基于身份识别与语音识别的汽车后备箱开闭控制系统与方法与流程

本发明涉及汽车后备箱控制技术领域，具体涉及一种基于身份识别与语音识别的汽车后备箱开闭控制系统和汽车后备箱开闭控制方法。

背景技术：

现在汽车后备箱智能开启系统已经越来越普遍地使用在广大消费者的爱车中，目前主要的实现方式有钥匙距离定位、雷达距离探测、多雷达捕捉人体动态探测、多电容捕捉人体动态探测、红外线捕捉人体动态探测、后备箱底部脚踢传感器探测等方式，但这些方式都存在着不同程度上的使用缺陷，如有的方式对使用者动向的智能判断还不够精确、有的成本较高、有的不够方便，例如当锁车后从后备箱附近走时，以上几种方法中有的会在这时开启后备箱，当拿的东西很多时使用脚踢传感器并不方便，等等，这些使用中的缺陷来源于现有技术中后备箱的定位、雷达、探测开启技术存在着一定的智能化缺陷，现有技术中尚未出现基于语音控制的高智能化后备箱开闭控制方案。

技术实现要素：

本发明基于上述现有技术问题，创新的提出一种基于身份识别与语音识别的汽车后备箱开闭控制系统与方法，创新的引入高智能化判定水平的语音识别装置，同时基于无钥匙系统的身份识别结合语音识别装置进行汽车后备箱的智能化开启与关闭控制，本发明所述汽车后备箱开闭控制系统同时集无钥匙系统、射频通信、身份识别、语音识别、CAN网络通信和车身控制系统功能，不但完善了无钥匙系统后备箱开启/关闭控制策略，而且更加方便了后备箱的开闭操作，使得顾客可以在不动用手、脚的情况下完全按照自己的意愿开启/关闭后备箱，大大方便了无钥匙系统汽车后备箱的使用，同时经过无钥匙系统的多重身份识别保证了后备箱开启/关闭操作的安全性，具有广阔的推广应用前景。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下：

一种基于身份识别与语音识别的汽车后备箱开闭控制系统，包括：无钥匙系统、语音接收及识别装置、后备箱开闭控制模块，所述无钥匙系统、语音接收及识别装置和后备箱开闭控制模块相互连接，所述无钥匙系统用于实现身份识别，并在首次身份识别合格后向所述语音接收及识别装置发出开启控制信号，所述语音接收及识别装置开启后接收并识别用于后备箱开启操作或后备箱关闭操作的语音信息，并在语音信息识别成功后向所述无钥匙系统发出与成功识别的语音信息相对应的后备箱允许开启信号或后备箱允许关闭信号，所述无钥匙系统接收到语音接收及识别装置发送的后备箱允许开启信号或后备箱允许关闭信号后再次进行身份识别，并在再次身份识别合格后向所述后备箱开闭控制模块发出对应的后备箱开启控制信号或后备箱关闭控制信号，同时向所述语音接收及识别装置发出关闭控制信号。

进一步的根据本发明所述的汽车后备箱开闭控制系统，其中所述无钥匙系统在车速为零的条件下进行身份识别，所述语音接收及识别装置在车速为零的条件下进行开启、并在车速为零的条件下进行语音信息识别；所述无钥匙系统、语音接收及识别装置和后备箱开闭控制模块通过CAN网络相互连接。

进一步的根据本发明所述的汽车后备箱开闭控制系统，其中还包括有车速感测模块，所述车速感测模块连接于所述CAN网络，当所述无钥匙系统通过CAN网络获知车速不为零时停止执行身份识别，当所述语音接收及识别装置通过CAN网络获知车速不为零时自动关闭。

进一步的根据本发明所述的汽车后备箱开闭控制系统，其中所述语音接收及识别装置中预设有语音识别判定时间段，所述语音接收及识别装置开启后在所述语音识别判定时间段内进行后备箱开启操作或后备箱关闭操作的语音信息识别，超过所述语音识别判定时间段后所述语音接收及识别装置自动关闭。

进一步的根据本发明所述的汽车后备箱开闭控制系统，其中所述无钥匙系统包括智能钥匙、辐射天线和无钥匙身份识别处理模块，所述无钥匙身份识别处理模块和辐射天线连接，所述无钥匙身份识别处理模块连接于CAN网络，所述智能钥匙由用户携带，所述无钥匙系统的身份识别过程为：所述无钥匙身份识别处理模块控制辐射天线发送钥匙搜寻信号，当智能钥匙处于辐射天线的搜寻范围内时，所述智能钥匙向无钥匙身份识别处理模块发送身份识别信号，所述无钥匙身份识别处理模块接收到智能钥匙发送的身份识别信号后进行身份识别处理，若智能钥匙发送的身份识别信号与无钥匙身份识别处理模块中预设的身份识别信号相匹配则判定身份识别合格，否则判定身份识别不合格。

进一步的根据本发明所述的汽车后备箱开闭控制系统，其中所述语音接收及识别装置包括语音接收模块、操作设置模块和语音识别处理模块，所述语音接收模块和操作设置模块均连接于所述语音识别处理模块，所述语音识别处理模块连接于CAN网络；所述语音识别处理模块中预设有标准开启语音信息和标准关闭语音信息，当语音接收模块接收到的用于后备箱开启操作的语音信息与语音识别处理模块中的标准开启语音信息相匹配时，所述语音识别处理模块判定开启语音信息识别成功并通过CAN网络向所述无钥匙系统发出后备箱允许开启信号，当语音接收模块接收到的用于后备箱关闭操作的语音信息与语音识别处理模块中的标准关闭语音信息相匹配时，所述语音识别处理模块判定关闭语音信息识别成功并通过CAN网络向所述无钥匙系统发出后备箱允许关闭信号。

进一步的根据本发明所述的汽车后备箱开闭控制系统，其中所述语音接收及识别装置与车载音响娱乐系统集成在一起设置，具体的所述操作设置模块集成在车载音响娱乐系统的操作面板中，所述语音识别处理模块集成在车载音响娱乐系统的控制模块中，所述语音接收模块单独设置于后备箱附近或者集成在车载音响娱乐系统的音响单元中；通过车载音响娱乐系统的操作面板设置语音识别处理模块中的标准开启语音信息和标准关闭语音信息。

进一步的根据本发明所述的汽车后备箱开闭控制系统，其中所述后备箱开闭控制模块直接连接于所述无钥匙系统；或者所述后备箱开闭控制模块连接于CAN网络，并通过CAN网络连接于所述无钥匙系统；或者所述后备箱开闭控制模块连接于车身控制器，所述车身控制器通过CAN网络连接于所述无钥匙系统。

一种基于本发明所述汽车后备箱开闭控制系统进行的汽车后备箱开闭控制方法，包括以下步骤：

步骤一、所述无钥匙系统在车速为零的条件下进行身份识别，并在身份识别合格后向所述语音接收及识别装置发出开启控制信号；

步骤二、所述语音接收及识别装置开启后，在预定时间段内接收并识别用于后备箱开启操作或后备箱关闭操作的语音信息，并在语音信息识别成功后向所述无钥匙系统发出与成功识别的语音信息相对应的后备箱允许开启信号或后备箱允许关闭信号；

步骤三、所述无钥匙系统接收到语音接收及识别装置发送的后备箱允许开启信号或后备箱允许关闭信号后再次进行身份识别，并在再次身份识别合格后向所述后备箱开闭控制模块发出对应的后备箱开启控制信号或后备箱关闭控制信号，同时向所述语音接收及识别装置发出关闭控制信号。

进一步的根据本发明所述的汽车后备箱开闭控制方法，其中所述步骤一至步骤三中实时检测车速信息，当车速不为零时，关闭语音接收及识别装置并停止整个汽车后备箱开闭控制过程。

通过本发明的技术方案至少能够达到以下技术效果：

1）、本发明首创了一种全新控制策略的汽车后备箱开闭控制方案，首次在无钥匙汽车系统中创新的引入高智能化判定水平的语音识别装置，实现了语音智能化的后备箱开闭控制，完善了无钥匙系统后备箱开启/关闭控制策略；

2）、本发明所述汽车后备箱开闭控制方案基于语音输入即可实现汽车后备箱的开启与关闭控制，大大方便了无钥匙系统汽车后备箱的使用，使得顾客可以在不动用手、脚的情况下完全按照自己的意愿开启/关闭后备箱；

3）、本发明所述汽车后备箱开闭控制方案同时结合语音识别与无钥匙系统的身份识别，经过无钥匙系统的多重身份识别保证了后备箱开启/关闭操作的安全性，具有广阔的推广应用前景。

附图说明

附图1为本发明所述汽车后备箱开闭控制系统的优选结构框图；

附图2为基于本发明所述汽车后备箱开闭控制系统进行的汽车后备箱开启控制流程图；

附图3为基于本发明所述汽车后备箱开闭控制系统进行的汽车后备箱关闭控制流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的技术方案进行详细的描述，以使本领域技术人员能够更加清楚的理解本发明，但并不因此限制本发明的保护范围。

本发明所述的基于身份识别与语音识别的汽车后备箱开闭控制系统，包括无钥匙系统、语音接收及识别装置以及后备箱开闭控制模块，优选的还包括有车速感测模块。具体连接结构如附图1所示，所述的无钥匙系统、语音接收及识别装置、后备箱开闭控制模块和车速感测模块相互连接在一起，可以通过单独的控制线路连接，亦可如附图1所示优选实施方式中的各系统模块通过CAN网络进行连接，所述的CAN网络即为车载控制总线（即车载CAN总线网络）。所述的无钥匙系统用于车辆无钥匙启动以及身份识别，所述的语音接收及识别装置用于接收并识别用于后备箱开启和关闭的语音信息，所述后备箱开闭控制模块根据控制信号控制汽车后备箱的开启与关闭。工作时，首先提供所述无钥匙系统进行身份识别，认证通过后所述无钥匙系统向所述语音接收及识别装置发出激活信号，控制语音接收及识别装置开启，语音接收及识别装置开启后接收并识别用于后备箱开启或关闭的语音信息，语音识别成功后再次通过所述无钥匙系统进行身份识别，再次认证合格后所述无钥匙系统向所述后备箱开闭控制模块发出控制汽车后备箱开启或关闭的信号，由后备箱开闭控制模块控制汽车后备箱按照语音意思进行开启或关闭操作，实现汽车后备箱的语音智能化开闭控制。在整个控制过程中为保证防盗安全，在进行语音识别以及控制后备箱开闭的过程中，多次进行身份识别，若中间出现身份识别不合格的情况，则控制及时关闭语音接收及识别装置，同时为保证后备箱开闭操作的安全，在进行语音识别以及控制后备箱开闭的过程中，多次检测车辆的车速，若车辆处于运行状态则控制及时关闭语音接收及识别装置，进而终止对后备箱的语音操作，保证操作安全。

下面具体描述所述基于身份识别与语音识别的汽车后备箱开闭控制系统的整体组成结构及相关控制功能。所述无钥匙系统包括智能钥匙、辐射天线和无钥匙身份识别处理模块，如附图1所示的，所述智能钥匙由用户携带，其中设有智能芯片，所述无钥匙身份识别处理模块和辐射天线连接并共同设置于车内，作为无钥匙系统的控制模块，所述辐射天线为低频天线，所述无钥匙系统的身份识别过程与现有技术中的无钥匙身份识别过程相同：进行身份识别时，所述无钥匙身份识别处理模块控制辐射天线发送低频信号以寻找钥匙，当智能钥匙走近辐射天线的探测范围内时，智能钥匙向无钥匙身份识别处理模块发起身份识别信号，无钥匙身份识别处理模块接收到身份识别信号后进行认证识别处理，若与预设的身份识别信号相匹配则判定身份识别成功，所述无钥匙身份识别处理模块向CAN网络发出认证合格信号；若与预设的身份识别信号不相匹配则判定身份识别失败，所述无钥匙身份识别处理模块控制辐射天线继续发送低频信号以寻找钥匙。这种身份识别更详细的过程参见现有技术中的无钥匙身份识别过程，再此不做重点描述。

所述的语音接收及识别装置包括语音接收模块、操作设置模块和语音识别处理模块，所述的语音接收模块、操作设置模块均连接于所述语音识别处理模块，所述语音接收及识别装置启动后，所述语音识别处理模块控制语音接收模块开启，所述语音接收模块开启后实时接收语音信号，并把接收到的语音信号传输给所述语音识别处理模块，所述语音识别处理模块对接收到的语音信号进行识别处理，具体的将接收到的语音信号与其中存储的标准语音信号进行比较，若两者相匹配则判定语音识别成功，并通过所述CAN网络向无钥匙系统发出语音识别成功信号以及与成功识别的语音相对应的后备箱开启或关闭控制信号，若两者不相匹配则继续接收语音信息并进行识别判定。所述语音接收及识别装置中设置有保护电路及保护软件，防止被大音量喇叭等噪音将设备损坏。进一步的所述语音识别处理模块中设置有语音识别判定时间段，所述语音识别处理模块只在其启动后的预定时间段内判定语音接收模块接收到的语音信号是否与其中存储的标准语音信号匹配，若超过该预定时间段仍没有接收到成功识别的语音，则所述语音识别处理模块自动关闭，优选所述的语音识别判定时间段为30秒，自语音识别处理模块启动后起算。所述的操作设置模块连接于所述语音识别处理模块，用于对其进行操作设置，包括手动启动语音识别处理模块，设置其中的标准语音信号，设置其中的语音识别判定时间段等等。进一步优选的，所述的语音接收及识别装置可与车载音响娱乐系统集成在一起，具体的所述语音接收及识别装置中的操作设置模块可集成在车载音响娱乐系统的操作面板中，这样可以通过车载音响娱乐系统的操作面板方便的设置自己喜欢的开/关后备箱的语音信息，如可以通过操作面板输入文字作为可识别的开/关后备箱语音信息，也可以通过操作面板直接语音录入自己想说的开/关后备箱的语音信息，也可以通过音响娱乐操作面板控制语音接收及识别装置的开启/关闭；所述的语音接收及识别装置中的语音识别处理模块可以集成到车载音响娱乐系统的控制模块中，再借助车载音响娱乐系统所连接的CAN网络与无钥匙系统进行通信；所述的语音接收及识别装置中的语音接收模块可以单独设置于车辆的后备箱附近，亦可以同时集成设置于车载音响娱乐系统的音响单元中，这样可在驾驶室内通过声控进行后备箱的开启与关闭控制，将这个功能像语音拨号一样设置在驾驶室内，与语音助手对话直接操控开启、关闭后备箱。

所述的车速感测模块可直接使用车身现有的车速传感设备，其实时向CAN网络上传检测到的车速信息，所述汽车后备箱开闭控制系统一旦接收到车速不为零的信息时功能立即关闭，即其无钥匙系统和语音接收及识别装置通过CAN网络一旦接收到车速不为零的信息时，无钥匙系统停止发射低频信号、语音接收及识别装置自动关闭。

所述后备箱开闭控制模块用于控制汽车后备箱的打开与关闭，其基于无钥匙系统传输的控制信号进行工作，所述无钥匙系统可将后备箱开闭控制信号直接传输给后备箱开闭控制模块，亦可通过CAN网络将后备箱开闭控制信号传输给后备箱开闭控制模块，亦可以如附图1所示优选实施方式中的，所述无钥匙系统在接收到语音接收及识别装置的语音识别成功信号并再次进行成功认证后，通过CAN网络向车身控制器（BCM）发出后备箱开闭控制信号，由车身控制器（BCM）将后备箱开闭控制信号传输给后备箱开闭控制模块。

下面具体说明本发明所述基于身份识别与语音识别的汽车后备箱开闭控制系统的具体工作过程（控制流程）：

附图2给出所述汽车后备箱开闭控制系统基于语音识别控制汽车后备箱开启的工作流程，包括：当基于车速感测模块提供的车速信号判定车辆速度为零时，所述无钥匙系统的位于车辆后部的低频辐射天线开始工作，发送低频搜索信号，用于搜索合法（能够通过对应车辆无钥匙系统出厂前设定好的防盗身份识别）的智能钥匙并进行身份识别。当带有合法的智能钥匙的人走近后部低频天线的探测范围时，智能钥匙接收到低频天线的辐射信号后会向无钥匙系统的无钥匙身份识别处理模块发起身份识别信号（身份识别），无钥匙身份识别处理模块接收到身份识别信号后进行认证识别处理，若与预设的身份识别信号不相匹配则判定身份识别失败，所述无钥匙身份识别处理模块控制辐射天线继续发送低频信号以寻找钥匙，若与出厂预设的身份识别信号相匹配则判定身份识别成功，所述无钥匙身份识别处理模块通过CAN网络向语音接收及识别装置的语音识别处理模块发出启动信号，并通过CAN网络监测语音接收及识别装置，并等待其语音识别消息；所述语音识别处理模块接收到启动信号后，其语音识别判定时间段开始计时即t=0，并同时启动语音接收模块，所述语音接收模块将接收到的用于后备箱开启的语音信息及时反馈给语音识别处理模块，在语音识别判定时间段内所述语音识别处理模块接收到与其中预设的标准开启语音信息相匹配的后备箱开启语音信息时，所述语音接收模块判定语音识别成功并通过所述CAN网络向无钥匙系统发出后备箱允许开启信号；若在语音识别判定时间段内所述语音识别处理模块没有接收到与其标准开启语音信息相匹配的后备箱开启语音信息时，所述语音识别处理模块自动关闭；当所述无钥匙系统接收到所述语音识别处理模块的后备箱允许开启信号时，所述无钥匙系统再次进行身份识别操作（再次确认智能钥匙发出的身份识别信号与无钥匙身份识别处理模块预设的出厂身份识别信号相匹配），若此时无钥匙系统的身份识别不通过，则无钥匙系统的无钥匙身份识别处理模块通过CAN网络向语音接收及识别装置发出关闭控制信号，并继续驱动其辐射天线发送低频探测信号；如果此时无钥匙系统的身份识别通过，则无钥匙系统的无钥匙身份识别处理模块向后备箱开闭控制模块发出开启后备箱的控制信号，优选的所述无钥匙身份识别处理模块可直接向后备箱开闭控制模块发出开启后备箱的控制信号，亦可通过CAN网络向车身控制器发出开启后备箱的控制信号，再经由车身控制器向后备箱开闭控制模块发出开启后备箱的控制信号，最后由后备箱开闭控制模块控制解锁、开启后备箱，同时所述无钥匙身份识别处理模块向语音接收及识别装置发出关闭控制信号，后备箱的语音开启操作完成。

附图3给出所述汽车后备箱开闭控制系统基于语音识别控制汽车后备箱关闭的工作流程（该过程与后备箱开启过程相似），包括：当基于车速感测模块提供的车速信号判定车辆速度为零时，所述无钥匙系统的位于车辆后部的低频辐射天线开始工作，发送低频搜索信号，用于搜索合法（能够通过对应车辆无钥匙系统出厂前设定好的防盗身份识别）的智能钥匙并进行身份识别。当带有合法的智能钥匙的人走近后部低频天线的探测范围时，智能钥匙接收到低频天线的辐射信号后会向无钥匙系统的无钥匙身份识别处理模块发起身份识别信号（身份识别），无钥匙身份识别处理模块接收到身份识别信号后进行认证识别处理，若与预设的身份识别信号不相匹配则判定身份识别失败，所述无钥匙身份识别处理模块控制辐射天线继续发送低频信号以寻找钥匙，若与出厂预设的身份识别信号相匹配则判定身份识别成功，所述无钥匙身份识别处理模块通过CAN网络向语音接收及识别装置的语音识别处理模块发出启动信号，并通过CAN网络监测语音接收及识别装置，并等待其语音识别消息。所述语音识别处理模块接收到启动信号后，其语音识别判定时间段开始计时t=0，并同时启动语音接收模块，所述语音接收模块将接收到的用于后备箱关闭的语音信息及时反馈给语音识别处理模块，在语音识别判定时间段内所述语音识别处理模块接收到与其中预设的标准关闭语音信息相匹配的后备箱关闭语音信息时，所述语音接收模块判定语音识别成功并通过所述CAN网络向无钥匙系统发出后备箱允许关闭信号；若在语音识别判定时间段内所述语音识别处理模块没有接收到与其标准关闭语音信息相匹配的后备箱关闭语音信息时，所述语音识别处理模块自动关闭；当所述无钥匙系统接收到所述语音识别处理模块的后备箱允许关闭信号时，所述无钥匙系统再次进行身份识别操作（再次确认智能钥匙发出的身份识别信号与无钥匙身份识别处理模块预设的出厂身份识别信号相匹配），若此时无钥匙系统的身份识别不通过，则无钥匙系统的无钥匙身份识别处理模块通过CAN网络向语音接收及识别装置发出关闭控制信号，并继续驱动其辐射天线发送低频探测信号；如果此时无钥匙系统的身份识别通过，则无钥匙系统的无钥匙身份识别处理模块向后备箱开闭控制模块发出关闭后备箱的控制信号，优选的所述无钥匙身份识别处理模块可直接向后备箱开闭控制模块发出关闭后备箱的控制信号，亦可通过CAN网络向车身控制器发出关闭后备箱的控制信号，再经由车身控制器向后备箱开闭控制模块发出关闭后备箱的控制信号，最后由后备箱开闭控制模块控制关闭、上锁后备箱，同时所述无钥匙身份识别处理模块向语音接收及识别装置发出关闭控制信号，后备箱的语音关闭操作完成。

所述语音接收及识别装置启动后设定语音识别判定时间段,优选的所述语音识别判定时间段选择为30秒,即在语音接收及识别装置开启后自动会进行30秒的计时，如果30秒内仍没有收到符合条件的开/闭后备箱的语音信息，则语音接收及识别装置自身会自动关闭，整个汽车后备箱开闭控制系统进入新的工作循环状态，保证了语音接收及识别装置不会一直等待下去。同时无论是开启还是关闭后备箱，都不允许在车辆移动的状态下进行操作，因此本发明在后备箱的开启和关闭这个过程中如果出现车辆移动的现象则立即停止相关操作，包括立即关闭语音接收及识别装置、无钥匙系统停止其后部低频天线发送低频信号，直到等到车速重新为零时再开启。因此在后备箱的开启和关闭过程中，如附图2和3的流程所示的，在整个系统开始工作时、身份识别开始前、身份识别通过后、语音接收及识别装置开启后进行语音识别的过程以及再次身份识别通过后都要判断车速是否为零，保证操作安全，同时所采用的车速感测模块可为车身自带的速度传感器，其实时将感测的车速传输到CAN总线网络上，因此无钥匙系统和语音接收及识别装置一旦通过CAN网络得到车速不为零的信息立即关闭并停止相关操作，直到等到车速重新为零时再开启。同时本发明所述的方案优选适用于正常状态下的后备箱开闭，如果在进行后备箱开启操作前后备箱已处于开启状态，或者在进行后备箱关闭操作前后备箱已处于关闭状态，所述方案同样适用，因为此时各模块基于各判定过程重复执行相关动作就行，如在关闭下再次控制后备箱关闭，只是重复执行了一遍，不会引发不期望的操作结果，何况本申请基于用户输入的语音进行控制，因此对后备箱是要进行开启操作还是关闭操作由用户提前进行判定就足够了。

以上仅是对本发明的优选实施方式进行了描述，并不将本发明的技术方案限制于此，本领域技术人员在本发明的主要技术构思的基础上所作的任何公知变形都属于本发明所要保护的技术范畴，本发明具体的保护范围以权利要求书的记载为准。