CN113346916A - 车载调频发射设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了车载调频发射设备。本发明包括电源模块、麦克风拾音模块、语音处理模块、蓝牙模块、调频发射模块。电源模块从车载USB接口或车载充电器取电，经电平转换后给设备供电；麦克风拾音模块用于拾音，将声音信号转换为电信号后，发送给语音处理模块，语音处理模块处理声音信号后，将指令信息发送给蓝牙模块；蓝牙模块与智能手机连接，从语音处理模块接收到指令后，做出指定动作；调频发射模块与蓝牙模块连接，从蓝牙模块获取音频，经调制之后，以设定频率对外发射；车载收音机可接收到设备发出的信号。本发明实现了语音控制手机，并通过车载收音机播放音频的目的，从而解放驾驶员双手，保障行车安全。

Description

车载调频发射设备
技术领域
本发明属于汽车电子技术领域，具体涉及一种车载调频发射设备。
背景技术
近年来，随着汽车普及率的提高，安全驾驶越来越成为一个重要的课题。行车过程中，驾驶员不可避免的要使用智能手机等设备，进行接听电话、导航、播放音乐等动作。然而，驾驶员在行车过程中使用手机，会造成巨大的安全隐患。目前，车辆的音响系统与移动终端(一般是指手机)可以通过蓝牙连接，实现了接听电话或播放手机内存音乐通过车辆的音响系统播放，而不必手持手机。但是，还不能实现通过语音操作手机。为了解决这个问题，汽车厂商选择将智能化的汽车语音助手，预装在新一代车型中。但是，汽车语音助手通常实现语音控制车辆本身的系统，如播放车辆内存音乐、导航等，无法控制移动终端。同时，大量的旧款车型，并没有预装这些智能化汽车语音助手，要去升级、改装原有机器，会带来较大的经济成本，也有可能增加未知的隐患。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种车载调频发射设备。
本发明包括包括电源模块、麦克风阵列、连接至麦克风阵列的语音处理模块、连接至语音处理模块的蓝牙模块、连接至蓝牙模块的调频发射模块，电源模块分别连接麦克风阵列、语音处理模块、蓝牙模块、调频发射模块，为各模块供电。
所述的电源模块包括稳压器芯片和滤波电容，滤波电容一端接稳压器芯片的输入脚VIN，另一端接稳压器芯片的接地脚后接地；稳压器芯片的输入端VIN接车载USB接口或者车载充电器，输出端VOUT输出3.3V或3V电压给其他模块。
所述的麦克风阵列包括多个麦克风，每个麦克风按照相同方式连接语音处理模块：麦克风的电源脚接电源模块的输出端VOUT，并通过去耦电容接地；麦克风的两个接地脚连接后作为麦克风的信号输出负端，信号输出负端接地，并通过耦合电容与麦克风的信号输出正端连接。
所述的语音处理模块包括语音处理芯片及外围电路，语音处理芯片的电源脚接电源模块的输出端VOUT，接地脚接地；每个麦克风的输出正端、输出负端接语音处理芯片对应的一对模拟信号输入脚。
所述的蓝牙模块包括蓝牙芯片、蓝牙天线及外围电路；蓝牙芯片的电源脚接电源模块的输出端VOUT，接地脚接地，天线脚接蓝牙天线；蓝牙芯片的串口信号输出脚接语音处理芯片的串口信号输入脚，蓝牙芯片的串口信号输入脚接语音处理芯片的串口信号输出脚；蓝牙芯片的左声道一对音频输出脚分别通过耦合电容接语音处理芯片的一对模拟信号输入脚，蓝牙芯片的右声道一对音频输出脚分别通过耦合电容接语音处理芯片的另一对模拟信号输入脚。
所述的调频发射模块包括调频发射芯片、调频发射天线及外围电路；调频发射芯片的电源脚接电源模块的输出端VOUT，接地脚接地，天线脚接调频发射天线；调频发射模块的左声道一对音频输入脚分别通过耦合电容接蓝牙芯片的左声道一对音频输出脚；调频发射模块的右声道一对音频输入脚分别通过耦合电容接蓝牙芯片的右声道一对音频输出脚。
本发明针对存量的不具有语音助手的车辆，在不改动车辆原有设备的情况下，实现驾驶过程的语音化、智能化升级，达到语音控制手机、并通过车载收音机播放音频的目的，从而解放驾驶员双手，保障行车安全。本发明使用车辆原有的USB接口、车载充电器固有接口等为设备供电，不需要外加其他电源或电池；使用手机等智能设备作为数据接口，方便地获取音乐、资讯等信息数据；不需要其他云端设备支持；使用车载收音机作为音频输出设备，可较好地利用原车的音响设备，不需要对车辆进行任何改装与升级，即可得到较好的使用体验；使用麦克风阵列作为语音输入端口，通过语音处理模块，实现驾驶过程的语音化、智能化升级，达到语音控制手机、并通过车载收音机播放音频的目的。
附图说明
图1为本发明的总体示意图；
图2为本发明中电源模块示意图；
图3为本发明中麦克风阵列中一个麦克风电路示意图；
图4为本发明中语音处理模块示意图；
图5为本发明中蓝牙模块示意图；
图6为本发明中调频发射模块示意图。
具体实施方式
下面将结合具体图示，对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，一种车载调频发射设备，包括电源模块1、麦克风阵列2、连接至麦克风阵列2的语音处理模块3、连接至语音处理模块3的蓝牙模块4、连接至蓝牙模块4的调频发射模块5，电源模块1分别连接麦克风阵列、语音处理模块、蓝牙模块、调频发射模块，为各模块供电。
如图2所示，电源模块1包括稳压器芯片U1和滤波电容C1，稳压器芯片的输入端VIN接车载USB接口或者车载充电器V1，获取电源，输出端VOUT输出3.3V或3V电压V2给其他模块；滤波电容C1一端接稳压器芯片U1的输入脚VIN，另一端接稳压器芯片U1的接地脚GND后接地。稳压器芯片U1采用与车载USB接口或者车载充电器适配的各种现有产品，如AMS公司的AMS1117-3.3芯片。
麦克风阵列2包括多个麦克风，每个麦克风均接语音处理模块1，连接方式相同，本实施例采用两个麦克风构成阵列的形式。每个麦克风M的连接电路如图3所示，图中虚线框表示麦克风。麦克风M的电源脚VDD1(1脚)接电源模块的输出端VOUT，并通过去耦电容C2接地；麦克风M的两个接地脚(3脚和4脚)连接后作为麦克风的信号输出负端AIN1N，信号输出负端AIN1N接地，并通过耦合电容C3与麦克风M的信号输出正端AIN1P(2脚)连接。
如图4所示，语音处理模块3包括语音处理芯片U2及外围电路，语音处理芯片U2的电源脚VDD2接电源模块的输出端VOUT，接地脚GND接地；语音处理芯片U2中的第一对模拟信号输入脚ADC1_P、ADC1_N分别通过耦合电容接构成麦克风阵列的一个麦克风的输出正端AIN1P、输出负端AIN1N；第二对模拟信号输入脚ADC2_P、ADC2_N分别通过耦合电容接构成麦克风阵列的另一个麦克风的输出正端AIN2P、输出负端AIN2N。语音处理芯片U2采用申请人生产销售的GX8008C语音AI芯片。
如图5所示，蓝牙模块4包括蓝牙芯片U3、蓝牙天线ANT1及外围电路；蓝牙芯片U3的电源脚VDD3接电源模块的输出端VOUT，接地脚GND接地，天线脚RFO接蓝牙天线ANT1；蓝牙芯片U3的串口信号输出脚TX2接语音处理芯片U2的串口信号输入脚RX1，蓝牙芯片U3的串口信号输入脚RX2接语语音处理芯片U2的串口信号输出脚TX1；蓝牙芯片U3的左声道一对音频输出脚AOLP、AOLN分别通过耦合电容接语音处理芯片U2的第三对模拟信号输入脚ADC3_P、ADC3_N，蓝牙芯片U3的右声道一对音频输出脚AORP、AORN分别通过耦合电容接语音处理芯片U2的第四对模拟信号输入脚ADC4_P、ADC4_N。
如图6所示，调频发射模块5包括调频发射芯片U4、调频发射天线ANT2及外围电路；调频发射芯片U4的电源脚VDD4接电源模块的输出端VOUT，接地脚GND接地，天线脚RFO接调频发射天线ANT2；调频发射模块5的左声道一对音频输入脚AILP、AILN分别通过耦合电容接蓝牙芯片U3的左声道一对音频输出脚AOLP、AOLN；调频发射模块5的右声道一对音频输入脚AIRP、AIRN分别通过耦合电容接蓝牙芯片U3的右声道一对音频输出脚AORP、AORN。
该车载调频发射设备具体应用如下：
步骤(1)将车载调频发射设备接入车载USB接口或车载充电器接口，电源模块取电，经电平转换后，为其他模块供电，设备上电启动，开始工作；
步骤(2)通过移动终端(如手机、PAD)搜索车载调频发射设备的蓝牙信号，配对并连接；蓝牙模块与移动终端连接后，发出提示音信号，通过调频发射模块以设定频率对外发射提示音信号；
步骤(3)打开车载收音机并调频至设定频率，听到提示音；由此，车载调频发射设备、车载收音机、移动终端组成的系统连接成功；移动终端将控制权限开放给车载调频发射设备；
步骤(4)用户喊出指定的唤醒词(如“小宝小宝”)，麦克风阵列拾取唤醒词的声音信号，发送给语音处理模块进行处理，语音处理模块识别出该唤醒词，车载调频发射设备被唤醒；
步骤(5)根据需要，用户发出语音指令(如“播放音乐”、“开始导航”、“接电话”)，麦克风阵列拾取语音指令，语音处理模块将语音指令转换为指令信号，并通过蓝牙模块发送给移动终端；
步骤(6)移动终端接收到指令信号后，根据指令内容进行操作；移动终端将操作中产生的音频数据发送给车载调频发射设备；
步骤(7)车载调频发射设备通过蓝牙模块接收到音频数据后，按照设定频率通过调频发射模块发送出去；
步骤(8)车载收音机在设定频率下接收到音频数据，进行播放。
以上内容具体而详细地描述了本发明的基本原理，显示了主要特征和本发明的优点。本发明的保护内容不局限于以上实例。在不背离发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中，并且以所附的权利要求书为保护范围。

Claims (2)

1.车载调频发射设备，其特征在于：
包括电源模块、麦克风阵列、连接至麦克风阵列的语音处理模块、连接至语音处理模块的蓝牙模块、连接至蓝牙模块的调频发射模块，电源模块分别连接麦克风阵列、语音处理模块、蓝牙模块、调频发射模块，为各模块供电；
所述的电源模块包括稳压器芯片和滤波电容，滤波电容一端接稳压器芯片的输入脚VIN，另一端接稳压器芯片的接地脚后接地；稳压器芯片的输入端VIN接车载USB接口或者车载充电器，输出端VOUT输出3.3V或3V电压给其他模块；
所述的麦克风阵列包括多个麦克风，每个麦克风按照相同方式连接语音处理模块：麦克风的电源脚接电源模块的输出端VOUT，并通过去耦电容接地；麦克风的两个接地脚连接后作为麦克风的信号输出负端，信号输出负端接地，并通过耦合电容与麦克风的信号输出正端连接；
所述的语音处理模块包括语音处理芯片及外围电路，语音处理芯片的电源脚接电源模块的输出端VOUT，接地脚接地；每个麦克风的输出正端、输出负端接语音处理芯片对应的一对模拟信号输入脚；
所述的蓝牙模块包括蓝牙芯片、蓝牙天线及外围电路；蓝牙芯片的电源脚接电源模块的输出端VOUT，接地脚接地，天线脚接蓝牙天线；蓝牙芯片的串口信号输出脚接语音处理芯片的串口信号输入脚，蓝牙芯片的串口信号输入脚接语音处理芯片的串口信号输出脚；蓝牙芯片的左声道一对音频输出脚分别通过耦合电容接语音处理芯片的一对模拟信号输入脚，蓝牙芯片的右声道一对音频输出脚分别通过耦合电容接语音处理芯片的另一对模拟信号输入脚；
所述的调频发射模块包括调频发射芯片、调频发射天线及外围电路；调频发射芯片的电源脚接电源模块的输出端VOUT，接地脚接地，天线脚接调频发射天线；调频发射模块的左声道一对音频输入脚分别通过耦合电容接蓝牙芯片的左声道一对音频输出脚；调频发射模块的右声道一对音频输入脚分别通过耦合电容接蓝牙芯片的右声道一对音频输出脚。
2.如权利要求1所述的车载调频发射设备，其特征在于：所述的语音处理芯片采用GX8008C语音AI芯片。
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