CN217712158U - 一种基于语音交互控制的汽车引擎盖系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于语音交互控制的汽车引擎盖系统，包括人机语音交互系统、车身控制单元、内装控制单元和引擎盖控制单元；所述人机语音交互系统和所述车身控制单元通信连接，所述内装控制单元和所述车身控制单元通信连接；所述车身控制单元连接于所述引擎盖控制单元，所述引擎盖控制单元包括锁扣电控装置、撑杆电控装置和电控解除按钮；其中，所述锁扣电控装置用于驱动汽车引擎盖的锁扣挂扣或者脱离所述汽车引擎盖，所述撑杆电控装置用于驱动所述汽车引擎盖的撑杆升降。该系统可以基于语音交互实现汽车引擎盖的自动打开和关闭，可大大减轻用户的负担，提高汽车使用的便捷性和安全性。本申请可广泛应用于汽车技术领域内。

Description

一种基于语音交互控制的汽车引擎盖系统

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，尤其是一种基于语音交互控制的汽车引擎盖系统。

背景技术

近年来，随着环保需求和新能源技术的发展，越来越多的汽车开始使用电能作为动力来源。而随着电动车的普及，汽车的前车舱改装为储物空间的情况越来越多，开闭引擎盖的频率也将越来越高。

相关技术中，大部分汽车引擎盖的开闭流程为：用户在汽车内通过手动拉引擎盖开关使得引擎盖弹起，然后还需要带汽车前面通过手动打开引擎盖的卡钩才能使得引擎盖解锁开启。这种引擎盖开启的方式，可能对车主可能造成以下困扰：1)开闭效率较低：需下车手动操作引擎盖的开闭，比较耗时、耗力；2)安全隐患较多：一方面，用户的手需要接触引擎盖，在盛夏时节，引擎盖的表面温度能达到80℃左右，存在烫伤手的可能性。另一方面，摸索及打开辅助卡钩过程中，手部易被划伤，在撑起或者放下引擎盖过程中，由于引擎盖较重，用户的手部和肩部易被压伤。

综上，相关技术中存在的问题亟需得到解决。

实用新型内容

本实用新型的目的在于至少一定程度上解决相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本实用新型实施例的一个目的在于提供一种基于语音交互控制的汽车引擎盖系统，该系统可以有效提高汽车使用的便捷性和安全性。

为了达到上述技术目的，本实用新型实施例所采取的技术方案包括：

一方面，本实用新型实施例提供了一种基于语音交互控制的汽车引擎盖系统，包括：

人机语音交互系统、车身控制单元、内装控制单元和引擎盖控制单元；

所述人机语音交互系统和所述车身控制单元通信连接，所述内装控制单元和所述车身控制单元通信连接；

所述车身控制单元连接于所述引擎盖控制单元，所述引擎盖控制单元包括锁扣电控装置、撑杆电控装置和电控解除按钮；其中，所述锁扣电控装置用于驱动汽车引擎盖的锁扣挂扣或者脱离所述汽车引擎盖，所述撑杆电控装置用于驱动所述汽车引擎盖的撑杆升降。

另外，根据本实用新型上述实施例的一种基于语音交互控制的汽车引擎盖系统，还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，汽车包括显示器和氛围灯；

所述内装控制单元连接所述显示器和所述氛围灯。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，所述人机语音交互系统包括STC12系列单片机芯片或者STM32系列单片机芯片。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，所述人机语音交互系统包括多个麦克风装置。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，各个所述麦克风装置之间的距离大于预设阈值。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，所述车身控制单元通过汽车的LIN总线连接于所述引擎盖控制单元。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，所述撑杆电控装置包括微处理器、开关组件和驱动电机；

所述开关组件包括第一电阻、开关管、二极管、第二电阻和继电器，所述继电器包括继电器线圈和继电器开关；

所述微处理器通过所述第一电阻连接到所述开关管的第一端，所述开关管的第二端接地，所述开关管的第三端连接到所述二极管的负极，所述二极管的正极连接到第一电源，所述开关管的第三端还通过所述继电器线圈和所述第二电阻连接到第一电源，第二电源通过所述继电器开关连接至所述驱动电机。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，所述开关管包括门极可关断晶闸管、电力晶体管、金属氧化物半导体场效应晶体管、绝缘栅双极晶体管中的任意一种。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，汽车包括显示器或者氛围灯；

所述内装控制单元连接所述显示器或者所述氛围灯。

本实用新型的优点和有益效果将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到：

本申请公开了一种基于语音交互控制的汽车引擎盖系统，包括人机语音交互系统、车身控制单元、内装控制单元和引擎盖控制单元；所述人机语音交互系统和所述车身控制单元通信连接，所述内装控制单元和所述车身控制单元通信连接；所述车身控制单元连接于所述引擎盖控制单元，所述引擎盖控制单元包括锁扣电控装置、撑杆电控装置和电控解除按钮；其中，所述锁扣电控装置用于驱动汽车引擎盖的锁扣挂扣或者脱离所述汽车引擎盖，所述撑杆电控装置用于驱动所述汽车引擎盖的撑杆升降。该系统可以基于语音交互实现汽车引擎盖的自动打开和关闭，可大大减轻用户的负担，提高汽车使用的便捷性；并且，该系统无需用户手动操作触碰引擎盖，能够有效提高引擎盖开闭的安全性，尽可能避免给用户带来不必要的损伤。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种基于语音交互控制的汽车引擎盖系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种基于语音交互控制的汽车引擎盖系统的开关组件的电路原理图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

近年来，随着环保需求和新能源技术的发展，越来越多的汽车开始使用电能作为动力来源。而随着电动车的普及，汽车的前车舱改装为储物空间的情况越来越多，开闭引擎盖的频率也将越来越高。

相关技术中，大部分汽车引擎盖的开闭流程为：用户在汽车内通过手动拉引擎盖开关使得引擎盖弹起，然后还需要带汽车前面通过手动打开引擎盖的卡钩才能使得引擎盖解锁开启。这种引擎盖开启的方式，可能对车主可能造成以下困扰：1)开闭效率较低：需下车手动操作引擎盖的开闭，比较耗时、耗力；2)安全隐患较多：一方面，用户的手需要接触引擎盖，在盛夏时节，引擎盖的表面温度能达到80℃左右，存在烫伤手的可能性。另一方面，摸索及打开辅助卡钩过程中，手部易被划伤，在撑起或者放下引擎盖过程中，由于引擎盖较重，用户的手部和肩部易被压伤。

有鉴于此，本申请实施例中提供了一种基于语音交互控制的汽车引擎盖系统，该系统可以基于语音交互实现汽车引擎盖的自动打开和关闭，可大大减轻用户的负担，提高汽车使用的便捷性；并且，该系统无需用户手动操作触碰引擎盖，能够有效提高引擎盖开闭的安全性，尽可能避免给用户带来不必要的损伤。

下面，结合具体的附图，对本申请实施例中提供的一种基于语音交互控制的汽车引擎盖系统进行详细的说明介绍。

本申请实施例中提供的一种基于语音交互控制的汽车引擎盖系统，可以应用于汽车技术领域。具体地，请参照图1，本申请实施例中的一种基于语音交互控制的汽车引擎盖系统主要包括：

人机语音交互系统、车身控制单元和内装控制单元；

所述人机语音交互系统和所述车身控制单元通信连接，所述内装控制单元和所述车身控制单元通信连接；

所述车身控制单元包括引擎盖控制单元，所述引擎盖控制单元包括锁扣电控装置、撑杆电控装置和电控解除按钮；其中，所述锁扣电控装置用于驱动汽车引擎盖的锁扣挂扣或者脱离所述汽车引擎盖，所述撑杆电控装置用于驱动所述汽车引擎盖的撑杆升降。

本申请实施例中，提供一种可灵活启动、关闭汽车引擎盖的系统。具体地，该系统中包括有人机语音交互系统、车身控制单元和内装控制单元；其中，人机语音交互系统主要用于实现人机交互，该系统可以参照现有的任意一款成熟产品实现，本申请对此不作限制。具体地，在一些实施例中，本申请的人机语音交互系统可以包括MCU单片机、FPGA、CPLD、DSP、ARM等在内的任一种或多种处理器芯片，例如，单片机芯片可以设置为STC12系列单片机芯片或者STM32系列单片机芯片。当然，具体的芯片选型可以根据需要灵活调整，本申请实施例中并不对此进行限定。

一般来说，人机语音交互系统能够接收并识别用户的语音信息，并根据语音信息执行对应的指令。此处，具体地，人机语音交互系统可以通过一个或者多个麦克风装置采集接收用户的语音信息。在一些实施例中，当汽车车厢内设置有多个麦克风装置时，各个麦克风装置可以分散布置，例如可以规定每两个麦克风装置之间的距离大于预设阈值，如此，能够提高用户语音数据采集的准确性和效率。

本申请实施例中，汽车的车身控制单元(body control module，简称BCM)，又称为车身电脑(body computer)，是指用于控制车身电器系统的电子控制单元(ECU)，是汽车的重要组成部分之一。车身控制单元常见的功能包括控制电动车窗、电动后视镜、空调、大灯、转向灯、防盗锁止系统、中控锁、除霜装置等设备，一般可以通过总线与其他车载ECU相连。本申请实施例中，车身控制单元分别和人机语音交互系统、内装控制单元和引擎盖控制单元连接，其中，车身控制单元和人机语音交互系统连接是用于获取用户通过人机语音交互系统下发的语音指令，比如可以是开启或者关闭汽车引擎盖的指令。车身控制单元和内装控制单元连接，主要用于同步车体相关组件的状态，车身控制单元和引擎盖控制单元连接，则是用于使得引擎盖控制单元对应执行开启或者关闭汽车引擎盖的指令。

具体地，本申请实施例中，车身控制单元和人机语音交互系统、内装控制单元之间可以通过汽车的CAN总线通信连接，车身控制单元可以通过汽车的LIN总线和引擎盖控制单元连接。此处，LIN总线是针对汽车分布式电子系统而定义的一种低成本的串行通讯网络，是对控制器区域网络(CAN)等其它汽车多路网络的一种补充，适用于对网络的带宽、性能没有过高要求的应用，能够降低系统搭建的成本。

本申请实施例中，汽车的内装控制单元用于控制汽车相关的提示组件，例如汽车内一般设置有显示器、氛围灯等组件，内装控制单元可以连接于这些组件，通过接收车身控制单元同步过来的指令，调用显示器显示相关的信息或者控制氛围灯开启/关闭、颜色变化、亮度变化等。

本申请实施例中，引擎盖控制单元用于实现汽车引擎盖的开闭。具体地，引擎盖控制单元包括锁扣电控装置、撑杆电控装置和电控解除按钮，其中锁扣电控装置可以用于挂扣汽车引擎盖，实现引擎盖的落锁。并且，在一些实施例中，锁扣电控装置和对应的锁扣的数量可以是多个，从而可以实现引擎盖的多级落锁或者解锁，提高汽车引擎盖开闭的安全性。撑杆电控装置用于驱动汽车引擎盖的撑杆升降，从而实现引擎盖的升起和关闭。电控解除按钮用于解除引擎盖控制单元对引擎盖的控制，从而方便用户能够在需要时通过手动方式打开引擎盖。具体地，电控解除按钮可以是设置在引擎盖控制单元的电源电路上，通过通电与否来实现电控的应用和解除。

下面结合上述的说明，对本申请实施例中的汽车引擎盖系统的工作原理进行介绍。

本申请实施例中，用户在使用汽车时，如需要打开汽车的引擎盖，可以通过和汽车的人机语音交互系统进行交互，如对汽车说“XX你好，打开引擎盖”。当汽车的人机语音交互系统接收到用户的语音指令后，将向车身控制单元传输该指令，以使得车身控制单元通过引擎盖控制单元控制解除引擎盖的锁扣。此处，引擎盖一般需要进行二级解锁，可以对应设置两个锁扣电控装置和锁扣，当打开两个锁扣时，可以反馈打开结果回到汽车的CAN总线，此时内装控制单元可以控制汽车的座椅或者方向盘振动1s、氛围灯亮度改变/颜色改变，显示屏显示“二级解锁完成”等信息，用以提示用户目前汽车的引擎盖解锁完成。接着，CAN总线可以进行驻车检查，当确定车辆处于驻车状态时，可以通过撑杆电控装置拉起引擎盖。并将结果返回到CAN总线，从而可以方便进一步向用户反馈引擎盖开启的情况。

本申请实施例中，各个控制单元对执行机构的控制，可以基于对执行机构的电源通断的控制来实现。下面，以撑杆电控装置驱动汽车引擎盖的撑杆工作原理为例进行介绍和说明。

参照图2，在一些实施例中，所述撑杆电控装置包括微处理器、开关组件和驱动电机；

该开关组件包括第一电阻R1、三极管U1、二极管D1、第二电阻R2和继电器，继电器包括继电器线圈K1和继电器开关K2；

微处理器通过第一电阻R1连接到三极管U1的基极，三极管U1的发射极接地，三极管U1的集电极连接到二极管D1的负极，二极管D1的正极连接到第一电源，三极管U1的集电极还通过继电器线圈K1和第二电阻R2连接到第一电源，第二电源通过继电器开关K2连接至驱动电机。

本申请实施例中，微处理器的输出端口可以在动作时输出高电平脉冲信号，该脉冲信号将使得三极管U1导通，从而令第二电阻R2和继电器线圈K1的串联电路得电，继电器线圈K1吸引继电器开关K2闭合，使得第二电源连接至驱动电机为其提供电源，从而触发驱动电机工作。图2中所示的第一电源VCC1、第二电源VCC2分别为第一电源和第二电源，这两个电源可由汽车的电源提供，且汽车的电源可以同时为微处理器等其他器件供电(电源部分的电路可按照现有技术实现，在此不再展开赘述)；二极管D1的作用是为继电器线圈K1续流，防止其损坏电路。可以理解的是，基于上述的电路，驱动电机可以根据微处理器的指令实现转动，从而驱动撑杆动作。此处，微处理器的指令可以是由人机语音交互系统经车身控制单元传输的高低电平信号。

此处，需要说明的是，上述的三极管可以更换为任一种开关管，例如可以包括门极可关断晶闸管、电力晶体管、金属氧化物半导体场效应晶体管、绝缘栅双极晶体管中的任意一种，本申请对此不作限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“另一实施方式”或“某些实施方式”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种基于语音交互控制的汽车引擎盖系统，其特征在于，包括：

人机语音交互系统、车身控制单元、内装控制单元和引擎盖控制单元；

所述人机语音交互系统和所述车身控制单元通信连接，所述内装控制单元和所述车身控制单元通信连接；

所述车身控制单元连接于所述引擎盖控制单元，所述引擎盖控制单元包括锁扣电控装置、撑杆电控装置和电控解除按钮；其中，所述锁扣电控装置用于驱动汽车引擎盖的锁扣挂扣或者脱离所述汽车引擎盖，所述撑杆电控装置用于驱动所述汽车引擎盖的撑杆升降。

2.根据权利要求1所述的一种基于语音交互控制的汽车引擎盖系统，其特征在于，汽车包括显示器和氛围灯；

所述内装控制单元连接所述显示器和所述氛围灯。

3.根据权利要求1所述的一种基于语音交互控制的汽车引擎盖系统，其特征在于，所述人机语音交互系统包括STC12系列单片机芯片或者STM32系列单片机芯片。

4.根据权利要求1所述的一种基于语音交互控制的汽车引擎盖系统，其特征在于，所述人机语音交互系统包括多个麦克风装置。

5.根据权利要求4所述的一种基于语音交互控制的汽车引擎盖系统，其特征在于，各个所述麦克风装置之间的距离大于预设阈值。

6.根据权利要求1所述的一种基于语音交互控制的汽车引擎盖系统，其特征在于，所述车身控制单元通过汽车的LIN总线连接于所述引擎盖控制单元。

7.根据权利要求1所述的一种基于语音交互控制的汽车引擎盖系统，其特征在于，所述撑杆电控装置包括微处理器、开关组件和驱动电机；

所述开关组件包括第一电阻、开关管、二极管、第二电阻和继电器，所述继电器包括继电器线圈和继电器开关；

所述微处理器通过所述第一电阻连接到所述开关管的第一端，所述开关管的第二端接地，所述开关管的第三端连接到所述二极管的负极，所述二极管的正极连接到第一电源，所述开关管的第三端还通过所述继电器线圈和所述第二电阻连接到第一电源，第二电源通过所述继电器开关连接至所述驱动电机。

8.根据权利要求7所述的一种基于语音交互控制的汽车引擎盖系统，其特征在于，所述开关管包括门极可关断晶闸管、电力晶体管、金属氧化物半导体场效应晶体管、绝缘栅双极晶体管中的任意一种。

9.根据权利要求1所述的一种基于语音交互控制的汽车引擎盖系统，其特征在于，汽车包括显示器或者氛围灯；

所述内装控制单元连接所述显示器或者所述氛围灯。

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