汽車駕駛員語音助手的制作方法
【專利摘要】一種汽車駕駛員語音助手，構(gòu)成中包括智能控制器及與智能控制器相連的拾音單元和執(zhí)行單元，所述智能控制器內(nèi)設(shè)置有聲紋識別模塊、語音命令存儲模塊和指令生成模塊，指令生成模塊將拾音單元采集到的語音信號與預(yù)存于語音命令存儲模塊中的語音命令進(jìn)行比較，若找到與之匹配的語音命令，則控制執(zhí)行單元執(zhí)行該語音命令所對應(yīng)的操作；聲紋識別模塊對拾音單元輸出的語音信號進(jìn)行聲紋識別并控制指令生成模塊的使能端，只有判斷該語音信號為駕駛員所發(fā)時，才允許指令生成模塊輸出信號。本發(fā)明利用聲紋識別技術(shù)識別說話人的身份，防止駕駛員以外的人員利用語音命令操控汽車，在保證行車安全的同時，簡化了駕駛員的操作，提高了駕車舒適性。
【專利說明】汽車駕駛員語音助手

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種可通過汽車駕駛員的語音命令對汽車進(jìn)行操控的裝置，屬于汽車【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]近幾年來，語音識別技術(shù)有了較大的突破，已經(jīng)出現(xiàn)了較為成熟的商用化的語音助手，如蘋果公司的Siri,谷歌公司的Google Now,微軟公司的Cortana等。而在國內(nèi)，各種語音助手也是層出不窮，如智能360、小i機器人、蟲洞和靈犀等，為各種設(shè)備和裝置的人機交互提供了便利條件。
[0003]然而在汽車上，人機交互還是通過旋鈕、按鍵及觸屏來實現(xiàn)的，駕駛員還不能用自然語言直接發(fā)出各種操控命令。其主要原因是現(xiàn)有的語音識別系統(tǒng)還不能足夠準(zhǔn)確地識別說話人的身份，不能準(zhǔn)確無誤地區(qū)分駕駛員與乘客發(fā)出的語音信號，如果對乘客發(fā)出的與行車安全密切相關(guān)的語音操作命令(如加速、制動等)，汽車控制系統(tǒng)也會執(zhí)行，就很容易引發(fā)交通事故，給駕駛員、乘客和行人的安全造成極大的威脅，這是絕對不允許的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)之弊端，提供一種高可靠性的汽車駕駛員語音助手，在保證行車安全的同時，簡化駕駛員的操作。
[0005]本發(fā)明所述問題是以下述技術(shù)方案解決的:
一種汽車駕駛員語音助手，構(gòu)成中包括智能控制器及與智能控制器相連的拾音單元和執(zhí)行單元，所述智能控制器內(nèi)設(shè)置有聲紋識別模塊、語音命令存儲模塊和指令生成模塊，指令生成模塊將拾音單元采集到的語音信號與預(yù)存于語音命令存儲模塊中的語音命令進(jìn)行比較，若找到與之匹配的語音命令，則控制執(zhí)行單元執(zhí)行該語音命令所對應(yīng)的操作；聲紋識別模塊對拾音單元輸出的語音信號進(jìn)行聲紋識別并控制指令生成模塊的使能端，只有判斷該語音信號為駕駛員所發(fā)時，才允許指令生成模塊輸出信號。
[0006]上述汽車駕駛員語音助手，所述拾音單元包括三個麥克風(fēng)，它們安裝在駕駛室內(nèi)的不同位置且與駕駛員頭部距離相等，所述智能控制器內(nèi)設(shè)置有相位比較模塊，所述相位比較模塊將三個麥克風(fēng)所采集的語音信號的相位進(jìn)行比較并控制指令生成模塊的使能端，只有任意兩個麥克風(fēng)所輸出的信號之間的相位差均小于設(shè)定的閾值時，才允許指令生成模塊輸出信號。
[0007]上述汽車駕駛員語音助手，所述指令生成模塊將拾音單元采集到的語音信號與預(yù)存于語音命令存儲模塊中的語音命令進(jìn)行比較的方法如下:
用維向量X = P1,' 表示拾音單元采集到的語音信號，用維向量=
表示存儲的語音命令，用下式計算二者之間的相似度距離:

【權(quán)利要求】
1.一種汽車駕駛員語音助手，其特征是，它包括智能控制器及與智能控制器相連的拾音單元和執(zhí)行單元，所述智能控制器內(nèi)設(shè)置有聲紋識別模塊、語音命令存儲模塊和指令生成模塊，指令生成模塊將拾音單元采集到的語音信號與預(yù)存于語音命令存儲模塊中的語音命令進(jìn)行比較，若找到與之匹配的語音命令，則控制執(zhí)行單元執(zhí)行該語音命令所對應(yīng)的操作；聲紋識別模塊對拾音單元輸出的語音信號進(jìn)行聲紋識別并控制指令生成模塊的使能端，只有判斷該語音信號為駕駛員所發(fā)時，才允許指令生成模塊輸出信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車駕駛員語音助手，其特征是，所述拾音單元包括三個麥克風(fēng)，它們安裝在駕駛室內(nèi)的不同位置且與駕駛員頭部距離相等，所述智能控制器內(nèi)設(shè)置有相位比較模塊，所述相位比較模塊將三個麥克風(fēng)所采集的語音信號的相位進(jìn)行比較并控制指令生成模塊的使能端，只有任意兩個麥克風(fēng)所輸出的信號之間的相位差均小于設(shè)定的閾值時，才允許指令生成模塊輸出信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽車駕駛員語音助手，其特征是，所述指令生成模塊將拾音單元采集到的語音信號與預(yù)存于語音命令存儲模塊中的語音命令進(jìn)行比較，其步驟如下: 用/7維向量Z = ( Xp...,弋f表示拾音單元采集到的語音信號，用/7維向量y = (^I，...，7sf表示存儲的語音命令，用下式計算二者之間的相似度距離:
其中，切為歐幾里得距離:
， 為向量各維差值的和的絕對
值
為曼哈頓距離:
式中 4(4 ^ O, I = 1,2,...,?)是/7維向量各維的權(quán)值系數(shù)， 若相似度距離4a小于設(shè)定的閾值，則認(rèn)為拾音單元采集到的語音信號與預(yù)存于語音命令存儲模塊中的語音命令匹配。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車駕駛員語音助手，其特征是，所述聲紋識別模塊和相位比較模塊的輸出信號經(jīng)與門與指令生成模塊的使能端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的汽車駕駛員語音助手，其特征是，三個麥克風(fēng)應(yīng)位于一個共圓內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的汽車駕駛員語音助手，其特征是，三個麥克風(fēng)之間的距離相坐寸ο
【文檔編號】B60W50/00GK104200805SQ201410435118
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月30日
【發(fā)明者】薛明明, 樊鴻杰, 溫超 申請人:長城汽車股份有限公司