汽車儀錶盤及汽車的製作方法
2023-05-27 22:10:21 1
本實用新型涉及汽車電子技術領域，主要涉及了一種汽車儀錶盤及汽車。
背景技術：
目前的汽車儀錶盤相比於傳統的機械指針儀表，能夠顯示更多車身信息和路面信息，能夠展現更高效更優美的人機互動界面，有著無可比擬的先天優勢，是汽車儀表的一個大發展方向和趨勢。
然而在行駛的過程中，駕駛員通過操控汽車儀錶盤實現界面切換和功能設置等操作時，需要駕駛員的手離開方向盤去觸碰儀錶盤上對應的按鈕，此外在操作的過程中視線也會跟隨手指移動到儀表顯示屏，甚至還需要多次確認有沒有調到想要的界面或者功能，操作的便利性不足，且操作過程會導致駕駛員分心，這就造成了重大安全隱患的發生容易造成交通事故。
技術實現要素：
基於此，為解決駕駛員操控汽車儀錶盤時造成操作的便利性不足和重大安全隱患的發生的技術問題，本實用新型的一方面提出了一種汽車儀錶盤。
一種汽車儀錶盤，所述汽車儀錶盤包括：
麥克風接口，用於接收麥克風陣列採集的待識別語音；
與所述麥克風接口連接的處理器，用於獲取所述麥克風接口接收的待識別語音，對所述待識別語音進行語音識別得到語音識別數據，查找所述語音識別數據對應目標控制指令；
與所述處理器連接的汽車數據採集接口，用於接收汽車傳感器採集的汽車數據並發送給所述處理器，所述處理器還用於根據所述目標控制指令選取所述汽車數據生成顯示內容；
與所述處理器連接的儀表顯示屏，用於展示所述顯示內容。
在其中一個實施例中，所述汽車儀錶盤還包括與所述麥克風接口和所述處理器連接的語音預處理單元，用於對所述待識別語音進行消噪處理。
在其中一個實施例中，所述處理器還包括語音識別單元，用於獲取所述處理器得到的語音識別數據中的聲紋特徵，當所述聲紋特徵與預設聲音的聲紋特徵匹配時，向所述處理器發送查找指令；所述處理器還用於接收到所述查找指令後，執行所述查找所述語音識別數據對應目標控制指令。
在其中一個實施例中，所述語音識別單元還用於接收所述麥克風接口發送的待識別語音，對所述待識別語音進行語音識別得到語音識別數據；所述處理器還包括數據處理單元，用於接收所述語音識別單元發送的語音識別數據，查找所述語音識別數據對應目標控制指令，根據所述目標控制指令選取所述汽車數據生成顯示內容。
此外，本實用新型的另一方面還提出一種汽車，所述汽車包括汽車儀錶盤以及與所述汽車儀錶盤的處理器連接的車身子系統，用於執行所述汽車儀錶盤生成的目標控制指令；所述車身子系統至少包括車燈照明、車窗控制、空調控制和多媒體系統。
實施本實用新型實施例，將具有如下有益效果：
採用了上述汽車儀錶盤之後，當用戶發出語音命令時，聲波通過麥克風輸入，麥克風接口將麥克風採集的待識別語音發送給處理器，處理器對待識別語音進行語音識別得到語音識別數據，從而確定目標控制指令，將汽車數據採集接口採集的與目標控制指令對應的汽車數據顯示在儀表顯示屏上。整個同步過程駕駛員只需專注開車，不需要盯著儀錶盤去手動操作，其他車內乘客也不需要坐在手可觸及儀錶盤的座位上操控儀錶盤，通過說出與預先設置的控制指令匹配的語音命令便可操控儀錶盤切換到目標界面或者進行目標功能設置等，從而提高操作的安全性和便利性。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
其中：
圖1為本實用新型實施例提供的一種汽車儀錶盤的實體結構圖；
圖2為本實用新型實施例提供的一種汽車儀錶盤的結構圖；
圖3為本實用新型實施例提供的另一種汽車儀錶盤的結構圖；
圖4為本實用新型實施例提供的一種汽車儀錶盤播放汽車數據的場景示意圖；
圖5為本實用新型實施例提供的一種汽車儀錶盤的控制方法的流程圖；
圖6為本實用新型實施例提供的一種汽車儀錶盤執行車身子系統的場景示意圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
為解決駕駛員操控汽車儀錶盤時造成操作的便利性不足和重大安全隱患的發生的技術問題。在一個實施例中，特提出了一種汽車儀錶盤。如圖1所示，該汽車儀錶盤的實體結構至少包括麥克風1、燃油表2、儀表顯示屏108和能量控制4，且麥克風1可位於靠近駕駛員的一端便於採集語音數據，儀表顯示屏108用於顯示車身數據，例如時鐘、車外溫度、指示燈和報警燈、自動變速器檔位、裡程表和裡程分表等等。
具體的，如圖2所示，上述汽車儀錶盤包括麥克風接口102、與所述麥克風接口102連接的處理器104、與所述處理器104連接的汽車數據採集接口106以及與所述處理器104連接的儀表顯示屏108，其中：
麥克風接口102，用於接收麥克風陣列採集的待識別語音。
其中，麥克風陣列100包含至少一個麥克風，例如圖2中的第一麥克風1001和第二麥克風1002，以便採集待識別語音，利於提高語音識別的準確度。需要說明的是，麥克風的位置可位於汽車內的儀錶盤、方向盤、車窗、座位等任意地方，優選位置為靠近駕駛員的一端，方便採集駕駛員的語音命令。麥克風可內嵌於汽車部件上，還可通過汽車某一麥克風接口外置使用，或者通過藍牙/紅外/Wi-Fi等技術的連接調用其他設備上的麥克風。
與所述麥克風接口102連接的處理器104，用於獲取所述麥克風接口102接收的待識別語音，對所述待識別語音進行語音識別得到語音識別數據，查找所述語音識別數據對應目標控制指令。
語音識別技術，也被稱為自動語音識別Automatic Speech Recognition(ASR)，其目標是將人類的語音中的詞彙內容轉換為計算機可讀的輸入，例如按鍵、二進位編碼或者字符序列。
語音識別算法包含了識別語法、字典詞典和聲學模型。其中，識別語法包含了對於識別任務的描述，也就是說包含各種說話語法和任務場景的句子信息；字典詞典包含了各種單字/單詞的發音信息，一個詞或者字的發音由音素組成；聲學模型包含了對於語音信號頻譜和時間序列特徵的精確描述。那麼，通過檢索字典詞典可以將句子由詞序列分解成音素的序列，這種音素的序列與聲學模型相結合就得到更反映其本質屬性的聲學模型單元序列；然後將原始語音的特徵矢量與所有可能的句子候選的聲學模型單元序列的信息相互匹配計算得到其匹配概率，從中挑選出具有最大後驗概率的聲學模型單元序列；通過該單元序列可以得到與之對應的詞序列，作為輸出結果。
與處理器104連接的雙倍速度同步動態隨機存儲器1031(DDR，Double Data Rate)和快閃記憶體1032(Flash，Flash EEPROM Memory)存儲了待識別語音和預設控制指令，根據語音識別算法中定義的識別語法、字典詞典和聲學模型將待識別語音識別為語音識別數據，與預設控制指令匹配得到目標控制指令。需要說明的是，待識別語音也可以對應一條以上的目標控制命令。
與所述處理器104連接的汽車數據採集接口106，用於接收汽車傳感器採集的汽車數據並發送給所述處理器104，所述處理器104還用於根據所述目標控制指令選取所述汽車數據生成顯示內容。
汽車包含了各種汽車傳感器，例如用於採集車速、車內溫度、車外溫度、油耗、裡程等汽車數據的溫度傳感器、空氣流量傳感器、壓力傳感器、轉速及位置傳感器、氧傳感器、爆燃傳感器等等。汽車傳感器將採集的各種汽車數據通過汽車數據採集接口106發送給處理器104，處理器104根據目標控制指令選擇對應的汽車數據生成顯示內容。
與所述處理器連接的儀表顯示屏108，用於展示所述顯示內容。
也就是說，當麥克風接口102採集的待識別語音經過處理器104時，處理器104便能查找到目標控制指令，獲取目標控制指令後將汽車數據採集接口106採集的對應數據顯示在儀表顯示屏108上。
結合一個具體的實施例，如圖1所示，麥克風接口102將用戶的發出「加速到60km/h」的待識別語音發送給處理器104，經過處理器104的語音識別查找目標控制指令為調整汽車速度到60km/h，執行目標控制指令後，數據採集模塊106採集到當前車速為60km/h，儀表顯示屏108則顯示60km/h。
在麥克風接口傳輸待識別語音後，語音預處理單元可最大限度地將環境背景聲音濾掉，將與語音命令相關的聲音信號傳輸給處理器，從而提高語音識別的準確度。具體的：所述汽車儀錶盤還包括與所述麥克風接口102和所述處理器104連接的語音預處理單元112，用於對所述待識別語音進行消噪處理。
汽車內除了駕駛員外還可能有乘客、小孩或者寵物等，麥克風接口採集待識別語音時不會區分具體是誰發出的聲音，而是將所有的聲音都收集起來發送給處理器，這就給語音識別帶來了難度，且小孩的命令很可能就是錯誤的，一旦執行錯誤命令可能造成不可挽救的事故發生。由於人在講話時使用的發聲器官--舌、牙齒、喉頭、肺、鼻腔在尺寸和形態方面每個人的差異很大，因此在一般情況下，所以任何兩個人的聲音都有差異。
進一步的，可採用語音識別技術可鑑別出汽車所認可的人所發出的語音命令，避免了眾人命令不一致導致的操作難以執行或者錯誤命令的執行，提高了命令發布的準確性。語音識別單元114針對指定人的語音識別，其他人聲音不識別，預先將使用者的聲紋特徵存入當成比對的資料庫，當麥克風接口102採集的待識別語音經過語音識別後得到的聲紋特徵與預設聲音的聲紋特徵匹配時，處理器104在包含匹配的聲紋特徵的語音識別數據中執行查找目標控制指令。
需要說明的是，預存聲音的過程可通過啟動訓練模式練習所要求的語句，也可以隨意朗讀一段聲音，然後通過語音識別技術對語音信號進行預加重、分幀、加窗、頻譜變化、倒譜變換、差分等處理得到的聲紋特徵，最後將聲紋特徵存儲在語音識別單元114中。
如圖3所示為另一種汽車儀錶盤的結構圖，其中所述處理器104還包括語音識別單元1041，語音識別單元1041用於獲取所述處理器得到的語音識別數據中的聲紋特徵，當所述聲紋特徵與預設聲音的聲紋特徵匹配時，向所述處理器發送查找指令；所述處理器104還用於接收到所述查找指令後，執行所述查找所述語音識別數據對應目標控制指令。
舉例來說，結合一個多人發出語音命令的應用場景，如圖1所示，預設聲音的對象為駕駛員，當駕駛員發出「車速是多少」語音同時駕駛員的小孩發出包含「停車」的語音，麥克風接口102將麥克風採集到的駕駛員和駕駛員小孩發送的待識別語音發送給處理器，由於語音識別單元1041隻能識別出駕駛員的聲紋特徵，而不會執行駕駛員的小孩發出的命令，則經過語音識別查找目標控制指令為查詢當前車速，儀表顯示屏108則顯示60km/h。
由圖3可以看出汽車儀錶盤的處理器104除了語音識別單元1041外，還包括數據處理單元1042，分別負責語音和數據部分，提高了處理器的處理效率。具體的：所述語音識別單元1041還用於接收所述麥克風接口102發送的待識別語音，對所述待識別語音進行語音識別得到語音識別數據；所述處理器104還包括數據處理單元1042，用於接收所述語音識別單元1041發送的語音識別數據，查找所述語音識別數據對應目標控制指令，根據所述目標控制指令選取所述汽車數據生成顯示內容。
舉例來說，如圖1所示，麥克風接口102將用戶的發出「車速是多少」的待識別語音發送給處理器104，經過語音識別單元1041的語音識別得到語音識別數據，數據處理單元1042接收語音識別數據後查找目標控制指令為查詢當前車速，而數據採集模塊106將包含當前車速為60km/h的汽車數據發送給數據處理單元1042，則儀表顯示屏108顯示60km/h。
駕駛員在行駛的過程中，駕駛員為了觀測儀表顯示屏所顯示內容視線還是會移動到儀錶盤上，操作便利性不足，且移動過程中導致駕駛員分心，存在一定的安全隱患可能造成交通事故，因此可採用揚聲器116播放所需知道的內容，跟駕駛員或者用戶進行交互引導和結果提示，提高操作的便利性和安全性。具體的：所述汽車儀錶盤還包括與所述處理器104連接的揚聲器，所述處理器根據所述目標控制指令選取所述汽車數據生成播報內容，所述揚聲器用於播放所述播報內容。
結合一個播放汽車數據的應用場景，如圖4所示，麥克風接口102發送包含用戶的發出「車速是多少」待識別語音後，經過語音識別處理器104查找目標控制指令為查詢當前車速，數據採集接口106將採集到當前車速為60km/h是汽車數據發送給處理器104，儀表顯示屏108則顯示60km/h，此時揚聲器播放「當前車速為60千米每小時」。
此外，為解決駕駛員操控汽車儀錶盤時造成操作的便利性不足和重大安全隱患的發生的技術問題。在一個實施例中，特提出了一種汽車儀錶盤的控制方法。該方法的實現依賴於前述的汽車儀錶盤。
具體的，如圖5所示，一種汽車儀錶盤的控制方法，包括：
步驟S102：麥克風接口接收麥克風陣列採集的待識別語音；
步驟S104：處理器獲取所述麥克風接口接收的待識別語音，對所述待識別語音進行語音識別得到語音識別數據，查找所述語音識別數據對應目標控制指令；
步驟S106：汽車數據採集接口接收汽車傳感器採集的汽車數據並發送給所述處理器，所述處理器根據所述目標控制指令選取所述汽車數據生成顯示內容；
步驟S108：儀表顯示屏展示所述顯示內容。
在其中一個實施例中，所述處理器接收所述麥克風接口採集的待識別語音之前還包括：語音預處理單元對所述待識別語音進行消噪處理。
在其中一個實施例中，所述處理器查找所述語音識別數據對應目標控制指令之前還包括：語音識別單元獲取所述處理器得到的語音識別數據中的聲紋特徵，當所述聲紋特徵與預設聲音的聲紋特徵匹配時，向所述處理器發送查找指令；所述處理器接收到所述查找指令後，執行所述處理器查找所述語音識別數據對應目標控制指令的步驟。
在其中一個實施例中，所述方法還包括：所述語音識別單元接收所述麥克風接口採集的待識別語音，對所述待識別語音進行語音識別得到語音識別數據；數據處理單元接收所述語音識別單元發送的語音識別數據，查找所述語音識別數據對應目標控制指令，根據所述目標控制指令選取所述汽車數據生成顯示內容。
現有技術中後排位置上的乘客面對鎖上的車門時會告訴駕駛員解鎖，駕駛員手動操控相關按鈕後才可開車門，像這種類似的情況還可能發生在開燈、切歌、換收音電臺、設置空調溫度等等與車身子系統的相關操作，操作的便利性明顯不足。為解決乘客在操控汽車儀錶盤和車身子系統時造成操作的便利性不足的技術問題。在一個實施例中，特提出了一種汽車。
一種汽車，包括：
所述汽車儀錶盤以及與所述汽車儀錶盤的處理器102連接的車身子系統118，用於執行所述汽車儀錶盤生成的目標控制指令；所述車身子系統118至少包括車燈照明、車窗控制、空調控制和多媒體系統。
採用本實用新型實施例後車內任何一個人不需要坐在手指可觸碰汽車儀錶盤的位置，也就是說車上的任何一個位置的乘客皆可發出語音命令，分擔了駕駛員的精神壓力，提高操作的便利性和安全性。例如車燈的照明、車鎖的開啟、空調溫度的設置、播放音樂等等，都可以由其他人發出命令完成操作。
結合一個執行車身子系統的應用場景圖，如圖6所示為汽車儀錶盤操控多媒體系統1184，當後排位置的乘客發出「音樂」、「歌曲」或者「music」等與播放歌曲相關的語音命令後，經過語音識別查找目標控制指令為切換到音樂播放器界面，儀表顯示屏108跳轉到音樂播放器界面。
實施本實用新型實施例，將具有如下有益效果：
採用了上述汽車儀錶盤之後，當用戶發出語音命令時，聲波通過麥克風輸入，麥克風接口將麥克風採集的待識別語音發送給處理器，處理器對待識別語音進行語音識別得到語音識別數據，從而確定目標控制指令，將汽車數據採集接口採集的與目標控制指令對應的汽車數據顯示在儀表顯示屏上。整個同步過程駕駛員只需專注開車，不需要盯著儀錶盤去手動操作，其他車內乘客也不需要坐在手可觸及儀錶盤的座位上操控儀錶盤，通過說出與預先設置的控制指令匹配的語音命令便可操控儀錶盤切換到目標界面或者進行目標功能設置等，從而提高操作的安全性和便利性。
以上所揭露的僅為本實用新型較佳實施例而已，當然不能以此來限定本實用新型之權利範圍，因此依本實用新型權利要求所作的等同變化，仍屬本實用新型所涵蓋的範圍。