车载人机语音交互系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种车载人机语音交互系统，包括：语音采集模块；与语音采集模块输出端连接的语音提纯模块；与语音提纯模块输出端连接的语音处理方式选择模块；连接于语音处理方式选择模块输出端和云服务器输入端之间的网络模块；连接于语音处理方式选择模块输出端的系统终端处理器；云服务器；以及车载控制单元模块。本发明既可以在无线网络信号状况良好的情况下，优选云服务器进行语音识别处理，以提高语音识别的准确性及识别速度，又可以在无线网络信号不良的情况下启动系统终端处理器，维持车载系统的正常工作。
【专利说明】车载人机语音交互系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及语音识别【技术领域】，具体涉及一种车载人机语音交互系统，尤其适用于车载信息娱乐和信息通讯系统。
【背景技术】
[0002]随着汽车电子技术的飞速发展以及人们对汽车功能多样化、便捷化、人性化的需求逐步升温，车载信息娱乐和信息通讯系统正逐渐成为汽车厂商追捧的热点。车载信息娱乐和信息通讯系统主要包括车载通讯系统、电子导航系统(GPS)、智能交通系统、车载网络、汽车音响系统、车载娱乐系统等，这些车载系统是为了给汽车提供更多的娱乐、通信及移动办公功能，与汽车本身的安全、动力性能无直接关系。
[0003]传统的车载系统常采用按键式操控，这种操控方式虽然能保证其功能正常使用，但便捷性和安全度低。例如，当人在驾车时，通过按钮操控车载系统会造成注意力分散，难以应对路面特殊情况，造成行车安全隐患。
[0004]专利号为ZL201220115136.3的中国专利公开了“一种车载语音人机唤醒人机交互系统”，它是在车载设备中置入语音唤醒模块，该语音唤醒模块包括一用于输入语音指令的麦克风；一主控制器MCU和flash存储器，主控制器MCU与车载控制单元模块和麦克风的输出端相连接，flash存储器存储有语音指令信息；主控制器MCU内有语音识别模块和语音指令执行模块，语音识别模块能提取flash存储器中存储的语音信息并对正在输入的语音信息进行比对，识别驾驶员的语音信息；车载控制功能单元模块，由语音命令执行模块控制，实现其功能。上述公开的技术方案通过语音代替传统的按钮以控制车载系统，提高了便捷性及安全度，但语音识别依靠的是车载系统内置的处理器，识别准确率低且识别速度慢，不能较好的满足人们使用需求。
[0005]专利号为ZL201220002430.3的中国专利公开了“一种基于云计算的车载人机语音交互系统”该系统通过将语音识别的处理送至云端服务器，降低了本地处理芯片的数据处理负载，同时提升了语音识别的准确性及识别速度。但是云端服务器在没有网络或网络信号差的情况下，无法向车载系统无线提供语音识别处理，导致系统不能正常工作。
[0006]鉴于以上所述，研发一种不受网络信号限制且语音识别准确性高、识别速度快的车载人机语音交互系统成为本行业急需解决的问题。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种车载人机语音交互系统。
[0008]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
[0009]一种车载人机语音交互系统，包括:
[0010]语音采集模块；
[0011]与语音采集模块输出端连接，并用于消除语音信息中的噪声和回声的语音提纯模块；[0012]与语音提纯模块输出端连接，并用于在云服务器或系统终端处理器择一进行语音识别处理的语音处理方式选择模块；
[0013]连接于语音处理方式选择模块输出端和云服务器输入端之间，并用于提供无线网络连接的网络模块；
[0014]连接于语音处理方式选择模块输出端，并将其传送的语音信息生成供车载控制单元模块执行命令的系统终端处理器；
[0015]将源于语音处理方式选择模块的语音信息生成供车载控制单元模块执行命令的云服务器；
[0016]以及接收并执行云服务器或系统终端处理器传送的命令以对车载系统进行调控的车载控制单元模块。
[0017]本发明是基于云加端技术，即选择云服务器和系统终端处理器中最佳的处理方式进行语音识别处理，处理方式选取的原则为:在无线信号良好的情况下，优先启动云服务器，以提升语音识别的准确性及识别速度；在无线信号不良的情况下，启动系统终端处理器进行语音识别处理，使车载系统可维持正常的工作。本发明的工作原理如下:
[0018]首先，语音采集模块将使用者的操作语音收集后，传送至语音提纯模块；
[0019]其次，语音提纯模块消除语音信息中的噪声和回声，生成纯净的语音信息并传送至语音处理方式选择模块；最后，语音处理方式选择模块判定当前的无线网络信号状况，并在云服务器和系统终端处理器择一进行语音识别处理；
[0020]当语音处理方式选择模块选择云服务器进行语音识别处理时，网络模块提供语音处理方式选择模块和云服务器之间的无线网络连接，云服务器会对语音处理方式选择模块传送的纯净语音信息进行语音识别处理，生成执行命令并由网络模块传送至车载控制单元模块，车载控制单元模块接收并执行云服务器经由网络模块传送的命令；
[0021]当语音处理方式选择模块选择系统终端处理器进行语音识别处理时，系统终端处理器会对语音处理方式选择模块传送的纯净语音信息进行语音识别处理，将生成的执行命令传送至车载控制单元模块，车载控制单元模块接收并执行系统终端处理器传送的命令。
[0022]具体的，所述语音采集模块包括若干麦克风。
[0023]具体的，网络模块内置有无线网络连接器，与云服务器建立无线网络连接。
[0024]具体的，所述语音提纯模块包括噪声处理模块和回声处理模块，所述噪声处理模块的输入端与语音采集模块的输出端连接，噪声处理模块的输出端与回声处理模块的输入端连接，回声处理模块的输出端与语音处理方式选择模块的输入端连接。
[0025]为了保证云服务器相对于系统终端处理器，成为优选的语音识别处理方式，作为进一步改进技术方案，所述语音处理方式选择模块包括:
[0026]链接请求发出端，分别向系统终端处理器和云服务器发送链接请求；
[0027]网络信号判断模块，所述网络信号判断模块分别与网络模块和系统终端处理器连接，用于判定云服务器的信号状况，并将判定结果发送至语音处理方式执行模块；
[0028]语音处理方式执行模块，与网络信号判断模块的输出端连接，根据网络信号判定模块发出的判定结果选择对应的语音处理方式。
[0029]语音处理方式选择模块判定云服务器信号状况的具体工作原理如下:
[0030]链接请求发出端同时向系统终端处理器和云服务器发送链接请求，当系统终端处理器、云服务器与语音处理方式选择模块建立链接后，会分别反馈链接成功的信号至网络信号判断模块，网络信号判断模块会对反馈的信号进行分析判断，当云服务器先返回链接成功的信号时，网络信号判断模块判定云服务器信号良好，语音处理方式执行模块会选择云服务器作为语音识别处理的方式；当系统终端处理器先返回链接成功的信号时，网络信号判断模块会根据预先设定的时间段进行等待处理，若在等待的时间段内云服务器返回链接成功的信号，网络信号判断模块判定云服务器信号良好，语音处理方式执行模块会选择云服务器作为语音识别处理的方式；若在等待的时间段内，云服务器未返回链接成功的信号，网络信号判断模块判定云服务器信号不良，语音处理方式执行模块会选择系统终端处理器作为语音识别处理的方式。
[0031]作为优选技术方案，所述系统终端处理器包括:
[0032]存储器，分别与语音解析引擎和语义解析引擎连接，提供语音解析引擎用于比对的语音数据以及语义解析引擎用于比对的语义数据；
[0033]语音解析引擎，与语音处理方式选择模块的输出端连接，用于将语音处理方式选择模块输入的纯净语音信息与存储器存储的语音数据进行比较，并输出语音数据匹配的文字信息至语义解析引擎；
[0034]语义解析引擎，与车载控制单元模块的输入端连接，将语音解析引擎传送的文字信息与存储器存储的语义数据进行比较，并输出语义数据匹配的的控制命令至车载控制单元模块。
[0035]作为优选技术方案，所述云服务器包括:
[0036]分别与语音解析引擎和语义解析引擎连接，并用于提供语音解析引擎用于比对的语音数据以及语义解析引擎用于比对的语义数据的存储器；
[0037]与语音处理方式选择模块的输出端连接，用于将语音处理方式选择模块输入的纯净语音信息与存储器存储的语音数据进行比较，并输出语音数据匹配的文字信息至语义解析引擎的语音解析引擎；
[0038]与车载控制单元模块的输入端连接，将语音解析引擎传送的文字信息与存储器存储的语义数据进行比较，并输出语义数据匹配的的控制命令至车载控制单元模块的语义解析引擎。
[0039]更为具体的，所述存储器为flash存储器。
[0040]本发明相比现有技术具有以下优点及有益效果:
[0041 ] ( I)本发明提供了云服务器以及系统终端处理器两种语音识别处理方式，既可以在无线网络信号状况良好的情况下，优选云服务器优选云服务器进行语音识别处理，以提高语音识别的准确性及识别速度，又可以在无线网络信号不良的情况下启动系统终端处理器，维持车载系统的正常工作；
[0042](2)本发明通过设置用于消除语音信息中的噪声和回声的语音提纯模块，提高了语音识别的准确性；
[0043](3)本发明通过在语音处理方式选择模块中设置链接请求发出端，网络信号判断模块以及语音处理方式执行模块保证了云服务器进行语音识别处理的优先性，便于提高语音识别的准确性及识别速度；
[0044](4)系统终端处理器和云服务器均设置了语音解析引擎、语义解析引擎以及存储了供语音解析引擎用于比对的语音数据，和语义解析引擎用于比对的语义数据的存储器，提高了车载系统语音识别处理的准确度。
【专利附图】
【附图说明】
[0045]图1为本发明结构框图。
【具体实施方式】
[0046]下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明创造的实施方式不限于此。
[0047]如图1所示，本发明提供了一种车载人机语音交互系统，包括:语音采集模块；与语音采集模块输出端连接，并用于消除语音信息中的噪声和回声的语音提纯模块；与语音提纯模块输出端连接，并用于在云服务器或系统终端处理器择一进行语音识别处理的语音处理方式选择模块；连接于语音处理方式选择模块输出端和云服务器输入端之间，并用于提供无线网络连接的网络模块；连接于语音处理方式选择模块输出端，并将其传送的语音信息生成供车载控制单元模块执行命令的系统终端处理器；将源于语音处理方式选择模块的语音信息生成供车载控制单元模块执行命令的云服务器；以及接收并执行云服务器或系统终端处理器传送的命令以对车载系统进行调控的车载控制单元模块。
[0048]具体的，语音米集模块包括若干麦克风。
[0049]语音提纯模块包括噪声处理模块和回声处理模块，噪声处理模块的输入端与语音采集模块的输出端连接，噪声处理模块的输出端与回声处理模块的输入端连接，回声处理模块的输出端与语音处理方式选择模块的输入端连接。
[0050]网络模块内置有无线网络连接器，与云服务器建立无线网络连接。
[0051]音处理方式选择模块包括:链接请求发出端，分别向系统终端处理器和云服务器发送链接请求；网络信号判断模块，网络信号判断模块分别与网络模块和系统终端处理器连接，用于判定云服务器的信号状况，并将判定结果发送至语音处理方式执行模块；语音处理方式执行模块，与网络信号判断模块的输出端连接，根据网络信号判定模块发出的判定结果选择对应的语音处理方式。
[0052]系统终端处理器和云服务器均包括:存储器，分别与语音解析引擎和语义解析引擎连接，提供语音解析引擎用于比对的语音数据以及语义解析引擎用于比对的语义数据；语音解析引擎，与语音处理方式选择模块的输出端连接，用于将语音处理方式选择模块输入的纯净语音信息与存储器存储的语音数据进行比较，并输出语音数据匹配的文字信息至语义解析引擎；语义解析引擎，与车载控制单元模块的输入端连接，将语音解析引擎传送的文字信息与存储器存储的语义数据进行比较，并输出语义数据匹配的的控制命令至车载控制单元模块。其中存储器为flash存储器。
[0053]以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种车载人机语音交互系统，其特征在于:包括: 语音采集模块； 与语音采集模块输出端连接，并用于消除语音信息中的噪声和回声的语音提纯模块；与语音提纯模块输出端连接，并用于在云服务器或系统终端处理器择一进行语音识别处理的语音处理方式选择模块； 连接于语音处理方式选择模块输出端和云服务器输入端之间，并用于提供无线网络连接的网络模块； 连接于语音处理方式选择模块输出端，并将其传送的语音信息生成供车载控制单元模块执行命令的系统终端处理器； 将源于语音处理方式选择模块的语音信息生成供车载控制单兀模块执行命令的云服务器； 以及接收并执行云服务器或系统终端处理器传送的命令以对车载系统进行调控的车载控制单元模块。
2.根据权利要求1所述的车载人机语音交互系统，其特征在于:所述语音处理方式选择模块包括: 分别向系统终端处理器和云服务器发送链接请求的链接请求发出端； 分别与网络模块和系统终端处理器连接，用于判定云服务器的信号状况，并将判定结果发送至语音处理方式执行模块的网络信号判断模块； 与网络信号判断模块的输出端连接，并根据网络信号判定模块发出的判定结果选择对应的语音处理方式的语音处理方式执行`模块。
3.根据权利要求1或2所述的车载人机语音交互系统，其特征在于:所述语音采集模块包括若干麦克风。
4.根据权利要求1或2所述的车载人机语音交互系统，其特征在于:所述网络模块内置有无线网络连接器，与云服务器建立无线网络连接。
5.根据权利要求1或2所述的车载人机语音交互系统，其特征在于:所述语音提纯模块包括噪声处理模块和回声处理模块，所述噪声处理模块的输入端与语音采集模块的输出端连接，噪声处理模块的输出端与回声处理模块的输入端连接，回声处理模块的输出端与语音处理方式选择模块的输入端连接。
6.根据权利要求1或2所述的车载人机语音交互系统，其特征在于:所述系统终端处理器包括: 分别与语音解析引擎和语义解析引擎连接，提供语音解析引擎用于比对的语音数据以及语义解析引擎用于比对的语义数据的存储器； 与语音处理方式选择模块的输出端连接，用于将语音处理方式选择模块输入的纯净语音信息与存储器存储的语音数据进行比较，并输出语音数据匹配的文字信息至语义解析引擎的语音解析引擎； 与车载控制单元模块的输入端连接，将语音解析引擎传送的文字信息与存储器存储的语义数据进行比较，并输出语义数据匹配的的控制命令至车载控制单元模块的语义解析引擎。
7.根据权利要求1或2所述的车载人机语音交互系统，其特征在于:所述云服务器包括: 分别与语音解析引擎和语义解析引擎连接，提供语音解析引擎用于比对的语音数据以及语义解析引擎用于比对的语义数据的存储器； 与语音处理方式选择模块的输出端连接，用于将语音处理方式选择模块输入的纯净语音信息与存储器存储的语音数据进行比较，并输出语音数据匹配的文字信息至语义解析引擎的语音解析引擎； 与车载控制单元模块的输入端连接，将语音解析引擎传送的文字信息与存储器存储的语义数据进行比较，并输出语义数据匹配的控制命令至车载控制单元模块的语义解析引擎。
8.根据权利要求6所述的车载人机语音交互系统，其特征在于:所述存储器为flash存储器。
9.根据权利要求7所述的车载人机语音交互系统，其特征在于:所述存储器为flash存储 器。
【文档编号】G10L17/22GK103730119SQ201310699770
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年12月18日 优先权日:2013年12月18日
【发明者】刘志刚, 吴晓峰 申请人:惠州市车仆电子科技有限公司, 江西车仆电子智能科技有限公司