CN112735408A - 一种汽车座椅的语音控制系统及控制方法 - Google Patents

一种汽车座椅的语音控制系统及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种汽车座椅的语音控制系统及控制方法，属于汽车电子应用技术领域。其包括音响主机、座椅执行单元，音响主机内包括有ECU、用于采集乘车人员所发出的语音、行车噪音以及预先录入的语音信号的语音录入单元以及包括降噪模块、数模信号转换模块以及语音识别控制模块，用于处理语音录入单元所采集的语音信号，经降噪模块降噪处理的语音信号发送至数模信号转化模块，并将语音模拟信号转换成语音数字信号并发送语音识别控制模块，从中解析出语音控制指令的声音处理单元，座椅执行单元包括座椅位置模块、座椅温度模块以及座椅按摩模块。本发明具有声音信号获取准确，方便快捷调控车辆座椅状态等优点。

Description

一种汽车座椅的语音控制系统及控制方法
技术领域
本发明属于汽车电子应用技术领域，特指一种汽车座椅的语音控制系统及控制方法。
背景技术
目前，车载语音识别功能是近几年发展迅猛是汽车重要技术之一，它通过语音交互的方式控制车载导航、电话、多媒体、空调、远程服务、车辆安防等功能，提升驾驶员以及乘客的行车享受。
车辆在行驶过程中，座椅是最能提升驾驶员行车感受的部位，传统座椅的位置调整、温度控制和按摩操控都需要通过机械或者按键方式控制，操作繁琐，行车中容易不安全，不能体现智能化车载的简便操作以及准确性。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽车座椅的语音控制系统及控制方法。
本发明的目的是这样实现的：
一种汽车座椅的语音控制系统，其特征在于，其包括音响主机、座椅执行单元，音响主机内包括有ECU、语音录入单元以及声音处理单元，
所述语音录入单元：用于采集乘车人员所发出的语音、行车噪音以及预先录入的语音信号；
所述声音处理单元：包括降噪模块、数模信号转换模块以及语音识别控制模块，用于处理语音录入单元所采集的语音信号，经降噪模块降噪处理的语音信号发送至数模信号转化模块，并将语音模拟信号转换成语音数字信号并发送语音识别控制模块，从中解析出语音控制指令；
所述ECU，分别与所述语音录入单元以及声音处理单元信号连接，获取解析出的语音控制指令，并发送至座椅执行单元；
所述座椅执行单元：包括座椅位置模块、座椅温度模块以及座椅按摩模块。
本发明进一步设置为，所述ECU与声音处理单元所输出的语音控制指令通过LIN总线或CAN总线与所述座椅执行单元信号连接。
本发明进一步设置为，所述语音录入单元包括麦克风或蓝牙模块。
本发明进一步设置为，所述麦克风包括用于将录入语音放大处理的第一麦克风，放大处理后的语音发送至降噪模块；以及用于将录入语音并进行放大处理的第二麦克风，第二麦克风将放大处理的语音传输至联网模块，联网模块用于语音的识别以及匹配对应语音指令。
一种汽车座椅的语音控制方法，包括以下步骤：
(a)用户在车内通过语音唤醒或者硬件唤醒打开语音识别，并发出语音指令；
(b)第一麦克风将录入的语音信号通过放大等处理后，发送至降噪模块中，第二麦克风将录入的语音信号通过放大等处理后，发送至联网模块，联网模块中的切换开关实现第二麦克风与音响主机断开与相连；
(c)经降噪模块降噪后的语音信号发送至数模信号转换模块，将语音模拟信号转换成语音数字信号，并同步发送至音响主机的语意转写模块和联网模块的信号输出端；语意转写模块将接受的语音信号分析处理，转写成合乎语意的字句，并将其发送至语音识别控制模块；
(d)座椅位置控制模块接收语音识别控制模块发来的指令，通过座椅驱动电机控制座椅的前后、上下位置移动和靠背的角度转动；座椅温度控制模块接收语音识别控制模块发来的指令，通过电加热控制器控制座椅的温度开关及高低变化；座椅按摩控制模块接收语音识别控制模块发来的指令，电子振荡器控制座椅内部的压力大小。
本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：
本发明为了提高语音识别的准确性，利用音响主机内的语音识别单元以及声音处理单元，通过CAN线传输命令，实现对座椅智能化、多样化控制。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。附图中：
图1是本发明的原理框图；
图2是本发明的功能流程图；
具体实施方式
下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1与图2：
一种汽车座椅的语音控制系统，包括设置在音响主机内的语音录入单元10，语音录入单元10录入乘车人员的声音和行车噪音并将录入的语音信号通过处理后传送至声音处理单元20，所述的声音处理单元20包括降噪模块21、数模信号转换模块22和语音识别控制模块23，经降噪模块21降噪后的语音信号发送至数模信号转换模块22将语音模拟信号转换成语音数字信号并同步发送至语音识别控制模块23，语音识别控制模块23将结果通过CAN总线发送给座椅执行单元30。与现有技术相比，利用音响主机内的语音识别单元以及声音处理单元，语音识别清楚准确，通过CAN线传输命令，实现座椅智能化控制。利用音响主机内的语音识别单元以及声音处理单元，语音识别清楚准确，通过CAN线传输命令，实现对座椅智能化、多样化控制。
为了更好地判别乘车人员的声音，以便得到准确的指令，所述的语音识别控制模块23包括本地语音识别模块231和云端语音识别模块232，本地语音识别模块231内置本地语音转写模块将降噪后的语音信号转写成合乎语义的字句，云端语音识别模块232内置语音云端转写程序，将本地降噪后的语音信号分析处理。从本地语音识别模块231和云端语音识别模块232转写的字句中选择最合乎语义的字句作为最终的指令。
优选的，语音录入单元10包括第一麦克风11和第二麦克风12，第一麦克风11将录入的语音信号传送至降噪模块21，第二麦克风12将录入的语音信号传送至联网模块24中。第一麦克风11将录入的语噪信号通过放大等处理后，发送至音响主机的降噪模块21中；第二麦克风12将录入的语噪信号通过放大等处理后，发送至联网模块24中，降噪模块21的降噪方式很多，这里通常采用相位差法，第一、二麦克风11、12离声源距离不同，从而集合到降噪模块21的两组语噪信号存在时间差，降噪模块21通过相位偏移处理得到两组可基本重合的语音信号，并通过叠加处理，即S1/N1+S2/N2≈2S1/N1≈2S2/N2，通过放大语音信号的方法增大信噪比，达到降噪效果。
进一步的，座椅执行单元30包括座椅位置控制模块31、座椅温度控制模块32和座椅按摩控制模块33。可分别控制座椅位置、座椅温度及座椅按摩的力度，以提升驾驶安全性和舒适度。
座椅位置控制模块31通过驱动电机驱动座椅上下移动机构311、前后移动机构312以及靠背角度调节机构动作。
座椅温度控制模块32通过电加热控制器调节电阻丝321的电流大小，接收温度传感器322的温度信号并发送给音响主机屏幕显示，座椅温度控制模块32还包括温度报警器323，温度超过警戒线后，温度报警器323发出警报关闭加热器。
座椅按摩控制模块33通过电子振荡器控制座椅内部的气动机构331的压力大小。气动机构331压力的不同对应不同的档位。
联网模块24中设置有切换开关，切换开关的开合用于控制第二麦克风12与音响主机的通断，联网模块24中还设置有本地语音识别模块231和云端语音识别模块232之间的连接端口。如遇到车辆受损需要远程救援时，切换开关将第二麦克风12不与音响主机相连，声音信号直接通过联网模块24与服务站交互；如非上述情况，切换开关将第二麦克风12与音响主机相连，即将语噪信号发送至降噪模块21中；
降噪模块21、数模信号转换模块22和语音识别控制模块23均设置在音响主机内。
一种汽车座椅的语音控制方法，包括如下步骤：
(a)用户在车内通过语音唤醒或者硬件唤醒打开语音识别，并发出语音指令；
(b)第一麦克风11将录入的语音信号通过放大等处理后，发送至降噪模块21中，第二麦克风12将录入的语音信号通过放大等处理后，发送至联网模块24中，如遇到车辆受损需要远程救援时，切换开关将第二麦克风12与音响主机断开，否则切换开关将将第二麦克风12与音响主机相连；
(c)降噪后的语音信号发送至数模信号转换模块22，将语音模拟信号转换成语音数字信号，并同步发送至音响主机的语意转写模块和联网模块24的信号输出端；语意转写模块将接受的语音信号分析处理，转写成合乎语意的字句，并将其发送至语音识别控制模块23；
(d)座椅位置控制模块31接收语音识别控制模块23发来的指令，通过座椅驱动电机控制座椅的前后、上下位置移动和靠背的角度转动；座椅温度控制模块32接收语音识别控制模块23发来的指令，通过电加热控制器控制座椅的温度开关及高低变化；座椅按摩控制模块33接收语音识别控制模块23发来的指令，电子振荡器控制座椅内部的压力大小。
下面以座椅加热为例，首先开启语音识别，并发出语音指令，如“座椅加热二档”，其中，第一麦克风11将录入的“座椅加热二档”语噪信号通过放大等处理后，发送至音响主机的降噪模块21中，第二麦克风12将录入的“座椅加热二档”语噪信号通过放大等处理后，发送至联网模块24中，系统判断非碰撞受损和紧急呼救情况后，切换开关连通音响主机，也发送至音响主机的降噪模块21中，降噪模块21通过相位偏移处理，整合两组“座椅加热二档”语噪信号并降噪处理，得到清晰的“座椅加热二档”语音信号，并将语音信号发送至数模信号转换模块22，得到“座椅加热二档”语音数字信号。“座椅加热二档”语音数字信号分别在本地语音识别模块231和云端语音识别模块232中转写，将两组转写结果进行仲裁，若云端转写结果为“座椅加热二档”，本地转写结果为“座椅加热二当”，则根据语音理解选取更合乎语音功能的云端结果“座椅加热二档”为执行命令。“座椅加热二档”有识别引擎识别为“座椅加热”命令，并执行具体功能“二档”，命令经CAN总线发送至座椅温度控制模块32，座椅温度控制模块32判断此刻座椅是否处于加热二档状态，如不是，则开启电加热控制器，并调到二档状态；如果已经在加热二档状态，则不变。
上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种汽车座椅的语音控制系统，其特征在于，其包括音响主机、座椅执行单元，音响主机内包括有ECU、语音录入单元以及声音处理单元，
所述语音录入单元：用于采集乘车人员所发出的语音、行车噪音以及预先录入的语音信号；
所述声音处理单元：包括降噪模块、数模信号转换模块以及语音识别控制模块，用于处理语音录入单元所采集的语音信号，经降噪模块降噪处理的语音信号发送至数模信号转化模块，并将语音模拟信号转换成语音数字信号并发送语音识别控制模块，从中解析出语音控制指令；
所述ECU，分别与所述语音录入单元以及声音处理单元信号连接，获取解析出的语音控制指令，并发送至座椅执行单元；
所述座椅执行单元：包括座椅位置模块、座椅温度模块以及座椅按摩模块。
2.根据权利要求1所述的汽车座椅的语音控制系统，其特征在于，所述ECU与声音处理单元所输出的语音控制指令通过LIN总线或CAN总线与所述座椅执行单元信号连接。
3.根据权利要求1所述的汽车座椅的语音控制系统，其特征在于，所述语音录入单元包括麦克风或蓝牙模块。
4.根据权利要求3所述的汽车座椅的语音控制系统，其特征在于，所述麦克风包括用于将录入语音放大处理的第一麦克风，放大处理后的语音发送至降噪模块；以及用于将录入语音并进行放大处理的第二麦克风，第二麦克风将放大处理的语音传输至联网模块，联网模块用于语音的识别以及匹配对应语音指令。
5.一种汽车座椅的语音控制方法，包括以下步骤：
(a)用户在车内通过语音唤醒或者硬件唤醒打开语音识别，并发出语音指令；
(b)第一麦克风将录入的语音信号通过放大等处理后，发送至降噪模块中，第二麦克风将录入的语音信号通过放大等处理后，发送至联网模块，联网模块中的切换开关实现第二麦克风与音响主机断开与相连；
(c)经降噪模块降噪后的语音信号发送至数模信号转换模块，将语音模拟信号转换成语音数字信号，并同步发送至音响主机的语意转写模块和联网模块的信号输出端；语意转写模块将接受的语音信号分析处理，转写成合乎语意的字句，并将其发送至语音识别控制模块；
(d)座椅位置控制模块接收语音识别控制模块发来的指令，通过座椅驱动电机控制座椅的前后、上下位置移动和靠背的角度转动；座椅温度控制模块接收语音识别控制模块发来的指令，通过电加热控制器控制座椅的温度开关及高低变化；座椅按摩控制模块接收语音识别控制模块发来的指令，电子振荡器控制座椅内部的压力大小。
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