CN117022136A - 一种辅助驾驶智能语音机器人及工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了智能汽车领域内的一种辅助驾驶智能语音机器人及工作方法，包括摄像单元、疲劳检测单元、路线信息处理单元、转动机构、仰角机构，仰角机构外部固定有护罩；转动机构包括经轴承安装在底座上的转动支架，转动支架的底部设有转轴，转轴与轴承的内圈固定，轴承的外圈与底座固定，底座的底部安装有驱动转动支架的转动的驱动组件；仰角机构包括一对连接护罩和转动支架的转动组件，转动组件用以实现护罩与转动支架的相对转动，本发明结构简单、紧凑，能通过舵机自身可监测转动角度的特性，可用于车载系统中。

Description

一种辅助驾驶智能语音机器人及工作方法

技术领域

本发明涉及一种辅助驾驶智能语音机器人及工作方法，特别涉及一种智能机器人。

背景技术

伴随汽车行业的不断发展，车舱的智能化，5G网络的持续完善，车联网技术，人机交互在汽车行业应用的越来越广泛。目前市面上的出现的语音机器人大多集成在显示屏中，无法自由的全方位的转动，无法真正做到机器人交互的感觉，且已有的语音机器人在交互方面仅能支持语音交互，对于智能辅助驾驶有所欠缺，不能有效的支持驾驶员体验良好的驾驶体验。

发明内容

本发明的目的是提供一种辅助驾驶智能语音机器人及工作方法，针对现有技术的不足，可以实现定向及多方向的转动，同时提供路况采集分析，并对导航地图进行更新，同时具有疲劳检测、视频存储等功能。

本发明的目的是这样实现的：一种辅助驾驶智能语音机器人及工作方法，包括摄像单元、疲劳检测单元、路线信息处理单元，安装在转动机构上的仰角机构，所述仰角机构外部固定有护罩；

车辆启动时开始运行，所述的摄像单元采集路况信息，经智能语音导航助手处理后，同步显示在显示装置的屏幕上；智能语音导航助手同时对视频内容进行存储，并实时反馈分析结果，在路况复杂，行人数量大于设定要求时，发出语音提示提醒驾驶员小心驾驶；

在接收摄像单元信号到达一定时间后，智能语音导航助手发送信号给疲劳检测单元，疲劳检测单元扫描驾驶员面部信息，与预先输入的疲劳状态标准模型比对，当发现驾驶员有疲劳状态，进行语音提示小心驾驶，并引导最近的服务区或停车场；

所述的路线信息处理单元在车辆启动时开启，进行实时捕捉车辆周围的手机信号，以手机信号的数量模拟显示周围人员数量，在不断有人员通过的状态下，将当前通过的及周边记录为可通行路段，并进行记录，同时将摄像单元摄制的信息上传至车联网云端，解析后，删除无效信息，保存对导航有效的路况信息，并与其他车辆上传的路线信息进度对比，生成有效路线，动态更新导航地图，用于其他驾驶员搜索路线时调用。

所述转动机构包括经轴承安装在底座上的转动支架，所述转动支架的底部设有转轴，所述转轴与轴承的内圈固定，轴承的外圈与底座固定，所述底座的底部安装有驱动转动支架的转动的驱动组件；

所述仰角机构包括一对连接护罩和转动支架的转动组件，所述转动组件用以实现护罩与转动支架的相对转动，所述转动支架上安装有第一舵机，所述第一舵机的输出轴上连接有第一主动齿轮，所述护罩的内壁上加工有与所述第一主动齿轮啮合的从动齿面，通过第一舵机输出轴转动带动护罩绕转动支架转动。

本发明工作时，通过驱动组件驱动转轴转动，实现转动支架的转动，通过第一舵机驱动护罩绕转动支架转动，实现护罩的俯仰转动。与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明结构简单、紧凑，能通过舵机自身可监测转动角度的特性，从而实现转动角度及方向的可控转动，同时通过结构设计，以达到上下、左右两方向共同转动的目的。本发明可用于车载系统中。

作为本发明的进一步限定，所述驱动组件包括固定在底座上的电机支架，所述电机支架上安装有第二舵机，所述第二舵机的输出轴上安装有第二主动齿轮，所述转轴穿过轴承设置，且转轴的底部固定有与所述第二主动齿轮啮合的从动齿轮。通过第二舵机控制转动支架转动，使得转动角度可自身实现监测，且控制方便。

为了使得第二舵机的装配更加稳定可靠，所述底座的底部还固定有盖板。

为了使得转动支架安装更加稳定可靠，所述轴承选用角接触球轴承，所述角接触球轴承的外圈固定在底座与电机支架形成的凹台内，所述从动齿轮螺纹连接在转轴的底部，所述转轴上还加工有棱条，所述角接触球轴承的内圈夹紧在从动齿轮与棱条之间。

作为本发明的进一步限定，两所述转动组件结构相同，所述转动组件包括设置在固定支架两侧的耳圈，所述耳圈内嵌入有转轴支座，转轴支座内插装有内螺柱，内螺柱上螺纹连接有外螺套，所述外螺套与转轴支座之间套设有旋转套筒、压簧以及垫圈，所述转轴支座的端面上沿圆周方向开设有多个球形槽，球形槽内嵌入有多个滚珠，所述旋转套筒在压簧的作用下通过垫圈压紧在所述滚珠上，所述旋转套筒穿过所述护罩的侧壁设置，且旋转套管固定在所述侧壁上。

有益效果为该转动组件使得护罩与转动支架的连接更加灵活，可以实现小角度自由调整语音机器人转动位置。

作为本发明的进一步限定，所述耳圈内壁加工有多个凹台，所述转轴支座的外周加工有与多个与所述凹台配合的凸台，所述凹台与凸台的配合用以限制转轴支座的转动。

作为本发明的进一步限定，所述内螺柱不可转动的嵌入在所述转轴支座内。

作为本发明的进一步限定，所述外螺套压紧在旋转套管的外端面上，旋转套管内侧加工有内凸台，所述垫圈设置在内凸台的外端面上，所述压簧套设在外螺套上，压簧的一端抵触在内凸台的内端面上，另一端抵触在外螺套根部。

本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，有益效果为将智能驾驶辅助与行车记录仪集合，增加摄像单元，使得辅助驾驶更加有效，除了控制车辆内部电器，也可以监测路面行人状态，有效的辅助驾驶员专注驾驶。面向中端市场，给无智能辅助系统的车辆一个优化的选择，在加装传统行车记录仪时，能够享受附加的智能辅助驾驶乐趣，更好的体现以人文本的设计理念。

附图说明

图1为本发明外形示意图。

图2为本发明内部结构示意图。

图3为图2中A处放大图。

图4为本发明中后部结构示意图。

图5为本发明中仰角机构爆炸图。

图6为本发明中转动机构爆炸图。

图7为本发明中的单元模块示意图。

其中，1中控台；2转动机构，201底座，202轴承，203转动支架，203a转轴，203b棱条，204第二主动齿轮，205电机支架，206第二舵机，207盖板，208从动齿轮；3仰角结构，301转动组件，301a耳圈，301b转轴支座，301c滚珠，301d垫圈，301e旋转套筒，301e’内凸台，301f压簧，301g外螺套，301h内螺柱，302第一舵机，303第一主动齿轮；4护罩，401前罩，401a从动齿面，402后罩，403端盖，404摄像单元；5人机交互界面，501面板，502显示屏。

具体实施方式

如图1-6所示的一种辅助驾驶智能语音机器人及工作方法，包括安装在中控台1上的转动机构2，仰角机构3安装在转动机构2上，仰角机构3外部固定有护罩4，护罩4上设置有人机交互界面5，护罩4包括前罩401、后罩402、两侧的端盖403以及摄像单元404，人机交互界面5包括安装在前罩401上的显示装置502，显示装置502前端设置有面板501；

转动机构2包括经轴承202安装在底座201上的转动支架203，转动支架203的底部设有转轴203a，转轴203a与轴承202的内圈固定，轴承202的外圈与底座201固定，底座201的底部安装有驱动转动支架203的转动的驱动组件，驱动组件包括固定在底座201上的电机支架205，电机支架205上安装有第二舵机206，第二舵机206的输出轴上安装有第二主动齿轮204，转轴203a穿过轴承202设置，且转轴203a的底部固定有与第二主动齿轮204啮合的从动齿轮208，底座201的底部还固定有盖板207，轴承202选用角接触球轴承202，角接触球轴承202的外圈固定在底座201与电机支架205形成的凹台内，从动齿轮208螺纹连接在转轴203a的底部，转轴203a上还加工有棱条203b，角接触球轴承202的内圈夹紧在从动齿轮208与棱条203b之间；

仰角机构3包括一对连接前罩401和转动支架203的转动组件301，转动组件301用以实现前罩401与转动支架203的相对转动，转动支架203上安装有第一舵机302，第一舵机302的输出轴上连接有第一主动齿轮303，护罩的内壁上加工有与第一主动齿轮303啮合的从动齿面401a，通过第一舵机302输出轴转动带动护罩绕转动支架203转动，两转动组件301结构相同，转动组件301包括设置在固定支架两侧的耳圈301a，耳圈301a内嵌入有转轴支座301b，耳圈301a内壁加工有多个凹台，转轴支座301b的外周加工有与多个与凹台配合的凸台，凹台与凸台的配合用以限制转轴支座301b的转动，转轴支座301b内插装有内螺柱301h，内螺柱301h不可转动的嵌入在转轴支座301b内，内螺柱301h上螺纹连接有外螺套301g，外螺套301g与转轴支座301b之间套设有旋转套筒301e、压簧301f以及垫圈301d，转轴支座301b的端面上沿圆周方向开设有多个球形槽，球形槽内嵌入有多个滚珠301c，旋转套筒301e在压簧301f的作用下通过垫圈301d压紧在滚珠301c上，旋转套筒301e穿过前罩401的侧壁设置，且旋转套管固定在侧壁上，外螺套301g压紧在旋转套管的外端面上，旋转套管内侧加工有内凸台301e’，垫圈301d设置在内凸台301e’的外端面上，压簧301f套设在外螺套301g上，压簧301f的一端抵触在内凸台301e’的内端面上，另一端抵触在外螺套301g根部。

本发明工作时，通过第二舵机206带动从动齿轮208转动，从动齿轮208带动转轴203a转动，实现转动支架203的转动，通过第一舵机302驱动护罩4绕转动支架203转动，实现护罩4的俯仰转动，通过两种转动方式可实现显示装置502精确朝向驾驶者或者语音交互者，从而提升使用车载语音助手的用户体验。

在实施案例中，后罩402上设有的摄像单元404，车辆启动时开始运行，将识别的路况信息，及路面行人，会同步显示在屏幕上，并对视频内容进行存储；同时实时反馈路线信息处理单元分析，在路况复杂，当路面行人大于设定要求时，发送信号语音提示驾驶员小心驾驶；路线信息处理单元在接收摄像单元信号到达一定时间后，判定驾驶员长时间驾驶，进行语音提示小心驾驶，并引导最近的服务器或停车场；所述的路线信息处理单元在车辆启动时开启，进行实时捕捉车辆周围的手机信号，以手机信号的数量模拟显示周围人员数量，在不断有人员通过的状态下，将当前通过的及周边记录为可通行路段，并进行记录。

本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种辅助驾驶智能语音机器人，其特征在于，包括安装在转动机构上的仰角机构，所述仰角机构外部固定有护罩，所述的护罩上安装有摄像单元，所述的摄像单元输出信号给智能语音导航助手，智能语音导航助手输出信号给显示装置；

所述转动机构包括经轴承安装在底座上的转动支架，所述转动支架的底部设有转轴，所述转轴与轴承的内圈固定，轴承的外圈与底座固定，所述底座的底部安装有驱动转动支架的转动的驱动组件；

所述仰角机构包括一对连接护罩和转动支架的转动组件，所述转动组件用以实现护罩与转动支架的相对转动，所述转动支架上安装有第一舵机，所述第一舵机的输出轴上连接有第一主动齿轮，所述护罩的内壁上加工有与所述第一主动齿轮啮合的从动齿面，通过第一舵机输出轴转动带动护罩绕转动支架转动；

所述的显示装置包含集成的路线信息处理单元与疲劳检测单元，在显示单元工作时，路线信息处理单元与疲劳检测单元同步运行。

2.根据权利要求1所述的一种辅助驾驶智能语音机器人，其特征在于，所述驱动组件包括固定在底座上的电机支架，所述电机支架上安装有第二舵机，所述第二舵机的输出轴上安装有第二主动齿轮，所述转轴穿过轴承设置，且转轴的底部固定有与所述第二主动齿轮啮合的从动齿轮。

3.根据权利要求2所述的一种辅助驾驶智能语音机器人，其特征在于，所述轴承选用角接触球轴承，所述角接触球轴承的外圈固定在底座与电机支架形成的凹台内，所述从动齿轮螺纹连接在转轴的底部，所述转轴上还加工有棱条，所述角接触球轴承的内圈固定在从动齿轮与棱条之间。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种辅助驾驶智能语音机器人，其特征在于，两所述转动组件结构相同，所述转动组件包括设置在固定支架两侧的耳圈，所述耳圈内嵌入有转轴支座，转轴支座内插装有内螺柱，内螺柱上螺纹连接有外螺套，所述外螺套与转轴支座之间套设有旋转套筒、压簧以及垫圈，所述转轴支座的端面上沿圆周方向开设有多个球形槽，球形槽内嵌入有多个滚珠，所述旋转套筒在压簧的作用下通过垫圈压紧在所述滚珠上，所述旋转套筒穿过所述护罩的侧壁设置，且旋转套管固定在所述侧壁上。

5.根据权利要求4所述的一种辅助驾驶智能语音机器人，其特征在于，所述耳圈内壁加工有多个凹台，所述转轴支座的外周加工有与多个与所述凹台配合的凸台，所述凹台与凸台的配合用以限制转轴支座的转动。

6.根据权利要求1所述一种辅助驾驶智能语音机器人的工作方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）车辆启动时开始运行，摄像单元采集路况信息，经智能语音导航助手处理后，同步显示在显示装置的屏幕上；智能语音导航助手同时对视频内容进行存储，并实时反馈分析结果，在路况复杂，行人数量大于设定要求时，发出语音提示提醒驾驶员小心驾驶；

2）在接收摄像单元信号到达一定时间后，智能语音导航助手发送信号给疲劳检测单元，疲劳检测单元扫描驾驶员面部信息，与预先输入的疲劳状态标准模型比对，当发现驾驶员有疲劳状态，进行语音提示小心驾驶，并引导最近的服务区或停车场；

3）所述的路线信息处理单元在车辆启动时开启，进行实时捕捉车辆周围的手机信号，以手机信号的数量模拟显示周围人员数量，在不断有人员通过的状态下，将当前通过的及周边记录为可通行路段，并进行记录，同时将摄像单元摄制的信息上传至车联网云端，解析后，删除无效信息，保存对导航有效的路况信息，并与其他车辆上传的路线信息进度对比，生成有效路线，动态更新导航地图，用于其他驾驶员搜索路线时调用。

7.根据权利要求6所述的一种辅助驾驶智能语音机器人的工作方法，其特征在于，路线信息处理单元记录为可通行路段，需满足当手机信号数设λ，车辆在该未记录路段一定天数x内的通过次数θ，那么P=λ•θ/x为每天信号通过量，在P≥设定值时，记录为可通行路段并上传。

8.根据权利要求6所述的一种辅助驾驶智能语音机器人的工作方法，其特征在于，所述对导航有效的路况信息包括道路宽度、车道数、虚实线、红绿灯时间及时序、各种道路警示牌的位置信息。