一種語音識別汽車車速控制器及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及的是汽車車速控制，尤其是一種基于語音識別控制汽車車速的控制器及其控制方法。
【背景技術】
[0002]隨著汽車持有率的不斷上升，隨之而來的交通事故也成直線型的上升，其中錯將油門當剎車踩的事故屢見不鮮，新手開車，最初極易犯的錯誤是:想踩剎車，但不知怎么的卻踩到了油門。其實，出現這種失誤的豈止新手，“老司機”因疲勞駕駛或注意力不集中，犯這種錯誤的也不在少數。因此，急切地需要能輕松而又不會因誤操作啟動的車速控制器。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是針對上述不足之處提供一種語音識別汽車車速控制器及其控制方法，是一種基于人工智能語音識別技術的控制器，汽車鑰匙啟動汽車的同時也啟動語音識別芯片，每使用一次汽車鑰匙，語音識別芯片都會刷新語音數據庫，重新進行身份識別，儲存聲音信息；通過自動識別駕駛者語言中關于車速的數字，達到汽車中央控制器ECU對車速進行精確控制的目的，最大程度的避免了由腳來控制油門帶來的種種錯誤操作及其引起的各種事故。
[0004]一種語音識別汽車車速控制器及其控制方法是采取以下技術方案實現的:
一種語音識別汽車車速控制器包括語音識別模塊和汽車中央控制器ECU，語音識別模塊包括麥克風陣列和語音識別芯片，麥克風陣列與語音識別芯片相連；語音識別芯片與汽車中央控制器ECU相連；語音識別模塊安裝在汽車駕駛室控制面板中，接收設定的語音信號，并將該語音信號傳輸給汽車中央控制器ECU，汽車中央控制器ECU收到該語音信號后，其輸出控制電控噴油器的脈沖信號發生改變，從而達到改變汽車車速的目的；
汽車鑰匙開關與語音識別芯片的復位端相連，司機每使用一次汽車鑰匙，鑰匙芯片重啟一次語音識別系統，對司機的聲音進行采集、分析、儲存；從而保證的司機語音的唯一性，即誰啟動汽車就聽誰的語音控制。
[0005]所述麥克風陣列接收司機的語音輸入，用于信源定位識別；所述麥克風陣列對噪聲十分敏感，能最大限度將環境背景聲音濾掉，只剩下需要的聲波，是自動語音識別定位一個關鍵的預處理部件。
[0006]所述語音識別芯片采用特定人語音識別芯片，針對指定人的語音識別，其他人的話不識別，預先將使用者的語音參考樣本存入當成比對的資料庫。
[0007]所述特定人語音識別芯片采用市售的SPCE061A語音識別芯片，這個芯片不是唯一的選擇，可以根據實際情況選擇語音識別芯片。
[0008]所述麥克風陣列采用市售的基于微機電系統MEMS的麥克風陣列，是由STM32F4微控制器和MEMS麥克風組成的一個硬件音頻信號同步采集處理系統，其信號捕捉能力相當于8個采樣率高達48 KHz的麥克風。
[0009]一種語音識別汽車車速控制器的控制方法包括如下步驟:
1)當插入汽車鑰匙時，語音識別系統的復位端接受到汽車鑰匙芯片信息，語音識別系統自動擦除語音識別芯片中隨機存取存儲器RAM的內容，為語音訓練做準備；
2)當語音識別芯片中隨機存取存儲器RAM的信息被清除后，自動轉入訓練模式，語音識別系統的語音輸出端發出語音信號，通過車載揚聲器播放語音提示，提示用戶語音訓練已啟動；
3)用戶按照系統提示依次對各條命令進行訓練；在訓練過程中，如訓練成功則由語音提示進行下一條命令進行訓練，若失敗，則提示用戶繼續訓練此條語音；
4 )全部命令訓練完畢后系統準備進行語音辨識
當向語音識別汽車車速控制器發出語音命令時，聲波通過麥克端口輸入，將相應的信號傳遞到語音識別芯片，經編解碼電路和數字信號處理后，在語音識別芯片中與預先植入的語音庫中的命令進行比較辨識，根據辨識的結果進行判斷，轉換為能被系統辨識的信號，從而鎖定特定人也就是汽車司機語音，進行語音跟蹤控制；
步驟4)中，當用戶在行駛中發出語音命令時，語音識別系統識別司機對車速的要求后，將音頻信號傳輸到汽車中央控制器ECU，由汽車中央控制器ECU控制噴油器的噴油量，從而實現了對車速的實時控制。
[0010]本發明優點:采用語音控制，可有效地控制汽車油門，將傳統的由腳控制油門改為語音控制油門及車速，將模糊控制變為精確控制，本發明中獨特的特定人語音識別技術有效的保證了司機語音的獨特性，保證駕駛的安全性，系統結構簡單，使用方便，適合推廣。
【附圖說明】
[0011]以下將結合附圖對本發明作進一步說明:
圖1是本發明控制器的工作原理框圖；
圖2是本發明采用的語音識別芯片的結構圖。
【具體實施方式】
[0012]參照附圖1~2，本發明一種語音識別汽車車速控制器包括語音識別模塊和汽車中央控制器ECU，語音識別模塊包括麥克風陣列和語音識別芯片，麥克風陣列與語音識別芯片相連；語音識別芯片與汽車中央控制器ECU相連；語音識別模塊安裝在汽車駕駛室控制面板中，接收設定的語音信號，并將該語音信號傳輸給汽車中央控制器ECU，汽車中央控制器ECU收到該語音信號后，其輸出控制電控噴油器的脈沖信號發生改變，從而達到改變汽車車速的目的；
汽車鑰匙開關與語音識別芯片的復位端相連，司機每使用一次汽車鑰匙，鑰匙芯片重啟一次語音識別系統，對司機的聲音進行采集、分析、儲存；從而保證的司機語音的唯一性，即誰啟動汽車就聽誰的語音控制。
[0013]所述麥克風陣列接收司機的語音輸入，用于信源定位識別；所述麥克風陣列對噪聲十分敏感，能最大限度將環境背景聲音濾掉，只剩下需要的聲波，是自動語音識別定位一個關鍵的預處理部件。
[0014]所述語音識別芯片采用特定人語音識別芯片，針對指定人的語音識別，其他人的話不識別，預先將使用者的語音參考樣本存入當成比對的資料庫。
[0015]所述特定人語音識別芯片采用市售的SPCE061A語音識別芯片，這個芯片不是唯一的選擇，可以根據實際情況選擇語音識別芯片。
[0016]所述麥克風陣列采用市售的基于微機電系統MEMS的麥克風陣列，是由STM32F4微控制器和MEMS麥克風組成的一個硬件音頻信號同步采集處理系統，其信號捕捉能力相當于8個采樣率高達48 KHz的麥克風。
[0017]一種語音識別汽車車速控制器的控制方法包括如下步驟:
1)當插入汽車鑰匙時，語音識別系統的復位端接受到汽車鑰匙芯片信息，語音識別系統自動擦除語音識別芯片中隨機存取存儲器RAM的內容，為語音訓練做準備；
2)當語音識別芯片中隨機存取存儲器RAM的信息被清除后，自動轉入訓練模式，語音識別系統的語音輸出端發出語音信號，通過車載揚聲器播放語音提示，提示用戶語音訓練已啟動；
3)用戶按照系統提示依次對各條命令進行訓練；在訓練過程中，如訓練成功則由語音提示進行下一條命令進行訓練，若失敗，則提示用戶繼續訓練此條語音；
4 )全部命令訓練完畢后系統準備進行語音辨識
當向語音識別汽車車速控制器發出語音命令時，聲波通過麥克端口輸入，將相應的信號傳遞到語音識別芯片，經編解碼電路和數字信號處理后，在語音識別芯片中與預先植入的語音庫中的命令進行比較辨識，根據辨識的結果進行判斷，轉換為能被系統辨識的信號，從而鎖定特定人也就是汽車司機語音，進行語音跟蹤控制；
步驟4)中，當用戶在行駛中發出語音命令時，語音識別系統識別司機對車速的要求后，將音頻信號傳輸到汽車中央控制器ECU，由汽車中央控制器ECU控制噴油器的噴油量，從而實現了對車速的實時控制。
[0018]麥克風陣列由音源方向測定、數據融合、自動語音識別和自動說話人確認模塊組成；其中，音頻方向測定用于運行三個不同的音頻方向估算算法；數據融合負責推斷方向，自動語音識別利用傳入的音頻信號增強主音源信號強度，衰減主音源周圍的其它音頻信號。最后，自動說話人確認識別某些關鍵詞匯，再利用相關特征與說話人匹配；如果語音識別任務沒有成功