本发明实施例涉及车载支架领域，特别涉及一种智能车载支架。
背景技术：
手机、平板电脑等智能设备，因其尺寸适中、携带方便、便于观看音视频等，已经得到广大用户的喜爱，然而，当长时间手拿平板电脑观看音视频或上网等时，会使得手部关节酸痛，因此，用以固定智能设备的支架也是越来越受欢迎。其中，车载支架让开车使用者获得更好的用户体验，在驾驶环境下，使用手机作为导航工具也是日益成为人们日常生活中已经熟知的外出驾驶方式。而在车载状态下智能手机如何可以更为安全、便捷的使用更是成为迫切需要解决的问题，现有技术中为了避免用户在开车时还要用手操作车载终端，通常采用语音控制车载终端执行相应的操作，在一定程度上为提高了安全性和便捷性。
然而，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：由于车载终端上原本的语音采集器数量有限，所以采用车载终端在进行语义识别时受到数据量和清晰度的限制，识别效果有限，用户体验较差。
技术实现要素：
本发明实施方式的目的在于提供一种智能车载支架，为移动终端拓展音频采集来源，增加采集到的数据量，从而使得移动终端在进行语义识别时不会受到数据量和清晰度的限制，识别效果大大提高，增强了用户的使用体验。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种智能车载支架，包括：用于架设移动终端的支架本体，还包括：语音处理模组、n个语音采集器和通用串行总线usb接口，n为大于或等于2的自然数；usb接口用于连接至移动终端；语音处理模组，用于接收来自语音采集器的所述语音信号；还用于识别所接收到的语音信号中是否包括预定的唤醒词；还用于从语音信号识别出预定的唤醒词时，通过usb接口的id接脚向移动终端发送唤醒信号，供移动终端退出休眠模式；各语音采集器将采集到的语音信号发送给语音处理模组，语音处理模组将接收到的各语音信号通过usb接口发送至移动终端。
本发明实施方式相对于现有技术而言，智能车载支架让开车使用者获得了更好的用户体验，在驾驶环境下使用本实施方式的智能车载支架架设移动终端更为安全、便捷，对语音信号的识别效果更好，有利于满足用户的实际需求。智能车载支架包括：语音处理模组和n个语音采集器，n为大于或等于2的自然数，usb接口用于连接至移动终端，n个语音采集器为移动终端拓展音频采集来源，增加采集到的数据量。各语音采集器将采集的语音信号发送给语音处理模组，语音处理模组将接收到的各语音信号通过usb接口发送至移动终端，利用usb接口连接支架和移动终端，实现方便地为移动终端增设语音采集器，使得语音采集器采集的语音信号通过usb接口传送到移动终端，便于移动终端对接收到语音信号进行分析。通过语音处理模组接收语音信号，使得移动终端无需一直处于工作状态。由于移动终端实时处于工作时整体功耗会增大，因此，由语音处理模组监测接收到的语音信号，而移动终端通常处于休眠状态，使得移动终端的整体功耗大大降低。语音处理模组识别所接收到的语音信号中是否包括预定的唤醒词，避免了现有技术中移动终端对语音信号进行识别而造成的增大移动终端的处理负担。从语音信号识别出预定的唤醒词时，通过usb接口的id接脚向移动终端发送唤醒信号，供移动终端退出休眠模式，利用id接脚进行唤醒信号的传输，合理布局usb接口的接脚，充分利用现有usb接口中的五个接脚，实现唤醒所连接的移动终端的功能，保证了发送唤醒信号的有效性和及时性，使得处于休眠状态的移动终端在接收到唤醒信号后可以被唤醒，在降低功耗的同时也不会影响移动终端的正常工作，提高了用户的使用体验。
另外，语音采集器为模拟语音采集器，语音处理模组中包括模数转换adc采样器；或者，语音采集器为数字语音采集器，语音处理模组中包括串行音频通信i2s接口。语音采集器既可以为模拟语音采集器也可以为数字语音采集器，使得语音采集器的实现更加多样化。
另外，语音处理模组利用数字信号处理dsp实现，dsp是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器，可实时快速地实现各种数字信号处理算法，因此，语音处理模组利用dsp实现有利于对语音信号实时快速的处理。
另外，dsp的通用输入输出gpio接脚连接usb接口的id接脚。合理布局usb接口的接脚，充分利用现有usb接口中的五个接脚，利用id接脚与dsp的gpio接脚连接，方便了语音处理模组与移动终端之间建立连接，有利于将语音信号传送至移动终端。
另外，语音采集器设置在支架本体的顶角上，设置在顶角使得语音采集器不易受到其他物体的遮挡，与空气的接触面更大，更有利于对语音信号的采集。
另外，usb接口为usb2.0标准、usb3.0标准或usb3.1标准。usb接口提供多种可供选择的标准形式，极大的方便了用户的使用。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是根据本发明第一实施方式的智能车载支架的结构示意图；
图2是根据本发明第二实施方式的智能车载支架的结构示意图；
图3是根据本发明第三实施方式的智能车载支架中的语音处理模组的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
本发明的第一实施方式涉及一种智能车载支架。本实施方式的核心在于包括：用于架设移动终端的支架本体，还包括：语音处理模组、n个语音采集器和通用串行总线usb接口，n为大于或等于2的自然数；usb接口用于连接至移动终端；语音处理模组，用于接收来自语音采集器的所述语音信号；还用于识别所接收到的语音信号中是否包括预定的唤醒词；还用于从语音信号识别出预定的唤醒词时，通过usb接口的id接脚向移动终端发送唤醒信号，供移动终端退出休眠模式；各语音采集器将采集到的语音信号发送给语音处理模组，语音处理模组将接收到的各语音信号通过usb接口发送至移动终端，为移动终端拓展音频采集来源，增加采集到的数据量，从而使得移动终端在进行语义识别时不会受到数据量和清晰度的限制，识别效果大大提高，增强了用户的使用体验。下面对本实施方式的智能车载支架的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须。
本实施方式中的智能车载支架如图1所示，具体包括：支架本体101、n个语音采集器102、语音处理模组103、usb接口104，其中，语音处理模组103具体包括：接收单元105唤醒词识别单元106和唤醒单元107。
具体地说，支架本体101可用于架设市面上所有款式的平板电脑、mp4、智能手机、gps定位导航设备等智能设备，可以采用超大强力吸盘，稳定吸牢在挡风玻璃上，也可安装于空调出风口及汽车前台。
usb接口104可以为usb2.0标准、智能车载支架还包括：n个语音采集器102，n为大于或等于2的自然数，n个语音采集器102与语音处理模组103连接，n个语音采集器102设置在支架本体101内，可以分散设置，也可以集中设置，较佳的，n个语音采集器可以设置在支架本体101的顶角上，比如说，在顶角上设置的语音采集器的数量可以为四个、六个或八个，或者根据实际需要选择需要设置的语音采集器的数量。在顶角上的语音采集器不易受到其他物体的遮挡，与空气的接触面更大，更有利于对语音信号的采集。n个语音采集器102在采集到语音信号时，将采集到的语音信号发送给语音处理模组103。
本实施方式中语音处理模组103中可以分别设置接收单元105，唤醒词识别单元106和唤醒单元107。接收单元105用于接收n个语音采集器102发送的语音信号，如果语音采集器为模拟语音采集器，即采集到的语音信号直接为模拟信号，那么语音处理模组中包括的接收单元105可以为模数转换adc采样器，模拟语音采集器将模拟信号发送给模数转换adc采样器，模数转换adc采样器将模拟信号转换为数字信号。如果语音采集器为数字语音采集器，即采集的语音信号直接为数字信号，那么接收单元105可以为串行音频通信i2s接口，直接接收数字语音采集器发送的数字信号。i2s(inter-icsound)是针对数字音频设备之间的音频数据传输而制定的一种总线标准，采用了独立的导线传输时钟与数据信号的设计，通过将数据和时钟信号分离，避免了因时差诱发的失真，为用户节省了购买抵抗音频抖动的专业设备的费用。在实际应用中，语音采集器可以为麦克风，麦克风可以包括接收模拟麦克风和数字麦克风。
识别单元106用于识别所接收到的语音信号中是否包括预定的唤醒词。预定的唤醒词可以由用户输入，而且用户预定的唤醒词可以为一个也可以为多个，比如说，预定的唤醒词可以为简单的词组、数字、字母，或其任意组合，用户可以根据自己的实际需求或个人喜好进行设置，比如说唤醒词可以为“打电话”、“打开地图”、“播放音乐”等词，本实施方式对此不做具体限定。唤醒词识别单元106在识别时，可以选择其中一个语音采集器发送的语音信号进行识别。
唤醒单元107，在唤醒词识别单元106从语音信号识别出预定的唤醒词时，通过usb接口104的id接脚向移动终端发送唤醒信号，供移动终端退出休眠模式。usb接口104有5个接口，分别为输出直流电源的正极，比如图中的+5v；输出直流电源的负极，比如图中的gnd；d+端、d-端，用于传输数据；id端，id线用于识别不同的电缆端点，检测id接脚的状态高低，从而判断是主机或从机，允许设备既可以作为主机，也可作为外设操作，可实现没有主机时设备与设备之间的数据传输，拓展了usb技术的应用范围，移动终端既可以做外设，又可以做主机来传送数据。通过usb接口104的id接脚向移动终端发送唤醒信号，供移动终端退出休眠模式一般处于休眠状态，即可以在接收到唤醒单元107发送的唤醒信号后，退出休眠状态，执行相应的程序，开始正常的工作。本实施方式中的语音处理模组103可以利用单片机实现。
如果唤醒了移动终端，那么语音处理模组103可以通过i2s接口连接至移动终端，向移动终端传输从语音采集器102接收到的语音信号。移动终端与语音处理模组103之间通过i2c传输控制信号，通过i2s传输语音信号。各语音采集器将采集到的语音信号发送给语音处理模组，语音处理模组将接收到的各语音信号通过ususb3.0标准或usb3.1标准。在usb2.0标准下，传输速率达到了480mbps，折算为mb为60mb/s，足以满足大多数外设的速率要求。usb3.0的传输速率接近于usb2.0的10倍，可广泛用于pc外围设备和消费电子产品。usb3.1标准能够极大提升设备的充电速度，支持高达10gbps的传输速率，极大提升数据的传输速度，支持显示输出，提供数据传输、外设连接、显示输出等一体化的连接方案。本实施方式中的usb接口模块提供多种可供选择的标准形式，极大的方便了用户的使用。usb接口104可以是插孔，用单独的usb线连接移动终端，也可以是直接带有usb插头的线。
移动终端可以利用语音助手进行语义识别，移动终端以手机为例，手机还可以将语音信号发送至服务器，通过服务器识别出用户指令，与服务器进行交互，识别，使单纯的手机具有远场识别功能。智能车载支架中的微处理器无需一直处于工作状态，降低了智能车载支架的功耗，同时也可以及时唤醒处于休眠状态的微移动终端，进一步满足用户的需求。
下面对本实施方式的应用场景进行举例说明，比如说，用户在开车的过程中，处于智能车载支架上的移动终端可能处于灭屏或是锁屏状态，想唤醒移动终端进行导航时，可以发出语音信号，即说出预定的唤醒词，支架本体内设置的语音采集器采集到用户发出的语音信号，并发送给语音处理模组，语音处理模组在识别出预定的唤醒词后，向移动终端发送唤醒信号，唤醒移动终端开始工作，移动终端接收由语音处理模组通过usb接口发送的语音信号，移动终端可以利用语音助手进行语义识别。比如说，在实际应用中，移动终端可以为手机，手机在接收到单片机发送的语音信号后，可以采用手机内的具有语义识别功能的软件对语音信号进行语义识别，手机端运行语音助手app，通过采集麦克阵列(n个语音采集器)的语音信号，再与服务器进行交互，识别，使单纯的手机具有远场识别功能，进行语义识别后可以得到语音信号所对应的控制指令，从而执行控制指令。
与现有技术相比，本发明实施方式智能车载支架让开车使用者获得了更好的用户体验，在驾驶环境下使用本实施方式的智能车载支架架设移动终端更为安全、便捷，对语音信号的识别效果更好，有利于满足用户的实际需求。智能车载支架包括：语音处理模组和n个语音采集器，n为大于或等于2的自然数，usb接口用于连接至移动终端，n个语音采集器为移动终端拓展音频采集来源，增加采集到的数据量。各语音采集器将采集的语音信号发送给语音处理模组，语音处理模组将接收到的各语音信号通过usb接口发送至移动终端，利用usb接口连接支架和移动终端，实现方便地为移动终端增设语音采集器，使得语音采集器采集的语音信号通过usb接口传送到移动终端，便于移动终端对接收到语音信号进行分析。通过语音处理模组接收语音信号，使得移动终端无需一直处于工作状态。由于移动终端实时处于工作时整体功耗会增大，因此，由语音处理模组监测接收到的语音信号，而移动终端通常处于休眠状态，使得移动终端的整体功耗大大降低。语音处理模组识别所接收到的语音信号中是否包括预定的唤醒词，避免了现有技术中移动终端对语音信号进行识别而造成的增大移动终端的处理负担。从语音信号识别出预定的唤醒词时，通过usb接口的id接脚向移动终端发送唤醒信号，供移动终端退出休眠模式，利用id接脚进行唤醒信号的传输，合理布局usb接口的接脚，充分利用现有usb接口中的五个接脚，实现唤醒所连接的移动终端的功能，保证了发送唤醒信号的有效性和及时性，使得处于休眠状态的移动终端在接收到唤醒信号后可以被唤醒，在降低功耗的同时也不会影响移动终端的正常工作，提高了用户的使用体验。
本发明的第二实施方式涉及一种智能车载支架。第二实施方式是第一实施方式的进一步改进，主要改进之处在于：在本发明第二实施方式中，语音处理模组利用数字信号处理dsp实现，dsp是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器，可实时快速地实现各种数字信号处理算法，因此，语音处理模组利用dsp实现有利于对语音信号实时快速的处理。
本实施方式中的智能车载支架如图2所示，具体包括：支架本体101、n个语音采集器102、语音处理模组103、usb接口104，其中，语音处理模组103具体包括：接收单元105唤醒词识别单元106和唤醒单元107。
具体地说，语音处理模组103利用数字信号处理dsp实现，dsp是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器，可实时快速地实现各种数字信号处理算法，本实施方式中dsp将待识别的语音信号的特征参数即时地提取出来，与已知的语音样本进行匹配，从而判定出待识别语音信号是否包括预定的唤醒词。dsp的通用输入输出gpio接脚连接usb接口的id接脚，dsp对语音信号进行分析处理，识别出预定的唤醒词时，通过usb接口的id接脚向移动终端发送唤醒信号，唤醒信号可以为中断信号、gpio口的电信号、方波信号等。在实际应用中，dsp还可以自带usb模块，dsp的gpio接脚作为usb接口的id接脚，dsp直接通过gpio接脚向移动终端发送唤醒信号。
与现有技术相比，本发明实施方式，语音处理模组利用数字信号处理dsp实现，dsp是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器，可实时快速地实现各种数字信号处理算法，因此，语音处理模组利用dsp实现有利于对语音信号实时快速的处理。dsp中可以自带usb模块，dsp的gpio接脚作为usb接口的id接脚，dsp中也可以不自带usb模块，dsp的通用输入输出gpio接脚连接usb接口的id接脚，两种情况下均可实现通过id接脚进行数据传输，方便了语音处理模组与移动终端之间建立连接，同时为用户提供了可供选择的不同方案，可以根据实际需要选择，方便用户的使用。
本发明的第三实施方式涉及一种智能车载支架。第三实施方式是第一实施方式的进一步改进，主要改进之处在于：在本发明第三实施方式中，语音处理模组还用于预存预定的唤醒词的标准特征参数，使得可以对语音信号的特征参数进行比对，有利于准确的识别出接收的语音信号中是否包括预定的唤醒词。
本实施方式的车载支架中的语音处理模组如图3所示，具体包括：接收单元105、唤醒词识别单元106、唤醒单元107、和存储单元301。存储单元301中预存预定的唤醒词的标准特征参数；唤醒词识别单元106分析所接收到的语音信号，提取语音信号中的第一特征参数，识别所提取的第一特征参数中是否包括标准特征参数。
具体地说，预定的唤醒词可以对应标准特征参数，语音处理模组103中还可以设置存储单元301，用于预存预定的唤醒词的标准特征参数，标准特征参数可以为标准特征向量。由于接收的语音信号中通常含有背景噪声、人的情绪等不具辨识性的成分，因此，唤醒词识别单元106可以分析所接收到的语音信号，把语音信号中具有辨识性的成分提取出来。对于接收到的语音信号，在语音信号的特征参数的提取上，梅尔频率倒谱系数(melfrequencycepstrumcoefficient,mfcc)考虑到了人类的听觉特征，如果在识别语音信号中的关键字时能模拟人类听觉感知处理特点，就有可能提高语音的识别率，因此，语音信号中提取的特征参数可以为与梅尔频率倒谱系数相关的特征向量。提取特征参数的过程可以为：先对语音信号进行预加重、分帧和加窗；每一个短时分析窗，通过快速傅氏变换得到对应的频谱；将得到的频谱通过mel滤波器组得到mel频谱；在mel频谱上面进行倒谱分析，获得一系列的倒谱向量，每个向量就是每帧的mfcc特征向量。唤醒词识别单元202在提取的特征参数可能不只有特征向量，还可能包括语音信号的频率、幅度等参数，唤醒词识别单元202可以根据提取的特征参数判断特征参数中是否包括预存的唤醒词对应的标准特征向量。
值得一提的是，本实施方式中，预定的唤醒词可以由用户从特定的词库中选取。比如说，特定的词库的范围可以为数字0到9或是字母a到z，或者是数字和字母的组合，用户预定的唤醒词需要在特定的词库中选取，即本实施方式为用户选定唤醒词划定了一个特定的范围，在实际应用中，特定的词库不以数字和字母为限，任何特定的词库均在本实施方式保护范围之内。
与现有技术相比，本实施方式中的语音处理模组还用于预存预定的唤醒词的标准特征参数，通过对语音信号的特征参数进行比对，有利于准确的识别出接收的语音信号中是否包括预定的唤醒词。同时，本实施方式为用户选定唤醒词划定了一个特定的范围，使得唤醒词识别单元在识别的过程中只对特定的词库内进行识别，降低了识别过程中所用算法的复杂度，加快了识别的速度。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。