CN108749540A - 一种机械外置式智能汽车天窗语音辅助系统及方法 - Google Patents

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邹斌
吴艳发
张冠男
颜伏伍
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J7/00—Non-fixed roofs; Roofs with movable panels, e.g. rotary sunroofs
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS OR SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L15/00—Speech recognition
    • G10L15/22—Procedures used during a speech recognition process, e.g. man-machine dialogue
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS OR SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L15/00—Speech recognition
    • G10L15/22—Procedures used during a speech recognition process, e.g. man-machine dialogue
    • G10L2015/223—Execution procedure of a spoken command

Abstract

本发明提出了一种机械外置式智能汽车天窗语音辅助系统及方法。本发明系统包括：可充电电池、语音采集模块、MCU、前进驱动单元、后退驱动单元、前进电磁线圈、后退电磁线圈、前进衔铁、后退衔铁、前进限位模块以及后退限位模块。所述可充电电池分别与所述的语音采集模块、MCU、前进驱动单元、后退驱动单元通过导线连接；所述语音模块与所述MCU通过导线连接；所述的MCU、前进驱动单元、前进电磁线圈、前进衔铁以及前进限位模块通过导线依次串联连接；所述的MCU、后退驱动单元、后退电磁线圈、后退衔铁以及后退限位模块通过导线依次串联连接。本发明方法通过MCU识别驾驶员语音来控制天窗开闭方式及调节开度大小。本发明智能化程度高，提高了驾驶安全性。

Description

一种机械外置式智能汽车天窗语音辅助系统及方法
技术领域
本发明涉及汽车领域，具体来说涉及一种机械外置式智能汽车天窗语音辅助系统及方法。
背景技术
汽车天窗是安装于车顶的车窗，汽车天窗能够有效地使车内空气流通，增加新鲜空气的进入，同时汽车车窗也可以开阔视野以及移动摄影摄像的拍摄需求。现有的汽车天窗设计比较传统，需要驾驶员抬手控制开关方能开关汽车天窗，操作起来十分麻烦，不够智能化，而且会分散驾驶员注意力，可能造成交通事故。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种机械外置式智能汽车天窗语音辅助系统及方法。
本发明系统的技术方案为一种机械外置式智能汽车天窗语音辅助系统，其特征在于包括：可充电电池、语音采集模块、MCU、前进驱动单元、后退驱动单元、前进电磁线圈、后退电磁线圈、前进衔铁、后退衔铁、前进限位模块以及后退限位模块；所述可充电电池与所述语音采集模块通过导线连接；所述可充电电池与所述MCU通过导线连接；所述可充电电池与所述前进驱动单元通过导线连接；所述可充电电池与所述后退驱动单元通过导线连接；所述语音模块与所述MCU通过导线连接；所述的MCU、前进驱动单元、前进电磁线圈、前进衔铁以及前进限位模块通过导线依次串联连接；所述的MCU、后退驱动单元、后退电磁线圈、后退衔铁以及后退限位模块通过导线依次串联连接。
作为优选，所述可充电电池用于向所述的语音采集模块、MCU、前进驱动单元、后退驱动单元供电；所述语音采集模块用于采集驾驶员语音信号并对驾驶员语音信号进行信号处理；所述MCU根据驾驶员语音信号通过语音识别算法识别出驾驶员语音指令，通过驾驶员语音指令分别输出前进PWM信号以及后退PWM信号；所述前进驱动单元根据前进PWM信号的控制产生前进驱动电源；所述前进电磁线圈通过前进驱动电源的供电产生前进磁场；所述前进衔铁通过前进磁场使得前进衔铁机械运动经过所述前进限位模块的限位从而控制车窗前进开关；所述后退驱动单元根据后退PWM信号的控制产生后退驱动电源；所述后退电磁线圈通过后退驱动电源的供电产生后退磁场；所述后退衔铁通过后退磁场使得后退衔铁机械运动所述后退限位模块的限位从而控制车窗后退开关。
本发明方法的技术方案为一种机械外置式智能汽车天窗语音辅助方法，其特征在于：
所述MCU通过分析驾驶员语音信号得到驾驶员语音指令，根据驾驶员语音指令选择进入前进模式或者后退模式的特定模式；所述MCU在特定模式下计算前进PWM控制信号持续时长以及前进PWM控制信号占空比，根据前进PWM控制信号持续时长以及前进PWM控制信号占空比产生前进PWM控制信号，计算后退PWM控制信号持续时长以及后退PWM控制信号占空比，根据后退PWM控制信号持续时长以及后退PWM控制信号占空比产生后退PWM控制信号；通过前进PWM控制信号控制所述前进驱动单元的供电，所述前进电磁线圈通过前进驱动电源的供电产生前进磁场，所述前进衔铁通过前进磁场使得前进衔铁机械运动并经过前进限位模块从而控制车窗前进开关；通过后退PWM控制信号控制所述后退驱动单元的供电，所述后退电磁线圈通过后退驱动电源的供电产生后退磁场，所述后退衔铁通过后退磁场使得后退衔铁机械运动并经过所述后退限位模块从而控制车窗后退开关。
本发明的有益效果是：该智能汽车天窗语音辅助装置可安装在车顶内部，将衔铁正对天窗开关按钮。驾驶员开车时只需要语音唤醒装置并说出特定指令便可使MCU输出信号给驱动电路使两电磁线圈分别通电或断电，衔铁带动天窗开关按钮动作，把开关按钮中前进或后退按钮按下，实现平移开闭或斜升斜降，通过前进、后退按钮按下的间隔时间，保证天窗开闭大小，天窗便能按驾驶员语音要求平移开闭、斜升、斜降及调整开度大小。智能化程度高，可通过驾驶员说话来控制天窗平移开闭、斜升、斜降及调节开度大小，操作简单方便，避免分散驾驶员注意力。
附图说明
图1：本发明的系统结构框图；
图2：本发明实施方式的示意图；
图3：本发明实施例中安装位置示意图。
具体实施方式
为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
图1为本发明的系统结构框图。本发明系统的技术方案为一种机械外置式智能汽车天窗语音辅助系统，其特征在于包括：可充电电池、语音采集模块、MCU、前进驱动单元、后退驱动单元、前进电磁线圈、后退电磁线圈、前进衔铁、后退衔铁、前进限位模块以及后退限位模块；所述可充电电池与所述语音采集模块通过导线连接；所述可充电电池与所述MCU通过导线连接；所述可充电电池与所述前进驱动单元通过导线连接；所述可充电电池与所述后退驱动单元通过导线连接；所述语音模块与所述MCU通过导线连接；所述的MCU、前进驱动单元、前进电磁线圈、前进衔铁以及前进限位模块通过导线依次串联连接；所述的MCU、后退驱动单元、后退电磁线圈、后退衔铁以及后退限位模块通过导线依次串联连接。
所述可充电电池用于向所述的语音采集模块、MCU、前进驱动单元、后退驱动单元供电；所述语音采集模块用于采集驾驶员语音信号并对驾驶员语音信号进行信号处理；所述MCU根据驾驶员语音信号通过语音识别算法识别出驾驶员语音指令，通过驾驶员语音指令分别输出前进PWM信号以及后退PWM信号；所述前进驱动单元根据前进PWM信号的控制产生前进驱动电源；所述前进电磁线圈通过前进驱动电源的供电产生前进磁场；所述前进衔铁通过前进磁场使得前进衔铁机械运动经过所述前进限位模块的限位从而控制车窗前进开关；所述后退驱动单元根据后退PWM信号的控制产生后退驱动电源；所述后退电磁线圈通过后退驱动电源的供电产生后退磁场；所述后退衔铁通过后退磁场使得后退衔铁机械运动所述后退限位模块的限位从而控制车窗后退开关。
下面结合图1至图3介绍本发明的实施过程。该智能汽车天窗语音辅助装置可安装在车顶内部，将前进衔铁正对天窗前进开关按钮，将后退衔铁正对天窗后退开关按钮。
所述MCU通过分析驾驶员语音信号得到驾驶员语音指令，根据驾驶员语音指令选择进入前进模式或者后退模式的特定模式；所述MCU在特定模式下计算前进PWM控制信号持续时长以及前进PWM控制信号占空比，根据前进PWM控制信号持续时长以及前进PWM控制信号占空比产生前进PWM控制信号，计算后退PWM控制信号持续时长以及后退PWM控制信号占空比，根据后退PWM控制信号持续时长以及后退PWM控制信号占空比产生后退PWM控制信号；通过前进PWM控制信号控制所述前进驱动单元的供电，所述前进电磁线圈通过前进驱动电源的供电产生前进磁场，所述前进衔铁通过前进磁场使得前进衔铁机械运动并经过前进限位模块从而控制车窗前进开关；通过后退PWM控制信号控制所述后退驱动单元的供电，所述后退电磁线圈通过后退驱动电源的供电产生后退磁场，所述后退衔铁通过后退磁场使得后退衔铁机械运动并经过所述后退限位模块从而控制车窗后退开关。
驾驶员开车时只需要语音唤醒装置并说出特定指令便可控制前进电磁线圈以及后退电磁线圈分别通电或断电，衔铁带动天窗开关按钮动作，实现平移开闭或斜升斜降，通过前进、后退按钮按下的间隔时间，保证天窗开闭大小，天窗便能按驾驶员语音要求平移开闭、斜升、斜降及调整开度大小。例如驾驶员说：“天窗管家你好！”该装置便开始识别驾驶员语音，驾驶员再说出：“打开一半天窗！”该装置对应前进按钮的前进电磁线圈通电，前进按钮下方前进衔铁向上，按下前进按钮，前进电磁线圈断电，天窗平移打开，定时器开始计时，开启一半后计时结束，后退按钮下方对应后退线圈通电，对应后退衔铁向上，按下后退按钮前进线圈断电，天窗开度保持一半，不再继续增大。智能化程度高，可通过驾驶员说话来控制天窗平移开闭、斜升、斜降及调节开度大小，操作简单方便，避免分散驾驶员注意力。
尽管本文较多地使用了可充电电池、语音采集模块、MCU、前进驱动单元、后退驱动单元、前进电磁线圈、后退电磁线圈、前进衔铁、后退衔铁、前进限位模块以及后退限位模块等术语，但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便的描述本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换或变形，均落入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (3)

1.一种机械外置式智能汽车天窗语音辅助系统，其特征在于包括：可充电电池、语音采集模块、MCU、前进驱动单元、后退驱动单元、前进电磁线圈、后退电磁线圈、前进衔铁、后退衔铁、前进限位模块以及后退限位模块；所述可充电电池与所述语音采集模块通过导线连接；所述可充电电池与所述MCU通过导线连接；所述可充电电池与所述前进驱动单元通过导线连接；所述可充电电池与所述后退驱动单元通过导线连接；所述语音模块与所述MCU通过导线连接；所述的MCU、前进驱动单元、前进电磁线圈、前进衔铁以及前进限位模块通过导线依次串联连接；所述的MCU、后退驱动单元、后退电磁线圈、后退衔铁以及后退限位模块通过导线依次串联连接。
2.根据权利要求1所述的机械外置式智能汽车天窗语音辅助系统，其特征在于：所述可充电电池用于向所述的语音采集模块、MCU、前进驱动单元、后退驱动单元供电；所述语音采集模块用于采集驾驶员语音信号并对驾驶员语音信号进行信号处理；所述MCU根据驾驶员语音信号通过语音识别算法识别出驾驶员语音指令，通过驾驶员语音指令分别输出前进PWM信号以及后退PWM信号；所述前进驱动单元根据前进PWM信号的控制产生前进驱动电源；所述前进电磁线圈通过前进驱动电源的供电产生前进磁场；所述前进衔铁通过前进磁场使得前进衔铁机械运动经过所述前进限位模块的限位从而控制车窗前进开关；所述后退驱动单元根据后退PWM信号的控制产生后退驱动电源；所述后退电磁线圈通过后退驱动电源的供电产生后退磁场；所述后退衔铁通过后退磁场使得后退衔铁机械运动所述后退限位模块的限位从而控制车窗后退开关。
3.一种利用权利要求1所述的机械外置式智能汽车天窗语音辅助系统进行机械外置式智能汽车天窗语音辅助方法，其特征在于，所述MCU通过分析驾驶员语音信号得到驾驶员语音指令，根据驾驶员语音指令选择进入前进模式或者后退模式的特定模式；所述MCU在特定模式下计算前进PWM控制信号持续时长以及前进PWM控制信号占空比，根据前进PWM控制信号持续时长以及前进PWM控制信号占空比产生前进PWM控制信号，计算后退PWM控制信号持续时长以及后退PWM控制信号占空比，根据后退PWM控制信号持续时长以及后退PWM控制信号占空比产生后退PWM控制信号；通过前进PWM控制信号控制所述前进驱动单元的供电，所述前进电磁线圈通过前进驱动电源的供电产生前进磁场，所述前进衔铁通过前进磁场使得前进衔铁机械运动并经过前进限位模块从而控制车窗前进开关；通过后退PWM控制信号控制所述后退驱动单元的供电，所述后退电磁线圈通过后退驱动电源的供电产生后退磁场，所述后退衔铁通过后退磁场使得后退衔铁机械运动并经过所述后退限位模块从而控制车窗后退开关。
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