ETM故障診斷引擎五個(gè)組件：
[0028] a)音頻檢測與交換模塊用于實(shí)現(xiàn)診斷結(jié)果語音信號和診斷任務(wù)音頻信號的檢測 以及兩者在語音交互模塊和IETM瀏覽器之間的交換；
[0029]b)命令匹配模塊負(fù)責(zé)將診斷結(jié)果語音信號匹配為標(biāo)準(zhǔn)的命令模式；IETM故障診 斷引擎負(fù)責(zé)從IETM內(nèi)容數(shù)據(jù)庫中加載裝備的技術(shù)資料信息，處理IETM故障診斷策略信 息，控制診斷策略的執(zhí)行過程；
[0030]C)數(shù)據(jù)解析和轉(zhuǎn)換模塊用于將IETM故障診斷引擎推理得到的診斷任務(wù)解析和轉(zhuǎn) 換為音頻信號；
[0031]d)界面管理模塊包括導(dǎo)航工具條、搜索工具欄和內(nèi)容展示區(qū)三類界面元素，導(dǎo)航 工具條可以顯示是、不是、不確定、上一步、重復(fù)一遍和啟動故障診斷等導(dǎo)航按鈕，內(nèi)容展示 區(qū)可以顯示文本、圖形、圖片、視頻、動畫等元素，搜索工具欄可用于故障現(xiàn)象、故障代碼的 輸入和搜索。
[0032] 語音交互模塊用于采集排故人員的語音，識別語音中包含的診斷結(jié)果語音信號， 播放IETM瀏覽器輸出的診斷任務(wù)音頻信號，并實(shí)現(xiàn)診斷結(jié)果語音信號和診斷任務(wù)音頻信 號的無線傳輸。語音交互模塊包括語音采集模塊、音頻輸出模塊、語音識別模塊和無線通信 模塊四個(gè)組件：
[0033] a)語音采集模塊可以是麥克風(fēng)或話筒，用于采集排故人員的語音；
[0034] b)語音識別模塊可以是語音識別芯片或語音識別專用電路，負(fù)責(zé)識別語音采集模 塊采集的語音，提取語音中包含的診斷結(jié)果語音信號；
[0035] c)音頻輸出模塊可以是揚(yáng)聲器、音響或耳機(jī)等具有播放功能的設(shè)備，用于播放輸 出診斷任務(wù)音頻信號；
[0036]d)無線通信模塊可以是藍(lán)牙、紅外等無線通信設(shè)備，用于語音交互模塊與IETM瀏 覽器之間的無線通信。
[0037] 圖2是本發(fā)明方法中IETM瀏覽器的工作過程示意圖。
[0038] 第一步，IETM故障診斷引擎從IETM內(nèi)容數(shù)據(jù)庫中加載故障診斷策略，并將其輸出 至界面管理模塊。
[0039] 第二步，界面管理模塊生成用戶界面，顯示IETM的界面元素包括導(dǎo)航欄、搜索欄 和內(nèi)容展示區(qū)，并在內(nèi)容展示區(qū)顯示加載的故障診斷策略。
[0040] 第三步，排故人員根據(jù)設(shè)備的實(shí)際故障現(xiàn)象或故障代碼在內(nèi)容展示區(qū)中選擇故障 診斷策略，也可以在搜索欄輸入設(shè)備的實(shí)際故障現(xiàn)象或故障代碼，搜索與之一致或相近的 故障診斷策略，搜索后的故障診斷策略同樣顯示于內(nèi)容展示區(qū)。排故人員選定故障診斷策 略后點(diǎn)擊導(dǎo)航工具條上的"啟動故障診斷"按鈕，啟動選擇的故障診斷策略。
[0041] 第四步，IETM故障診斷引擎根據(jù)排故人員選擇的故障診斷策略初始化該故障診斷 策略，提取該故障診斷策略的第1條診斷步驟，并將第1條診斷步驟的診斷任務(wù)輸出給數(shù)據(jù) 解析和轉(zhuǎn)換模塊和界面管理模塊。
[0042] 第五步，界面管理模塊接收IETM故障診斷引擎輸出的診斷任務(wù)，并將其以流程圖 的形式顯示于內(nèi)容展示區(qū)。
[0043] 第六步，數(shù)據(jù)解析和轉(zhuǎn)換模塊接收IETM故障診斷引擎輸出的診斷任務(wù)，并對其進(jìn) 行解析和轉(zhuǎn)換，使之轉(zhuǎn)換為診斷任務(wù)音頻信號后輸出給音頻檢測與交換模塊。音頻檢測與 交換模塊檢測到診斷任務(wù)音頻信號輸入后將其輸出給語音交互模塊，用以指導(dǎo)排故人員進(jìn) 行故障診斷。
[0044]第七步，排故人員按照診斷任務(wù)音頻信號的指示進(jìn)行故障診斷，對診斷任務(wù)給出 "是"、"不是"或"不確定"的診斷結(jié)果，該診斷結(jié)果語音的形式說出后被語音交互模塊采集 并處理后輸出。音頻檢測與交換模塊檢測到語音交互模塊的診斷結(jié)果語音信號輸出后接收 該診斷結(jié)果語音信號，并將其輸出給命令模式匹配模塊。
[0045]第八步，命令匹配模塊接收該診斷結(jié)果語音信號，并使其與命令模式數(shù)據(jù)庫存儲 的命令模式匹配，如果匹配成功，輸出與診斷結(jié)果語音信號匹配的命令模式，如"是"、"不 是"、"不確定"、"上一步"、"請重復(fù)一遍";如果匹配失敗，輸出命令模式數(shù)據(jù)庫中存儲的一個(gè) 特定命令模式，如"匹配失敗"；
[0046] 第九步，IETM故障診斷引擎根據(jù)命令匹配模塊輸出的命令模式從IETM內(nèi)容數(shù)據(jù) 庫中提取當(dāng)前診斷步驟的下一級診斷步驟，并判斷下一級診斷步驟是否存在，如存在，提取 下一級診斷步驟的診斷任務(wù)，返回第五步繼續(xù)執(zhí)行故障診斷過程；如不存在，結(jié)束故障診斷 過程。
[0047] 第十步，排故人員根據(jù)人機(jī)交互界面內(nèi)容展示區(qū)顯示的最后一個(gè)故障診斷步驟的 維修操作卡標(biāo)識查找該維修操作卡，按照該維修操作卡的指示進(jìn)行維修操作。
[0048] 圖3是本發(fā)明方法中診斷步驟單元的信息結(jié)構(gòu)示意圖。
[0049] IETM診斷引擎從IETM內(nèi)容數(shù)據(jù)庫中提取的故障診斷策略是由一組診斷步驟元素 構(gòu)成的，診斷步驟包括診斷步驟標(biāo)識、診斷步驟名稱、故障現(xiàn)象、故障代碼、上一級診斷步驟 標(biāo)識、診斷任務(wù)和診斷結(jié)果七個(gè)單元組成：
[0050]a)診斷步驟標(biāo)識是診斷步驟的唯一性標(biāo)識，用于區(qū)分不同的診斷步驟，每一項(xiàng)診 斷步驟都必須有診斷步驟標(biāo)識。
[0051] b)診斷步驟名稱是當(dāng)前診斷步驟的概括性表述。
[0052] c)故障現(xiàn)象是當(dāng)前診斷步驟所適用的故障的語言描述。
[0053] d)故障代碼是當(dāng)前診斷步驟所使用的故障編碼，一般由設(shè)備制造商確定。
[0054] e)上一級診斷步驟標(biāo)識用于表明診斷步驟之間的前向關(guān)聯(lián)關(guān)系，當(dāng)某一診斷步驟 沒有上一級診斷步驟時(shí)，該診斷步驟即為某一診斷策略的初始診斷步驟。
[0055] f)診斷任務(wù)單元用于確定或排除設(shè)備對象的某個(gè)子系統(tǒng)或組件是否發(fā)生了故障。
[0056]g)診斷結(jié)果用于指明下一級診斷步驟或故障原因和維修操作卡標(biāo)識，不同的診斷 結(jié)果對應(yīng)不同的診斷步驟或故障原因和維修操作卡標(biāo)識。當(dāng)診斷結(jié)果對應(yīng)的下一級診斷步 驟存在時(shí)則沒有故障原因和維修操作卡標(biāo)識，反之當(dāng)故障原因和維修操作卡標(biāo)識存在時(shí)， 則沒有下一級診斷步驟
[0057] h)維修操作卡標(biāo)識用于記錄當(dāng)前診斷步驟所確定的故障部件的維修操作卡標(biāo)識。
[0058] 圖4是本發(fā)明方法中語音交互模塊的工作過程示意圖。
[0059] 第一步，IETM瀏覽器完成初始化并輸出診斷步驟的診斷任務(wù)音頻信號，無線通信 模塊接收該診斷任務(wù)音頻信號，并將其輸出給音頻輸出模塊。
[0060] 第二步，音頻輸出模塊以音頻播放的形式播放輸出該診斷任務(wù)音頻信號。
[0061] 第三步，排故人員排故人員收聽音頻輸出模塊播放的診斷任務(wù)音頻信號并據(jù)此執(zhí) 行該診斷任務(wù)，診斷結(jié)果以語音的形式說出，語音采集模塊采集排故人員說出的包含診斷 結(jié)果的語音。
[0062] 第四步，語音識別模塊接收語音采集模塊采集的語音，并對該語音進(jìn)行預(yù)處理和 識別，提取語音中的診斷結(jié)果語音信號。
[0063] 第五步，無線通信模塊將識別后的診斷結(jié)果語音信號以無線傳輸?shù)姆绞捷敵鼋o IETM瀏覽器，供其驅(qū)動故障診斷過程。診斷結(jié)果語音信號輸出后，無線通信模塊檢測并判 斷IETM瀏覽器是否有新的診斷任務(wù)音頻信號輸出，如有，返回第一步再次執(zhí)行語音交互工 作過程，如無診斷任務(wù)音頻輸出，則結(jié)束語音交互過程。
[0064] 下面，以飛機(jī)起落架位置信號燈不亮為例，對本發(fā)明的系統(tǒng)和方法作更進(jìn)一步的 解釋和說明，飛機(jī)起落架位置信號燈不亮的故障診斷策略如表1所示。
[0065] 表1飛機(jī)起落架位置信號燈不亮的故障診斷策略
[0066]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于語音交互的故障診斷系統(tǒng)，其特征在于包括語音交互模塊、IETM瀏覽器、 IETM內(nèi)容數(shù)據(jù)庫和命令模式數(shù)據(jù)庫四個(gè)部分；所述語音交互模塊用于采集排故人員的語 音，識別語音中包含的診斷結(jié)果語音信號，播放IETM瀏覽器輸出的診斷任務(wù)音頻信號，并 實(shí)現(xiàn)診斷結(jié)果語音信號和診斷任務(wù)音頻信號的無線傳輸；所述IETM內(nèi)容數(shù)據(jù)庫是IETM瀏 覽器的數(shù)據(jù)源，用于存儲設(shè)備對象的各種診斷和維修任務(wù)信息；所述IEMT瀏覽器從IETM內(nèi) 容數(shù)據(jù)庫中加載設(shè)備的技術(shù)資料信息，提供人機(jī)交互的圖形界面，并響應(yīng)和處理排故人員 發(fā)出的各種命令；所述命令模式數(shù)據(jù)庫用于存儲驅(qū)動故障診斷過程的命令模式。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于語音交互的故障診斷系統(tǒng)，其特征在于所述的語音交互 模塊包括語音采集模塊、音頻輸出模塊、語音識別模塊和無線通信模塊四個(gè)部分；語音采集 模塊用于采集排故人員的語音；語音識別模塊負(fù)責(zé)識別語音采集模塊采集的語音，提取語 音中包含的診斷結(jié)果語音信號；音頻輸出模塊用于輸出診斷任務(wù)音頻信號；無線通信模塊 用于語音交互模塊與IETM瀏覽器之間的無線通信。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于語音交互的故障診斷系統(tǒng)，其特征在于所述的IETM瀏 覽器包括音頻檢測與交換模塊、命令匹配模塊、數(shù)據(jù)解析和轉(zhuǎn)換模塊、界面管理模塊和IETM 故障診斷引擎五個(gè)部分；音頻檢測與交換模塊用于實(shí)現(xiàn)診斷結(jié)果語音信號和診斷任務(wù)音頻 信號的檢測以及兩者在語音交互模塊和IETM瀏覽器之間的交換；命令匹配模塊負(fù)責(zé)將診 斷結(jié)果語音信號匹配為標(biāo)準(zhǔn)的命令模式；IETM故障診斷引擎負(fù)責(zé)從IETM內(nèi)容數(shù)據(jù)庫中加 載裝備的技術(shù)資料信息，處理IETM故障診斷策略信息，控制診斷策略的執(zhí)行過程；數(shù)據(jù)解 析和轉(zhuǎn)換模塊用于將IETM故障診斷引擎推理得到的診斷任務(wù)解析和轉(zhuǎn)換為音頻信號；界 面管理模塊實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互界面。
【專利摘要】本發(fā)明屬于設(shè)備的故障診斷技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于語音交互的故障診斷系統(tǒng)。其特征在于設(shè)計(jì)有語音交互模塊、IETM瀏覽器、IETM內(nèi)容數(shù)據(jù)庫和命令模式數(shù)據(jù)庫四個(gè)部分，其有益效果是：封裝了復(fù)雜的故障診斷過程，易于排故人員使用操作；提高了IETM的故障診斷能力；排故人員不需要操作IETM瀏覽器只利用語音即可驅(qū)動IETM故障診斷策略的執(zhí)行，提高了排故效率；排故人員的診斷結(jié)果語音信號與命令模式的匹配，提高診斷結(jié)果識別的準(zhǔn)確度，降低了因語音嘈雜造成的匹配失敗率；便攜性好，語音交互與界面顯示同步，可用于設(shè)備排故現(xiàn)場作業(yè)以及對排故人員的現(xiàn)場考核；環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，不受光線、作業(yè)空間的限制。
【IPC分類】G10L15-22, G05B23-02
【公開號】CN104750091
【申請?zhí)枴緾N201310744480
【發(fā)明人】劉 東, 王瑞凱
【申請人】中國航空工業(yè)集團(tuán)公司沈陽飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2013年12月31日