CN101966849B - 控制车载设备的方法、装置和*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控制车载设备的方法，该方法包括：获取用户的语音信号；判断所述语音信号是否为语音指令，如果是，则向车载设备发送控制信号，使其执行所述语音信号的内容。发明还公开了一种控制车载设备的装置，该装置包括：用户的语音信号获取模块；语音指令判断模块。本发明还公开了一种控制车载设备的***，该***包括：控制车载设备的装置和车载设备。本发明通过获取用户的语音信号；当该语音信号为语音指令时，向车载设备发送控制信号，使其执行所述语音信号的内容，实现了用户只需通过语音即可控制安装于车内的车载设备，如车载DVD、阅读灯等，减少了由于手动控制车载设备造成的注意力的分散，增进了用户的行车安全。

Description

控制车载设备的方法、装置和***

技术领域

本发明涉及语音识别领域，特别涉及一种控制车载设备的方法、装置和***。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，汽车也逐渐普及到了大多数城市人的生活中，安装于车内的车载DVD、调频收音机、阅读灯、MP3等娱乐设备也越来越普及，如何在驾驶的同时安全的操控上述车载设备已也逐步受到重视。

现有技术中，汽车用户通过手动去按下按钮，从而实现对安装于车内的车载DVD、调频收音机、阅读灯、MP3等娱乐设备进行控制。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有技术中，汽车用户需要手动去按下按钮，才能控制安装于车内的车载DVD、调频收音机、阅读灯、MP3等娱乐设备，从而使司机在驾驶的同时分散了注意力，直接影响到驾驶员的生命安全。

发明内容

为了无需动手，即可控制安装于车内的车载设备，本发明实施例提供了一种控制车载设备的方法、装置和***，所述技术方案如下：

一种控制车载设备的方法，该方法包括：

获取用户的语音信号；

判断所述语音信号是否为语音指令，如果是，则向车载设备发送控制信号，使其执行所述语音信号的内容。

所述判断所述语音信号是否为语音指令具体包括：

对所述语音信号进行频谱分析，得到所述语音信号的频谱分析结果，所述频谱分析结果为通过对所述语音信号进行频谱分析，得到的所述语音信号的频谱函数，所述频谱函数是由不同频率、振幅的正弦信号叠加而成；

对所述语音信号的频谱分析结果进行特征提取，得到所述语音信号的特征参数；

判断所述语音信号的特征参数与预置语音指令参数的相似度是否大于或等于预设阀值，如果是，则判定所述语音信号是语音指令；

所述向车载设备发送控制信号，使其执行所述语音信号的内容具体包括：

通过单片机发送所述控制信号，控制车载设备的开关电路导通，使所述车载设备开始工作；

或者，通过单片机发送所述控制信号，控制车载设备的开关电路断开，使所述车载设备停止工作；

所述车载设备的开关电路为：用于控制汽车阅读灯电路的三极管控制开关电路、用于控制电动车窗回路的场效应晶体管及电磁继电器控制开关电路和光耦控制的开关电路中的一种或多种。

一种控制车载设备的装置，该装置包括：

用户的语音信号获取模块，用于获取用户的语音信号；

语音指令判断模块，用于判断所述语音信号是否为语音指令，如果是，则向车载设备发送控制信号，使其执行所述语音信号的内容。

所述语音指令判断模块具体包括：

特征参数获取单元，用于对所述语音信号进行频谱分析，得到所述语音信号的频谱分析结果，所述频谱分析结果为通过对所述语音信号进行频谱分析，得到的所述语音信号的频谱函数，所述频谱函数是由不同频率、振幅的正弦信号叠加而成；对所述语音信号的频谱分析结果进行特征提取，得到所述语音信号的特征参数；

语音指令判断单元，用于判断所述语音信号的特征参数与预置语音指令参数的相似度是否大于或等于预定阀值，如果是，则判定所述语音信号是语音指令；

所述语音指令判断模块具体还包括：

单片机控制导通单元，用于通过单片机发送所述控制信号，控制车载设备的开关电路导通，使所述车载设备开始工作；

或者，单片机控制断开单元，用于通过单片机发送所述控制信号，控制车载设备的开关电路断开，使所述车载设备停止工作；

所述车载设备的开关电路为：用于控制汽车阅读灯电路的三极管控制开关电路、用于控制电动车窗回路的场效应晶体管及电磁继电器控制开关电路和光耦控制的开关电路中的一种或多种。

一种控制车载设备的***，该***包括：控制车载设备的装置和车载设备；

所述控制车载设备的装置，用于获取用户的语音信号；判断所述语音信号是否为语音指令，如果是，则向车载设备发送控制信号，使其执行所述语音信号的内容，其中，所述判断所述语音信号是否为语音指令具体包括：对所述语音信号进行频谱分析，得到所述语音信号的频谱分析结果，所述频谱分析结果为通过对所述语音信号进行频谱分析，得到的所述语音信号的频谱函数，所述频谱函数是由不同频率、振幅的正弦信号叠加而成；对所述语音信号的频谱分析结果进行特征提取，得到所述语音信号的特征参数；判断所述语音信号的特征参数与预置语音指令参数的相似度是否大于或等于预定阈值，如果是，则判定所述语音信号是语音指令；

所述车载设备，用于当用户发出语音指令时，根据所述控制车载设备的装置发送的控制信号，执行用户发出的语音指令的内容；其中，所述根据所述控制车载设备的装置发送的控制信号，执行用户发出的语音指令的内容具体包括：

通过单片机发送所述控制信号，控制车载设备的开关电路导通，使所述车载设备开始工作；

或者，通过单片机发送所述控制信号，控制车载设备的开关电路断开，使所述车载设备停止工作；

所述车载设备的开关电路为：用于控制汽车阅读灯电路的三极管控制开关电路、用于控制电动车窗回路的场效应晶体管及电磁继电器控制开关电路和光耦控制的开关电路中的一种或多种。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过获取用户的语音信号；判断所述语音信号是否为语音指令，如果是，则向车载设备发送控制信号，使其执行所述语音信号的内容，实现了用户只需通过语音即可控制安装于车内的车载设备，如车载DVD、调频收音机、阅读灯、MP3等，减少了由于手动控制车载设备造成的注意力的分散，增进了用户的行车安全。

附图说明

图1是本发明实施例1中提供的控制车载设备的方法流程图；

图2是本发明实施例2中提供的另一种控制车载设备的方法流程图；

图3是本发明实施例2中提供的三极管控制开关电路的电路图；

图4是本发明实施例2中提供的MOS管及电磁继电器控制的开关电路的电路图；

图5是本发明实施例2中提供的光耦控制的开关电路的电路图；

图6是本发明实施例2中提供的控制车载设备的结构示意图；

图7是本发明实施例2中提供的功能模块链接关系的结构示意图；

图8是本发明实施例3中提供的一种控制车载设备的装置结构示意图；

图9是本发明实施例4中提供的另一种控制车载设备的***结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

如图1所示，本发明提供了一种控制车载设备的方法，该方法包括以下步骤：

S101：获取用户的语音指令；

S102：判断所述语音信号是否为语音指令，如果是，则向车载设备发送控制信号，使其执行所述语音指令的内容。

本实施例提供的方法，通过获取用户的语音指令；当语音信号是语音指令时，向车载设备发送控制信号，使其执行所述语音指令的内容。实现了用户只需通过语音即可实现对车载设备的控制，从而避免了在驾驶的同时手动控制车载设备而造成的注意力的分散，保证了行车的安全。

实施例2

如图2所示，本发明提供了一种控制车载设备的方法，该方法包括以下步骤：

S201：收集用户的语音信号；

优选的，本实施例中，可通过麦克风来收集用户的语音信号。

S202：对该语音信号进行频谱分析，得到该语音信号的频谱分析结果；

具体的，将该语音信号按频率顺序展开，得到其频谱分析结果。

其中，频谱分析结果是指，通过对语音信号进行频谱分析，得到该语音信号的频谱函数，该频谱函数是由不同频率、振幅的正弦信号叠加组成。

例如，对用户的语音信号A进行频谱分析，得到其频谱分析结果，即其频谱函数F(A)。

S203：对该语音信号的频谱分析结果进行特征提取，得到该语音信号的特征参数；

优选的，提取到的语音信号特征参数可以满足以下的要求：

1、各阶特征参数之间有良好的独立性；

2、该特征参数便于计算，可通过现有算法，保证语音识别的实时实现。

3、该特征参数能有效地代表用户的语音特征，具有很好的区分性。语音识别装置通过该特征参数，判断发该语音指令发出方是否为特定人，如车主，从而判断是否执行该语音指令，从而增加了该语音指令的可靠性，提升了用户的体验。

进一步优选的，对语音信号进行特征提取的方法有很多，例如，欧式距离法、概率距离法、统计直方图法、散度准则法等。

S204：判断该语音信号的特征参数与预置语音指令参数的相似度是否大于或等于预设阀值，如果是，则执行S205；否则，结束。

具体的，通过查询预置指令参数表，对比语音指令的特征参数与预置指令参数表中的预置指令参数，当语音指令的特征参数与预置指令参数的相似度大于或等于预设阀值时，则判定该语音信号是语音指令。当该语音信号是语音指令时，向车载设备发送控制信号，使其执行所述语音指令的内容。

其中，该预设阀值可以是预置的固定值，也可以是由用户设置的可变值。预置指令参数是指，为每一个控制车载设备的语音指令进行与语音信号相同的通道，即对语音指令进行频谱分析、提取特征等处理后，得到语音特征参数。

例如，设定当用户设定语音信号特征参数与预置指令参数的相似度为百分之八十以上时，即认为该语音信号为语音指令。当获取到的语音信号的特征参数为M时，通过查询预置指令参数表，得到预置指令参数C1与该用户的语音信号的特征参数M的相似度达到百分之八十五，则认为语音信号为语音指令。

优选的，通过设置输入指令关键字，并通过与获取语音信号特征参数相同的方式获取该关键词语的特征参数。

进一步优选的，当只限制特定人控制车载设备时，该指令关键字可由特定人通过语音方式输入，再通过与获取语音信号特征参数相同的方式获取该语音指令的特征参数，则该特征参数即为只限制特定人控制车载设备的预置指令参数。

S205：当判定该语音信号是语音指令时，向车载设备发送控制信号，使其执行所述语音信号的内容；否则，结束。

具体的，通过MCU（单片）机发送所述控制信号，控制车载设备的开关电路导通，使所述车载设备开始工作；或者，通过MCU发送所述控制信号，控制车载设备的开关电路断开，使所述车载设备停止工作。当所述车载设备开关电路受控导通时，所述车载设备开始工作；当所述车载设备开关电路受控断开时，所述车载设备停止工作。

其中，将接收到的指令匹配信号输入MCU，MCU根据指令匹配信号控制信号生成控制信号，并将该控制信号通过GPIO(通用输入/输出端口)发送给车载设备开关电路，使车载设备开关电路根据该控制信号导通或断开。当所述车载设备开关电路受控导通时，所述车载设备开始工作；当所述车载设备开关电路受控断开时，所述车载设备停止工作。优选的，该控制信号为可控制车载设备开关电路的电路控制信号。

对本领域技术人员来说，通过MCU实现根据所述指令匹配信号生成控制车载设备开关电路的控制信号，并通过该控制信号控制开关电路的导通和断开是显而易见的，在此不再赘述。

车载设备开关电路可通过以下三种控制电路实现：

1、如图3所示，图3为三极管控制开关电路；

三极管控制开关电路主要是利用三极管的饱和特性，因为受到电阻R的限制，集电极电流是不能无限增加下去，当基极电流的增大，不能使集电极电流继续增大时，三极管就进入了饱和状态，此时三极管的集电极与发射极之间的电压降很小，可以理解为一个开关闭合。例如，利用此特性，可以通过MCU的GPIO口的输出控制汽车阅读灯电路控制开关通断。

2、如图4所示，图4为MOS管及电磁继电器控制的开关电路；

MOS管及电磁继电器控制的开关电路，实现了用小电压小电流控制大电压大电流的工作回路的导通，二者组合使用，是因为MOS管的输入阻抗比较大，很小的电流都会产生很高的电压，通过单片机控制，使MOS管的导通，再通过电磁继电器去吸合具有更大电压电流回路导通，能够很好的保护控制电路不受大电流烧毁电路，或者一些信号干扰。例如，通过该开关电路与车载其他应用控制***良好集成，可以很容易实现语音识别控制电动车窗回路的导通与关断。

3、如图5所示，图5为光耦控制的开关电路；

光耦控制的开关电路，对控制电路的良好抗干扰作用，因为光耦原理是通过信号转换为光，再由光去触发电信号，对输入输出有良好的隔离作用，电信号具有单向性的特点，完全实现了电气隔离，输出端信号对输入端无影响，抗干扰能力强，工作比较稳定。

优选的，本实施例中，控制车载设备的结构示意图可如图6所示，首先通过MIC获取用户语音信号，然后对该语音信号进行频谱分析、特征提取后获得其特征参数，再将其特征参数与预置指令参数通过语音识别器进行识别，从而得出识别结果，即该语音信号是否为语音指令，如果是，则发出控制信号，通过MCU控制车载设备，使其根据该语音信号的指示工作。该结构示意图中，预置指令参数，是通过输入指令字符串，筛选出该字符串中的关键词语，并通过与获取语音信号特征参数相同的方式获取该关键词语的特征参数，即本实施例中的预置指令参数。

进一步优选的，如图7所示，本实例中通过LD3320A语音识别芯片来实现对语音信号进行频谱分析、特征提取后获得其特征参数，以及将其特征参数与预置指令参数通过语音识别器进行识别，从而得出识别结果，LD3320A语音识别芯片将识别结果发送给MCU，通过MCU的GPIO，如P1.1-P1.7，与车载设备的开关电路相连，控制车载设备的工作。

优选的，本是实施例子中LD3320系列芯片一般有两种处理方式：

(1)当语音识别模块采集预定时间的语音数据后，比如5秒钟的语音数据,芯片对这些语音数据进行运算分析后得出识别结果；

(2)外部送入语音数据流，语言识别芯片通过端定检测VAD检测到用户停止说话，把用户开始说话到停止说话三问的语音数据进行运算分析后给出识别结果。

本实施例提供的方法，通过获取用户的语音指令；判断该语音指令与预设指令是否匹配，当所述用户的语音指令与预置指令匹配时，执行该语音指令，实现了用户只需通过语音即可实现对车载设备的控制，从而避免了在驾驶的同时手动控制车载设备而造成的注意力的分散，保证了行车的安全。

实施例3

如图8所示，本发明提供了一种控制车载设备的装置，该装置包括以下步骤：

用户的语音信号获取模块301，用于获取用户的语音信号；

语音指令判断模块302，用于判断该语音信号是否为语音指令，如果是，则向车载设备发送控制信号，使其执行该语音信号的内容。

该语音指令判断模块302具体包括：

特征参数获取单元3021，用于获取该语音信号的特征参数；

语音指令判断单元3022，用于判断该语音信号的特征参数与预置语音指令参数的相似度是否大于或等于预设阀值，如果是，则判定该语音信号是语音指令。

单片机控制导通单元3023，用于通过单片机发送该控制信号，控制车载设备的开关电路导通，使该车载设备开始工作；

单片机控制断开单元3024，用于通过单片机发送该控制信号，控制车载设备的开关电路断开，使该车载设备停止工作。

该车载设备的开关电路为：三极管控制开关电路、场效应晶体管及电磁继电器控制开关电路和光耦控制的开关电路中的一种或多种。

本实施例提供的设备，通过获取用户的语音指令；判断该语音指令与预设指令是否匹配，当所述用户的语音指令与预置指令匹配时，执行该语音指令，实现了用户只需通过语音即可实现对车载设备的控制，从而避免了在驾驶的同时手动控制车载设备而造成的注意力的分散，保证了行车的安全。

实施例4

如图9所示，本发明提供了一种控制车载设备的***，该***包括：控制车载设备的装置401和车载设备402；

该控制车载设备的装置401，用于获取用户的语音信号；判断该语音信号是否为语音指令，如果是，则向车载设备发送控制信号，使其执行该语音信号的内容；

该车载设备402，用于当用户发出语音指令时，根据该控制车载设备的装置发送的控制信号，执行用户发出的语音指令的内容。

本实施例提供的***，通过获取用户的语音指令；判断该语音指令与预设指令是否匹配，当所述用户的语音指令与预置指令匹配时，执行该语音指令，实现了用户只需通过语音即可实现对车载设备的控制，从而避免了在驾驶的同时手动控制车载设备而造成的注意力的分散，保证了行车的安全。

以上实施例提供的技术方案中的全部或部分内容可以通过软件编程实现，其软件程序存储在可读取的存储介质中，存储介质例如：计算机中的硬盘、光盘或软盘。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种控制车载设备的方法，其特征在于，所述方法包括：

获取用户的语音信号；

判断所述语音信号是否为语音指令，如果是，则向车载设备发送控制信号，使其执行所述语音信号的内容；

其中，所述判断所述语音信号是否为语音指令具体包括：

对所述语音信号进行频谱分析，得到所述语音信号的频谱分析结果，所述频谱分析结果为通过对所述语音信号进行频谱分析，得到的所述语音信号的频谱函数，所述频谱函数是由不同频率、振幅的正弦信号叠加而成；

对所述语音信号的频谱分析结果进行特征提取，得到所述语音信号的特征参数；

判断所述语音信号的特征参数与预置语音指令参数的相似度是否大于或等于预定阈值，如果是，则判定所述语音信号是语音指令；

所述向车载设备发送控制信号，使其执行所述语音信号的内容具体包括：

通过单片机发送所述控制信号，控制车载设备的开关电路导通，使所述车载设备开始工作；

或者，通过单片机发送所述控制信号，控制车载设备的开关电路断开，使所述车载设备停止工作；

所述车载设备的开关电路为：用于控制汽车阅读灯电路的三极管控制开关电路、用于控制电动车窗回路的场效应晶体管及电磁继电器控制开关电路和光耦控制的开关电路中的一种或多种。

2.一种控制车载设备的装置，其特征在于，所述装置包括：

用户的语音信号获取模块，用于获取用户的语音信号；

语音指令判断模块，用于判断所述语音信号是否为语音指令，如果是，则向车载设备发送控制信号，使其执行所述语音信号的内容；

其中，所述语音指令判断模块具体包括：

特征参数获取单元，用于对所述语音信号进行频谱分析，得到所述语音信号的频谱分析结果，所述频谱分析结果为通过对所述语音信号进行频谱分析，得到的所述语音信号的频谱函数，所述频谱函数是由不同频率、振幅的正弦信号叠加而成；对所述语音信号的频谱分析结果进行特征提取，得到所述语音信号的特征参数；

语音指令判断单元，用于判断所述语音信号的特征参数与预置语音指令参数的相似度是否大于或等于预定阀值，如果是，则判定所述语音信号是语音指令；

所述语音指令判断模块具体还包括：

单片机控制导通单元，用于通过单片机发送所述控制信号，控制车载设备的开关电路导通，使所述车载设备开始工作；

或者，单片机控制断开单元，用于通过单片机发送所述控制信号，控制车载设备的开关电路断开，使所述车载设备停止工作；

所述车载设备的开关电路为：用于控制汽车阅读灯电路的三极管控制开关电路、用于控制电动车窗回路的场效应晶体管及电磁继电器控制开关电路和光耦控制的开关电路中的一种或多种。

3.一种控制车载设备的***，其特征在于，所述***包括：控制车载设备的装置和车载设备；

所述控制车载设备的装置，用于获取用户的语音信号；判断所述语音信号是否为语音指令，如果是，则向车载设备发送控制信号，使其执行所述语音信号的内容，其中，所述判断所述语音信号是否为语音指令具体包括：

对所述语音信号进行频谱分析，得到所述语音信号的频谱分析结果，所述频谱分析结果为通过对所述语音信号进行频谱分析，得到的所述语音信号的频谱函数，所述频谱函数是由不同频率、振幅的正弦信号叠加而成；

对所述语音信号的频谱分析结果进行特征提取，得到所述语音信号的特征参数；

判断所述语音信号的特征参数与预置语音指令参数的相似度是否大于或等于预定阈值，如果是，则判定所述语音信号是语音指令；

所述车载设备，用于当用户发出语音指令时，根据所述控制车载设备的装置发送的控制信号，执行用户发出的语音指令的内容；其中，所述根据所述控制车载设备的装置发送的控制信号，执行用户发出的语音指令的内容具体包括：

通过单片机发送所述控制信号，控制车载设备的开关电路导通，使所述车载设备开始工作；

或者，通过单片机发送所述控制信号，控制车载设备的开关电路断开，使所述车载设备停止工作；

所述车载设备的开关电路为：用于控制汽车阅读灯电路的三极管控制开关电路、用于控制电动车窗回路的场效应晶体管及电磁继电器控制开关电路和光耦控制的开关电路中的一种或多种。

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