CN114758654A - 一种基于场景的汽车语音控制系统及控制方法 - Google Patents

一种基于场景的汽车语音控制系统及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于场景的汽车语音控制系统及控制方法，其针对车内语音控制功能，根据不同场景进行了不同的区分，在车内人员睡觉或者打电话时，关闭车内语音控制功能，同时关闭车外语音控制功能，在车辆静止且车内有人的场景下，如果未征得车内人员同意，车外语音控制功能会关闭，只有声纹识别成功且征得车内人员同意的情况下才能开启车外语音控制功能，在车辆静止且车内无人的场景下，只有车外人员人脸识别成功，且车外人员声纹识别成功时，场景识别控制器才确定开启车外语音控制功能。本发明能提升用户体验，提高车辆及车内人员安全性。

Description

一种基于场景的汽车语音控制系统及控制方法
技术领域
本发明属于汽车安全控制技术领域，具体涉及一种基于场景的汽车语音控制系统及控制方法。
背景技术
随着汽车内交互方式越来越多，汽车更加智能，除了机械按键交互外，语音控制功能越来越多，但随之而来也带来了安全隐患，也出现过对用户过分打扰的情况。主要表现为：（1）未对语音控制的功能进行区分，未针对不同场景进行权限限制，例如在车内人员睡觉的情况下，车外暴徒采用语音控制解锁了车门，将对车内用户的财产及生命安全造成影响。（2）针对车内语音识别，未针对场景进行不同的区分，例如在用户睡觉休息或者打电话时，使用语音控制功能将会给用户带来打扰。（3）针对车外语音识别，仅声纹识别的方式容易被破解，影响车辆安全。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于场景的汽车语音控制系统及控制方法，以针对不同场景对语音控制功能进行权限限制，提升用户体验，提高车辆及车内人员安全性。
本发明所述的基于场景的汽车语音控制系统，包括通过CAN总线通讯连接的车载信息娱乐系统、BCM控制器、场景识别控制器、人脸及行为识别控制器和声纹及语音识别控制器，与车载信息娱乐系统连接的车外扬声器、车内扬声器，与人脸及行为识别控制器连接的车内红外摄像头、车外红外摄像头，以及与声纹及语音识别控制器连接的车外麦克风、车内麦克风。
人脸及行为识别控制器根据车内红外摄像头采集的车内视频信息进行车内人员有无识别及车内人员行为（比如睡觉、打电话）识别，根据车外红外摄像头采集的车外人脸信息进行车外人员人脸识别，并将识别结果发送给场景识别控制器。
声纹及语音识别控制器根据车内麦克风采集的车内人员的语音信息进行车内人员语音内容识别，根据车外麦克风采集的车外人员的语音信息进行车外人员声纹及车外人员语音内容识别，并将识别结果发送给场景识别控制器。
场景识别控制器根据获取的车速（从BCM控制器处获取）、车内人员有无识别结果以及车内人员行为识别结果确定当前场景，根据当前场景、车外人员人脸识别结果以及车外人员声纹识别结果，确定开启/关闭车内语音控制功能和车外语音控制功能。
车载信息娱乐系统能控制车内扬声器进行相关语音提醒，能控制车外扬声器进行相关语音提醒。
优选的，场景识别控制器确定开启/关闭车内语音控制功能和车外语音控制功能后，会将确定开启/关闭车内语音控制功能和车外语音控制功能的信息发送给车载信息娱乐系统、BCM控制器，在开启车内语音控制功能和/或车外语音控制功能后，场景识别控制器能根据识别的车内人员语音内容和/或车外人员语音内容生成相应的操作控制指令，并将该操作控制指令发送给车载信息娱乐系统、BCM控制器，以使车载信息娱乐系统、BCM控制器执行对应操作控制。
本发明所述的基于场景的汽车语音控制方法，采用上述汽车语音控制系统，该方法包括：
在车辆静止且车内无人的场景下（即当前场景为车辆静止且车内无人），如果车外人员人脸识别成功，且车外人员声纹识别成功，则场景识别控制器确定开启车外语音控制功能。
在车辆静止且车内无人的场景下（即当前场景为车辆静止且车内无人），如果车外人员人脸识别失败，或者车外人员声纹识别失败，则场景识别控制器确定关闭车外语音控制功能。
在车辆静止且车内有人，且车内至少有一个人睡觉或者打电话的场景下（即当前场景为车辆静止且车内有人，且车内至少有一个人睡觉或者打电话），场景识别控制器确定关闭车内语音控制功能、确定关闭车外语音控制功能。
在车辆静止且车内有人，且车内所有人都没有睡觉也没有打电话的场景下（即当前场景为车辆静止且车内有人，且车内所有人都没有睡觉也没有打电话），场景识别控制器确定开启车内语音控制功能；如果车外人员声纹识别成功，则场景识别控制器向车载信息娱乐系统发送是否同意开启车外语音控制功能的提示指令，以使车载信息娱乐系统控制车内扬声器播放是否同意开启车外语音控制功能的语音提醒；若识别的车内人员语音内容表示同意（开启车外语音控制功能），则场景识别控制器确定开启车外语音控制功能，若识别的车内人员语音内容表示不同意（开启车外语音控制功能），则场景识别控制器确定关闭车外语音控制功能；如果车外人员声纹识别失败，则场景识别控制器确定关闭车外语音控制功能。
在车辆运动且车内有人，且车内所有人都没有睡觉也没有打电话的场景下（即当前场景为车辆运动且车内有人，且车内所有人都没有睡觉也没有打电话），场景识别控制器确定开启车内语音控制功能、确定关闭车外语音控制功能（因车辆运动，开启车外语音控制功能，会影响用户行车安全，所以关闭）。
在车辆运动且车内有人，且车内至少有一个人睡觉或者打电话的场景下（即当前场景为车辆运动且车内有人，且车内至少有一个人睡觉或者打电话），场景识别控制器确定关闭车内语音控制功能、确定关闭车外语音控制功能。
在车辆运动且车内无人的场景下（即当前场景为车辆运动且车内无人，比如车处于自动驾驶模式），场景识别控制器确定关闭车内语音控制功能、确定关闭车外语音控制功能。
优选的，在车辆静止且车内无人的场景下，如果车外人员人脸识别失败，或者车外人员声纹识别失败，则场景识别控制器向车载信息娱乐系统发送识别失败的提示指令，以使车载信息娱乐系统控制车外扬声器播放识别失败的语音提醒。
优选的，在车辆静止且车内有人，且车内至少有一个人睡觉或者打电话的场景下，场景识别控制器向车载信息娱乐系统发送静默提示指令，以使车载信息娱乐系统静默弹窗提示车内、车外语音控制功能关闭。
优选的，在车辆静止且车内有人，且车内所有人都没有睡觉也没有打电话的场景下，如果车外人员声纹识别成功，但识别的车内人员语音内容表示不同意，则场景识别控制器向车载信息娱乐系统发送不同意开启车外语音控制功能的提示指令，以使车载信息娱乐系统控制车外扬声器播放不同意开启车外语音控制功能的语音提醒。
在车辆静止且车内有人，且车内所有人都没有睡觉也没有打电话的场景下，如果车外人员声纹识别失败，则场景识别控制器向车载信息娱乐系统发送识别失败的提示指令，以使车载信息娱乐系统控制车外扬声器播放识别失败的语音提醒。
本发明具有如下效果：
（1）对语音控制功能进行区分，针对不同场景进行车内、车外语音控制功能权限限制，提高了车辆安全性。
（2）针对车内语音控制功能，根据不同场景进行了不同的区分，在车内人员睡觉或者打电话时，关闭车内语音控制功能，同时关闭车外语音控制功能，避免了该部分功能对车内人员造成打扰，提升了用户体验。
（3）在车辆静止且车内有人的场景下，如果未征得车内人员同意，车外语音控制功能会关闭，只有声纹识别成功且征得车内人员同意的情况下才能开启车外语音控制功能，更进一步提高了车辆及车内人员安全性。
（4）在车辆静止且车内无人的场景下，只有车外人员人脸识别成功，且车外人员声纹识别成功时，场景识别控制器才确定开启车外语音控制功能，更进一步提高了车辆安全性。
附图说明
图1为本实施例中基于场景的汽车语音控制系统原理框图。
图2为本实施例中基于场景的汽车语音控制方法流程图之一。
图3为本实施例中基于场景的汽车语音控制方法流程图之二。
图4为本实施例中基于场景的汽车语音控制方法流程图之三。
具体实施方式
如图1所示，本实施例中的基于场景的汽车语音控制系统，包括通过CAN总线通讯连接的车载信息娱乐系统1、BCM控制器2、场景识别控制器3、人脸及行为识别控制器4和声纹及语音识别控制器5，与车载信息娱乐系统1连接的车外扬声器10、车内扬声器11，与人脸及行为识别控制器4连接的车内红外摄像头6、车外红外摄像头7，以及与声纹及语音识别控制器5连接的车外麦克风8、车内麦克风9。
人脸及行为识别控制器4根据车内红外摄像头6采集的车内视频信息进行车内人员有无识别及车内人员行为（比如睡觉、打电话）识别，人脸及行为识别控制器4根据车外红外摄像头7采集的车外人脸信息进行车外人员人脸识别，并将识别结果发送给场景识别控制器3。
声纹及语音识别控制器5根据车内麦克风9采集的车内人员的语音信息进行车内人员语音内容识别，声纹及语音识别控制器5根据车外麦克风8采集的车外人员的语音信息进行车外人员声纹及车外人员语音内容识别，并将识别结果发送给场景识别控制器3。
场景识别控制器3根据获取的车速、车内人员有无识别结果以及车内人员行为识别结果确定当前场景，根据当前场景、车外人员人脸识别结果以及车外人员声纹识别结果，确定开启/关闭车内语音控制功能和车外语音控制功能，并将确定开启/关闭车内语音控制功能和车外语音控制功能的信息发送给车载信息娱乐系统1、BCM控制器2，在开启车内语音控制功能和/或车外语音控制功能后，场景识别控制器3能根据识别的车内人员语音内容和/或车外人员语音内容生成相应的操作控制指令，并将该操作控制指令发送给车载信息娱乐系统1、BCM控制器2，以使车载信息娱乐系统1、BCM控制器2执行对应操作控制。
汽车语音控制功能可划分为娱乐类、通讯类、安全类。
其中，娱乐类主要有听歌、播放视频、播放收音机、拍照等（可基于实车需求进行增加）；通讯类主要有导航、打电话、接电话，视频通话等（可基于实车需求进行增加）；安全类主要有车门、车窗打开/关闭控制（可基于实车需求进行增加）。
如图2至图4所示，本实施例中的基于场景的汽车语音控制方法，采用上述汽车语音控制系统，该方法由场景识别控制器3执行，具体包括：
第一步、判断车辆是否静止（通过车速判断，如果车速等于0，则表示车辆静止，如果车速大于0，则表示车辆运动），如果是，则执行第二步，否则执行第十五步。
第二步、判断车内是否有人，如果是，则执行第六步，否则执行第三步。
第三步、判断是否车外人员人脸识别成功，且车外人员声纹识别成功，如果是，则执行第四步，否则执行第五步。
第四步、确定开启车外语音控制功能，并将确定开启车外语音控制功能的信息发送给车载信息娱乐系统1、BCM控制器2，根据识别的车外人员语音内容生成相应的操作控制指令，并将该操作控制指令发送给车载信息娱乐系统1、BCM控制器2，以使车载信息娱乐系统1、BCM控制器2执行对应操作控制，然后结束。
第五步、确定关闭车外语音控制功能，并将确定关闭车外语音控制功能的信息发送给车载信息娱乐系统1、BCM控制器2，向车载信息娱乐系统1发送识别失败的提示指令，以使车载信息娱乐系统1控制车外扬声器10播放识别失败的语音提醒，然后结束。
第六步、判断是否车内至少有一个人睡觉或者打电话，如果是，则执行第七步，否则执行第八步。
第七步、确定关闭车内语音控制功能、确定关闭车外语音控制功能，并将确定关闭车内语音控制功能和确定关闭车外语音控制功能的信息发送给车载信息娱乐系统1、BCM控制器2，向车载信息娱乐系统1发送静默提示指令，以使车载信息娱乐系统1静默弹窗提示车内、车外语音控制功能关闭，然后结束。
第八步、确定开启车内语音控制功能，并将确定开启车内语音控制功能的信息发送给车载信息娱乐系统1、BCM控制器2，根据识别的车内人员语音内容生成相应的操作控制指令，并将该操作控制指令发送给车载信息娱乐系统1、BCM控制器2，以使车载信息娱乐系统1、BCM控制器2执行对应操作控制，然后执行第九步。
第九步、判断是否车外人员声纹识别成功，如果是，则执行第十步，否则执行第十四步。
第十步、向车载信息娱乐系统1发送是否同意开启车外语音控制功能的提示指令，以使车载信息娱乐系统1控制车内扬声器11播放是否同意开启车外语音控制功能的语音提醒，然后执行第十一步。
第十一步、判断是否识别的车内人员语音内容表示同意（开启车外语音控制功能），如果是，则执行第十二步，否则执行第十三步。
第十二步、确定开启车外语音控制功能，并将确定开启车外语音控制功能的信息发送给车载信息娱乐系统1、BCM控制器2，根据识别的车外人员语音内容生成相应的操作控制指令，并将该操作控制指令发送给车载信息娱乐系统1、BCM控制器2，以使车载信息娱乐系统1、BCM控制器2执行对应操作控制，然后结束。
第十三步、确定关闭车外语音控制功能，并将确定关闭车外语音控制功能的信息发送给车载信息娱乐系统1、BCM控制器2，向车载信息娱乐系统1发送不同意开启车外语音控制功能的提示指令，以使车载信息娱乐系统1控制车外扬声器10播放不同意开启车外语音控制功能的语音提醒，然后结束。
第十四步、确定关闭车外语音控制功能，并将确定关闭车外语音控制功能的信息发送给车载信息娱乐系统1、BCM控制器2，向车载信息娱乐系统1发送识别失败的提示指令，以使车载信息娱乐系统1控制车外扬声器10播放识别失败的语音提醒，然后结束。
第十五步、确定关闭车外语音控制功能，并将确定关闭车外语音控制功能的信息发送给车载信息娱乐系统1、BCM控制器2，然后执行第十六步。
第十六步、判断车内是否有人，如果是，则执行第十七步，否则执行第十八步。
第十七步、判断是否车内至少有一个人睡觉或者打电话，如果是，则执行第十八步，否则执行第十九步。
第十八步、确定关闭车内语音控制功能，并将确定关闭车外语音控制功能的信息发送给车载信息娱乐系统1、BCM控制器2，然后结束。
第十九步、确定开启车内语音控制功能，并将确定开启车内语音控制功能的信息发送给车载信息娱乐系统1、BCM控制器2，根据识别的车内人员语音内容生成相应的操作控制指令，并将该操作控制指令发送给车载信息娱乐系统1、BCM控制器2，以使车载信息娱乐系统1、BCM控制器2执行对应操作控制，然后结束。

Claims (6)

1.一种基于场景的汽车语音控制系统，其特征在于：
包括通过CAN总线通讯连接的车载信息娱乐系统（1）、BCM控制器（2）、场景识别控制器（3）、人脸及行为识别控制器（4）和声纹及语音识别控制器（5），与车载信息娱乐系统（1）连接的车外扬声器（10）、车内扬声器（11），与人脸及行为识别控制器（4）连接的车内红外摄像头（6）、车外红外摄像头（7），以及与声纹及语音识别控制器（5）连接的车外麦克风（8）、车内麦克风（9）；
人脸及行为识别控制器（4）根据车内红外摄像头（6）采集的车内视频信息进行车内人员有无识别及车内人员行为识别，根据车外红外摄像头（7）采集的车外人脸信息进行车外人员人脸识别，并将识别结果发送给场景识别控制器（3）；
声纹及语音识别控制器（5）根据车内麦克风（9）采集的车内人员的语音信息进行车内人员语音内容识别，根据车外麦克风（8）采集的车外人员的语音信息进行车外人员声纹及车外人员语音内容识别，并将识别结果发送给场景识别控制器（3）；
场景识别控制器（3）根据获取的车速、车内人员有无识别结果以及车内人员行为识别结果确定当前场景，根据当前场景、车外人员人脸识别结果以及车外人员声纹识别结果，确定开启/关闭车内语音控制功能和车外语音控制功能；
车载信息娱乐系统（1）能控制车内扬声器（11）进行相关语音提醒，能控制车外扬声器（10）进行相关语音提醒。
2.根据权利要求1所述的基于场景的汽车语音控制系统，其特征在于：场景识别控制器（3）确定开启/关闭车内语音控制功能和车外语音控制功能后，会将确定开启/关闭车内语音控制功能和车外语音控制功能的信息发送给车载信息娱乐系统（1）、BCM控制器（2），在开启车内语音控制功能和/或车外语音控制功能后，场景识别控制器（3）能根据识别的车内人员语音内容和/或车外人员语音内容生成相应的操作控制指令，并将该操作控制指令发送给车载信息娱乐系统（1）、BCM控制器（2），以使车载信息娱乐系统（1）、BCM控制器（2）执行对应操作控制。
3.一种基于场景的汽车语音控制方法，其特征在于，采用如权利要求1或2所述的汽车语音控制系统，该方法包括：
在车辆静止且车内无人的场景下，如果车外人员人脸识别成功，且车外人员声纹识别成功，则场景识别控制器（3）确定开启车外语音控制功能；
在车辆静止且车内无人的场景下，如果车外人员人脸识别失败，或者车外人员声纹识别失败，则场景识别控制器（3）确定关闭车外语音控制功能；
在车辆静止且车内有人，且车内至少有一个人睡觉或者打电话的场景下，场景识别控制器（3）确定关闭车内语音控制功能、确定关闭车外语音控制功能；
在车辆静止且车内有人，且车内所有人都没有睡觉也没有打电话的场景下，场景识别控制器（3）确定开启车内语音控制功能；如果车外人员声纹识别成功，则场景识别控制器（3）向车载信息娱乐系统（1）发送是否同意开启车外语音控制功能的提示指令，以使车载信息娱乐系统（1）控制车内扬声器（11）播放是否同意开启车外语音控制功能的语音提醒；若识别的车内人员语音内容表示同意，则场景识别控制器（3）确定开启车外语音控制功能，若识别的车内人员语音内容表示不同意，则场景识别控制器（3）确定关闭车外语音控制功能；如果车外人员声纹识别失败，则场景识别控制器（3）确定关闭车外语音控制功能；
在车辆运动且车内有人，且车内所有人都没有睡觉也没有打电话的场景下，场景识别控制器（3）确定开启车内语音控制功能、确定关闭车外语音控制功能；
在车辆运动且车内有人，且车内至少有一个人睡觉或者打电话的场景下，场景识别控制器（3）确定关闭车内语音控制功能、确定关闭车外语音控制功能；
在车辆运动且车内无人的场景下，场景识别控制器（3）确定关闭车内语音控制功能、确定关闭车外语音控制功能。
4.根据权利要求3所述的基于场景的汽车语音控制方法，其特征在于：在车辆静止且车内无人的场景下，如果车外人员人脸识别失败，或者车外人员声纹识别失败，则场景识别控制器（3）向车载信息娱乐系统（1）发送识别失败的提示指令，以使车载信息娱乐系统（1）控制车外扬声器（10）播放识别失败的语音提醒。
5.根据权利要求3所述的基于场景的汽车语音控制方法，其特征在于：在车辆静止且车内有人，且车内至少有一个人睡觉或者打电话的场景下，场景识别控制器（3）向车载信息娱乐系统（1）发送静默提示指令，以使车载信息娱乐系统（1）静默弹窗提示车内、车外语音控制功能关闭。
6.根据权利要求3所述的基于场景的汽车语音控制方法，其特征在于：
在车辆静止且车内有人，且车内所有人都没有睡觉也没有打电话的场景下，如果车外人员声纹识别成功，但识别的车内人员语音内容表示不同意，则场景识别控制器（3）向车载信息娱乐系统（1）发送不同意开启车外语音控制功能的提示指令，以使车载信息娱乐系统（1）控制车外扬声器（10）播放不同意开启车外语音控制功能的语音提醒；
在车辆静止且车内有人，且车内所有人都没有睡觉也没有打电话的场景下，如果车外人员声纹识别失败，则场景识别控制器（3）向车载信息娱乐系统（1）发送识别失败的提示指令，以使车载信息娱乐系统（1）控制车外扬声器（10）播放识别失败的语音提醒。
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