CN209216321U - 一种集成语音模块的驾驶模拟信号处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种集成语音模块的驾驶模拟信号处理系统，包括传感器及信号处理模块、语音模块、音频设备和综合处理模块，综合处理模块包括微处理器及最小系统外围电路，所述传感器及信号处理模块和语音模块均与综合处理模块连接，语音模块可以连接音频设备播放语音信息。在没有主机的情况下，仅仅使用本系统即可实现评判和语音提示功能，进行简单的模拟驾驶训练。所述综合处理模块还可以包括多媒体设备接口，所述微处理器可以通过所述多媒体设备接口与外部多媒体设备(如电脑主机、电视盒子、智能电视等)连接，与运行在多媒体设备上的模拟驾驶软件进行交互。

Description

一种集成语音模块的驾驶模拟信号处理系统

技术领域

本实用新型涉及驾驶模拟技术领域，尤其涉及一种集成语音模块的驾驶模拟信号处理系统。

背景技术

驾驶模拟器是一种驾驶训练的教学设备，它利用虚拟现实仿真技术营造虚拟驾驶训练环境，学员通过驾驶模拟器的操作部件与驾驶模拟软件进行交互，从而学习驾驶技能。利用驾驶模拟技术对新学员进行培训，不仅可以安全、高效地训练新学员，且具有成本低、零排放、绿色环保的特点；若充分利用驾驶模拟训练方法，将可以带来显著地经济效益和社会效益。驾驶模拟信号处理系统是驾驶模拟器的电信号系统，驾驶模拟信号处理系统的结构与组成直接影响驾驶模拟器的成本和仿真体验。

现有方案一：

现有方案一，驾驶模拟信号处理系统及多媒体设备常采用如图1所示连接：包括传感器及信号处理模块、综合处理模块、多媒体设备通信接口、电脑主机、显示设备和音频设备，综合处理模块是微处理器及最小系统外围电路，所述传感器及信号处理模块是驾驶模拟系统所有操作部件对应的传感器及其信号处理模块，所述传感器及信号处理模块、多媒体设备接口与综合处理模块连接，所述多媒体设备接口外接电脑主机，所述电脑主机外接显示设备和音响设备。所述的传感器可以将物理操作转换为电信号，所述的传感器包含驾驶模拟器所有操作部件对应的传感器，所述的操作部件通常有：方向盘、离合器踏板、制动踏板、加速踏板、驻车制动器、电源、点火、转向灯、远近灯、双闪、雨刮和变速器等，所述的传感器通常有：方向盘转向传感器、离合器踏板传感器、制动踏板传感器、加速踏板传感器、驻车制动器传感器、电源传感器、点火传感器、转向灯传感器、远近灯传感器、双闪传感器、雨刮传感器和变速器传感器等。本现有方案通过电脑主机将电平信号成语音信号，通过音响设备发出声音。

本方案中，不可避免的缺点在于：(1)自身不具备语音功能，技术员前期开发以及后期维修过程中不便于查找问题所在之处；(2)自身不具备语音功能，出厂时不便于产品测试，使得测试过程比较依赖测试工具；(3)仅仅使用驾驶模拟信号处理系统无法实现语音提示功能，需通过所述电脑主机和音响设备进行语音提示。

现有方案二：

现有方案二，驾驶模拟信号处理系统及多媒体设备常采用如图1所示连接：包括传感器及信号处理模块、综合处理模块、多媒体设备通信接口、电视盒子和电视机，综合处理模块是微处理器及最小系统外围电路，所述传感器及信号处理模块是驾驶模拟系统所有操作部件对应的传感器及其信号处理模块，所述传感器及信号处理模块、多媒体设备接口与综合处理模块连接，所述多媒体设备接口外接电视盒子，所述电视盒子外接电视机。所述的传感器可以将物理操作转换为电信号，所述的传感器包含驾驶模拟器所有操作部件对应的传感器，所述的操作部件通常有：方向盘、离合器踏板、制动踏板、加速踏板、驻车制动器、电源、点火、转向灯、远近灯、双闪、雨刮和变速器等，所述的传感器通常有：方向盘转向传感器、离合器踏板传感器、制动踏板传感器、加速踏板传感器、驻车制动器传感器、电源传感器、点火传感器、转向灯传感器、远近灯传感器、双闪传感器、雨刮传感器和变速器传感器等。本现有方案通过电视盒子将电平信号成语音信号，通过电视机发出声音。

本方案中，不可避免的缺点在于：(1)自身不具备语音功能，技术员前期开发以及后期维修过程中不便于查找问题所在之处；(2)自身不具备语音功能，出厂时不便于产品测试，使得测试过程比较依赖测试工具；(3)仅仅使用驾驶模拟信号处理系统无法实现语音提示功能，需通过所述电脑主机和音响设备进行语音提示。

现有方案三：

现有方案三，驾驶模拟信号处理系统及多媒体设备常采用如图1所示连接：包括传感器及信号处理模块、综合处理模块、多媒体设备通信接口和智能电视，综合处理模块是微处理器及最小系统外围电路，所述传感器及信号处理模块是驾驶模拟系统所有操作部件对应的传感器及其信号处理模块，所述传感器及信号处理模块、多媒体设备接口与综合处理模块连接，所述多媒体设备接口外接智能电视。所述的传感器可以将物理操作转换为电信号，所述的传感器包含驾驶模拟器所有操作部件对应的传感器，所述的操作部件通常有：方向盘、离合器踏板、制动踏板、加速踏板、驻车制动器、电源、点火、转向灯、远近灯、双闪、雨刮和变速器等，所述的传感器通常有：方向盘转向传感器、离合器踏板传感器、制动踏板传感器、加速踏板传感器、驻车制动器传感器、电源传感器、点火传感器、转向灯传感器、远近灯传感器、双闪传感器、雨刮传感器和变速器传感器等。本现有方案通过智能电视将电平信号成语音信号并发出声音。

本方案中，不可避免的缺点在于：(1)自身不具备语音功能，技术员前期开发以及后期维修过程中不便于查找问题所在之处；(2)自身不具备语音功能，出厂时不便于产品测试，使得测试过程比较依赖测试工具；(3)仅仅使用驾驶模拟信号处理系统无法实现语音提示功能，需通过所述电脑主机和音响设备进行语音提示。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种集成语音模块的驾驶模拟信号处理系统，包括综合处理模块、语音模块、音频设备和传感器及信号处理模块，其中：

所述综合处理模块，包括微处理器及最小系统外围电路，微处理器和最小系统外围电路连接，所述综合处理模块是具有信号处理和通信等功能的电路集合；

所述语音模块，具有将文字信息转换成音频信号的功能；

所述音频设备，是声音输出设备，具有将音频信号转换成声音的功能；

所述传感器及信号处理模块，包括驾驶模拟系统所有操作部件对应的传感器和传感器信号处理模块，具有传感器信号采集和处理的功能；

所述音频设备与所述语音模块连接，所述语音模块和传感器及信号处理模块均与综合处理模块连接。

所述的驾驶模拟系统操作部件具体包括：方向盘、离合器踏板、制动踏板、加速踏板、驻车制动器、电源、点火、车门、安全带、转向灯、远近灯、雾灯、双闪、雨刮和变速器。

所述传感器及信号处理模块中部分传感器直接与所述综合处理模块连接，其中部分传感器是操作部件。

所述传感器及信号处理模块中部分传感器通过传感器信号处理模块与综合处理模块连接。

所述传感器及信号处理模块中，直接与所述综合处理模块连接的传感器包括：电源、点火、车门、安全带、左转向灯、右转向灯、远光灯、近光灯、雾灯、双闪灯、雨刮和变速器传感器。

所述传感器及信号处理模块中通过传感器信号处理模块与综合处理模块连接的传感器包括：方向盘转向传感器、离合器踏板传感器、制动踏板传感器、加速踏板传感器、驻车制动器传感器。

可选的，所述语音模块可集成功放电路。

可选的，所述语音模块可以通过传感器及信号处理模块间接与综合处理模块连接。

所述综合处理模块还包括多媒体设备通信接口，所述多媒体设备接口与所述微处理器连接，所述微处理器可以通过所述多媒体设备接口与外部多媒体设备(如电脑主机、电视盒子、智能电视等)连接，与运行在多媒体设备上的模拟驾驶软件进行交互。

多媒体设备通信接口独立地选自以下接口中的至少一种：USB接口、WIFI接口、RJ45接口、IIC接口、RS232接口、RS422接口、RS485接口或蓝牙接口。

有益效果：与现有驾驶模拟信号处理系统相比，本实用新型提供的一种集成语音模块的驾驶模拟信号处理系统，具有如下优点：(1)技术员前期开发以及后期维修过程中可通过语音播报提示故障原因；(2)出厂时可通过语音提示进行产品测试，并通过语音播报反馈测试结果，使得测试简单方便，不依赖任何工具；(3)在没有主机的情况下，仅仅使用驾驶模拟信号处理系统即可实现语音提示功能。

附图说明

图1为现有技术一的结构示意图；

图2为现有技术二的结构示意图；

图3为现有技术三的结构示意图；

图4为本实用新型的结构示意图；

图5为本实用新型实施例一的结构示意图；

图6为本实用新型实施例二的结构示意图；

图7为本实用新型实施例三的结构示意图；

图8为本实用新型实施例四的结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步地详细描述。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型并不限于下面公开的具体实施例的限制。

实施例一：

如图4所示，本实用新型提供了一种集成语音模块的汽车驾驶模拟系统，包括传感器及信号处理模块、语音模块、音频设备和综合处理模块；所述综合处理模块包括微处理器和最小系统外围电路；所述音频设备与所述语音模块连接，所述传感器及信号处理模块和语音模块均与综合处理模块连接，所述传感器及信号处理模块、语音模块可以作为基本功能模块与综合处理模块直接连接，也可以设置有相应的模块微处理器构成具有信号处理和通信功能的模块与综合处理模块进行通信连接，所述语音模块可以直接与综合处理模块连接，也可以通过传感器及信号处理模块间接与综合处理模块连接。

具体实施时，所述传感器及信号处理模块、语音模块和综合处理模块可以是分立连接的也可以集成的，如图5所示，在本实施例中，所述语音模块和传感器及信号处理模块均与综合处理模块连接。

所述最小系统外围电路包括：电源电路、晶振电路、复位电路，所述电源电路、晶振电路和复位电路均与微处理器连接。

所述传感器及信号处理模块包括：直接与综合处理模块连接的传感器和通过信号处理模块与综合处理模块连接的传感器：

直接与综合处理模块连接的传感器包括：电源、点火、车门、安全带、左转向灯、右转向灯、远光灯、近光灯、雾灯、双闪灯、雨刮和变速器传感器。

通过传感器信号处理模块与综合处理模块连接的传感器包括：方向盘传感器、离合器踏板传感器、制动踏板传感器、加速踏板传感器、驻车制动器传感器。

所述信号处理模块采用滤波电路对传感器采集的信号进行滤波处理。

所述音频设备可以选用音箱、喇叭、耳机中的一种或多种。

优选的，音频设备选择喇叭。

所述综合处理模微处理器采用4位微处理器、8位微处理器、16位微处理器或32位微处理器中的一种或多种。

优选的，综合处理模块微处理器采用32位ARM微处理器(型号可以为STM32F103VBT6)。

所述语音模块语音合成芯片可以选用XFS5152CE、SYN6658、TTS6210中的一种或多种。

优选的，所述语音模块语音合成芯片选择XFS5152CE。

实施例二：

本实施例与实施例一的区别在于：如图6所示，所述语音模块通过传感器及信号处理模块间接与综合处理模块连接。

实施例三：

本实施例与实施例一的区别在于：如图7所示，包括所媒体设备接口，所述多媒体设备接口与所述综合处理模块连接。

所述多媒体设备通信接口采用以下通信接口中的一种或多种：

USB接口、WIFI接口、RJ45接口、IIC接口、RS232接口、RS422接口、RS485接口或蓝牙接口。

优选的，所述多媒体设备通信接口采用USB接口。

实施例四：

本实施例与实施例三的区别在于：如图8所示，所述语音模块通过传感器及信号处理模块间接与综合处理模块连接。

本实用新型提供的一种集成语音模块的驾驶模拟信号处理系统，与现有驾驶模拟信号处理系统相比，具有如下优点：(1)集成语音模块，技术员前期开发以及后期维修过程中可通过语音播报提示故障原因；(2)集成语音模块，出厂时可通过语音提示进行产品测试，并通过语音播报反馈测试结果，使得测试简单方便，不依赖任何工具；(3)在没有主机的情况下，仅仅使用驾驶模拟信号处理系统即可实现语音提示功能，因此可以在没有配备主机和显示设备的情况下，进行模拟驾驶灯光考试。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种集成语音模块的驾驶模拟信号处理系统，其特征在于包括：综合处理模块、语音模块、音频设备和传感器及信号处理模块；

所述综合处理模块，包括微处理器及最小系统外围电路，微处理器和最小系统外围电路连接，所述综合处理模块是具有信号处理和通信等功能的电路集合；

所述语音模块，具有将文字信息转换成音频信号的功能；

所述音频设备，是声音输出设备，具有将音频信号转换成声音的功能；

所述传感器及信号处理模块，包括驾驶模拟系统所有操作部件对应的传感器和传感器信号处理模块，具有传感器信号采集和处理的功能；

所述音频设备与所述语音模块连接，所述语音模块和传感器及信号处理模块均与综合处理模块连接。

2.根据权利要求1所述的一种集成语音模块的驾驶模拟信号处理系统，其特征在于：所述语音模块集成有功放电路。

3.根据权利要求1所述的一种集成语音模块的驾驶模拟信号处理系统，其特征在于：所述语音模块通过传感器及信号处理模块间接与综合处理模块连接。

4.根据权利要求1所述的一种集成语音模块的驾驶模拟信号处理系统，其特征在于：所述传感器及信号处理模块中部分传感器直接与所述综合处理模块连接，其中部分传感器是操作部件。

5.根据权利要求1所述的一种集成语音模块的驾驶模拟信号处理系统，其特征在于：所述传感器及信号处理模块中部分传感器通过传感器信号处理模块与综合处理模块连接。

6.根据权利要求4所述的一种集成语音模块的驾驶模拟信号处理系统，其特征在于：所述传感器及信号处理模块中直接与所述综合处理模块连接的传感器包括电源、点火、车门、安全带、左转向灯、右转向灯、远光灯、近光灯、雾灯、双闪灯、雨刮和变速器传感器。

7.根据权利要求5所述的一种集成语音模块的驾驶模拟信号处理系统，其特征在于：所述传感器及信号处理模块中通过传感器信号处理模块与综合处理模块连接的传感器包括方向盘转向传感器、离合器踏板传感器、制动踏板传感器、加速踏板传感器、驻车制动器传感器。

8.根据权利要求1所述的一种集成语音模块的驾驶模拟信号处理系统，其特征在于所述综合处理模块还包括多媒体设备通信接口，所述多媒体设备通信接口与所述微处理器连接，所述微处理器可以通过所述多媒体设备通信接口与外部多媒体设备连接，与运行在多媒体设备上的模拟驾驶软件进行交互。

9.根据权利要求8所述的一种集成语音模块的驾驶模拟信号处理系统，其特征在于所述多媒体设备通信接口独立地选自以下接口中的至少一种：USB接口、WIFI接口、RJ45接口、IIC接口、RS232接口、RS422接口、RS485接口或蓝牙接口。