CN115278599B - 一种基于无线通讯的车辆识别控制终端及车辆控制的方法 - Google Patents

一种基于无线通讯的车辆识别控制终端及车辆控制的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于无线通讯的车辆识别控制终端及车辆控制的方法，属于通讯技术领域，包括：车辆端，所述车辆端用于接收、识别语音和声纹数据，并与样本分析对比后发出控制信号；控制端，与车辆端配对连接，所述控制端用于输入声纹数据并发送给车辆端；该基于无线通讯的车辆识别控制终端及车辆控制的方法，通过基于支持音频数据包传输的短距离通讯技术，包括并不限于BLE UWB等等，实现可以基于移动终端包括并不限于手机，手表，手环等等当车辆控制端，在较远的距离就可以通过传输音频数据包通讯的方式实现在移动终端通过声音对车辆进行控制操作。

Description

一种基于无线通讯的车辆识别控制终端及车辆控制的方法
技术领域
本发明属于通讯技术领域，具体涉及基于无线通讯的车辆识别终端及车辆控制的方法。
背景技术
随着国民经济的迅速发展，城市汽车的拥有量不断增加，汽车在给人们带来交通快捷方便的同时,由于车辆安全等问题也给人们带来了诸多不便,由于汽车的智能化程度越来越高，特别是短距无线通讯的技术的日益成熟，但是短距无线通讯在车辆控制领域的应用较少，主要是以下几个问题：
1、汽车作为高集成化产品，涉及到的控制层级较多，其安全性需进行严格认证；
2、车辆与控制端之间连接的稳定性，特别是出现网络丢包造成数据不完整，导致控制失效；
3、通讯端之间的连接认识的合法性，现在车辆控制方式无法给车主提供个性化的定制和功能多样化的支持，优化用户体验，因此需要研发一种基于无线通讯的车辆识别控制终端及车辆控制的方法来解决现有的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于无线通讯的车辆识别控制终端及车辆控制的方法，以解决的车辆控制安全性不高问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于无线通讯的车辆识别控制终端，其特征在于：包括：
车辆端，所述车辆端用于接收、识别语音和声纹数据，并与样本分析对比后发出控制信号；
控制端，与车辆端配对连接，所述控制端用于输入声纹数据并发送给车辆端；
所述车辆端包括：
车辆无线通讯模块，用于与控制端建立无线通讯连接；
语音识别模块，用于接收车辆无线通讯模块的语音数据并对接收的数据进行语音识别分析；
声纹识别模块，用于接收车辆无线通讯模块的语音数据并对接收的数据进行声纹识别分析；
声纹存储器，与所述声纹识别模块相连接，用于将识别分析后的声纹数据保存；
车身控制器，与语音识别模块和声纹识别模块相连接，用于将语音识别模块和声纹识别模块识别结果处理后发出控制信号；
所述控制端包括：
拾音模块，用于获取声音信号；
控制无线通讯模块，用于与车辆无线通讯模块建立数据传送通道。
优选的，所述车辆无线通讯模块和控制无线通讯模块均内置有低功耗蓝牙芯片、无线网络芯片、超宽带芯片、蜂窝数据芯片其中一种或者组合。
优选的，所述拾音模块获取声音信号步骤包括：
检测移动终端的拾音设备数量，若拾音设备数量超过1时，分别获取拾音设备的音频数据分析音频数据中分贝数值，所述分贝数值通过绝对值的平均值以及平方和的对数的计算，将40分贝-70分贝的拾音设备作为录入设备，若所有拾音设备的分贝值小于40分贝时，则将分贝值最大的作为录入设备，若所有拾音设备的分贝值大于70分贝时，则将分贝值最小的作为录入设备，录入设备确定后指定输出格式为amr，将输出文件保存路径设置于安装目录中，以及输出文件设定音频比特率值范围 为16kbps-56kbps。
优选的，所述控制端内置于移动终端，所述移动终端包括手机，手表，手环中任意一种。
优选的，所述声纹存储器内置有音频密码模块，所述音频密码模块用于修改声纹样本时执行音频密码校验，所述音频密码校验将输入的语音数据转换成密码信息，将此密码信息与预定密码信息比对，若比对结果正确，则设置状态为可修改状态。
优选的，所述声纹识别模块的识别步骤包括：
对获取的语音数据进行预处理后，提取特征参数，将提取的特征参数送入模型训练，通过矢量量化方法压缩，得到若干份训练样本，重复该训练过程，得到训练样本库；
将获取的语音数据进行预处理，并提取特征参数，对比本次特征和训练样本库中之间的欧氏距离，当数值小于预定的阈值时，则识别结果为正确。
优选的，所述预处理的步骤包括：
将语音信号进行分段处理，通过区分不同段的信号划分语音的开头和结果，叠加与原始语音高频信号，使原始语音在高频和低频段的能量相同，并通过带通滤波器进行过滤。
本发明另提供一种基于无线通讯的车辆识别控制终端的车辆控制方法，包括以下步骤：
步骤1：初始化，车辆端设置声纹样本音频密码；
步骤2：控制端与车辆端的进行配对连接，建立无线通讯通道；
步骤3：车辆端启动声纹识别和语音识别模块；
步骤4：控制端通过拾音模块取得车主发出的控制语音；
步骤5：控制端的控制无线通讯模块接受到拾音模块得到的语音数据，将语音数据打包成数据包通过无线通讯通道发给车辆端的车辆无线通讯模块；
步骤6：车辆端的车辆无线通讯模块接受到控制端发过来的语音数据包，然后转给声纹识别模块和语音识别模块；声纹识别模块将接收到的语音数据识别后与声纹样本进行对比分析, 同时语音识别模块识别语音数据并转换成文字信息，根据声纹识别和语音识别结果综合判断是否是车主发起的控制语音指令；
步骤7：匹配控制语音指令成功，车辆执行控制语音指令对应的动作。
本发明的技术效果和优点：该基于无线通讯的车辆识别控制终端及车辆控制的方法，通过基于支持音频数据包传输的短距离通讯技术，包括并不限于BLE UWB等等，实现可以基于移动终端包括并不限于手机，手表，手环等等当车辆控制端，在较远的距离就可以通过传输音频数据包通讯的方式实现在移动终端通过声音对车辆进行控制操作；基于智能终端及无线通讯技术来传输音频数据包，智能终端能在较远的距离通过无线通讯传输车主语音数据给车辆，车辆根据车主的语音数据进行语音识别和声纹识别实现车控操作，可以给车主提供了个性化的定制和功能多样化的支持，优化用户体验。
附图说明
图1为本发明系统的框架图；
图2为本发明流程图；
图3为本发明实施例流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了如图1中所示的一种基于无线通讯的车辆识别控制终端，包括：
车辆端，所述车辆端用于接收、识别语音和声纹数据，并与样本分析对比后发出控制信号；
控制端，与车辆端配对连接，所述控制端用于输入声纹数据并发送给车辆端；
所述车辆端包括：
车辆无线通讯模块，用于与控制端建立无线通讯连接；
语音识别模块，用于接收车辆无线通讯模块的语音数据并对接收的数据进行语音识别分析；
声纹识别模块，用于接收车辆无线通讯模块的语音数据并对接收的数据进行声纹识别分析；所述声纹识别模块的识别步骤包括：
对获取的语音数据进行预处理后，提取特征参数，将提取的特征参数送入模型训练，通过矢量量化方法压缩，得到若干份训练样本，重复该训练过程，得到训练样本库；
将获取的语音数据进行预处理，并提取特征参数，对比本次特征和训练样本库中之间的欧氏距离，当数值小于预定的阈值时，则识别结果为正确。所述预处理的步骤包括：
将语音信号进行分段处理，通过区分不同段的信号划分语音的开头和结果，叠加与原始语音高频信号，使原始语音在高频和低频段的能量相同，并通过带通滤波器进行过滤。
声纹存储器，与所述声纹识别模块相连接，用于将识别分析后的声纹数据保存；所述声纹存储器内置有音频密码模块，所述音频密码模块用于修改声纹样本时执行音频密码校验，所述音频密码校验将输入的语音数据转换成密码信息，将此密码信息与预定密码信息比对，若比对结果正确，则设置状态为可修改状态。
车身控制器，与语音识别模块和声纹识别模块相连接，用于将语音识别模块和声纹识别模块识别结果处理后发出控制信号；
所述控制端包括：
拾音模块，用于获取声音信号；所述拾音模块获取声音信号步骤包括：
检测移动终端的拾音设备数量，若拾音设备数量超过1时，分别获取拾音设备的音频数据分析音频数据中分贝数值，所述分贝数值通过绝对值的平均值以及平方和的对数的计算，将40分贝-70分贝的拾音设备作为录入设备，若所有拾音设备的分贝值小于40分贝时，则将分贝值最大的作为录入设备，若所有拾音设备的分贝值大于70分贝时，则将分贝值最小的作为录入设备，录入设备确定后指定输出格式为amr，将输出文件保存路径设置于安装目录中，以及输出文件设定音频比特率值范围 为16kbps-56kbps。
控制无线通讯模块，用于与车辆无线通讯模块建立数据传送通道；
所述车辆无线通讯模块和控制无线通讯模块均内置有低功耗蓝牙芯片、 无线网络芯片、超宽带芯片、蜂窝数据芯片其中一种或者组合。
所述控制端内置于移动终端，所述移动终端包括手机，手表，手环中任意一种；
本实施例中，
超宽带芯片使用的技术：UWB：超宽带（Ultra Wide Band，UWB）技术是一种无线载波通信技术，两个搭载UWB的设备之间可以通过UWB进行较长距离通讯；
低功耗蓝牙芯片使用的BLE：（Bluetooth Low Energy，或称Bluetooth LE）也称低功耗蓝牙，是蓝牙技术联盟设计和销售的一种个人局域网技术，旨在用于医疗保健、运动健身、信标、安防、家庭娱乐等领域的新兴应用，相较经典蓝牙，低功耗蓝牙旨在保持同等通信范围的同时显著降低功耗和成本；车辆端接受与移动终端的配对连接，建立无线通讯通道；车辆端需要设置声纹样本音频密码及对应的车辆操控行为；车主在无线通讯支持的距离内，发出声音，然后通过无线通讯通道将由声音转成的语音信息打包由移动终端发给车辆，车辆就可以根据之前设置的声纹样本音频密码进行对比分析，执行相关对车辆的控制操作行为。
本发明另提供一种基于无线通讯的车辆识别控制终端的车辆控制方法，如图2、图3所示，包括以下步骤：
步骤1：初始化，车辆端设置声纹样本音频密码；在步骤1中，设置了声纹样本，将语音信息和步骤1设置的声纹样本做对比，以判断是否是车主，声纹识别的每一个声音都具有独特的特征，通过该特征能将不同人的声音进行有效的区分，语音识别模块也将接收到的语音信息数据进行语义分析，语义分析主要有语音识别模块完成，以实现响应车主通过说话控制车辆的要求，比如打开车窗、打开空调,通过声纹识别模块通过将语音信息和步骤1设置的声纹样本做对比，以判断是否是车主，同时通过语音识别模块判断是否说了“开门”的语音指令，当这2点都满足就可以认定是车主说了“开门”；
步骤2：控制端与车辆端的进行配对连接，建立无线通讯通道；
步骤3：车辆端启动声纹识别和语音识别模块；
步骤4：控制端通过拾音模块取得车主发出的控制语音；
步骤5：控制端的控制无线通讯模块接受到拾音模块得到的语音数据，将语音数据打包成数据包通过无线通讯通道发给车辆端的车辆无线通讯模块；
步骤6：车辆端的车辆无线通讯模块接受到控制端发过来的语音数据包，然后转给声纹识别模块和语音识别模块；声纹识别模块将接收到的语音数据识别后与声纹样本进行对比分析, 同时语音识别模块识别语音数据并转换成文字信息，根据声纹识别和语音识别结果综合判断是否是车主发起的控制语音指令；
步骤7：匹配控制语音指令成功，车辆执行控制语音指令对应的动作。
该基于无线通讯的车辆识别控制终端及车辆控制的方法，通过基于支持音频数据包传输的短距离通讯技术，包括并不限于BLE UWB等等，实现可以基于移动终端包括并不限于手机，手表，手环等等当车辆控制端，在较远的距离就可以通过传输音频数据包通讯的方式实现在移动终端通过声音对车辆进行控制操作；基于智能终端及无线通讯技术来传输音频数据包，智能终端能在较远的距离通过无线通讯传输车主语音数据给车辆，车辆根据车主的语音数据进行语音识别和声纹识别实现车控操作，可以给车主提供了个性化的定制和功能多样化的支持，优化用户体验。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于无线通讯的车辆识别控制终端的车辆控制方法，其特征在于：所述车辆识别控制终端包括：
车辆端，所述车辆端用于接收、识别语音和声纹数据，并与样本分析对比后发出控制信号；
控制端，与车辆端配对连接，所述控制端用于输入声纹数据并发送给车辆端；
所述车辆端包括：
车辆无线通讯模块，用于与控制端建立无线通讯连接；
语音识别模块，用于接收车辆无线通讯模块的语音数据并对接收的数据进行语音识别分析；
声纹识别模块，用于接收车辆无线通讯模块的语音数据并对接收的数据进行声纹识别分析；
声纹存储器，与所述声纹识别模块相连接，用于将识别分析后的声纹数据保存；
车身控制器，与语音识别模块和声纹识别模块相连接，用于将语音识别模块和声纹识别模块识别结果处理后发出控制信号；
所述控制端包括：
拾音模块，用于获取声音信号；
控制无线通讯模块，用于与车辆无线通讯模块建立数据传送通道；所述拾音模块获取声音信号步骤包括：
检测移动终端的拾音设备数量，若拾音设备数量超过1时，分别获取拾音设备的音频数据分析音频数据中分贝数值，所述分贝数值通过绝对值的平均值以及平方和的对数的计算，将40分贝-70分贝的拾音设备作为录入设备，若所有拾音设备的分贝值小于40分贝时，则将分贝值最大的作为录入设备，若所有拾音设备的分贝值大于70分贝时，则将分贝值最小的作为录入设备，录入设备确定后指定输出格式为amr，将输出文件保存路径设置于安装目录中，以及输出文件设定音频比特率值范围为16kbps-56kbps；所述声纹存储器内置有音频密码模块，所述音频密码模块用于修改声纹样本时执行音频密码校验，所述音频密码校验将输入的语音数据转换成密码信息，将此密码信息与预定密码信息比对，若比对结果正确，则设置状态为可修改状态；所述声纹识别模块的识别步骤包括：
对获取的语音数据进行预处理后，提取特征参数，将提取的特征参数送入模型训练，通过矢量量化方法压缩，得到若干份训练样本，重复该训练过程，得到训练样本库；
将获取的语音数据进行预处理，并提取特征参数，对比本次特征和训练样本库中之间的欧氏距离，当数值小于预定的阈值时，则识别结果为正确；所述预处理的步骤包括：
将语音信号进行分段处理，通过区分不同段的信号划分语音的开头和结果，叠加于原始语音高频信号，使原始语音在高频和低频段的能量相同，并通过带通滤波器进行过滤；所述车辆控制方法包括以下步骤：
步骤1：初始化，车辆端设置声纹样本音频密码；
步骤2：控制端与车辆端的进行配对连接，建立无线通讯通道；
步骤3：车辆端启动声纹识别和语音识别模块；
步骤4：控制端通过拾音模块取得车主发出的控制语音；
步骤5：控制端的控制无线通讯模块接受到拾音模块得到的语音数据，将语音数据打包成数据包通过无线通讯通道发给车辆端的车辆无线通讯模块；
步骤6：车辆端的车辆无线通讯模块接受到控制端发过来的语音数据包，然后转给声纹识别模块和语音识别模块；声纹识别模块将接收到的语音数据识别后与声纹样本进行对比分析,同时语音识别模块识别语音数据并转换成文字信息，根据声纹识别和语音识别结果综合判断是否是车主发起的控制语音指令；
步骤7：匹配控制语音指令成功，车辆执行控制语音指令对应的动作。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述车辆无线通讯模块和控制无线通讯模块均内置有低功耗蓝牙芯片、 无线网络芯片、超宽带芯片、蜂窝数据芯片其中一种或者组合。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述控制端内置于移动终端，所述移动终端包括手机，手表，手环中任意一种。
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