CN219192412U - 一种人机语音交互的电动车报警器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种人机语音交互的电动车报警器，涉及电动车技术领域，报警器包括蓝牙MCU、麦克风、喇叭以及与MCU相连的语音识别芯片、喇叭驱动电路和ACC控制电路；麦克风连接语音识别芯片，麦克风用于进行语音采集，语音识别芯片用于将采集的语音转换为蓝牙MCU可识别的指令，蓝牙MCU用于根据转换的指令对电动车进行智能控制，包括设防、解防、上下电以及车灯、龙头锁和电机控制；喇叭连接喇叭驱动电路，用于对外反馈车辆控制状态；ACC控制电路自带过流检测功能，用于在过流状态时切断对外供电，在正常状态时自动恢复供电。该电动车报警器实现语音控车，为车主提供便捷使用电动车的服务。

Description

一种人机语音交互的电动车报警器

技术领域

本实用新型涉及电动车技术领域，尤其是一种人机语音交互的电动车报警器。

背景技术

传统两轮电动车报警器，内置振动传感器和轮动检测，通过无线钥匙进行设防、解防、上下电。当车辆在设防状态下，车辆被移动时会发出报警声并锁住轮子，使车辆不能移动，达到防盗的目的。但是随着人们对生活品质的提高，去钥匙化的要求日益迫切，钥匙携带不方便，容易丢失损坏，还需要定期更换电池，时常会遇到因钥匙问题，车辆无法正常使用的窘境。

实用新型内容

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种人机语音交互的电动车报警器，实现语音控车。

本实用新型的技术方案如下：

一种人机语音交互的电动车报警器，包括蓝牙MCU、麦克风、喇叭以及与蓝牙MCU相连的振动传感器、语音识别芯片、喇叭驱动电路和ACC控制电路；振动传感器与蓝牙MCU相连，在电动车处于设防状态时起到防盗报警作用；麦克风连接语音识别芯片，麦克风用于进行语音采集，语音识别芯片用于将采集的语音转换为蓝牙MCU可识别的指令，蓝牙MCU用于根据转换的指令对电动车进行智能控制，包括设防、解防、上下电以及车灯、龙头锁和电机控制；喇叭连接喇叭驱动电路，用于对外反馈车辆控制状态；ACC控制电路自带过流检测功能，用于在过流状态时切断对外供电，在正常状态时自动恢复供电。

本实用新型的有益技术效果是：

本申请提供的人机语音交互的电动车报警器，通过语音技术来控制车辆的设防、解防、上下电以及车灯、龙头锁和电机等控制，不需要带钥匙就能方便的使用车辆，为车主提供便捷使用电动车的服务；采用降噪麦克风并与电动车采用内置式安装设计来提高拾音的正确性；设计具有过流保护的ACC控制电路使报警器更具可靠性；该电动车报警器还与用户端进行交互，为车主提供更加智能化的服务。

附图说明

图1是本申请提供的人机语音交互的电动车报警器硬件架构示意图。

图2是本申请提供的麦克风结构爆炸图。

图3是本申请提供的麦克风内置式安装图。

图4是本申请提供的喇叭驱动电路图。

图5是本申请提供的ACC控制电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。

如图1所示，本实施例提供了一种人机语音交互的电动车报警器，包括蓝牙MCU、麦克风、喇叭以及与蓝牙MCU相连的振动传感器、语音识别芯片、喇叭驱动电路和带有过流检测功能的ACC控制电路，麦克风连接语音识别芯片，实现语音输入，喇叭连接喇叭驱动电路，实现音频输出。其中蓝牙采用BLE和BT双模，BLE负责数据传输，BT负责音频传输。

振动传感器用于在电动车处于设防状态时起到防盗报警作用。可选的，本申请的电动车报警器还包括与蓝牙MCU相连的无线接收模块，电动车报警器通过无线接收模块与无线钥匙建立连接，保留了无线钥匙的功能。

和传统报警器不同的是，本申请增加了麦克风进行语音采集，加上语音识别芯片可以将采集的语音进行深度识别并转换为蓝牙MCU可识别的指令，蓝牙MCU用于根据转换的指令对电动车进行智能控制，包括设防、解防、上下电以及车灯、龙头锁和电机等控制。可选的，本申请的电动车报警器还包括与语音识别芯片和蓝牙MCU连接的存储芯片，存储芯片用于存放根据语音识别芯片生成的离线语音库，大容量的存储芯片可以支持200多条离线语音识别。当电动车报警器离线时，存储芯片替代语音识别芯片实现语音比对。

如图2所示，本申请提供的麦克风为双麦结构，包括保护壳体和置于保护壳体内的防护模组、两个独立的音腔结构1、两个麦克风头2，其中保护壳体由主壳31和下盖32组成。两个独立的音腔结构1通过硅胶套4固定成一体，两个麦克风头2分别安装在音腔结构1内部，并通过线束5连接语音识别芯片。防护模组包括两对由上至下依次放置的防水透气膜61、防尘网布62和防风棉63，每对分别对应安装在一个音腔结构1上方；其中防水透气膜61起到防水作用，防尘网布62防止灰尘进入，在骑行过程中防风棉63用于降低风噪的影响。在保护壳体(主壳31)的上表面对应内部的两个音腔结构1位置处开设有孔结构7作为采声孔，在保护壳体的上表面设置有EVA泡面8，起到隔音作用。上述麦克风采用多重技术来保证拾音的正确性和防干扰性。

如图3所示，基于现有车身结构以及麦克风的拾音效果，本实施例提供的麦克风与电动车采用内置式安装，即麦克风9通过密封结构10固定在车身内部，且麦克风9的采声孔与电动车仪表面板11附近的开孔处连通。其中密封结构10可以采用硅胶保护套或其他材质，起到隔音减震的作用。

如图4所示，喇叭驱动电路基于D类音频放大芯片及其外围电路实现。可选的，D类音频放大芯片基于CS8631E芯片实现，CS8631E芯片的输入端(引脚5)接收蓝牙MCU发送的模拟音频指令，CS8631E芯片的控制端(引脚1)接收蓝牙MCU发送的控制信号，用于控制芯片开启或关闭，CS8631E芯片的输出端(引脚8、9)通过插座PH-2A连接喇叭。CS8631E芯片内置了过流保护、短路保护和过热保护电路，有效的保护芯片在异常的工作条件下不被损坏，在输出7.5W功率的情况，失真率小于0.1％。本申请配套使用了高保真喇叭，用于对外反馈车辆控制状态，喇叭的额定功率为5W、谐振频率为370Hz、失真率小于5％，可以高度还原各种真实声音，使声音更加悦耳动听，该喇叭还做了IP66防护，确保了声音输出的可靠性。

如图5所示，ACC控制电路是在传统ACC电路的基础上增加了电流检测电路和控制电路，实现在过流状态时切断对外供电，在正常状态时自动恢复供电，使电动车输出更加安全可靠。其中，电流检测电路包括第一三极管Q1639、第一稳压二极管D1733以及第一电阻R1806、第二电阻R1808、第三电阻R1807、第四电阻R1805。连接方式为：第一三极管Q1639的发射极作为电流检测电路的输入端连接电动车电池端INPUT_VBAT，第一三极管Q1639的基极通过第一电阻R1806连接第二电阻R1808的第二端，第二电阻R1808的第一端连接发射极，第一三极管Q1639的集电极依次通过第三电阻R1807、第四电阻R1805接地，第一稳压二极管D1733的阴极连接在第三电阻R1807、第四电阻R1805之间，阳极接地，在第三电阻R1807、第四电阻R1805之间引出电流检测电路的输出端CUR_ZS_OUT，连接到蓝牙MCU。

控制电路包括第一MOS管Q1649、第二三极管Q1645和第三三极管Q1646、第二稳压二极管D1742和第三稳压二极管D1745、三个电容、四个电阻。连接方式为：第一MOS管Q1649的源极作为控制电路的输入端通过电流检测电路(即源极连接第二电阻R1808的第二端)连接电动车电池端INPUT_VBAT，第一MOS管Q1649的栅极通过第五电阻R1876接地，第一MOS管Q1649的漏极作为控制电路的输出端连接ACC电路。第二三极管Q1645的发射极、第二稳压二极管D1742的阴极和第一电容C1817的第一端均连接源极，第二三极管Q1645的集电极、第二稳压二极管D1742的阳极和第一电容C1817的第二端均连接栅极。第二电容C1814、第六电阻R1862和第三稳压二极管D1745并联，且第三稳压二极管D1745的阳极作为第二并联端连接第二三极管Q1645的基极，第三稳压二极管D1745的阴极作为第一并联端连接源极。第三三极管Q1646的集电极作为控制电路的复位端CUR_ZS_RST还通过第七电阻R1863连接第二并联端，第三三极管Q1646的基极作为控制电路的控制端CUR_ZS_IN通过第八电阻R1882连接蓝牙MCU，第三电容C1820和第九电阻R1872的一端连接第三三极管Q1646的基极、另一端接地，第三三极管Q1646的发射极接地。

ACC控制电路的工作原理为：当经过第二电阻R1808的电流大于预设值(比如1.5A)时，第一三极管Q1639导通使电流检测电路的输出端输出有效电平(设高电压为有效电平)给蓝牙MCU。当蓝牙MCU接收到电流检测电路输出的有效电平时，判断为过流状态，则通过控制端CUR_ZS_IN向控制电路发送有效电平，第二三极管Q1645和第三三极管Q1646导通使第一MOS管Q1649断开，切断电动车电池与ACC电路的连接。并且电流检测电路和控制电路是实时监控和恢复的，当过电流在合理范围内时，蓝牙MCU通过复位端CUR_ZS_RST向控制电路发送复位信号，则第一MOS管Q1649闭合，恢复电动车电池与ACC电路的连接。其中ACC电路的连接方式参考图5所示，在此不再赘述。

可选的，蓝牙MCU还连接用户端(比如手机等)，实现电动车与用户端之间的人机交互，即可以通过语音对手机进行智能操作，比如在骑行过程中通过语音接打电话，安全又方便；在停车或者骑行中通过语音控制随时享受到音乐带来的快乐；在骑行过程中进行实时导航；还可以进行查询天气等日常操作。

以上所述的仅是本申请的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种人机语音交互的电动车报警器，包括振动传感器，其特征在于，还包括蓝牙MCU、麦克风、喇叭以及与所述蓝牙MCU相连的语音识别芯片、喇叭驱动电路和ACC控制电路；所述振动传感器与所述蓝牙MCU相连，在电动车处于设防状态时起到防盗报警作用；所述麦克风连接所述语音识别芯片，所述麦克风用于进行语音采集，所述语音识别芯片用于将采集的语音转换为蓝牙MCU可识别的指令，所述蓝牙MCU用于根据转换的指令对电动车进行智能控制，包括设防、解防、上下电以及车灯、龙头锁和电机控制；所述喇叭连接所述喇叭驱动电路，用于对外反馈车辆控制状态；所述ACC控制电路自带过流检测功能，用于在过流状态时切断对外供电，在正常状态时自动恢复供电。

2.根据权利要求1所述的人机语音交互的电动车报警器，其特征在于，所述麦克风为双麦结构，包括保护壳体和置于保护壳体内的防护模组、两个独立的音腔结构、两个麦克风头；两个独立的音腔结构通过硅胶套固定成一体，两个麦克风头分别安装在音腔结构内部，并通过线束连接所述语音识别芯片；所述防护模组安装在音腔结构上方，在保护壳体的上表面对应内部的两个音腔结构位置处开设有孔结构作为采声孔，在所述保护壳体的上表面设置有EVA泡面，起到隔音作用。

3.根据权利要求2所述的人机语音交互的电动车报警器，其特征在于，所述防护模组包括两对由上至下依次放置的防水透气膜、防尘网布和防风棉，每对分别对应安装在一个音腔结构上方。

4.根据权利要求2所述的人机语音交互的电动车报警器，其特征在于，所述麦克风与电动车采用内置式安装，所述麦克风通过密封结构固定在车身内部，且麦克风的采声孔与电动车仪表面板附近的开孔处连通。

5.根据权利要求1所述的人机语音交互的电动车报警器，其特征在于，所述ACC控制电路包括电流检测电路、控制电路和ACC电路，电动车电池分别连接电流检测电路的输入端和控制电路的输入端，电流检测电路的输出端以及控制电路的控制端和复位端均连接所述蓝牙MCU，控制电路的输出端连接ACC电路。

6.根据权利要求5所述的人机语音交互的电动车报警器，其特征在于，所述电流检测电路包括第一三极管、第一稳压二极管以及第一、第二、第三、第四电阻；第一三极管的发射极作为所述电流检测电路的输入端，第一三极管的基极通过第一电阻连接第二电阻的第二端，第二电阻的第一端连接所述发射极，第一三极管的集电极依次通过第三、第四电阻接地，第一稳压二极管的阴极连接在第三、第四电阻之间，阳极接地，在所述第三、第四电阻之间引出所述电流检测电路的输出端；当经过所述第二电阻的电流大于预设值时，所述第一三极管导通使所述电流检测电路的输出端输出有效电平给所述蓝牙MCU。

7.根据权利要求5所述的人机语音交互的电动车报警器，其特征在于，所述控制电路包括第一MOS管、第二和第三三极管、第二和第三稳压二极管、三个电容、四个电阻；第一MOS管的源极作为所述控制电路的输入端通过所述电流检测电路连接电动车电池，第一MOS管的栅极通过第五电阻接地，第一MOS管的漏极作为控制电路的输出端；第二三极管的发射极、第二稳压二极管的阴极和第一电容的第一端均连接所述源极，第二三极管的集电极、第二稳压二极管的阳极和第一电容的第二端均连接所述栅极；第二电容、第六电阻和第三稳压二极管并联，且第三稳压二极管的阳极作为第二并联端连接第二三极管的基极，第三稳压二极管的阴极作为第一并联端连接所述源极；第三三极管的集电极作为控制电路的复位端还通过第七电阻连接所述第二并联端，第三三极管的基极作为控制电路的控制端通过第八电阻连接所述蓝牙MCU，第三电容和第九电阻的一端连接所述第三三极管的基极、另一端接地，第三三极管的发射极接地；

当所述蓝牙MCU接收到电流检测电路输出的有效电平时，通过所述控制端向控制电路发送有效电平，所述第二和第三三极管导通使所述第一MOS管断开，切断电动车电池与ACC电路的连接。

8.根据权利要求1所述的人机语音交互的电动车报警器，其特征在于，所述喇叭驱动电路基于D类音频放大芯片及其外围电路实现，所述D类音频放大芯片基于CS8631E芯片实现，CS8631E芯片内置了过流保护、短路保护和过热保护电路。

9.根据权利要求1-8任一所述的人机语音交互的电动车报警器，其特征在于，所述蓝牙MCU还连接用户端，实现电动车与用户端之间的人机交互。

10.根据权利要求1-8任一所述的人机语音交互的电动车报警器，其特征在于，所述电动车报警器还包括与所述语音识别芯片和所述蓝牙MCU连接的

存储芯片，所述存储芯片用于存放根据所述语音识别芯片生成的离线语音库，

当电动车报警器离线时，所述存储芯片用于实现语音比对。

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