首页 / 专利库 / 电子零件及设备 / 智能电源 / 一种智能车载信息交互设备及交互方法

一种智能车载信息交互设备及交互方法

阅读:254发布:2024-02-14

专利汇可以提供一种智能车载信息交互设备及交互方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及车载设备技术领域,特别涉及一种智能车载信息交互设备及交互方法,外接电源、通讯模 块 、 拾音器 、音频输出装置、车内摄像头、车外摄像头和蓝牙适配器分别与核心处理模块相连接,核心处理模块包括处理器芯片、电源管理IC、存储EMMC和内存DDR,电源管理IC、存储EMMC和内存DDR分别与处理器芯片相连接,电源管理IC与外接电源相连接。与 现有技术 相比,本发明的智能车载信息交互设备及交互方法,可在驾驶过程中避免操作手机,可直接通过语音操作手机拨打、接听、不接、拒接、挂断电话,亦可播报信息内容,在开车过程中还能通过语音进行音视频 聊天 ,不需手动操作,保证驾驶安全性又能便捷、友好的与外界沟通。,下面是一种智能车载信息交互设备及交互方法专利的具体信息内容。

1.一种智能车载信息交互设备,其特征在于,包括核心处理模、外接电源、通讯模块、多路拾音器、音频输出装置、车内摄像头、车外摄像头和蓝牙适配器,所述外接电源、通讯模块、拾音器、音频输出装置、车内摄像头、车外摄像头和蓝牙适配器分别与核心处理模块相连接;
所述核心处理模块包括处理器芯片、电源管理IC、存储EMMC和内存DDR,所述电源管理IC、存储EMMC和内存DDR分别与处理器芯片相连接,所述电源管理IC与外接电源相连接。
2.如权利要求1所述的智能车载信息交互设备,其特征在于,所述核心处理模块通过硬件接口连接车内摄像头和车外摄像头,车内摄像头设置于车内,车外摄像头设置于后视镜副驾驶侧朝外方向。
3.如权利要求1所述的智能车载信息交互设备,其特征在于,所述处理器芯片型号为T7BGA547。
4.一种智能车载信息交互设备的交互方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1,通过拾音器采集车内的音频数据,得到音频数据序列x(n);
步骤S2,对采集到的音频数据做傅里叶变换得到能量场分布图,其变换公式为:
其中x(n)为采集到的音频数据序列,X(ejω)为离散傅里叶变换,通
过对应的频谱分布可知数据能量场,检测能量场分布接近0的部分音频数据即为静音,检测到静音可以让设备进入休眠节省功耗,节能环保,检测到非静音时,设备往下执行进行智能语音算法识别;
步骤S3,采用LMS自适应滤波方法将音频数据进行数字滤波,去除背景噪声干扰,已知V(m)为语音输入信号,L(m)为对应的背景噪声,Y(m)=V(m)-L(m),得到噪声滤除较为纯净的语音信号Y(m);
步骤S4,对语音信号Y(m)进行加窗处理成一一帧的帧数据;
步骤S5,识别语音信号中的口音特征,根据特征提取和声学模型匹配的结果,选择最匹配的声学模型中进行特征帧比对,根据概率比较器比较的结果输出文本信息;
步骤S6,输出文本信息后,匹配意图关键词“拨打/接通”、“播报”、“接/找”,“拨打/接通”识别为需要拨打/接通手机联系人,“播报”为播报信息内容,“接/找”为从设备端寻找联系人进行语音聊天,识别意图后则到对应的通讯录中寻找匹配的联系人进行电话、音视频聊天,如未匹配到联系人则回复“未找到联系人”。
步骤S7,匹配完意图指令后则到通讯录或好友列表中查找对应的联系人,然后打开电话拨打或聊天界面。
5.如权利要求4所述的智能车载信息交互设备的交互方法,其特征在于,所述步骤S2中, 其中S(j)为静音片段,V(m)为音频中去除静音的语音信号,V
(m)将作为语音输入。
6.如权利要求4所述的智能车载信息交互设备的交互方法,其特征在于,所述步骤S5中,通过对语音信号进行傅里叶变换,利用梅尔倒频谱系数法后由深度神经网络来分析和综合运算语音信号所属的口音类型,以便选择对应的声学模型。
7.如权利要求6所述的智能车载信息交互设备的交互方法,其特征在于,所述声学模型中存储了各地方的语音数据,包含普通话及地方方言,根据特征提取结果,则对应找到所属的声学词典和解码器,经由声学词典和解码器经过分析运算,匹配输出文本字符串,如反馈未识别到匹配词汇,则重新回到特征提取再根据最大概率重新匹配,如再次未匹配成功则提示重新再说一遍或放弃等待下一段语音。

说明书全文

一种智能车载信息交互设备及交互方法

【技术领域】

[0001] 本发明涉及车载设备技术领域,特别涉及一种智能车载信息交互设备及交互方法。【背景技术】
[0002] 随着汽车的日益普及,开车已成为重要的出行方式,在历年的交通事故中,很多事故是由于开车不集中注意发生的,比如开车时接打电话、查看回复手机信息时发生的,往往对驾驶员或他人的生命安全造成巨大的伤害。
[0003] 社交网络的兴起,智能手机越来越普及,人们对手机、对社交属性的产物越来越依赖,在车载电子产品也是如此,开车操作手机、车载电子交互系统造成交通事故越来越多。现有车载设备上也有很多厂商集成了车载微信、车载的第三方社交运用,需要在方向盘位置处增加一个控制或接受语音的小配件,操作不便而且在行车过程中带来安全隐患,不能在集中注意力驾驶的同时又能处理好手机通讯以及与好友的语音、视频聊天
[0004] 目前传统汽车不是智能的,还没实现联网功能,在车内获得通讯的唯一方式是通过手机,这就给我们行车造成了很多不安全因素。【发明内容】
[0005] 为了克服上述问题,本发明提出一种可有效解决上述问题的智能车载信息交互设备及交互方法。
[0006] 本发明解决上述技术问题提供的一种技术方案是:提供一种智能车载信息交互设备及交互方法,包括核心处理模、外接电源、通讯模块、多路拾音器、音频输出装置、车内摄像头、车外摄像头和蓝牙适配器,所述外接电源、通讯模块、拾音器、音频输出装置、车内摄像头、车外摄像头和蓝牙适配器分别与核心处理模块相连接,所述核心处理模块包括处理器芯片、电源管理IC、存储EMMC和内存DDR,所述电源管理IC、存储EMMC和内存DDR分别与处理器芯片相连接,所述电源管理IC与外接电源相连接。
[0007] 优选地,所述。
[0008] 优选地,所述核心处理模块通过硬件接口连接车内摄像头和车外摄像头,车内摄像头设置于车内,车外摄像头设置于后视镜副驾驶侧朝外方向。
[0009] 优选地,所述处理器芯片型号为T7BGA547。
[0010] 优选地,一种智能车载信息交互设备的交互方法,包括以下步骤:
[0011] 步骤S1,通过拾音器采集车内的音频数据,得到音频数据序列x(n);
[0012] 步骤S2,对采集到的音频数据做傅里叶变换得到能量场分布图,其变换公式为:其中x(n)为采集到的音频数据序列,X(ejω)为离散傅里叶变换,通
过对应的频谱分布可知数据能量场,检测能量场分布接近0的部分音频数据即为静音,检测到静音可以让设备进入休眠节省功耗,节能环保,检测到非静音时,设备往下执行进行智能语音算法识别;
[0013] 步骤S3,采用LMS自适应滤波方法将音频数据进行数字滤波,去除背景噪声干扰,已知V(m)为语音输入信号,L(m)为对应的背景噪声,Y(m)=V(m)-L(m),得到噪声滤除较为纯净的语音信号Y(m);
[0014] 步骤S4,对语音信号Y(m)进行加窗处理成一一帧的帧数据;
[0015] 步骤S5,识别语音信号中的口音特征,根据特征提取和声学模型匹配的结果,选择最匹配的声学模型中进行特征帧比对,根据概率比较器比较的结果输出文本信息;
[0016] 步骤S6,输出文本信息后,匹配意图关键词“拨打/接通”、“播报”、“接/找”,“拨打/接通”识别为需要拨打/接通手机联系人,“播报”为播报信息内容,“接/找”为从设备端寻找联系人进行语音聊天,识别意图后则到对应的通讯录中寻找匹配的联系人进行电话、音视频聊天,如未匹配到联系人则回复“未找到联系人”。
[0017] 步骤S7,匹配完意图指令后则到通讯录或好友列表中查找对应的联系人,然后打开电话拨打或聊天界面。
[0018] 优选地,所述步骤S2中, 其中S(j)为静音片段,V(m)为音频中去除静音的语音信号,V(m)将作为语音输入。
[0019] 优选地,所述步骤S5中,通过对语音信号进行傅里叶变换,利用梅尔倒频谱系数法后由深度神经网络来分析和综合运算语音信号所属的口音类型,以便选择对应的声学模型。
[0020] 优选地,所述声学模型中存储了各地方的语音数据,包含普通话及地方方言,根据特征提取结果,则对应找到所属的声学词典和解码器,经由声学词典和解码器经过分析运算,匹配输出文本字符串,如反馈未识别到匹配词汇,则重新回到特征提取再根据最大概率重新匹配,如再次未匹配成功则提示重新再说一遍或放弃等待下一段语音。
[0021] 与现有技术相比,本发明的智能车载信息交互设备及交互方法,可在驾驶过程中避免操作手机,可直接通过语音操作手机拨打、接听、不接、拒接、挂断电话,亦可播报信息内容。在开车过程中还能通过语音进行音视频聊天,不需手动操作,保证驾驶安全性又能便捷、友好的与外界沟通。【附图说明】
[0022] 图1为本发明一种智能车载信息交互设备的结构框图
[0023] 图2为本发明一种智能车载信息交互设备的核心处理模块内部结构图;
[0024] 图3为本发明一种智能车载信息交互设备的核心处理模块电路原理图。【具体实施方式】
[0025] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施实例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。
[0026] 需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅限于指定视图上的相对位置,而非绝对位置。
[0027] 另外,在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
[0028] 请参阅图1至图3,本发明的一种智能车载信息交互设备,包括核心处理模块、外接电源、通讯模块、多路拾音器、音频输出装置、车内摄像头、车外摄像头和蓝牙适配器,所述外接电源、通讯模块、拾音器、音频输出装置、车内摄像头、车外摄像头和蓝牙适配器分别与核心处理模块相连接。
[0029] 所述核心处理模块通过硬件接口连接车内摄像头和车外摄像头。车内摄像头可设置于车内的任何位置,优选为设置于驾驶位侧,利于较好的视对准驾驶人。车外摄像头设置于后视镜副驾驶侧朝外方向。所述硬件接口包括但不限于MIPI、AHD、USB、CVBS、TVIN等等。
[0030] 所述外接电源包括但不限于点烟器、车载USB口、电池等,电源输入为宽电压输入,可支持5V到24V电源输入范围,转出5V电源提供设备使用。
[0031] 所述通讯模块包括但不限于4G通信电路或5G通信电路,主要负责通讯,为设备语音、视频聊天提供数据流量,另外在设备上也能接打电话、接收信息。
[0032] 所述多路拾音器为多个麦克或麦克风阵列,数量为1个或3个或4个或6个或8个,作用为拾取外界的声音信号,采集外界声音信息,然后传给语音识别算法模块(AI语音识别)识别,并解析成相关的意图,进行语音拨打电话、语音拨打语音、视频并采集输入,同时作为通话、聊天的送话器。
[0033] 所述音频输出装置包括功放电路和高保真喇叭,高保真喇叭与功放电路相连接,AI语音识别后数据解析完将通过音频输出装置播放,另外电话通话、聊天、音乐、短信播报等音频数据也能通过音频输出装置播放出来。
[0034] 所述蓝牙适配器与手机蓝牙连接,当设备与手机通过蓝牙适配器连接时,可将手机的通讯录同步到设备上,来电和信息可通过通过蓝牙传递给设备端进行提醒及播报,设备通过识别语音命令可控制蓝牙适配器接听来电或播报信息内容。另外设备也可通过语音拨打手机联系人的电话,进行语音拨号功能。
[0035] 所述核心处理模块包括处理器芯片、电源管理IC、存储EMMC和内存DDR,所述电源管理IC、存储EMMC和内存DDR分别与处理器芯片相连接。所述电源管理IC与外接电源相连接。所述处理器芯片型号为T7BGA547。
[0036] 一种智能车载信息交互设备的交互方法,包括以下步骤:
[0037] 步骤S1,通过拾音器采集车内的音频数据,得到音频数据序列x(n);
[0038] 步骤S2,对采集到的音频数据做傅里叶变换得到能量场分布图,其变换公式为:其中x(n)为采集到的音频数据序列,X(ejω)为离散傅里叶变换,通
过对应的频谱分布可知数据能量场,检测能量场分布接近0的部分音频数据即为静音,检测到静音可以让设备进入休眠节省功耗,节能环保,检测到非静音时,设备往下执行进行智能语音算法识别;
[0039] 所述步骤S2中, 其中S(j)为静音片段,V(m)为音频中去除静音的语音信号,V(m)将作为语音输入。
[0040] 步骤S3,采用LMS自适应滤波方法将音频数据进行数字滤波,去除背景噪声干扰,已知V(m)为语音输入信号,L(m)为对应的背景噪声,Y(m)=V(m)-L(m),得到噪声滤除较为纯净的语音信号Y(m);
[0041] 所述步骤S3中,背景噪声可为音乐声、风雨声等环境噪声。
[0042] 步骤S4,对语音信号Y(m)进行加窗处理成一帧一帧的帧数据;
[0043] 步骤S5,识别语音信号中的口音特征,根据特征提取和声学模型匹配的结果,选择最匹配的声学模型中进行特征帧比对,根据概率比较器比较的结果输出文本信息;
[0044] 所述步骤S5中,通过对语音信号进行傅里叶变换,利用梅尔倒频谱系数法(MFCC)后由深度神经网络(DNN)来分析和综合运算语音信号所属的口音类型,以便选择对应的声学模型。
[0045] 所述声学模型中存储了各地方的语音数据,如福建、湖南、四川、广东、北方等地语音数据(包含普通话及地方方言)。根据特征提取结果如所属为北京话,则对应找到所属的北京话的声学词典和解码器,经由声学词典和解码器经过分析运算,匹配输出文本字符串。如反馈未识别到匹配词汇,则重新回到特征提取再根据最大概率重新匹配,如再次未匹配成功则提示重新再说一遍或放弃等待下一段语音。
[0046] 步骤S6,输出文本信息后,匹配意图关键词“拨打/接通”、“播报”、“接/找”,“拨打/接通”识别为需要拨打/接通手机联系人,“播报”为播报信息内容,“接/找”为从设备端寻找联系人进行语音聊天,识别意图后则到对应的通讯录中寻找匹配的联系人进行电话、音视频聊天。如未匹配到联系人则回复“未找到联系人”。
[0047] 步骤S7,匹配完意图指令后则到通讯录或好友列表中查找对应的联系人,然后打开电话拨打或聊天界面。
[0048] 音视频的流程为在识别到语音邀请联系人语音或视频聊天时创建一个房间号,进入房间发送聊天邀请,通过AMQP协议将消息发送给联系人,联系人同意后进行房间开始音视频聊天,如房间创建失败或联系人拒接则聊天结束。在聊天过程中可通过特定的唤醒词唤醒AI语音助手,发出挂断后关闭聊天。
[0049] 与现有技术相比,本发明的智能车载信息交互设备及交互方法,可在驾驶过程中避免操作手机,可直接通过语音操作手机拨打、接听、不接、拒接、挂断电话,亦可播报信息内容。在开车过程中还能通过语音进行音视频聊天,不需手动操作,保证驾驶安全性又能便捷、友好的与外界沟通。
[0050] 以上所述仅为本发明的较佳实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的构思之内所作的任何修改,等同替换和改进等均应包含在本发明的专利保护范围内。
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈