CN108255162A - 一种基于语音控制和地图导航的车辆自动驾驶系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于语音控制和地图导航的车辆自动驾驶系统，包括安全保护系统、驾驶中枢和车辆控制系统三个分系统；所述安全保护系统与驾驶中枢连接，用于驾驶员身份识别以及自动驾驶和手动驾驶模式的切换；所述驾驶中枢连接车辆控制系统，确保车辆正确安全驾驶。本发明系统通过地图导航信息获得道路信息，通过语音控制系统和车辆控制系统获得对路况的实时反应和精确驾驶，兼顾人脑善于处理危机和识别千变万化的路况和机器自动高效的特点来实现对车辆的自动驾驶。
Description
技术领域
本发明涉及车辆自动驾驶领域，具体涉及一种基于语音控制和地图导航的车辆自动驾驶系统。
背景技术
随着家用轿车的日益普及和人工智能技术的快速发展，自动驾驶技术已经具备技术基础；希望拥有轿车和置换轿车的家庭越来越多，市场潜力巨大，具备商业基础；自动驾驶技术通过机器代替部分驾驶员的工作从而降低驾驶员的疲劳感，达到减少交通事故的目的。因此，开发一种成本低廉的车辆自动驾驶系统成为现代社会的迫切需要。
为了实现机器代替人类安全驾驶，需要把驾驶员的优势和机器的优势有效地结合在一起，两者不可偏废。如果过度依赖人力，则没有什么价值；如果过度依赖机器，现在的人工智能还不能做到百分百安全。
发明内容
有别于现在市场上已有的自动驾驶技术和设备，本发明的目的在于提供一种基于语音控制和地图导航的车辆自动驾驶系统。本发明综合人力和机器各自的优点，以人脑判断瞬息万变的交通状况，用语音通过车辆控制系统实现车辆的转向、加减速和刹车等单调重复的机械动作。这样既避免了全部由机器控制给驾驶员带来的控制缺失感和技术不成熟带来的操作失误和危险，又避免了全部人力驾驶给驾驶员带来的疲劳感和健康损害，实现了更加安全可靠的自动驾驶。简单的说，本发明是用语音指挥车辆驾驶的方式，兼顾人脑善于处理危机和识别千变万化的路况和机器自动高效的特点来实现对车辆的自动驾驶。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种基于语音控制和地图导航的车辆自动驾驶系统，包括安全保护系统、驾驶中枢和车辆控制系统三个分系统；所述安全保护系统与驾驶中枢连接，用于驾驶员身份识别以及自动驾驶和手动驾驶模式的切换；所述驾驶中枢连接车辆控制系统，确保车辆正确安全驾驶。
所述安全保护系统包括身份识别模块和应急保护模块；所述身份识别模块通过摄像头拍摄到的驾驶员脸部特征与数据库中的车主信息相比较，如果比对成功则启动车辆，并根据环境温度启动冷/暖空调，并将车主信息传输到驾驶中枢，等待驾驶员的进一步指令；所述应急保护模块在紧急状态下切断语音自动驾驶模式，让驾驶员直接手动控制车辆，确保驾驶安全。
所述驾驶中枢包括地图导航模块、语音识别模块和电/机转换接口；所述地图导航模块通过调用地图信息和全球卫星定位信息给车辆提供行进路线，并通过电/机转换接口把信息传递给车辆控制系统，达到车辆自动巡航的目的；所述语音识别模块根据驾驶员的口令转换为电信号，并通过电/机转换接口把信息传递给车辆控制系统，达到精确驾驶的目的。
所述驾驶中枢还包括语音训练模块，所述语音训练模块对驾驶员口音、讲话速度、习惯用语这些声音特征进行训练，使所述语音识别模块能适应和识别驾驶员的声音特征，确保驾驶口令的正确理解和执行。
所述车辆控制系统包括转向模块、刹车模块和加速模块；所述车辆控制系统把通过电/机转换接口传递来的信号通过转向模块、刹车模块和加速模块控制车辆的转向系统、刹车和油门工作，完成车辆正常行驶所需的各种动作；并根据车辆实时姿态的反馈及时修正车轮、刹车和油门状态，确保车辆正确安全驾驶。
与现有技术相比，本发明的优点是：
1、结合人力和机器各自的优点，即避免了长时间人力驾驶带来的反应迟钝、容易分心等安全因素、身心疲劳和健康损害，也避免了单纯机器控制带来的不安全因素。
2、本发明采用语音识别技术，驾驶轻松，避免了无聊枯燥等情绪。
3、本发明采用人脸识别技术，确保车辆安全和驾驶安全。
附图说明
图1为本发明基于语音控制和地图导航的车辆自动驾驶系统结构示意图。
具体实施方式
本发明的优选实施例结合附图详述如下：
参见图1，一种基于语音控制和地图导航的车辆自动驾驶系统，包括安全保护系统、驾驶中枢和车辆控制系统三个分系统；所述安全保护系统与驾驶中枢连接，用于驾驶员身份识别以及自动驾驶和手动驾驶模式的切换；所述驾驶中枢连接车辆控制系统，确保车辆正确安全驾驶。
所述安全保护系统包括身份识别模块和应急保护模块；所述身份识别模块通过摄像头拍摄到的驾驶员脸部特征与数据库中的车主信息相比较，如果比对成功则启动车辆，并根据环境温度启动冷/暖空调，并将车主信息传输到驾驶中枢，等待驾驶员的进一步指令；所述应急保护模块在紧急状态下切断语音自动驾驶模式，让驾驶员直接手动控制车辆，确保驾驶安全。
所述驾驶中枢包括地图导航模块、语音识别模块和电/机转换接口；所述地图导航模块通过调用地图信息和全球卫星定位信息给车辆提供行进路线，并通过电/机转换接口把信息传递给车辆控制系统，达到车辆自动巡航的目的；所述语音识别模块根据驾驶员的口令转换为电信号，并通过电/机转换接口把信息传递给车辆控制系统，达到精确驾驶的目的。
所述驾驶中枢还包括语音训练模块，所述语音训练模块对驾驶员口音、讲话速度、习惯用语这些声音特征进行训练，使所述语音识别模块能适应和识别驾驶员的声音特征，确保驾驶口令的正确理解和执行。
所述车辆控制系统包括转向模块、刹车模块和加速模块；所述车辆控制系统把通过电/机转换接口传递来的信号通过转向模块、刹车模块和加速模块控制车辆的转向系统、刹车和油门工作，完成车辆正常行驶所需的各种动作；并根据车辆实时姿态的反馈及时修正车轮、刹车和油门状态，确保车辆正确安全驾驶。
本发明系统的工作过程如下：
每辆车辆可能会有若干个使用人，在系统投入使用前，将所有可能使用该车辆的人员的特征信息存储在身份识别模块中，并在某一位驾驶员首次使用系统时，通过语音训练模块对驾驶员口音、讲话速度、习惯用语这些声音特征进行训练并存储，使所述语音识别模块能适应和识别驾驶员的声音特征。
当驾驶员进入车辆时，首先身份识别模块对其进行身份识别，识别成功后，启动车辆；如识别失败，则将车辆锁定，避免车辆丢失。识别成功后，根据驾驶员的语音口令，通过地图导航模块自动规划到达目的地的路线，并根据语音口令通过车辆控制系统控制车辆行驶。当遇到紧急情况时，应急保护模块将自动驾驶模式改为手动驾驶模式，由驾驶员直接控制车辆，保证车辆的安全。因此，本发明基于语音控制和地图导航的车辆自动驾驶系统的分系统和功能模块的协同工作是完成车辆正确安全驾驶的基础和前提。
Claims (5)
1.一种基于语音控制和地图导航的车辆自动驾驶系统，其特征在于，包括安全保护系统、驾驶中枢和车辆控制系统三个分系统；所述安全保护系统与驾驶中枢连接，用于驾驶员身份识别以及自动驾驶和手动驾驶模式的切换；所述驾驶中枢连接车辆控制系统，确保车辆正确安全驾驶。
2.根据权利要求1所述的基于语音控制和地图导航的车辆自动驾驶系统，其特征在于，所述安全保护系统包括身份识别模块和应急保护模块；所述身份识别模块通过摄像头拍摄到的驾驶员脸部特征与数据库中的车主信息相比较，如果比对成功则启动车辆，并根据环境温度启动冷/暖空调，并将车主信息传输到驾驶中枢，等待驾驶员的进一步指令；所述应急保护模块在紧急状态下切断语音自动驾驶模式，让驾驶员直接手动控制车辆，确保驾驶安全。
3.根据权利要求1所述的基于语音控制和地图导航的车辆自动驾驶系统，其特征在于，所述驾驶中枢包括地图导航模块、语音识别模块和电/机转换接口；所述地图导航模块通过调用地图信息和全球卫星定位信息给车辆提供行进路线，并通过电/机转换接口把信息传递给车辆控制系统，达到车辆自动巡航的目的；所述语音识别模块根据驾驶员的口令转换为电信号，并通过电/机转换接口把信息传递给车辆控制系统，达到精确驾驶的目的。
4.根据权利要求3所述的基于语音控制和地图导航的车辆自动驾驶系统，其特征在于，所述驾驶中枢还包括语音训练模块，所述语音训练模块对驾驶员口音、讲话速度、习惯用语这些声音特征进行训练，使所述语音识别模块能适应和识别驾驶员的声音特征，确保驾驶口令的正确理解和执行。
5.根据权利要求1所述的基于语音控制和地图导航的车辆自动驾驶系统，其特征在于，所述车辆控制系统包括转向模块、刹车模块和加速模块；所述车辆控制系统把通过电/机转换接口传递来的信号通过转向模块、刹车模块和加速模块控制车辆的转向系统、刹车和油门工作，完成车辆正常行驶所需的各种动作；并根据车辆实时姿态的反馈及时修正车轮、刹车和油门状态，确保车辆正确安全驾驶。
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