together with the confirmed recognition result. The received controller outputs a valve switching signal corresponding to the drive speed command signal to the valve device corresponding to the recognition result to remotely operate the work machine. Accordingly, the driving speed can be commanded at the same time as the recognition result is confirmed, so that a quick operation is possible and the operability is improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a voice control device of a working machine according to the present invention.
FIG. 2 is a display explanatory diagram of the liquid crystal display 13 of the portable operating device of the present invention, where (a) shows a state where “hook down” is recognized without load, and (b) shows a load factor and a rated load. (C) is a display example in which the actual load and the rated load are displayed, and (d) is a display example in a state in which the height restriction mode and the working radius restriction mode are set simultaneously.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a voice control device of a conventional working machine.
[Explanation of symbols]
11; portable operation device, 11a; housing, 12; voice microphone, 13; liquid crystal display (display unit), 13a; recognition result display unit, 13b; battery display unit, 13c; radio wave intensity display unit, 13d; Information display section, 13e; Slow mode display section, 14; Power switch, 15; Horn switch, 16; Display switch, 17; Accel dial (determination command means), 18, 19; Transceiver, 20; Voice recognition means, 23; Operation information calculation means, 21; Controller, 22; Valve device, 24; Load detector, 25; Boom angle detector, 26; Boom length detector,

Claims (1)

携帯式操作装置に設けられた音声マイクと、当該音声マイクが集音した操作者の音声から作業機の各操作機器に対応した操作指令語を認識してその認識結果を確定した後に出力する音声認識手段、作業機の各操作機器を駆動制御する弁装置、及び前記音声認識手段からの認識結果を受けて対応する弁装置に弁切換信号を出力するコントローラとで構成した作業機のボイスコントロール装置において、
前記携帯式操作装置に文字情報を表示する表示部と手動操作式の確定指令手段とを設け、当該確定指令手段は作業機の駆動速度を指令する駆動速度指令信号を出力可能に構成し、前記音声認識手段が認識した認識結果を当該表示部に文字表示すると共に、前記音声認識手段は表示部への認識結果表示後の前記確定指令手段からの指令信号を受けて認識結果を確定し、確定した認識結果と共に駆動速度指令信号をコントローラに出力するよう構成したことを特徴とする作業機のボイスコントロール装置。
A voice microphone provided in the portable operating device and a voice to be output after recognizing an operation command word corresponding to each operating device of the work implement from a voice of an operator collected by the voice microphone and determining the recognition result A voice control device for a work machine comprising a recognition means, a valve device for driving and controlling each operating device of the work machine, and a controller that receives a recognition result from the voice recognition means and outputs a valve switching signal to the corresponding valve device In
The portable operation device is provided with a display unit for displaying character information and a manual operation type confirmation command means, and the confirmation command means is configured to output a drive speed command signal for commanding the drive speed of the work implement, The recognition result recognized by the voice recognition unit is displayed on the display unit as characters, and the voice recognition unit receives the command signal from the confirmation command unit after the recognition result is displayed on the display unit and determines the recognition result. A voice control device for a working machine, characterized in that a drive speed command signal is output to the controller together with the recognized result.
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