CN205022503U - 智能车语音控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能车语音控制系统，属于语音控制技术领域，包括小车底盘、控制模块和执行模块，小车底盘位于车体底部用于支承、安装小车发动机及各部件，控制模块连接小车底盘控制车体的运动及运动方向，执行模块连接控制模块并根据控制模块的指令执行动作，控制模块包括语音单元、对讲机和单片机，采集远距离语音信号的对讲机连接语音单元，单片机连接采集语音指令信号的语音单元用来分析语音信号发出指令到执行模块。本实用新型解决了手动误操作导致事故的问题，具有通过语音控制驱动小车运行，减少了因新手驾驶员操作不熟练、心理紧张等因素造成车灯转向等设备的误操作现象的优点。

Description

智能车语音控制系统

技术领域

本实用新型属于语音控制技术领域，涉及智能车语音控制方向，具体涉及一种智能车语音控制系统。

背景技术

随着经济的发展，人民生活水平的提高，交通工具越来越发达，交通事故以及交通堵塞的事情时常发生在我们的身边，主要造成这一事件的原因是由于现在学车的人越来越多了，新手刚上路上时，因新手驾驶员操作不熟练、心理紧张，导致了事故发生的概率增大。同时，通过查找了相关的信息，在我国通过语音控制小车运动的技术很少，利用语音识别技术，控制小车的转弯，加速，减速、风扇及音乐播放器开启/关闭的技术发展有利于减少手动误操作造成的事故，有利于在手动操作时缓解心理压力。

发明内容

根据以上现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提出一种智能车语音控制系统，通过控制模块采集语音指令信号并进行指令分析，通过语音控制小车的转弯，加速，减速、风扇及音乐播放器开启/关闭的过程，解决了手动误操作导致事故的问题，具有通过语音控制驱动小车运行，减少了因新手驾驶员操作不熟练、心理紧张等因素造成车灯转向等设备的误操作现象的优点。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种智能车语音控制系统，智能车语音控制系统安装在小车的车体上，所述智能车语音控制系统包括小车底盘、控制模块和执行模块，小车底盘位于车体底部用于支承、安装小车发动机及各部件，控制模块连接小车底盘控制车体的运动及运动方向，执行模块连接控制模块并根据控制模块的指令执行动作，控制模块包括语音单元、对讲机和单片机，采集远距离语音信号的对讲机连接语音单元，单片机连接采集语音指令信号的语音单元用来分析语音信号发出指令到执行模块。

上述系统中，所述车体包括传动系部分、行驶系部分、转向系部分和制动系部分，传动系部分、行驶系部分、转向系部分和制动系部分共同组建成智能车车体的整体车身架构，支承、安装小车发动机及其各部件。所述控制模块还包括循迹单元、转向单元和电机驱单元，循迹单元连接在单片机上，转向单元连接在单片机上用来接收单片机的转动方向指令并发送指令到执行模块，电机驱动单元连接单片机用来接收单片机的电机驱动指令并发送指令到驱动电机开启驱动电机。所述电机驱动单元采用全桥驱动芯片，选用型号L298N芯片，L298N芯片连接控制执行模块中设置的驱动电机。所述语音单元采用语音芯片利用非特定人的语音识别技术，识别语言包括中文普通话、地方方言、外语，语音单元内设有抗噪电路，抗噪电路连接在语音单元上对接收的语音信号进行除噪处理。所述语音单元包括语音播放单元、解码单元和扬声器，语音播放单元连接单片机用来播放语音进行语音训练，解码单元连接单片机用来从语音信号中获取数据解码填入播放队列，扬声器连接单片机用来播放语音。所述单片机包括存储器、定时器和D/A转换器，存储器连接单片机用来存储单片机接收的语音信号及原始语音数据库，定时器连接单片机，D/A转换器连接单片机用来将语音信号转化为数字信号。所述执行模块包括转向舵机、驱动电机、LED灯、风扇和音乐播放器，转向舵机、驱动电机、LED灯、风扇和音乐播放器连接在控制模块上并根据控制模块的指令运行。所述语音指令信号包括启动指令、停止指令、返回指令、加速指令、减速指令、音乐播放指令和风扇转动指令。

本实用新型有益效果是:本实用新型提供了一种语音识别系统控制小车，单片机为控制核心，以语音小车控制电路板为辅，通过语音控制小车的转弯、加/减速的过程，系统设计涉及到无线传输及控制的技术领域。本实用新型减轻了小车转向等设备的手动操作给驾驶员带来的劳动强度，也减少了因新手驾驶员操作不熟练、心理紧张等因素造成车灯转向等设备的误操作现象，同时，也可以通过语音控制小车音乐播放及风扇设备开启/关闭。

附图说明

下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1是本实用新型的具体实施方式的小车结构示意图。

图2是本实用新型的具体实施方式的控制模块的结构框图。

图3是本实用新型的具体实施方式的系统控制流程框图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，本实用新型的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本实用新型的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

如图1所示，智能车语音控制系统，智能车语音控制系统安装在小车的车体上，智能车语音控制系统包括小车底盘、控制模块和执行模块，小车底盘位于车体底部用于支承、安装小车发动机及各部件，控制模块连接小车底盘控制车体的运动及运动方向，执行模块连接控制模块并根据控制模块的指令执行动作，控制模块包括语音单元、对讲机和单片机，采集远距离语音信号的对讲机连接语音单元，单片机连接采集语音指令信号的语音单元用来分析语音信号发出指令到执行模块。

车体包括传动系部分、行驶系部分、转向系部分和制动系部分，传动系部分、行驶系部分、转向系部分和制动系部分共同组建成智能车车体的整体车身架构，支承、安装小车发动机及其各部件。

语音单元采用语音芯片利用非特定人的语音识别技术，单片机采用32位的AT89C51单片机为主控制器，通过型号为ISD1402的语音识别系统将语音信号传送给主控制器，由主控制器发出控制命令电机驱动相应控制模块工作，从而完成小车语音控制过程。语音单元采用语音芯片(型号为ISD1402)，采用非特定人(SI)的语音识别技术，对识别声音没有特殊要求，可以识别中文普通话、地方方言、外语等，语音单元内设有抗噪电路，抗噪电路连接在语音单元上对接收的语音信号进行除噪处理，显著的抗噪性能，在30分贝下，基本上能够完成语音的识别。

单片机包括运算器、控制器和寄存器，运算器所执行全部操作都是由控制器发出的控制信号来指挥的，并且，一个算术操作产生一个运算结果，一个逻辑操作产生一个判决。控制器内通过内部总线把ALU、计数器、寄存器和控制部分互联，并通过外部总线与外部的存储器、输入输出接口电路联接，外部总线又称为系统总线，分为数据总线DB、地址总线AB和控制总线CB。通过输入输出接口电路，实现与各种外围设备连接。当单片机向存储器存数据、单片机从存储器取数据和单片机从存储器读出指令时，都要用到地址寄存器和数据寄存器。同样，如果把外围设备的地址作为内存地址单元来看的话，那么当单片机和外围设备交换信息时，也需要用到地址寄存器和数据寄存器。

如图2所示，语音单元包括语音播放单元、解码单元和扬声器，语音播放单元连接单片机用来播放语音进行语音训练，解码单元连接单片机用来从语音信号中获取数据解码填入播放队列，扬声器连接单片机用来播放语音。单片机还包括存储器、定时器和D/A转换器，存储器连接单片机用来存储单片机接收的语音信号及原始语音数据库，定时器连接单片机，D/A转换器连接单片机用来将语音信号转化为数字信号。

语音单元实现了语音输入，将录入的语音信息作为数据源，单片机实现对语音的分辨、识别、与存储单元中的指令匹配，发出控制命令。单片机发出控制命令相对应的语音，电源模块控制电源的连通。首先对存储器初始化，之后进行录音初始化，进入录音循环中，定时器中断程序控制采样频率，并按时间间隔将采样值送入语音样本队列，录音循环从语音样本队列中获取数据并进行编码，将编码后的数据送入存储器，成为语音资源。在训练过程中，系统调用了语音播放子程序，需要进行播放初始化，进入播放循环中，从语音资源中获取数据，解码，填入播放队列中，定时器中断程序从播放队列中取出数据送到D/A转换器中，将语音信号送到扬声器中，使得整个训练过程在语音提示下从容进行。

控制模块还包括循迹单元、转向单元和电机驱单元，循迹单元连接在单片机上，转向单元连接在单片机上用来接收单片机的转动方向指令并发送指令到执行模块，电机驱动单元连接单片机用来接收单片机的电机驱动指令并发送指令到驱动电机开启驱动电机。电机驱动单元采用全桥驱动芯片，选用型号L298N芯片，L298N芯片连接控制执行模块中设置的驱动电机，L298N是一个具有高电压大电流的全桥驱动芯片，其产生的频率较高，L298N芯片可以分别控制两个直流电机，而且还带有控制使能端。用该L298N芯片作为电机驱动，操作方便，稳定性好，性能优良，且由L298N结合单片机可实现对小车速度的精确控制。这种调速方式有调速特性优良、调整平滑、调速范围广、过载能力大，能承受频繁的负载冲击，还可以实现频繁的无级快速启动、制动和反转等优点。

执行模块包括转向舵机、驱动电机、LED灯、风扇和音乐播放器，转向舵机、驱动电机、LED灯、风扇和音乐播放器连接在控制模块上并根据控制模块的指令运行。语音指令信号包括启动指令、停止指令、返回指令、加速指令、减速指令、音乐播放指令和风扇转动指令，控制模块的单片机根据接收的语音信号指令发送工作命令到执行模块。

如图3所示，本实用新型的系统控制流程图，根据自己录制的语音命令远程控制小车的启动、停止、返回，加速和减速，并且当中包含了音乐播放以及风扇转动的功能。同时小车的运动模式可以采用自动循迹的方式或者语音控制的方式。利用循迹方式时，当小车向右转时，执行模块中的LED灯自动的闪亮起来。当小车向左转时，LED灯自动的闪亮起来。第二种是通过语音控制的方式，当接收到发出的信号时，小车做出相应的反应，并对应的LED灯进行闪亮起来，停止时小车前面的LED灯进行不断地闪亮。同时，通过对讲机还解决了语音的干扰问题，以及在小车的运动中如何的去解决由于一些其他的因素造成小车抖动的问题。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种智能车语音控制系统，智能车语音控制系统安装在小车的车体上，其特征在于，所述智能车语音控制系统包括小车底盘、控制模块和执行模块，小车底盘位于车体底部用于支承、安装小车发动机及各部件，控制模块连接小车底盘控制车体的运动及运动方向，执行模块连接控制模块并根据控制模块的指令执行动作，控制模块包括语音单元、对讲机和单片机，采集远距离语音信号的对讲机连接语音单元，单片机连接采集语音指令信号的语音单元用来分析语音信号发出指令到执行模块。

2.根据权利要求1所述的智能车语音控制系统，其特征在于，所述车体包括传动系部分、行驶系部分、转向系部分和制动系部分，传动系部分、行驶系部分、转向系部分和制动系部分共同组建成智能车车体的整体车身架构，支承、安装小车发动机及其各部件。

3.根据权利要求1所述的智能车语音控制系统，其特征在于，所述控制模块还包括循迹单元、转向单元和电机驱动单元，循迹单元连接在单片机上，转向单元连接在单片机上用来接收单片机的转动方向指令并发送指令到执行模块，电机驱动单元连接单片机用来接收单片机的电机驱动指令并发送指令到驱动电机开启驱动电机。

4.根据权利要求3所述的智能车语音控制系统，其特征在于，所述电机驱动单元采用全桥驱动芯片，选用型号L298N芯片，L298N芯片连接控制执行模块中设置的驱动电机。

5.根据权利要求1所述的智能车语音控制系统，其特征在于，所述语音单元采用语音芯片利用非特定人的语音识别技术，识别语言包括中文普通话、地方方言、外语，语音单元内设有抗噪电路，抗噪电路连接在语音单元上对接收的语音信号进行除噪处理。

6.根据权利要求1所述的智能车语音控制系统，其特征在于，所述语音单元包括语音播放单元、解码单元和扬声器，语音播放单元连接单片机用来播放语音进行语音训练，解码单元连接单片机用来从语音信号中获取数据解码填入播放队列，扬声器连接单片机用来播放语音。

7.根据权利要求1所述的智能车语音控制系统，其特征在于，所述单片机包括存储器、定时器和D/A转换器，存储器连接单片机用来存储单片机接收的语音信号及原始语音数据库，定时器连接单片机，D/A转换器连接单片机用来将语音信号转化为数字信号。

8.根据权利要求1所述的智能车语音控制系统，其特征在于，所述执行模块包括转向舵机、驱动电机、LED灯、风扇和音乐播放器，转向舵机、驱动电机、LED灯、风扇和音乐播放器连接在控制模块上并根据控制模块的指令运行。

9.根据权利要求1所述的智能车语音控制系统，其特征在于，所述语音指令信号包括启动指令、停止指令、返回指令、加速指令、减速指令、音乐播放指令和风扇转动指令。