CN202306206U - 一种汽车主动式多功能语音控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车主动式多功能语音控制系统，包括：语音控制器；与语音控制器相连的光传感器、温度传感器、雨量传感器和车速传感器；语音控制器，包括语音接收模块；与语音接收模块相连的语音转换模块和信号处理模块；与信号处理模块相连的通信模块和语音输出模块。本实用新型通过实时采集并判断相关信号(雨量、温度、光亮、车速)，根据判断结果主动向用户语音提示相关操作，用户只需语音回复即可实现相关控制，无需按键，控制方便可靠。

Description

一种汽车主动式多功能语音控制系统

技术领域

本实用新型属于汽车控制技术领域，具体涉及一种汽车主动式多功能语音控制系统。

背景技术

在当今电子产品突飞猛进的发展形势下，汽车控制系统越来越人性化，智能化；语音控制作为新的控制手段逐渐受到人们的重视，由于其控制方便，特别是在汽车驾驶时，双手被限制的条件下，更加有使用的必要性。

因此，目前的汽车中已经应用了一些语音识别系统，如福特的SYNC系统，该系统除了具有蓝牙免提功能外，还具有语音控制一些相关操作(如设置收音机频率等)的功能。

但目前的如SYNC等一些语音控制系统，都存在一个问题，就是用户每次用语音命令前，都需要按键进行启动，这样非常麻烦，也不人性化；同时由于语音控制系统可控制多种车用设备，故使得按键以及命令的级数也较多，可靠性不高；尤其当汽车在驾驶情况下，驾驶员的双手被限制，按键级数多会使得驾驶员分心驾驶，严重时甚至会造成意外的车事故。

发明内容

针对现有技术所存在的上述技术缺陷，本实用新型提供了一种汽车主动式多功能语音控制系统，无需用户按键，主动提示用户相应的操作，方便可靠。

一种汽车主动式语音控制系统，包括：语音控制器；

与语音控制器相连且用于实时采集车外光亮信号的光传感器；

与语音控制器相连且用于实时采集车内温度信号的温度传感器；

与语音控制器相连且用于实时采集雨量信号的雨量传感器；

与语音控制器相连且用于实时采集车速信号的车速传感器；

所述的语音控制器，包括：

语音接收模块，用于采集用户的命令语音并转换成对应的语音信号；所述的语音接收模块为麦克风；

与语音接收模块相连的语音转换模块，用于将用户的语音信号转换为数字脉冲信号；

与语音转换模块相连的信号处理模块，用于将所述的数字脉冲信号转换成对应的开关指令信号，并对所述的光亮信号、温度信号、雨量信号和车速信号进行判断，根据判断结果输出对应的提示信号；

与信号处理模块相连的通信模块，用于对信号进行收发及转换；所述的通信模块还与光传感器、温度传感器、雨量传感器、车速传感器以及相对应的执行设备相连；

与信号处理模块相连的语音输出模块，用于根据所述的提示信号输出对应的提示语音；所述的语音输出模块为扬声器。

优选的技术方案中，所述的语音控制器还包括语音识别模块，所述的语音识别模块连接于语音转换模块和信号处理模块之间；可将用户语音与语音识别模块中预先录制的语音进行匹配度计算，进而判断识别，根据识别结果对信号进行转发。

所述的信号处理模块为MCU(微控制单元)。

优选的技术方案中，所述的通信模块通过CAN(控制器局域网络)总线与光传感器、温度传感器、雨量传感器、车速传感器以及相对应的执行设备进行通信；信号传输速度快，实时性强。

本实用新型通过实时采集并判断相关信号(雨量、温度、光亮、车速)，根据判断结果主动向用户语音提示相关操作，用户只需语音回复即可实现相关控制，无需按键，控制方便可靠。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为语音控制器的控制流程示意图。

具体实施方式

为了更为具体地描述本实用新型，下面结合附图及具体实施方式对本实用新型的技术方案及其相关原理进行详细说明。

如图1所示，一种汽车主动式多功能语音控制系统，包括：语音控制器、光传感器、温度传感器、雨量传感器和车速传感器。

光传感器实时采集车外光亮信号并将该信号发送至CAN总线上，其采用美国TAOS公司的TSL2581系列产品；温度传感器实时采集车内温度信号并将该信号发送至CAN总线上，其采用UST公司的PT1000系列产品；雨量传感器实时采集雨量信号的并将该信号发送至CAN总线上，其采用国产的YK-SL2系列产品；车速传感器实时采集车速信号并将该信号发送至CAN总线上，其采用国产宏捷CC-004系列产品。

语音控制器，包括：麦克风、扬声器、语音转换模块、语音识别模块、通信模块和MCU。

麦克风采集用户的命令语音并转换成对应的语音信号。

语音转换模块与麦克风相连，其将用户的语音信号转换为数字脉冲信号；

语音识别模块与语音转换模块，其将用户语音对应的数字脉冲信号与模块内数据库中预先存储录制的语音一一进行匹配度计算，进而判断识别，若数据库存有与数字脉冲信号匹配的语音，则转发该数字脉冲信号；若数据库不存有与数字脉冲信号匹配的语音，则不转发该数字脉冲信号。

MCU与语音识别模块相连，其将数字脉冲信号转换成对应的开关指令信号，并输出高电平的开关指令信号；MCU采用ST公司的STM32F103系列产品。

通信模块与MCU相连的，其将开关指令信号发送至CAN总线上，以控制相应的执行设备(空调、车载主机、车身控制单元)；同时通过CAN总线接收光亮信号、温度信号、雨量信号和车速信号，并将这些信号转发至MCU；其中，开关指令信号为数字信号，通信模块会将该信号转换为差分信号发送至CAN总线上，同样，光亮信号、温度信号、雨量信号和车速信号为差分信号，通信模块会将这些信号转换为数字信号并转发至MCU。

MCU对光亮信号、温度信号、雨量信号和车速信号进行判断，当车外的亮度小于400cd/m²或大于2000cd/m²、当车内的温度大于25℃、当车外的雨量为(5～17)mm/24h或大于17mm/24h、当车速小于60km/h或大于80km/h，MCU均输出对应的提示信号。

扬声器与MCU相连，其内数据库中存储录制有相关提示语音，扬声器根据提示信号输出对应的提示语音。

本实施方式的语音控制器的控制流程如图2所示，控制器首先通过CAN总线实时采集总线信号(光亮信号、温度信号、雨量信号和车速信号)，并对这些总线信号进行判断分析：

若光亮信号对应的车外亮度小于400cd/m²或大于2000cd/m²，控制器则输出对应的语音：“您好，需要打开(关闭)车灯和室内灯吗？”

若温度信号对应的车内温度大于25℃，控制器则输出对应的语音：“您好，需要开启空调吗？”

若雨量信号对应的车外雨量为(5～17)mm/24h或大于17mm/24h，控制器则输出对应的语音：“您好，需要开启慢速(快速)雨刮吗？”

若车速信号对应的车速小于60km/h或大于80km/h，控制器则输出对应的语音：“您好，需要减小(增加)音量吗？”

用户根据实际情况回复“是”或“否”的语音，控制器接收语音，先对语音进行识别：若识别失败，控制器直接结束操作；若识别成功，则将语音转化成对应的开关指令信号，判断开关指令信号的高低电平：若开关指令信号为低电平(对应的语音为“否”)，控制器直接结束操作；若开关指令信号为高电平，控制器通过CAN总线控制对应的执行设备：如温度信号对应的执行设备为空调，则开启空调；如光亮信号对应的执行设备为车灯和室内灯，则通过车身控制单元打开(关闭)车灯和室内灯；如雨量信号对应的执行设备为雨刮器，则通过车身控制单元使雨刮器慢速(快速)雨刮；如车速信号对应的执行设备为车载主机，则使车载主机减小(增加)音量。

Claims (7)

1.一种汽车主动式多功能语音控制系统，其特征在于，包括：语音控制器；

与语音控制器相连且用于实时采集车外光亮信号的光传感器；

与语音控制器相连且用于实时采集车内温度信号的温度传感器；

与语音控制器相连且用于实时采集雨量信号的雨量传感器；

与语音控制器相连且用于实时采集车速信号的车速传感器；

所述的语音控制器，包括：语音接收模块；

与语音接收模块相连的语音转换模块；

与语音转换模块相连的信号处理模块；

与信号处理模块相连的通信模块；

与信号处理模块相连的语音输出模块。

2.根据权利要求1所述的汽车主动式多功能语音控制系统，其特征在于：所述的语音控制器还包括语音识别模块，所述的语音识别模块连接于语音转换模块和信号处理模块之间。

3.根据权利要求1或2所述的汽车主动式多功能语音控制系统，其特征在于：所述的信号处理模块为MCU。

4.根据权利要求1或2所述的汽车主动式多功能语音控制系统，其特征在于：所述的通信模块通过CAN总线与光传感器、温度传感器、雨量传感器、车速传感器以及相对应的执行设备进行通信。

5.根据权利要求3所述的汽车主动式多功能语音控制系统，其特征在于：所述的通信模块通过CAN总线与光传感器、温度传感器、雨量传感器、车速传感器以及相对应的执行设备进行通信。

6.根据权利要求1所述的汽车主动式多功能语音控制系统，其特征在于：所述的语音接收模块为麦克风。

7.根据权利要求1所述的汽车主动式多功能语音控制系统，其特征在于：所述的语音输出模块为扬声器。

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