CN113183969A - 一种基于语音交互和人脸识别的智能汽车启动制动管理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开提供的一种基于语音交互和人脸识别的智能汽车启动制动管理系统及方法。该系统包括：包括启动子系统、制动子系统和数据仓库，其中，启动子系统人员图像采集模块、驾驶人员分析模块、车主用户终端、启动指令采集模块、汽车安全检测与分析模块、启动指令人员确认模块和启动指令执行终端，制动子系统包括制动指令采集模块、制动环境检测与分析模块、制动指令人员确认模块和制动指令执行终端，进而通过对该驾驶人员身份、启动指令人员和启动环境安全、制动指令人员和制动区域环境进行全面的分析，大大的提高了汽车系统指令识别和执行的精准性，同时也有效的保障了汽车行驶的安全性。
Description
技术领域
本发明属于汽车启动制动管理技术领域，涉及到一种基于语音交互和人脸识别的智能汽车启动制动管理系统及方法。
背景技术
随着社会生产技术的不断提高和物联网技术的不断发展，现在的汽车行业也逐渐走向智能化，现有的智能汽车已经可以实现人机交互的功能，为了保障智能汽车行驶的安全性和稳定性，对智能汽车的启动和制动管理是十分有必要的；
现有的智能汽车启动与制动管理主要集中于对汽车行驶速度和制动距离进行管理和分析，缺乏对汽车启动前对驾驶人员身份的确认和对采集的指令信息发出人员的确认，因此，现有的智能汽车启动与制动管理方式还存在了一定的弊端，一方面，现有的智能汽车启动与制动管理管理内容具有片面性，无法保障对智能汽车的管理效率，一方面，现有的智能汽车启动与制动管理没有对指令进行甄别，无法保障指令执行的精准性，另一方面，现有智能汽车启动与制动管理无法保障行驶的安全性和稳定性。
发明内容
鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，现提出一种基于语音交互和人脸识别的智能汽车启动制动管理系统及方法，实现了对智能汽车启动制动的高效管理；
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
本发明第一方面提出了一种基于语音交互和人脸识别的智能汽车启动制动管理系统，该基于语音交互和人脸识别的智能汽车启动制动管理系统包括启动子系统、制动子系统和数据仓库；
所述启动子系统包括人员图像采集模块、驾驶人员分析模块、车主用户终端、启动指令采集模块、汽车安全检测与分析模块、启动指令人员确认模块和启动指令执行终端；
所述人员图像采集模块用于对主驾驶人员对应的人脸图像进行采集，进而获取该汽车主驾驶位人员对应的人脸图像，进而将该汽车主驾驶位人员对应的人脸图像发送至驾驶人员分析模块；
所述驾驶人员分析模块用于接收人员图像采集模块发送的该汽车主驾驶位人员对应的人脸图像，进而将该汽车主驾驶位人员对应的人脸图像对该汽车历史高频使用人员对应的人脸图像进行对比筛选，若该汽车主驾驶位人员对应的人脸图像不属于该汽车高频使用人员对应的人脸图像，则将该汽车主驾驶人员记为陌生驾驶人员，进而将该汽车陌生驾驶人员对应的人脸图像发送至车主用户终端；
所述车主用户终端用于接收驾驶人员分析模块发送的该汽车陌生驾驶人员对应的人脸图像，并进行身份确认和驾驶许可确认；
启动指令采集模块用于当该主驾驶人员完成身份认证和驾驶认证后采集该汽车人员发送的启动指令语音信息，进而获取该汽车该采集时间点对应的启动指令语音信息，进而将采集的该汽车人员发送的启动指令语音信息进行降噪和滤波处理，并通过语音识别技术转化为启动子系统可识别的启动指令文本信息；
所述汽车安全检测与分析模块用于当启动指令采集模块采集到启动指令语音信息时，对该汽车车内安全和车外环境安全进行检测和分析，进而判断该汽车车内安全和车外环境安全是否符合启动指令要求，若该汽车车内安全和车外环境安全均符合启动指令要求，进而发送启动安全指令至启动指令执行终端；
启动指令人员确认模块用于当启动指令采集模块采集到启动指令语音信息时，对启动指令发出的人员进行确认，其中，启动指令人员确认模块包括启动指令声源确认和启动指令口形确认，进而判断该启动指令人员是否为主驾驶位置人员，若该启动指令人员为主驾驶位置人员，进而符合启动指令执行要求，发送启动执行指令至该汽车对应的启动指令执行终端；
所述启动指令执行终端用于接收启动安全检测与分析模块发送的启动安全指令和启动指令人员确认模块发送的启动执行指令，当启动指令执行终端接收到启动安全指令和启动执行指令，进而调取该汽车对应的启动设备进行启动；
所述制动子系统包括制动指令采集模块、制动环境检测与分析模块、制动指令人员确认模块和制动指令执行终端；
所述制动指令采集模块用于对该汽车人员发出的制动指令进行采集，进而获取该采集时间点对应的制动指令语音信息，进而将采集的制动指令语音信息进行降噪和滤波处理，进而通过语音是被技术转化为制动子系统可识别的制动指令文本信息；
所述制动环境检测与分析模块用于当制动指令采集模块采集到制动语音信息时，对汽车外部制动区域对应的环境进行检测和分析，进而对该汽车制动区域对应的环境安全进行判断，该汽车制动区域环境符合制动指令要求，进而发送制动环境符合指令至制动指令执行终端；
所述制动指令人员确认模块用于当制动指令采集模块采集到制动语音信息时，对制动指令语音信息对应的发出人员进行确认，若该制动指令发出人员为该汽车主驾驶位置人员，进而发送制动执行指令至制动指令执行终端；
所述制动指令执行终端用于接收制动环境检测模块发送的制动环境符合指令和制动指令人员确认模块发送的制动执行指令，进而调取该汽车对应的制动设备进行制动；
本发明第二方面提出了一种基于语音交互和人脸识别的智能汽车启动方法，该方法包括以下步骤：
A1、信息录入：该汽车对应的历史高频使用人员对应的人脸图像进行平台录入；
A2、图像采集：对主驾驶人员对应的人脸图像进行采集，进而获取该汽车主驾驶位人员对应的人脸图像；
A3、图像筛选:将该汽车主驾驶位人员对应的人脸图像对该汽车历史高频使用人员对应的人脸图像进行对比筛选，分析该汽车主驾驶为人员对应的身份，若该汽车主驾驶位置对应的人员为陌生人员，将该汽车陌生驾驶人员对应的人脸图像发送至该汽车车主对应的用户终端；
A4、身份确认：车主通过用户端对该汽车住驾驶位置人员对饮过的身份进行确认，并进行驾驶许可确认；
A5、启动指令采集：当该主驾驶人员完成身份和驾驶认证后采集人员发送的启动指令语音信息，并进行降噪、滤波和语音识别处理；
A6、启动安全检测与分析：当采集到启动指令语音信息时，对该汽车车内安全和车外环境安全进行检测和分析；
A7、启动指令人员确认：当采集到启动指令语音信息时，对启动指令发出的人员进行确认；
A8、启动指令执行：当确认该启动指令人员为主驾驶位置人员并且该汽车车内安全和车外环境安全均符合启动指令要求，调取该汽车对应的启动设备进行启动；
本发明第三方面提出了一种基于语音交互和人脸识别的智能汽车制动方法，该方法包括以下步骤：
H1、制动指令采集：对该汽车人员发出的制动指令进行采集，进而获取该采集时间点对应的制动指令语音信息，并进行降噪、滤波和语音识别处理；
H2、制动环境检测：当采集到制动语音信息时，对汽车外部的制动区域对应的环境进行检测和分析，并对该汽车制动区域对应的环境安全进行判断；
H3、制动指令人员确认：当采集到制动语音信息时，对制动指令语音信息对应的发出人员进行确认；
H4、制动执行:当该制动指令发出人员为该汽车主驾驶位置人员并且该汽车制动区域环境符合制动指令要求，进而调取该汽车对应的制动设备进行制动。
进一步地，所述启动子系统还包括人员身份信息录入模块，所述人员身份信息录入模块用于将该汽车历史高频使用人员对应的人脸图像进行平台录入,进而将录入的该汽车历史高频使用人员对应的人脸图像发送至驾驶人员分析模块。
进一步地，所述历史高频使用人员的获取方法为：获取该汽车历史使用人员对应的人脸图像和车主对应的人图像，进而将该汽车对应的历史使用人员对应的人脸图像进行相互对比，进而统计该汽车对应的历史使用人数，将该汽车对应的历史使用人员按照使用时间的先后顺序进行编号，依次标记为1，2，...i,...n，进而获取该汽车历史使用人员对应的历史使用次数，并记为h，进而将该汽车各历史使用人员对应的历史使用次数与该汽车人员平均使用次数进行对比，若该汽车某历史使用人员对应的历史使用次数低于或等于汽车人员平均使用次数，则将该历史使用人员进行系统过滤，若该汽车某历史使用人员对应的历史使用次数高于汽车人员平均使用次数，则将历史使用人员记为该汽车高频使用人员，其中，汽车人员平均使用次数计算公式为
表示该汽车人员平均使用次数，hd表示该汽车第d个历史使用人员对应的历史使用次数，d表示该汽车历史使用人员编号，d＝1，2，...i,...n,n表示该汽车历史使用人员数量。
进一步地，所述该汽车车内安全检测与分析包括若干安全检测单元，其分别用于对车门安全检测与分析和座位安全带检测与分析，进而利用全检测单元中汽车车门感应器对该汽车各车门进行检测，进而获取该汽车各车门位置对应的闭合状态，若该汽车某车门位置对应的闭合状态为未闭合，进而调取该车门位置对应的车门警示灯和蜂鸣器进行警示，若该汽车各车门位置对应的闭合状态均为闭合，则判断该车门安全符合启动指令要求，同时利用安全检测单元中压力传感器和霍尔传感器对该汽车各座位和各座位安全带进行检测，进而获取该汽车各座位安全带对应的使用状态，若该汽车某座位压力传感器检测到数据但该座位安全锁扣内部霍尔传感器没有检测到数据，则判断该位置人员未系安全带，进而调取该座位对应的安全带警示灯和蜂鸣器进行警示，若该汽车各座位压力传感器和各座位对应的安全锁扣内部霍尔传感器均检测到数据，进而判断该汽车该座位安全带安全符合启动指令要求。
进一步地，所述启动安全检测与分析模块中对车外环境安全检测主要利用该汽车前端摄像头对该汽车前端环境进行图像采集，进而获取该汽车前端对应的环境图像，若该汽车前端对应的环境图像中没有出现障碍物，则判断该汽车外部环境安全符合启动指令要求，若该汽车前端对应的环境图像中出现障碍物，则判断该汽车外部环境安全不符合启动指令要求，进而利用汽车内部的麦克风进行存在障碍物语音播报提醒。
进一步地，所述启动指令声源确认具体确认过程为：根据采集的启动指令语音信息，进而通过深度学习对该采集时间点该汽车对应的启动指令语音信息进行声源位置获取，进而获取该采集时间点该汽车启动指令语音对应的声源位置，进而将该汽车主驾驶位置人员对应的位置与该汽车启动指令语音对应的声源位置进行匹配对比，若该汽车主驾驶位置人员对应的位置与该汽车启动指令语音对应的声源位置不一致，则判断该启动指令人员不为该汽车主驾驶位置人员，若该汽车主驾驶位置人员对应的位置与该汽车启动指令对应的声源位置一致，则判断该启动指令人员位置处于该汽车主驾驶位置，进而进行口形确认。
进一步地，所述启动指令口形确认用于对该汽车启动指令发出人员进行确认，进而根据该启动指令语音信息采集时间点采集的该汽车主驾驶位置人员对应的人脸图象，进而提取该主驾驶位置人员人脸图像对应的特征，进而将该主驾驶位置人员对应的人脸图像按照五官所在位置进行图像分割，进而提取该主驾驶位置人员对应的嘴部特征图像，进而提取该主驾驶位置人员对应的口形特征，将该汽车主驾驶位置人员对应的口形特征与启动指令对应的口形特征进行对比，若该汽车主驾驶位置人员对应的口形特征与启动指令对应的口形特征一致，进而判断该启动指令发出人员为主驾驶位置人员。
进一步地，所述对汽车外部的制动区域对应的环境进行检测和分析的具体过程为：利用该汽车外部的摄像头对该汽车制动区域对应的环境进行图像，进而获取该制动区域对应的图像，进而提取该汽车制动区域对应的图像特征，将该制动区域对应的特征图像与各障碍类型对应的特征图像进行匹配对比，若该制动区域对应的特征图像属于各障碍类型对应的特征图像，则判断该汽车制动区域环境不符合制动指令要求，若该制动区域对应的特征图像不属于各障碍类型对应的特征图像，进而判断该汽车制动区域环境符合制动指令要求。
进一步地，所述制动指令人员确认模块的具体确认过程为：依据启动指令口形确认方法，进而获取该制动指令语音信息采集时间点该主驾驶位置人员对应的口形特征，进而将该汽车主驾驶位置人员对应的口形特征与制动指令对应的口形特征进行对比，若该汽车主驾驶位置人员对应的口形特征与制动指令对应的口形特征进行一致，则判断该制动指令发出人员为该汽车主驾驶位置人员，若该汽车主驾驶位置人员对应的口形特征与制动指令对应的口形特征进行不一致，则判断该制动指令发出人员不为该汽车主驾驶位置人员。
进一步地，所述数据仓库用于存储启动指令对应的口形特征、制动指令对应的口形特征和各障碍类型对应的特征图像。
本发明的有益效果：
(1)本发明提供的一种基于语音交互和人脸识别的智能汽车启动制动管理系统，通过启动子系统和制动子系统，对该汽车驾驶人员身份、启动指令发出人员身份、启动环境、制动指令发出人员身份和制动区域环境进行了详细的检测和分析，进而有效的解决了现有的智能汽车启动与制动管理管理内容具有片面性并且无法保障对智能汽车的管理效率的问题，通过对指令进行甄别，进而保障了指令执行的精准性，同时大大的提高了行驶的安全性和稳定性。
(2)本发明在启动子系统，通过启动指令发出人员的确认、启动车内安全的确认和车外环境安全的确认，有效的避免了多人指令系统甄别混乱的问题，同时有效的保障了汽车启动的安全，大大降低了交通事故的发生概率。
(3)本发明在制动子系统通过制动区域环境安全和制动指令发出人员的确认，大大的提高了汽车的制动效率，同时解决了汽车其他人员指令对汽车指令执行的干扰。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明系统连接示意图；
图2为本发明启动子系统模块连接示意图；
图3为本发明制动子系统模块连接示意图；
图4为本发明启动方法实施步骤图；
图5为本发明制动方法实施步骤图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
请参阅图1所示，一种基于语音交互和人脸识别的智能汽车启动制动管理系统，该基于语音交互和人脸识别的智能汽车启动制动管理系统包括启动子系统、制动子系统和数据仓库；
所述数据仓库用于存储启动指令对应的口形特征、制动指令对应的口形特征和各障碍类型对应的特征图像。
本发明实施例通过启动子系统和制动子系统，对该汽车驾驶人员身份确认、启动指令人员确认、启动环境安全、制动指令人员确认和制动区域环境安全进行了详细的检测和分析，进而有效的解决了现有的智能汽车启动与制动管理管理内容具有片面性并且无法保障对智能汽车的管理效率的问题，通过对指令进行甄别，进而保障了指令的可执行性，同时大大的提高了行驶的安全性和稳定性。
请参阅图2所示，所述启动子系统包括人员身份信息录入模块、人员图像采集模块、驾驶人员分析模块、车主用户终端、启动指令采集模块、汽车安全检测与分析模块、启动指令人员确认模块和启动指令执行终端；
所述人员身份信息录入模块用于将该汽车历史高频使用人员对应的人脸图像进行平台录入,进而将录入的该汽车历史高频使用人员对应的人脸图像发送至驾驶人员分析模块；
其中，历史高频使用人员的获取方法为：获取该汽车历史使用人员对应的人脸图像和车主对应的人图像，进而将该汽车对应的历史使用人员对应的人脸图像进行相互对比，进而统计该汽车对应的历史使用人数，将该汽车对应的历史使用人员按照使用时间的先后顺序进行编号，依次标记为1，2，...i,...n，进而获取该汽车历史使用人员对应的历史使用次数，并记为h，进而将该汽车各历史使用人员对应的历史使用次数与该汽车人员平均使用次数进行对比，若该汽车某历史使用人员对应的历史使用次数低于或等于汽车人员平均使用次数，则将该历史使用人员进行系统过滤，若该汽车某历史使用人员对应的历史使用次数高于汽车人员平均使用次数，则将历史使用人员记为该汽车高频使用人员，其中，汽车人员平均使用次数计算公式为
表示该汽车人员平均使用次数，hd表示该汽车第d个历史使用人员对应的历史使用次数，d表示该汽车历史使用人员编号，d＝1，2，...i,...n,n表示该汽车历史使用人员数量。
所述人员图像采集模块用于对主驾驶人员对应的人脸图像进行采集，进而获取该汽车主驾驶位人员对应的人脸图像，进而将该汽车主驾驶位人员对应的人脸图像发送至驾驶人员分析模块；
所述驾驶人员分析模块用于接收人员图像采集模块发送的该汽车主驾驶位人员对应的人脸图像和人员身份信息录入模块发送的该汽车历史高频使用人员对应的人脸图像，进而将该汽车主驾驶位人员对应的人脸图像对该汽车历史高频使用人员对应的人脸图像进行对比筛选，若该汽车主驾驶位人员对应的人脸图像不属于该汽车高频使用人员对应的人脸图像，则将该汽车主驾驶人员记为陌生驾驶人员，进而将该汽车陌生驾驶人员对应的人脸图像发送至车主用户终端；
所述车主用户终端用于接收驾驶人员分析模块发送的该汽车陌生驾驶人员对应的人脸图像，并进行身份确认和驾驶许可确认；
启动指令采集模块用于当该主驾驶人员完成身份认证和驾驶认证后采集该汽车人员发送的启动指令语音信息，进而获取该汽车该采集时间点对应的启动指令语音信息，进而将采集的该汽车人员发送的启动指令语音信息进行降噪和滤波处理，并通过语音识别技术转化为启动子系统可识别的启动指令文本信息；
所述汽车安全检测与分析模块用于当启动指令采集模块采集到启动指令语音信息时，对该汽车车内安全和车外环境安全进行检测和分析，进而判断该汽车车内安全和车外环境安全是否符合启动指令要求，若该汽车车内安全和车外环境安全均符合启动指令要求，进而发送启动安全指令至启动指令执行终端；
具体地，该汽车车内安全检测与分析包括若干安全检测单元，其分别用于对车门安全检测与分析和座位安全带检测与分析，进而利用全检测单元中汽车车门感应器对该汽车各车门进行检测，进而获取该汽车各车门位置对应的闭合状态，若该汽车某车门位置对应的闭合状态为未闭合，进而调取该车门位置对应的车门警示灯和蜂鸣器进行警示，若该汽车各车门位置对应的闭合状态均为闭合，则判断该车门安全符合启动指令要求，同时利用安全检测单元中压力传感器和霍尔传感器对该汽车各座位和各座位安全带进行检测，进而获取该汽车各座位安全带对应的使用状态，若该汽车某座位压力传感器检测到数据但该座位安全锁扣内部霍尔传感器没有检测到数据，则判断该位置人员未系安全带，进而调取该座位对应的安全带警示灯和蜂鸣器进行警示，若该汽车各座位压力传感器和各座位对应的安全锁扣内部霍尔传感器均检测到数据，进而判断该汽车该座位安全带安全符合启动指令要求。
具体地，所述启动安全检测与分析模块中对车外环境安全检测主要利用该汽车前端摄像头对该汽车前端环境进行图像采集，进而获取该汽车前端对应的环境图像，若该汽车前端对应的环境图像中没有出现障碍物，则判断该汽车外部环境安全符合启动指令要求，若该汽车前端对应的环境图像中出现障碍物，则判断该汽车外部环境安全不符合启动指令要求，进而利用汽车内部的麦克风进行存在障碍物语音播报提醒。
启动指令人员确认模块用于当启动指令采集模块采集到启动指令语音信息时，对启动指令发出的人员进行确认，其中，启动指令人员确认模块包括启动指令声源确认和启动指令口形确认，进而判断该启动指令人员是否为主驾驶位置人员，若该启动指令人员为主驾驶位置人员，进而符合启动指令执行要求，发送启动执行指令至该汽车对应的启动指令执行终端；
具体地，启动指令声源确认具体确认过程为：根据采集的启动指令语音信息，进而通过深度学习对该采集时间点该汽车对应的启动指令语音信息进行声源位置获取，进而获取该采集时间点该汽车启动指令语音对应的声源位置，进而将该汽车主驾驶位置人员对应的位置与该汽车启动指令语音对应的声源位置进行匹配对比，若该汽车主驾驶位置人员对应的位置与该汽车启动指令语音对应的声源位置不一致，则判断该启动指令人员不为该汽车主驾驶位置人员，若该汽车主驾驶位置人员对应的位置与该汽车启动指令对应的声源位置一致，则判断该启动指令人员位置处于该汽车主驾驶位置，进而进行口形确认。
具体地，启动指令口形确认用于对该汽车启动指令发出人员进行确认，进而根据该启动指令语音信息采集时间点采集的该汽车主驾驶位置人员对应的人脸图象，进而提取该主驾驶位置人员人脸图像对应的特征，进而将该主驾驶位置人员对应的人脸图像按照五官所在位置进行图像分割，进而提取该主驾驶位置人员对应的嘴部特征图像，进而提取该主驾驶位置人员对应的口形特征，将该汽车主驾驶位置人员对应的口形特征与启动指令对应的口形特征进行对比，若该汽车主驾驶位置人员对应的口形特征与启动指令对应的口形特征一致，进而判断该启动指令发出人员为主驾驶位置人员。
所述启动指令执行终端用于接收启动安全检测与分析模块发送的启动安全指令和启动指令人员确认模块发送的启动执行指令，当启动指令执行终端接收到启动安全指令和启动执行指令，进而调取该汽车对应的启动设备进行启动；
本发明实施例在启动子系统，通过启动指令发出人员的确认、启动车内安全的确认和车外环境安全的确认，有效的避免了多人指令系统甄别混乱的问题，同时有效的保障了汽车启动的安全，大大降低了交通事故的发生概率。
请参阅图3所示，所述制动子系统包括制动指令采集模块、制动环境检测与分析模块、制动指令人员确认模块和制动指令执行终端；
所述制动指令采集模块用于对该汽车人员发出的制动指令进行采集，进而获取该采集时间点对应的制动指令语音信息，进而将采集的制动指令语音信息进行降噪和滤波处理，进而通过语音是被技术转化为制动子系统可识别的制动指令文本信息；
所述制动环境检测与分析模块用于当制动指令采集模块采集到制动语音信息时，对汽车外部制动区域对应的环境进行检测和分析，进而对该汽车制动区域对应的环境安全进行判断，该汽车制动区域环境符合制动指令要求，进而发送制动环境符合指令至制动指令执行终端；
其中，对汽车外部的制动区域对应的环境进行检测和分析的具体过程为：利用该汽车外部的摄像头对该汽车制动区域对应的环境进行图像，进而获取该制动区域对应的图像，进而提取该汽车制动区域对应的图像特征，将该制动区域对应的特征图像与各障碍类型对应的特征图像进行匹配对比，若该制动区域对应的特征图像属于各障碍类型对应的特征图像，则判断该汽车制动区域环境不符合制动指令要求，若该制动区域对应的特征图像不属于各障碍类型对应的特征图像，进而判断该汽车制动区域环境符合制动指令要求。
所述制动指令人员确认模块用于当制动指令采集模块采集到制动语音信息时，对制动指令语音信息对应的发出人员进行确认，若该制动指令发出人员为该汽车主驾驶位置人员，进而发送制动执行指令至制动指令执行终端；
具体地，制动指令人员确认模块的具体确认过程为：依据启动指令口形确认方法，进而获取该制动指令语音信息采集时间点该主驾驶位置人员对应的口形特征，进而将该汽车主驾驶位置人员对应的口形特征与制动指令对应的口形特征进行对比，若该汽车主驾驶位置人员对应的口形特征与制动指令对应的口形特征进行一致，则判断该制动指令发出人员为该汽车主驾驶位置人员，若该汽车主驾驶位置人员对应的口形特征与制动指令对应的口形特征进行不一致，则判断该制动指令发出人员不为该汽车主驾驶位置人员。
所述制动指令执行终端用于接收制动环境检测模块发送的制动环境符合指令和制动指令人员确认模块发送的制动执行指令，进而调取该汽车对应的制动设备进行制动；
本发明实施例在制动子系统通过制动区域环境安全和制动指令发出人员的确认，大大的提高了汽车的制动效率，同时解决了汽车其他人员指令对汽车指令执行的干扰。
请参阅图4所示，本发明提出了一种基于语音交互和人脸识别的智能汽车启动方法，该方法包括以下步骤：
A1、信息录入：该汽车对应的历史高频使用人员对应的人脸图像进行平台录入；
A2、图像采集：对主驾驶人员对应的人脸图像进行采集，进而获取该汽车主驾驶位人员对应的人脸图像；
A3、图像筛选:将该汽车主驾驶位人员对应的人脸图像对该汽车历史高频使用人员对应的人脸图像进行对比筛选，分析该汽车主驾驶为人员对应的身份，若该汽车主驾驶位置对应的人员为陌生人员，将该汽车陌生驾驶人员对应的人脸图像发送至该汽车车主对应的用户终端；
A4、身份确认：车主通过用户端对该汽车住驾驶位置人员对饮过的身份进行确认，并进行驾驶许可确认；
A5、启动指令采集：当该主驾驶人员完成身份和驾驶认证后采集人员发送的启动指令语音信息，并进行降噪、滤波和语音识别处理；
A6、启动安全检测与分析：当采集到启动指令语音信息时，对该汽车车内安全和车外环境安全进行检测和分析；
A7、启动指令人员确认：当采集到启动指令语音信息时，对启动指令发出的人员进行确认；
A8、启动指令执行：当确认该启动指令人员为主驾驶位置人员并且该汽车车内安全和车外环境安全均符合启动指令要求，调取该汽车对应的启动设备进行启动；
请参阅图5所示，本发明提出了一种基于语音交互和人脸识别的智能汽车制动方法，该方法包括以下步骤：
H1、制动指令采集：对该汽车人员发出的制动指令进行采集，进而获取该采集时间点对应的制动指令语音信息，并进行降噪、滤波和语音识别处理；
H2、制动环境检测：当采集到制动语音信息时，对汽车外部的制动区域对应的环境进行检测和分析，并对该汽车制动区域对应的环境安全进行判断；
H3、制动指令人员确认：当采集到制动语音信息时，对制动指令语音信息对应的发出人员进行确认；
H4、制动执行:当该制动指令发出人员为该汽车主驾驶位置人员并且该汽车制动区域环境符合制动指令要求，进而调取该汽车对应的制动设备进行制动。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于语音交互和人脸识别的智能汽车启动制动管理系统，其特征在于：该基于语音交互和人脸识别的智能汽车启动制动管理系统包括启动子系统、制动子系统和数据仓库；
所述启动子系统包括人员图像采集模块、驾驶人员分析模块、车主用户终端、启动指令采集模块、汽车安全检测与分析模块、启动指令人员确认模块和启动指令执行终端；
所述人员图像采集模块用于对主驾驶人员对应的人脸图像进行采集，进而获取该汽车主驾驶位人员对应的人脸图像，进而将该汽车主驾驶位人员对应的人脸图像发送至驾驶人员分析模块；
所述驾驶人员分析模块用于接收人员图像采集模块发送的该汽车主驾驶位人员对应的人脸图像，进而将该汽车主驾驶位人员对应的人脸图像对该汽车历史高频使用人员对应的人脸图像进行对比筛选，若该汽车主驾驶位人员对应的人脸图像不属于该汽车高频使用人员对应的人脸图像，则将该汽车主驾驶人员记为陌生驾驶人员，进而将该汽车陌生驾驶人员对应的人脸图像发送至车主用户终端；
所述车主用户终端用于接收驾驶人员分析模块发送的该汽车陌生驾驶人员对应的人脸图像，并进行身份确认和驾驶许可确认；
启动指令采集模块用于当该主驾驶人员完成身份认证和驾驶认证后采集该汽车人员发送的启动指令语音信息，进而获取该汽车该采集时间点对应的启动指令语音信息，进而将采集的该汽车人员发送的启动指令语音信息进行降噪和滤波处理，并通过语音识别技术转化为启动子系统可识别的启动指令文本信息；
所述汽车安全检测与分析模块用于当启动指令采集模块采集到启动指令语音信息时，对该汽车车内安全和车外环境安全进行检测和分析，进而判断该汽车车内安全和车外环境安全是否符合启动指令要求，若该汽车车内安全和车外环境安全均符合启动指令要求，进而发送启动安全指令至启动指令执行终端；
启动指令人员确认模块用于当启动指令采集模块采集到启动指令语音信息时，对启动指令发出的人员进行确认，其中，启动指令人员确认模块包括启动指令声源确认和启动指令口形确认，进而判断该启动指令人员是否为主驾驶位置人员，若该启动指令人员为主驾驶位置人员，进而符合启动指令执行要求，发送启动执行指令至该汽车对应的启动指令执行终端；
所述启动指令执行终端用于接收启动安全检测与分析模块发送的启动安全指令和启动指令人员确认模块发送的启动执行指令，当启动指令执行终端接收到启动安全指令和启动执行指令，进而调取该汽车对应的启动设备进行启动；
所述制动子系统包括制动指令采集模块、制动环境检测与分析模块、制动指令人员确认模块和制动指令执行终端；
所述制动指令采集模块用于对该汽车人员发出的制动指令进行采集，进而获取该采集时间点对应的制动指令语音信息，进而将采集的制动指令语音信息进行降噪和滤波处理，进而通过语音是被技术转化为制动子系统可识别的制动指令文本信息；
所述制动环境检测与分析模块用于当制动指令采集模块采集到制动语音信息时，对汽车外部制动区域对应的环境进行检测和分析，进而对该汽车制动区域对应的环境安全进行判断，该汽车制动区域环境符合制动指令要求，进而发送制动环境符合指令至制动指令执行终端；
所述制动指令人员确认模块用于当制动指令采集模块采集到制动语音信息时，对制动指令语音信息对应的发出人员进行确认，若该制动指令发出人员为该汽车主驾驶位置人员，进而发送制动执行指令至制动指令执行终端；
所述制动指令执行终端用于接收制动环境检测模块发送的制动环境符合指令和制动指令人员确认模块发送的制动执行指令，进而调取该汽车对应的制动设备进行制动；
所述该基于语音交互和人脸识别的智能汽车启动子系统在具体实施时，需要用到一种基于语音交互和人脸识别的智能汽车启动方法，该方法包括以下步骤：
A1、信息录入：该汽车对应的历史高频使用人员对应的人脸图像进行平台录入；
A2、图像采集：对主驾驶人员对应的人脸图像进行采集，进而获取该汽车主驾驶位人员对应的人脸图像；
A3、图像筛选:将该汽车主驾驶位人员对应的人脸图像对该汽车历史高频使用人员对应的人脸图像进行对比筛选，分析该汽车主驾驶为人员对应的身份，若该汽车主驾驶位置对应的人员为陌生人员，将该汽车陌生驾驶人员对应的人脸图像发送至该汽车车主对应的用户终端；
A4、身份确认：车主通过用户端对该汽车住驾驶位置人员对饮过的身份进行确认，并进行驾驶许可确认；
A5、启动指令采集：当该主驾驶人员完成身份和驾驶认证后采集人员发送的启动指令语音信息，并进行降噪、滤波和语音识别处理；
A6、启动安全检测与分析：当采集到启动指令语音信息时，对该汽车车内安全和车外环境安全进行检测和分析；
A7、启动指令人员确认：当采集到启动指令语音信息时，对启动指令发出的人员进行确认；
A8、启动指令执行：当确认该启动指令人员为主驾驶位置人员并且该汽车车内安全和车外环境安全均符合启动指令要求，调取该汽车对应的启动设备进行启动；
所述该基于语音交互和人脸识别的智能汽车制动子系统在具体实施时，需要用到一种基于语音交互和人脸识别的智能汽车制动方法，该方法包括以下步骤：
H1、制动指令采集：对该汽车人员发出的制动指令进行采集，进而获取该采集时间点对应的制动指令语音信息，并进行降噪、滤波和语音识别处理；
H2、制动环境检测：当采集到制动语音信息时，对汽车外部的制动区域对应的环境进行检测和分析，并对该汽车制动区域对应的环境安全进行判断；
H3、制动指令人员确认：当采集到制动语音信息时，对制动指令语音信息对应的发出人员进行确认；
H4、制动执行:当该制动指令发出人员为该汽车主驾驶位置人员并且该汽车制动区域环境符合制动指令要求，进而调取该汽车对应的制动设备进行制动。
2.根据权利要求1所述的一种基于语音交互和人脸识别的智能汽车启动制动管理系统，其特征在于：所述启动子系统还包括人员身份信息录入模块，其中，人员身份信息录入模块用于将该汽车历史高频使用人员对应的人脸图像进行平台录入,进而将录入的该汽车历史高频使用人员对应的人脸图像发送至驾驶人员分析模块。
3.根据权利要求1所述的一种基于语音交互和人脸识别的智能汽车启动制动管理系统，其特征在于：所述历史高频使用人员的获取方法为：获取该汽车历史使用人员对应的人脸图像和车主对应的人图像，进而将该汽车对应的历史使用人员对应的人脸图像进行相互对比，进而统计该汽车对应的历史使用人数，将该汽车对应的历史使用人员按照使用时间的先后顺序进行编号，依次标记为1，2，...i,...n，进而获取该汽车历史使用人员对应的历史使用次数，并记为h，进而将该汽车各历史使用人员对应的历史使用次数与该汽车人员平均使用次数进行对比，若该汽车某历史使用人员对应的历史使用次数低于或等于汽车人员平均使用次数，则将该历史使用人员进行系统过滤，若该汽车某历史使用人员对应的历史使用次数高于汽车人员平均使用次数，则将历史使用人员记为该汽车高频使用人员，其中，汽车人员平均使用次数计算公式为
表示该汽车人员平均使用次数，hd表示该汽车第d个历史使用人员对应的历史使用次数，d表示该汽车历史使用人员编号，d＝1，2，...i,...n,n表示该汽车历史使用人员数量。
4.根据权利要求1所述的一种基于语音交互和人脸识别的智能汽车启动制动管理系统，其特征在于：所述该汽车车内安全检测与分析包括若干安全检测单元，其分别用于对车门安全检测与分析和座位安全带检测与分析，进而利用全检测单元中汽车车门感应器对该汽车各车门进行检测，进而获取该汽车各车门位置对应的闭合状态，若该汽车某车门位置对应的闭合状态为未闭合，进而调取该车门位置对应的车门警示灯和蜂鸣器进行警示，若该汽车各车门位置对应的闭合状态均为闭合，则判断该车门安全符合启动指令要求，同时利用安全检测单元中压力传感器和霍尔传感器对该汽车各座位和各座位安全带进行检测，进而获取该汽车各座位安全带对应的使用状态，若该汽车某座位压力传感器检测到数据但该座位安全锁扣内部霍尔传感器没有检测到数据，则判断该位置人员未系安全带，进而调取该座位对应的安全带警示灯和蜂鸣器进行警示，若该汽车各座位压力传感器和各座位对应的安全锁扣内部霍尔传感器均检测到数据，进而判断该汽车该座位安全带安全符合启动指令要求。
5.根据权利要求1所述的一种基于语音交互和人脸识别的智能汽车启动制动管理系统，其特征在于：所述启动安全检测与分析模块中对车外环境安全检测主要利用该汽车前端摄像头对该汽车前端环境进行图像采集，进而获取该汽车前端对应的环境图像，若该汽车前端对应的环境图像中没有出现障碍物，则判断该汽车外部环境安全符合启动指令要求，若该汽车前端对应的环境图像中出现障碍物，则判断该汽车外部环境安全不符合启动指令要求，进而利用汽车内部的麦克风进行存在障碍物语音播报提醒。
6.根据权利要求1所述的一种基于语音交互和人脸识别的智能汽车启动制动管理系统，其特征在于：所述启动指令声源确认具体确认过程为：根据采集的启动指令语音信息，进而通过深度学习对该采集时间点该汽车对应的启动指令语音信息进行声源位置获取，进而获取该采集时间点该汽车启动指令语音对应的声源位置，进而将该汽车主驾驶位置人员对应的位置与该汽车启动指令语音对应的声源位置进行匹配对比，若该汽车主驾驶位置人员对应的位置与该汽车启动指令语音对应的声源位置不一致，则判断该启动指令人员不为该汽车主驾驶位置人员，若该汽车主驾驶位置人员对应的位置与该汽车启动指令对应的声源位置一致，则判断该启动指令人员位置处于该汽车主驾驶位置，进而进行口形确认。
7.根据权利要求1所述的一种基于语音交互和人脸识别的智能汽车启动制动管理系统，其特征在于：所述启动指令口形确认用于对该汽车启动指令发出人员进行确认，进而根据该启动指令语音信息采集时间点采集的该汽车主驾驶位置人员对应的人脸图象，进而提取该主驾驶位置人员人脸图像对应的特征，进而将该主驾驶位置人员对应的人脸图像按照五官所在位置进行图像分割，进而提取该主驾驶位置人员对应的嘴部特征图像，进而提取该主驾驶位置人员对应的口形特征，将该汽车主驾驶位置人员对应的口形特征与启动指令对应的口形特征进行对比，若该汽车主驾驶位置人员对应的口形特征与启动指令对应的口形特征一致，进而判断该启动指令发出人员为主驾驶位置人员。
8.根据权利要求1所述的一种基于语音交互和人脸识别的智能汽车启动制动管理系统，其特征在于：所述对汽车外部的制动区域对应的环境进行检测和分析的具体过程为：利用该汽车外部的摄像头对该汽车制动区域对应的环境进行图像，进而获取该制动区域对应的图像，进而提取该汽车制动区域对应的图像特征，将该制动区域对应的特征图像与各障碍类型对应的特征图像进行匹配对比，若该制动区域对应的特征图像属于各障碍类型对应的特征图像，则判断该汽车制动区域环境不符合制动指令要求，若该制动区域对应的特征图像不属于各障碍类型对应的特征图像，进而判断该汽车制动区域环境符合制动指令要求。
9.根据权利要求7所述的一种基于语音交互和人脸识别的智能汽车启动制动管理系统，其特征在于：所述制动指令人员确认模块的具体确认过程为：依据启动指令口形确认方法，进而获取该制动指令语音信息采集时间点该主驾驶位置人员对应的口形特征，进而将该汽车主驾驶位置人员对应的口形特征与制动指令对应的口形特征进行对比，若该汽车主驾驶位置人员对应的口形特征与制动指令对应的口形特征进行一致，则判断该制动指令发出人员为该汽车主驾驶位置人员，若该汽车主驾驶位置人员对应的口形特征与制动指令对应的口形特征进行不一致，则判断该制动指令发出人员不为该汽车主驾驶位置人员。
10.根据权利要求1所述的一种基于语音交互和人脸识别的智能汽车启动制动管理系统，其特征在于：所述数据仓库用于存储启动指令对应的口形特征、制动指令对应的口形特征和各障碍类型对应的特征图像。
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