CN107393557A - 车载语音交互装置及系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了车载语音交互装置及系统，涉及语音交互技术领域，其中，该车载语音交互装置包括依次相连的语音接收器、手机、语音数据库和语音输出器，工作时，语音接收器接收用户输入的声音，将声音转化为数字语音信号，将数字语音信号发送给语音数据库，并通过手机实现语音接收器与语音数据库的网络连接，语音数据库查找与数字语音信号相匹配的语音输出信号，并将语音输出信号发送给语音输出器，语音输出器与汽车的音频输入接口连接，由车载音响实现语音输出信号的播放，该装置能够在车内安装方便，操作便捷，提升了用户体验。

Description

车载语音交互装置及系统

技术领域

本发明涉及语音交互技术领域，尤其涉及车载语音交互装置及系统。

背景技术

随着工业的发展和人们生活水平的提高，交通运输行业发展迅速，铁路、航空运输和高速公路等的发展日趋完善。同时，私家车也越来越多的出现在人们的生活和工作当中。从现有情况来看，车辆已经不单单是作为交通工具来使用。例如，车载语音交互系统的设置能够为车内的人们提供语音播报等，从而为驾驶员和乘客提供更好的乘车体验。

虽然，目前的车载语音交互装置已经能够接收语音输入，并与人们进行交互，进而实现语音问答、音乐播放和导航等的功能。但在使用之前，需要先在汽车里面安装安卓设备，并在其中插入运营商的数据流量卡。这样，在使用时，通过安卓设备与互联网进行连接，进而实现语音交互。

但是，在实际使用过程中，安卓设备体积较大，在车内需要设置专门的地方进行安装，增加了使用成本。而且，在进行语音交互的过程中，需要驾驶员手动操作屏幕，行车过程中难免会影响驾驶安全。一旦安卓设备出现故障，需要将其拆卸下来送到专门的店面进行维修，再次使用时，需要再在车内进行安装。

综上，目前的车载语音交互装置连接过程繁琐，维护成本高，对于这一问题，目前尚无有效的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供了车载语音交互装置及系统，通过设置依次相连的语音接收器、手机、语音数据库和语音输出器等，使其连接过程简化，操作简便，从而提升了用户体验。

第一方面，本发明实施例提供了车载语音交互装置，包括：依次相连的语音接收器、手机、语音数据库和语音输出器；

语音接收器，用于接收用户输入的声音，并将声音转化为数字语音信号，将数字语音信号发送给语音数据库；

手机，用于实现语音接收器与语音数据库的网络连接；

语音数据库，用于查找与数字语音信号相匹配的语音输出信号，并将语音输出信号发送给语音输出器；

语音输出器，用于与汽车的音频输入接口进行连接，并通过车载音响实现语音输出信号的播放。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，车载语音交互装置还包括云端服务器，语音接收器包括依次相连的麦克风、回声消除处理器、模/数转换器和语音发送器；

麦克风，用于采集用户发出的声音；

回声消除处理器，用于滤掉声音中的杂音；

模/数转换器，用于接收声音，并将声音转换为数字语音信号；

语音发送器，用于将数字语音信号通过云端服务器进行网络发送。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，手机包括第一手机；

第一手机，用于通过个人热点和第一手机内置的应用程序实现与云端服务器的网络连接，并通过网络将语音接收器与语音数据库进行连接。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，手机包括第二手机；

第二手机，用于通过在个人热点中匹配密码，以实现与云端服务器的网络连接。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，语音输出器包括音频输出接口和连接线；

连接线的一端连接音频输出接口；

连接线的另一端连接汽车的音频输入接口；

或者，语音输出器与汽车通过蓝牙相连。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，麦克风为一个或者多个。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，车载语音交互装置还包括USB电源连接模块，USB电源连接模块与车载USB供电接口相连，且，USB电源连接模块还分别与语音接收器、语音数据库和语音输出器相连，用于分别为语音接收器、语音数据库和语音输出器提供电能。

第二方面，本发明实施例提供了车载语音交互系统，包括：汽车和上述车载语音交互装置；

车载语音交互装置与汽车相连，用于为汽车内的用户提供语音交互服务。

本发明实施例提供的车载语音交互装置及系统，其中，该车载语音交互装置包括：依次相连的语音接收器、手机、语音数据库和语音输出器，在使用时，由语音接收器来接收用户输入的声音，并将声音转化为数字语音信号，之后，将数字语音信号发送给语音数据库，并且，在该装置中，通过手机能够实现语音接收器与语音数据库的网络连接，语音数据库用来查找与数字语音信号相匹配的语音输出信号，并将语音输出信号发送给语音输出器，语音输出器与汽车的音频输入接口进行连接，最终由车载音响对语音输出信号进行播放，使用该车载语音交互装置的过程中，连接方式简便，无需运营商的数据流量卡即可实现网络连接，驾驶员及乘客通过语音与该车载语音交互装置交互，实现问答、维基百科、时间天气查询、云端音乐播放、语音导航、购物等功能，进而提升了用户体验。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例所提供的车载语音交互装置的结构连接图；

图2示出了本发明实施例所提供的车载语音交互装置的框架图；

图3示出了本发明实施例所提供的车载语音交互系统的结构连接图。

图标：1-语音接收器；2-手机；3-语音数据库；4-语音输出器；5-USB电源连接模块；6-汽车；7-车载语音交互装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

现有的车载语音交互装置7能够与人们进行语音交互，进而实现音乐播放和导航等的功能。但是，现有的车载语音交互装置7在使用之前，需要安卓设备与之配合。为了解决其网络数据的传输问题，先要在车内安装安卓设备，并在其中插入运营商的数据流量卡。在车载语音交互装置7进行工作的过程中，通过安卓设备与互联网进行连接，进而实现语音交互。但问题是安卓设备体积较大，在使用之前，车内需要设置专门的地方进行安装，增加了使用成本。而且，在进行语音交互的过程中，需要驾驶员手动操作安卓设备的屏幕，行车过程中会带来安全隐患。另外，安卓设备还需要进行专门的故障维护，这样导致使用过程繁琐，维护成本也较高，给用户的体验不好。

基于此，本发明实施例提供了车载语音交互装置及系统，下面通过实施例进行描述。

实施例1

参见图1、图2和图3，本实施例提出的车载语音交互装置7具体包括：依次相连的语音接收器1、手机2、语音数据库3和语音输出器4，语音接收器1用来接收用户输入的声音，这里的声音通常为用户为了进行音乐播放、维基百科、天气查询、语音导航、购物等的服务而发出的声音，之后，语音接收器1将声音转化为数字语音信号，并将数字语音信号发送给语音数据库3，语音数据库3中预先存储有音乐、维基百科、天气查询、导航、购物等的网络服务内容，在该装置中，为了实现网络连接，需要使用手机2来实现，这里的手机2可以为一个或者多个，通过手机2能够实现语音接收器1与语音数据库3的网络连接，这样，语音数据库3用于查找与数字语音信号相匹配的语音输出信号，并将语音输出信号发送给语音输出器4，语音输出器4与汽车6的音频输入接口进行连接，并通过车载音响实现语音输出信号的播放。

音频输入接口通常称为AUX接口，AUX接口为汽车6自带的接口，并与汽车6内的音响连接，这种连接方式能够利用车内的音响实现声音的输出，由于，车内的音响多是依据车型等量身定制的，音质效果好，与直接在该车载语音交互装置7上设置音响设备相比，客户的体验更好。

另外，上述车载语音交互装置7还包括云端服务器，语音接收器1包括依次相连的麦克风、回声消除处理器、模/数转换器和语音发送器，麦克风用于采集用户发出的声音，回声消除处理器用于滤掉声音中的杂音，在该车载语音交互装置7中设置回声消除处理的目的在于，采集用户的声音后，过滤掉声音中的杂音，并对过滤的语音进行算法处理(例如，声音拟合处理、失真补偿等)，从而可以保证录入的声音是一个完整且不失真的模拟信号。在本发明中，模/数转换器用来接收经过回声消除处理器处理后的声音，并将声音转换为数字语音信号，之后，语音发送器将数字语音信号通过云端服务器进行网络发送，使得语音数据库3能够接收到上述数字语音信号，并查找与数字语音信号相匹配的语音输出信号，之后，将语音输出信号发送给语音输出器4。如果查找的结果为无，则需要返回给用户一个提示信号，例如，查询结果为空的语音输出。

在一种实现方式中，手机2包括第一手机，第一手机，用于通过个人热点和第一手机内置的应用程序实现与云端服务器的网络连接，并通过网络将语音接收器与语音数据库进行连接。

在该种实施方式中，首次连接的步骤为a、用第一手机进行WIFI连接，b、打开第一手机内置的应用程序(通常为专门设计的APP)，c、通过应用程序进行与语音数据库的连接、账号验证及音源类型等设置，d、连上语音数据库，e、通过AUX接口连接汽车音响。关于再次连接的步骤为a、打开第一手机热点，b、自动连接第一手机，c、设备通过第一手机网络连上语音数据库或者通过手机APP操作连接语音数据库，d、语音数据通过手机网络传输至设备，e、设备通过AUX接口连接至汽车音响。在这里需要说明，通过AUX接口连接该车载语音交互装置与汽车的方式，也可替换为该车载语音交互装置与汽车之间通过蓝牙方式进行连接，即该车载语音交互装置为蓝牙发射端，汽车为蓝牙接收端，以此来实现连接，方便快捷。在这里说明下，第二手机和第一手机可以是同一手机。

在另一种实现方式中，手机2包括第二手机，第二手机用于通过在个人热点中匹配密码，前提是在云端服务器中已经预先存储有多个密码，通常，密码个数为十组，以节约操作流程，实现与云端服务器的网络连接。在用户使用过程中，只需用户将个人热点的密码设置为预先设置的密码中的任何一组，就会通过这部手机2的个人热点自动连上连接云端服务器，方便快速，安全性高。此外，本设计有自动回接网络的功能，当连接上个人手机2热点后，下一次开机不需要再进行联网操作，本设备会自动连接之前连接过的网络，方便快捷。

语音输出器4包括音频输出接口和连接线，连接线的一端连接音频输出接口，连接线的另一端连接汽车6的音频输入接口。在本发明中，语音输出器4的主要功能是将语音输出信号直接传送到车载音响上，以实现语音输出信号通过汽车6的音响进行播放的效果。

在本发明中，麦克风为一个或者多个，且，分别设置在该车载语音交互装置的不同位置处。在具体设置时，通常，麦克风为一个或者多个，一个或者多个麦克风均内置在车载语音交互装置7里面，为了更好的采集用户发出的声音，通常会将多个麦克风的的方向朝向汽车6内部不同的角落，这样，可以在不同方向上采集用户发出的声音，特别是当汽车6内的乘客较多时，该车载语音交互装置7还可以分别在不同时刻实现驾驶员、副驾乘员或者后座乘员等人的声音输入，即可以采集车内多个不同位置的声音，从而方便了用户的使用。这里需要说明的是，麦克风的具体设置个数根据使用环境和用户需求进行灵活设置。

车载语音交互装置7还包括USB电源连接模块5，USB电源连接模块5与车载USB供电接口相连，且，USB电源连接模块5还分别与语音接收器1、语音数据库3和语音输出器4相连，分别为语音接收器1、语音数据库3和语音输出器4提供电能。在具体设计过程中，通常，在USB电源连接模块5上设计多个USB电源接口，多个USB电源接口的设置位置灵活设定，可以通过车载USB供电接口由汽车6充电接口(例如，点烟器等12v电源)给其供电，并且，USB电源连接模块5还分别与语音接收器1、语音数据库3和语音输出器4相连，从而让整个车载语音交互装置7能够工作起来，与需要外接电源的设计相比，本发明接电方便快捷，方便客户的使用。

综上所述，本实施例提供的车载语音交互装置7包括依次相连的语音接收器1、手机2、语音数据库3和语音输出器4，语音接收器1用来接收用户输入的声音，并将声音转化为数字语音信号，之后，将数字语音信号发送给语音数据库3，同时，通过手机2能够实现语音接收器1与语音数据库3的网络连接，语音数据库3用于查找与数字语音信号相匹配的语音输出信号，并将语音输出信号发送给语音输出器4，语音输出器4与汽车6的音频输入接口进行连接，这样，最终能通过车载音响实现语音输出信号的播放，该车载语音交互装置7的使用过程中，网络连接方便快捷，操作简便，从而进一步提升了用户体验。

实施例2

参见图3，本实施例提供了车载语音交互系统包括：汽车6和上述车载语音交互装置7，在该车载语音交互系统中，车载语音交互装置7与汽车6相连，这里，车载语音交互装置7可以在车内位置的灵活安装，之后，通过车载语音交互装置7为汽车6内的用户提供语音交互服务。例如，当用户需要进行道路导航时，用户(通常为驾驶员)将想要去向的目的地以声音的形式发送给车载语音交互装置7，经过车载语音交互装置7的处理将导航路径通过汽车6本身的音响进行播放，从而为用户提供语音导航服务。

综上所述，本实施例提供的车载语音交互系统包括汽车6和上述车载语音交互装置7，车载语音交互装置7与汽车6相连，并在接收用户输入的声音之后，为汽车6内的用户提供语音交互服务，从而为人们的生活提供更加便利的服务。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.车载语音交互装置，其特征在于，包括：依次相连的语音接收器、手机、语音数据库和语音输出器；

所述语音接收器，用于接收用户输入的声音，并将所述声音转化为数字语音信号，并将所述数字语音信号发送给所述语音数据库；

所述手机，用于实现语音接收器与所述语音数据库的网络连接；

所述语音数据库，用于查找与所述数字语音信号相匹配的语音输出信号，并将所述语音输出信号发送给所述语音输出器；

所述语音输出器，用于与汽车的音频输入接口进行连接，并通过车载音响实现语音输出信号的播放。

2.根据权利要求1所述的车载语音交互装置，其特征在于，还包括云端服务器，所述语音接收器包括依次相连的麦克风、回声消除处理器、模/数转换器和语音发送器；

所述麦克风，用于采集用户发出的声音；

所述回声消除处理器，用于滤掉所述声音中的杂音；

所述模/数转换器，用于接收所述声音，并将所述声音转换为数字语音信号；

所述语音发送器，用于将所述数字语音信号通过所述云端服务器进行网络发送。

3.根据权利要求2所述的车载语音交互装置，其特征在于，所述手机包括第一手机；

所述第一手机，用于通过个人热点和所述第一手机内置的应用程序实现与所述云端服务器的网络连接，并通过网络将所述语音接收器与所述语音数据库进行连接。

4.根据权利要求2所述的车载语音交互装置，其特征在于，所述手机包括第二手机；

所述第二手机，用于通过在个人热点中匹配密码，以实现与所述云端服务器的网络连接。

5.根据权利要求2所述的车载语音交互装置，其特征在于，所述语音输出器包括音频输出接口和连接线；

所述连接线的一端连接所述音频输出接口；

所述连接线的另一端连接汽车的音频输入接口；

或者，所述语音输出器与汽车通过蓝牙相连。

6.根据权利要求2所述的车载语音交互装置，其特征在于，所述麦克风为一个或者多个。

7.根据权利要求2所述的车载语音交互装置，其特征在于，还包括USB电源连接模块，所述USB电源连接模块与车载USB供电接口相连，且，所述USB电源连接模块还分别与所述语音接收器、所述语音数据库和所述语音输出器相连，用于分别为所述语音接收器、所述语音数据库和所述语音输出器提供电能。

8.车载语音交互系统，其特征在于，包括：汽车和如权利要求1～5任一项所述的车载语音交互装置；

所述车载语音交互装置与所述汽车相连，用于为汽车内的用户提供语音交互服务。