基于obd接口的车载设备的语音控制方法及装置的制造方法

基于obd接口的车载设备的语音控制方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种语音控制方法及装置，尤其涉及一种基于OBD接口的车载设备的语音控制方法及装置。
【背景技术】
[0002]随着汽车产业的发展，汽车类电子产品日益增多，其中最为常见的是基于OBD接口的车载设备，这类设备多用来进行车辆状态监控，能够通过OBD接口的CAN总线采集车辆故障码、总里程数、行驶速度、水箱温度、当前油耗等车辆数据，还可以进行GPS定位，但是传统的OBD设备因为安装位置不利于手动操作及状态显示，所以都是通过连接手机APP来实现用户与设备之间的交互，但是手机APP的操作普遍较为繁琐，在驾驶过程中通过手机APP查询车辆状态很不安全。其次，现有的车载设备中的语音识别系统，因说话人心情、环境等因数引起提取特征参数不准确而影响语音识别效果，使得识别精度较低，影响识别结果。

【发明内容】

[0003]为了解决上述计算问题，本发明提供了一种基于OBD接口的车载设备的语音控制方法及装置，以实现提高语音识别的准确性，且获得一种车辆数据的自动语音采集装置。
[0004]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是:一种基于OBD接口的车载设备的语音控制方法，包括如下步骤:
[0005]A.由用户启动系统，对进入语音训练模式或语音识别模式进行模式选择；
[0006]B1.若选择语音识别模式转入步骤Cl ;
[0007]B2.若选择语音训练模式转入步骤Dl ;
[0008]Cl.等待语音指令，至语音信号被采集，并对该语音信号进行前置处理，该语音指令中包含有要求获取的车辆数据采集量；
[0009]C2.在获取语音指令后进行语音特征匹配，匹配时，判断获取的语音指令是否可以被识别，若获取的语音指令可以被识别，转入步骤C3，若判断无法识别获取的语音指令则转入步骤Cl ；
[0010]C3.由车载设备的处理器通过OBD接口向CAN总线发送该语音指令对应的CAN数据协议，该CAN数据协议具有语音指令中要求获取的车辆数据采集量的CAN数据帧；
[0011]C4.车辆ECU接收到该CAN数据帧，并回复相应的CAN数据帧，该CAN数据帧中具有语音指令中要求获取的数据采集量的采集信息；
[0012]C5.判断车辆数据采集量获取情况，若为已获取相应的车辆数据，播报该数据信息，若为未采集到相应的车辆数据，播报数据获取失败信息；
[0013]Dl.等待语音信号被采集；
[0014]D2.若语音信号已被采集，转入步骤E1，若语音信号未被采集，转入步骤Fl ;
[0015]El.提取语音特征矢量，判断语音特征矢量采集是否成功，若语音特征矢量采集成功，将其存放入语音模板库，重复步骤D1-D2，至语音训练结束，若语音特征矢量采集失败，转入步骤B2 ；
[0016]Fl.启动延时计时继续等待，至延时计时超限，转入步骤A。
[0017]本发明还涉及一种基于OBD接口的车载设备的语音控制装置，包括:
[0018]模式选择模块，由用户启动系统，对进入语音训练模式或语音识别模式进行模式选择；
[0019]语音信号采集与前置处理模块，等待语音指令，至语音信号被采集，并对该语音信号进行前置处理，该语音指令中包含有要求获取的车辆数据采集量；
[0020]特征匹配与识别判定模块，在获取语音指令后进行语音特征匹配，匹配时，判断获取的语音指令是否可以被识别；
[0021]CAN数据协议发送模块，由车载设备的处理器通过OBD接口向CAN总线发送该语音指令对应的CAN数据协议，该CAN数据协议具有语音指令中要求获取的车辆数据采集量的CAN数据帧；
[0022]车辆数据采集量信息获取模块，车辆ECU接收到该CAN数据帧，并回复相应的CAN数据帧，该CAN数据帧中具有语音指令中要求获取的车辆数据采集量的采集信息；
[0023]车辆数据采集量获取情况判断及语音播报模块，判断车辆数据采集量获取情况，若为已获取相应的车辆数据，播报该数据信息，若为未采集到相应的车辆数据，播报数据获取失败?目息；
[0024]语音信号采集模块，等待语音信号被采集；
[0025]语音信号采集判定模块，判断语音信号是否已被采
[0026]语音特征矢量提取与采集情况判定模块，提取语音特征矢量，判断语音特征矢量采集是否成功，若语音特征矢量采集成功，将其存放入语音模板库，至语音训练结束，若语音特征矢量采集失败，继续判断语音信号是否被采集；
[0027]延时模块，启动延时计时继续等待，至延时计时超限，重新进行模式选择。
[0028]有益效果:本发明实现了车辆数据的自动语音采集，且每次开机时都会提示是否进行语音训练，语音训练的目的是对语音模板库进行校准，防止因说话人心情、环境等因素引起提取特征参数不准确而影响语音识别效果，通过不断积累语音参数，保证语音识别的准确性。
【附图说明】
[0029]图1是实施例中基于OBD接口的车载设备的语音控制方法的程序流程图；
[0030]图2是实施例中语音识别原理的框图；
[0031]图3是实施例中的基于OBD接口的车载设备的语音控制装置的硬件的结构框图；
【具体实施方式】
[0032]为了进一步阐释本发明创造，下面结合附图及具体实施例对本发明进一步进行说明。
[0033]实施例1:
[0034]如图1所示，本实施例公开了一种基于OBD接口的车载设备的语音控制方法，包括如下步骤:
[0035]B.由用户启动系统，对进入语音训练模式或语音识别模式进行模式选择；
[0036]B1.若选择语音识别模式转入步骤Cl ；
[0037]B2.若选择语音训练模式转入步骤Dl ;
[0038]Cl.等待语音指令，至语音信号被采集，并对该语音信号进行前置处理，该语音指令中包含有要求获取的车辆数据采集量；
[0039]C2.在获取语音指令后进行语音特征匹配，匹配时，判断获取的语音指令是否可以被识别，若获取的语音指令可以被识别，转入步骤C3，若判断无法识别获取的语音指令则转入步骤Cl ；
[0040]C3.由车载设备的处理器通过OBD接口向CAN总线发送该语音指令对应的CAN数据协议，该CAN数据协议具有语音指令中要求获取的车辆数据采集量的CAN数据帧；CAN协议是指车辆固有的数据通讯协议，具体是指车辆ECU (电子控制单元)之间通讯的CAN数据协议，例如外接设备通过车载设备的OBD接口发送要求采集车辆油耗的CAN数据帧；
[0041]C4.车辆ECU接收到该CAN数据帧，并回复相应的CAN数据帧，该CAN数据帧中具有语音指令中要求获取的数据采集量的采集信息；例如该车辆数据采集量的采集信息为车辆的油耗值。
[0042]C5.判断车辆数据采集量获取情况，若为已获取相应的车辆数据，播报该数据信息，若为未采集到相应的车辆数据，播报数据获取失败信息；
[0043]Dl.等待语音信号被采集；
[0044]D2.若语音信号已被采集，转入步骤E1，若语音信号未被采集，转入步骤Fl ;
[0045]El.提取语音特征矢量，判断语音特征矢量采集是否成功，声学特征的提取和选择是语音识别的一个重要环节，其中最常见的声学特征是由线性预测编码导出的倒频谱参数(LPCC)和梅尔频率倒谱参数(MFCC)，本实施例将基于线性预测技术提取的LPC倒谱系数即LPCC作为语音特征矢量，要判断语音特征矢量是否采集成功可以通过判断LPC倒谱系数是否不等于零判断即可。
[0046]若语音特征矢量采集成功，将其存放入语音模板库，重复步骤D1-D2，至语音训练结束，若语音特征矢量采集失败，转入步骤B2 ；
[0047]Fl.启动延时计时继续等待，至延时计时超限，转入步骤A。
[0048]具体的，所述语音指令中包含的要求获取的车辆数据采集量，包括车辆故障码、总里程数、行驶速度、水箱温度及当前油耗中的一种或多种。对语音信号进行前置处理的方法是:将采集到的语音信号经A/D转换，由模拟信号变成数字信号，并滤除语音信号中的噪声。
[0049]使用本方法，其中涉及的硬件结构主要有，OB D接口、CAN总线、CAN总线收发器、中央处理器、语音模块、MIC和喇叭，如图2-3所示，语音模块通过MIC采集声音信号，将声音信号先经过前置处理，前置处理的目的是将采集到的声音信号经过A/D转换，由模拟信号变成数字信号并滤除语音信号中不需要的频段，保证语音的有效性。在语音模块对用户的语音进行识别之前，先进行语音训练，即多次语音采集，将提取的语音特征标准矢量进行概率统计，提取说话人的最佳语音特征标准矢量，防止因说话人心情、环境等因数引起提取特征参数不准确而影响语音识别效果，提取到的最佳语音特征标准矢量作为模板存放入语音模板库；语音训练结束以后，可以进行正式的语音指令识别，提取到的语音特征矢量与语音模板库进行特征匹配，然后将识别的结果传送给设备处理器，中央处理器再把车辆当前状态传输给语音模块进行语音播放。
[0050]本实施例还公开了一种基于OBD接口的车载设备的语音控制装置，包括:
[0051]模式选择模块，由用户启动系统，对进入语音训练模式或语音识别模式进行模式选择；
[0052]语音信号采集与前置处理模块，等待语音指令，至语音信号被采集，并对该语音信号进行前置处理，该语音指令中包含有要求获取的车辆数据采集量；
[0053]特征匹配与识别判定模块，在获取语音指令后进行语音特征匹配，匹配时，判断获取的语音指令是否可以被识别；
[0054]CAN数据协议发送模块，由车载设备的处理器通过OBD接口向CAN总线发送该语音指令对应的CAN数据协议，该CAN数据协议具有语音指令中要求获取的车辆数据采集量的CAN数据帧；
[0055]车辆数据采集量信息获取模块，车辆ECU接收到该CAN数据帧，并回复相应的CAN数据帧，该CAN数据帧中具有语音指令中要求获取的车辆数据采集量的采集信息；
[0056]车辆数据采集量获取情况判断及语音播报模块，判断车辆数据采集量获取情况，若为已获取相应的车辆数据，播报该数据信息，若为未采集到相应的车辆数据，播报数据获取失败?目息；
[0057]语音信号采集模块，等待语音信号被采集；
[0058]语音信号采集判定模块，判断语音信号是否已被采
[0059]语音特征矢量提取与采集情况判定模块，提取语音特征矢量，判断语音特征矢量采集是否成功，若语音特征矢量采集成功，将其存放入语音模板库，至语音训练结束，若语音特征矢量采集失败，继续判断语音信号是否被采集；
[0060]延时模块，启动延时计时继续等待，至延时计时超限，重新进行模式选择。
[0061]具体的，语音信号采集与前置处理模块中的语音指令中包含的要求获取的车辆数据采集量，包括车辆故障码、总里程数、行驶速度、水箱温度及当前油耗中的一种或多种。语音信号采集与前置处理模块对语音信号进行前置处理的方法是:将采集到的语音信号经A/D转换，由模拟信号变成数字信号，并滤除语音信号中的噪声。
[0062]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于OBD接口的车载设备的语音控制方法，其特征在于，包括如下步骤: A.由用户启动系统，对进入语音训练模式或语音识别模式进行模式选择； B1.若选择语音识别模式转入步骤Cl ； B2.若选择语音训练模式转入步骤Dl ； Cl.等待语音指令，至语音信号被采集，并对该语音信号进行前置处理，该语音指令中包含有要求获取的车辆数据采集量； C2.在获取语音指令后进行语音特征匹配，匹配时，判断获取的语音指令是否可以被识另IJ，若获取的语音指令可以被识别，转入步骤C3，若判断无法识别获取的语音指令则转入步骤Cl ； C3.由车载设备的处理器通过OBD接口向CAN总线发送该语音指令对应的CAN数据协议，该CAN数据协议具有语音指令中要求获取的车辆数据采集量的CAN数据帧； C4.车辆ECU接收到该CAN数据帧，并回复相应的CAN数据帧，该CAN数据帧中具有语音指令中要求获取的数据采集量的采集信息； C5.判断车辆数据采集量获取情况，若为已获取相应的车辆数据，播报该数据信息，若为未采集到相应的车辆数据，播报数据获取失败信息； Dl.等待语音信号被采集； D2.若语音信号已被采集，转入步骤E1，若语音信号未被采集，转入步骤Fl ； El.提取语音特征矢量，判断语音特征矢量采集是否成功，若语音特征矢量采集成功，将其存放入语音模板库，重复步骤D1-D2，至语音训练结束，若语音特征矢量采集失败，转入步骤B2 ； Fl.启动延时计时继续等待，至延时计时超限，转入步骤A。2.如权利要求1所述的基于OBD接口的车载设备的语音控制方法，其特征在于，所述语音指令中包含的要求获取的车辆数据采集量，包括车辆故障码、总里程数、行驶速度、水箱温度及当前油耗中的一种或多种。3.如权利要求1所述的基于OBD接口的车载设备的语音控制方法，其特征在于，对语音信号进行前置处理的方法是:将采集到的语音信号经A/D转换，由模拟信号变成数字信号，并滤除语音信号中的噪声。4.如权利要求1所述的基于OBD接口的车载设备的语音控制方法，其特征在于，将基于线性预测技术提取的LPC倒谱系数作为语音特征矢量，通过判断LPC倒谱系数是否不等于零而判定语音特征矢量采集成功。5.一种基于OBD接口的车载设备的语音控制装置，其特征在于，包括: 模式选择模块，由用户启动系统，对进入语音训练模式或语音识别模式进行模式选择； 语音信号采集与前置处理模块，等待语音指令，至语音信号被采集，并对该语音信号进行前置处理，该语音指令中包含有要求获取的车辆数据采集量； 特征匹配与识别判定模块，在获取语音指令后进行语音特征匹配，匹配时，判断获取的语音指令是否可以被识别； CAN数据协议发送模块，由车载设备的处理器通过OBD接口向CAN总线发送该语音指令对应的CAN数据协议，该CAN数据协议具有语音指令中要求获取的车辆数据采集量的CAN数据帧； 车辆数据采集量信息获取模块，车辆ECU接收到该CAN数据帧，并回复相应的CAN数据帧，该CAN数据帧中具有语音指令中要求获取的车辆数据采集量的采集信息； 车辆数据采集量获取情况判断及语音播报模块，判断车辆数据采集量获取情况，若为已获取相应的车辆数据，播报该数据信息，若为未采集到相应的车辆数据，播报数据获取失败信息； 语音信号采集模块，等待语音信号被采集； 语音信号采集判定模块，判断语音信号是否已被采 语音特征矢量提取与采集情况判定模块，提取语音特征矢量，判断语音特征矢量采集是否成功，若语音特征矢量采集成功，将其存放入语音模板库，至语音训练结束，若语音特征矢量采集失败，继续判断语音信号是否被采集； 延时模块，启动延时计时继续等待，至延时计时超限，重新进行模式选择。6.如权利要求5所述的基于OBD接口的车载设备的语音控制装置，其特征在于，语音信号采集与前置处理模块中的语音指令中包含的要求获取的车辆数据采集量，包括车辆故障码、总里程数、行驶速度、水箱温度及当前油耗中的一种或多种。7.如权利要求5所述的基于OBD接口的车载设备的语音控制装置，其特征在于，语音信号采集与前置处理模块对语音信号进行前置处理的方法是:将采集到的语音信号经A/D转换，由模拟信号变成数字信号，并滤除语音信号中噪声。
【专利摘要】一种基于OBD接口的车载设备的语音控制方法，属于车载声音识别与控制领域，解决的技术问题是车载设备声音识别精度低且无法通过语音进行数据采集的问题，技术要点是：由用户启动系统，对进入语音训练模式或语音识别模式进行模式选择；等待语音指令，至语音信号被采集；语音特征匹配；由车载设备的处理器通过OBD接口向CAN总线发送该语音指令对应的CAN数据协议；车辆ECU接收到该CAN数据帧；本发明实现了车辆数据的自动语音采集，且每次开机时都会提示是否进行语音训练，保证语音识别的准确性。
【IPC分类】G10L15/06, G10L15/22, G10L15/02
【公开号】CN104882142
【申请号】CN201510220731
【发明人】田雨农, 蔺强, 李宝
【申请人】大连楼兰科技股份有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年4月30日