汽车仪表盘及控制方法与流程

本发明涉及汽车电子技术领域，主要涉及了一种汽车仪表盘及控制方法。

背景技术：

目前的汽车仪表盘相比于传统的机械指针仪表，能够显示更多车身信息和路面信息，能够展现更高效更优美的人机交互界面，有着无可比拟的先天优势，是汽车仪表的一个大发展方向和趋势。

然而在行驶的过程中，驾驶员通过操控汽车仪表盘实现界面切换和功能设置等操作时，需要驾驶员的手离开方向盘去触碰仪表盘上对应的按钮，此外在操作的过程中视线也会跟随手指移动到仪表显示屏，甚至还需要多次确认有没有调到想要的界面或者功能，操作的便利性不足，且操作过程会导致驾驶员分心，这就造成了重大安全隐患的发生容易造成交通事故。

技术实现要素：

基于此，为解决驾驶员操控汽车仪表盘时造成操作的便利性不足和重大安全隐患的发生的技术问题，本发明的一方面提出了一种汽车仪表盘。

一种汽车仪表盘，所述汽车仪表盘包括：

麦克风接口，用于接收麦克风阵列采集的待识别语音；

与所述麦克风接口连接的处理器，用于获取所述麦克风接口接收的待识别语音，对所述待识别语音进行语音识别得到语音识别数据，查找所述语音识别数据对应目标控制指令；

与所述处理器连接的汽车数据采集接口，用于接收汽车传感器采集的汽车数据并发送给所述处理器，所述处理器还用于根据所述目标控制指令选取所述汽车数据生成显示内容；

与所述处理器连接的仪表显示屏，用于展示所述显示内容。

在其中一个实施例中，所述汽车仪表盘还包括与所述麦克风接口和所述处理器连接的语音预处理单元，用于对所述待识别语音进行消噪处理。

在其中一个实施例中，所述处理器还包括语音识别单元，用于获取所述处理器得到的语音识别数据中的声纹特征，当所述声纹特征与所述预设声音的声纹特征匹配时，向所述处理器发送查找指令；所述处理器还用于接收到所述查找指令后，执行所述查找所述语音识别数据对应目标控制指令。

在其中一个实施例中，所述语音识别单元还用于接收所述麦克风接口发送的待识别语音，对所述待识别语音进行语音识别得到语音识别数据；所述处理器还包括数据处理单元，用于接收所述语音识别单元发送的语音识别数据，查找所述语音识别数据对应目标控制指令，根据所述目标控制指令选取所述汽车数据生成显示内容。

本发明的另一方面还提出一种汽车仪表盘的控制方法。

一种汽车仪表盘的控制方法，包括：

麦克风接口接收麦克风阵列采集的待识别语音；

处理器获取所述麦克风接口接收的待识别语音，对所述待识别语音进行语音识别得到语音识别数据，查找所述语音识别数据对应目标控制指令；

汽车数据采集接口接收汽车传感器采集的汽车数据并发送给所述处理器，所述处理器根据所述目标控制指令选取所述汽车数据生成显示内容；

仪表显示屏展示所述显示内容。

在其中一个实施例中，所述处理器获取所述麦克风接口接收的待识别语音之前还包括：语音预处理单元对所述待识别语音进行消噪处理。

在其中一个实施例中，所述处理器查找所述语音识别数据对应目标控制指令之前还包括：语音识别单元获取所述处理器得到的语音识别数据中的声纹特征，当所述声纹特征与所述预设声音的声纹特征匹配时，向所述处理器发送查找指令；所述处理器接收到所述查找指令后，执行所述处理器查找所述语音识别数据对应目标控制指令的步骤。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：所述语音识别单元接收所述麦克风接口采集的待识别语音，对所述待识别语音进行语音识别得到语音识别数据；数据处理单元接收所述语音识别单元发送的语音识别数据，查找所述语音识别数据对应目标控制指令，根据所述目标控制指令选取所述汽车数据生成显示内容。

此外，本发明的另一方面还提出一种汽车，所述汽车包括汽车仪表盘以及与所述汽车仪表盘的处理器连接的车身子系统，用于执行所述汽车仪表盘生成的目标控制指令；所述车身子系统至少包括车灯照明、车窗控制、空调控制和多媒体系统。

实施本发明实施例，将具有如下有益效果：

采用了上述汽车仪表盘及控制方法之后，当用户发出语音命令时，声波通过麦克风输入，麦克风接口将麦克风采集的待识别语音发送给处理器，处理器对待识别语音进行语音识别得到语音识别数据，从而确定目标控制指令，将汽车数据采集接口采集的与目标控制指令对应的汽车数据显示在仪表显示屏上。整个同步过程驾驶员只需专注开车，不需要盯着仪表盘去手动操作，其他车内乘客也不需要坐在手可触及仪表盘的座位上操控仪表盘，通过说出与预先设置的控制指令匹配的语音命令便可操控仪表盘切换到目标界面或者进行目标功能设置等，从而提高操作的安全性和便利性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1为本发明实施例提供的一种汽车仪表盘的实体结构图；

图2为本发明实施例提供的一种汽车仪表盘的结构图；

图3为本发明实施例提供的另一种汽车仪表盘的结构图；

图4为本发明实施例提供的一种汽车仪表盘播放汽车数据的场景示意图；

图5为本发明实施例提供的一种汽车仪表盘的控制方法的流程图；

图6为本发明实施例提供的一种汽车仪表盘执行车身子系统的场景示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为解决驾驶员操控汽车仪表盘时造成操作的便利性不足和重大安全隐患的发生的技术问题。在一个实施例中，特提出了一种汽车仪表盘。如图1所示，该汽车仪表盘的实体结构至少包括麦克风1、燃油表2、仪表显示屏108和能量控制4，且麦克风1可位于靠近驾驶员的一端便于采集语音数据，仪表显示屏108用于显示车身数据，例如时钟、车外温度、指示灯和报警灯、自动变速器档位、里程表和里程分表等等。

具体的，如图2所示，上述汽车仪表盘包括麦克风接口102、与所述麦克风接口102连接的处理器104、与所述处理器104连接的汽车数据采集接口106以及与所述处理器104连接的仪表显示屏108，其中：

麦克风接口102，用于接收麦克风阵列采集的待识别语音。

其中，麦克风阵列100包含至少一个麦克风，例如图2中的第一麦克风1001和第二麦克风1002，以便采集待识别语音，利于提高语音识别的准确度。需要说明的是，麦克风的位置可位于汽车内的仪表盘、方向盘、车窗、座位等任意地方，优选位置为靠近驾驶员的一端，方便采集驾驶员的语音命令。麦克风可内嵌于汽车部件上，还可通过汽车某一麦克风接口外置使用，或者通过蓝牙/红外/Wi-Fi等技术的连接调用其他设备上的麦克风。

与所述麦克风接口102连接的处理器104，用于获取所述麦克风接口102接收的待识别语音，对所述待识别语音进行语音识别得到语音识别数据，查找所述语音识别数据对应目标控制指令。

语音识别技术，也被称为自动语音识别Automatic Speech Recognition(ASR)，其目标是将人类的语音中的词汇内容转换为计算机可读的输入，例如按键、二进制编码或者字符序列。

语音识别算法包含了识别语法、字典词典和声学模型。其中，识别语法包含了对于识别任务的描述，也就是说包含各种说话语法和任务场景的句子信息；字典词典包含了各种单字/单词的发音信息，一个词或者字的发音由音素组成；声学模型包含了对于语音信号频谱和时间序列特征的精确描述。那么，通过检索字典词典可以将句子由词序列分解成音素的序列，这种音素的序列与声学模型相结合就得到更反映其本质属性的声学模型单元序列；然后将原始语音的特征矢量与所有可能的句子候选的声学模型单元序列的信息相互匹配计算得到其匹配概率，从中挑选出具有最大后验概率的声学模型单元序列；通过该单元序列可以得到与之对应的词序列，作为输出结果。

与处理器104连接的双倍速度同步动态随机存储器1031(DDR，Double Data Rate)和闪存1032(Flash，Flash EEPROM Memory)存储了待识别语音和预设控制指令，根据语音识别算法中定义的识别语法、字典词典和声学模型将待识别语音识别为语音识别数据，与预设控制指令匹配得到目标控制指令。需要说明的是，待识别语音也可以对应一条以上的目标控制命令。

与所述处理器104连接的汽车数据采集接口106，用于接收汽车传感器采集的汽车数据并发送给所述处理器104，所述处理器104还用于根据所述目标控制指令选取所述汽车数据生成显示内容。

汽车包含了各种汽车传感器，例如用于采集车速、车内温度、车外温度、油耗、里程等汽车数据的温度传感器、空气流量传感器、压力传感器、转速及位置传感器、氧传感器、爆燃传感器等等。汽车传感器将采集的各种汽车数据通过汽车数据采集接口106发送给处理器104，处理器104根据目标控制指令选择对应的汽车数据生成显示内容。

与所述处理器连接的仪表显示屏108，用于展示所述显示内容。

也就是说，当麦克风接口102采集的待识别语音经过处理器104时，处理器104便能查找到目标控制指令，获取目标控制指令后将汽车数据采集接口106采集的对应数据显示在仪表显示屏108上。

结合一个具体的实施例，如图1所示，麦克风接口102将用户的发出“加速到60km/h”的待识别语音发送给处理器104，经过处理器104的语音识别查找目标控制指令为调整汽车速度到60km/h，执行目标控制指令后，数据采集模块106采集到当前车速为60km/h，仪表显示屏108则显示60km/h。

在麦克风接口传输待识别语音后，语音预处理单元可最大限度地将环境背景声音滤掉，将与语音命令相关的声音信号传输给处理器，从而提高语音识别的准确度。具体的：所述汽车仪表盘还包括与所述麦克风接口102和所述处理器104连接的语音预处理单元112，用于对所述待识别语音进行消噪处理。

汽车内除了驾驶员外还可能有乘客、小孩或者宠物等，麦克风接口采集待识别语音时不会区分具体是谁发出的声音，而是将所有的声音都收集起来发送给处理器，这就给语音识别带来了难度，且小孩的命令很可能就是错误的，一旦执行错误命令可能造成不可挽救的事故发生。由于人在讲话时使用的发声器官--舌、牙齿、喉头、肺、鼻腔在尺寸和形态方面每个人的差异很大，因此在一般情况下，所以任何两个人的声音都有差异。

进一步的，可采用语音识别技术可鉴别出汽车所认可的人所发出的语音命令，避免了众人命令不一致导致的操作难以执行或者错误命令的执行，提高了命令发布的准确性。语音识别单元114针对指定人的语音识别，其他人声音不识别，预先将使用者的声纹特征存入当成比对的资料库，当麦克风接口102采集的待识别语音经过语音识别后得到的声纹特征与所述预设声音的声纹特征匹配时，处理器104在包含匹配的声纹特征的语音识别数据中执行查找目标控制指令。

需要说明的是，预存声音的过程可通过启动训练模式练习所要求的语句，也可以随意朗读一段声音，然后通过语音识别技术对语音信号进行预加重、分帧、加窗、频谱变化、倒谱变换、差分等处理得到的声纹特征，最后将声纹特征存储在语音识别单元114中。

如图3所示为另一种汽车仪表盘的结构图，其中所述处理器104还包括语音识别单元1041，语音识别单元1041用于获取所述处理器得到的语音识别数据中的声纹特征，当所述声纹特征与所述预设声音的声纹特征匹配时，向所述处理器发送查找指令；所述处理器104还用于接收到所述查找指令后，执行所述查找所述语音识别数据对应目标控制指令。

举例来说，结合一个多人发出语音命令的应用场景，如图1所示，预设声音的对象为驾驶员，当驾驶员发出“车速是多少”语音同时驾驶员的小孩发出包含“停车”的语音，麦克风接口102将麦克风采集到的驾驶员和驾驶员小孩发送的待识别语音发送给处理器，由于语音识别单元1041只能识别出驾驶员的声纹特征，而不会执行驾驶员的小孩发出的命令，则经过语音识别查找目标控制指令为查询当前车速，仪表显示屏108则显示60km/h。

由图3可以看出汽车仪表盘的处理器104除了语音识别单元1041外，还包括数据处理单元1042，分别负责语音和数据部分，提高了处理器的处理效率。具体的：所述语音识别单元1041还用于接收所述麦克风接口102发送的待识别语音，对所述待识别语音进行语音识别得到语音识别数据；所述处理器104还包括数据处理单元1042，用于接收所述语音识别单元1041发送的语音识别数据，查找所述语音识别数据对应目标控制指令，根据所述目标控制指令选取所述汽车数据生成显示内容。

举例来说，如图1所示，麦克风接口102将用户的发出“车速是多少”的待识别语音发送给处理器104，经过语音识别单元1041的语音识别得到语音识别数据，数据处理单元1042接收语音识别数据后查找目标控制指令为查询当前车速，而数据采集模块106将包含当前车速为60km/h的汽车数据发送给数据处理单元1042，则仪表显示屏108显示60km/h。

驾驶员在行驶的过程中，驾驶员为了观测仪表显示屏所显示内容视线还是会移动到仪表盘上，操作便利性不足，且移动过程中导致驾驶员分心，存在一定的安全隐患可能造成交通事故，因此可采用扬声器116播放所需知道的内容，跟驾驶员或者用户进行交互引导和结果提示，提高操作的便利性和安全性。具体的：所述汽车仪表盘还包括与所述处理器104连接的扬声器，所述处理器根据所述目标控制指令选取所述汽车数据生成播报内容，所述扬声器用于播放所述播报内容。

结合一个播放汽车数据的应用场景，如图4所示，麦克风接口102发送包含用户的发出“车速是多少”待识别语音后，经过语音识别处理器104查找目标控制指令为查询当前车速，数据采集接口106将采集到当前车速为60km/h是汽车数据发送给处理器104，仪表显示屏108则显示60km/h，此时扬声器播放“当前车速为60千米每小时”。

此外，为解决驾驶员操控汽车仪表盘时造成操作的便利性不足和重大安全隐患的发生的技术问题。在一个实施例中，特提出了一种汽车仪表盘的控制方法。该方法的实现依赖于前述的汽车仪表盘。

具体的，如图5所示，一种汽车仪表盘的控制方法，包括：

步骤S102：麦克风接口接收麦克风阵列采集的待识别语音；

步骤S104：处理器获取所述麦克风接口接收的待识别语音，对所述待识别语音进行语音识别得到语音识别数据，查找所述语音识别数据对应目标控制指令；

步骤S106：汽车数据采集接口接收汽车传感器采集的汽车数据并发送给所述处理器，所述处理器根据所述目标控制指令选取所述汽车数据生成显示内容；

步骤S108：仪表显示屏展示所述显示内容。

在其中一个实施例中，所述处理器获取所述麦克风接口接收的待识别语音之前还包括：语音预处理单元对所述待识别语音进行消噪处理。

在其中一个实施例中，所述处理器查找所述语音识别数据对应目标控制指令之前还包括：语音识别单元获取所述处理器得到的语音识别数据中的声纹特征，当所述声纹特征与所述预设声音的声纹特征匹配时，向所述处理器发送查找指令；所述处理器接收到所述查找指令后，执行所述处理器查找所述语音识别数据对应目标控制指令的步骤。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：所述语音识别单元接收所述麦克风接口采集的待识别语音，对所述待识别语音进行语音识别得到语音识别数据；数据处理单元接收所述语音识别单元发送的语音识别数据，查找所述语音识别数据对应目标控制指令，根据所述目标控制指令选取所述汽车数据生成显示内容。

现有技术中后排位置上的乘客面对锁上的车门时会告诉驾驶员解锁，驾驶员手动操控相关按钮后才可开车门，像这种类似的情况还可能发生在开灯、切歌、换收音电台、设置空调温度等等与车身子系统的相关操作，操作的便利性明显不足。为了为解决乘客在操控汽车仪表盘和车身子系统时造成操作的便利性不足的技术问题。在一个实施例中，特提出了一种汽车。

一种汽车，包括：

所述汽车仪表盘以及与所述汽车仪表盘的处理器102连接的车身子系统118，用于执行所述汽车仪表盘生成的目标控制指令；所述车身子系统118至少包括车灯照明、车窗控制、空调控制和多媒体系统。

采用本发明实施例后车内任何一个人不需要坐在手指可触碰汽车仪表盘的位置，也就是说车上的任何一个位置的乘客皆可发出语音命令，分担了驾驶员的精神压力，提高操作的便利性和安全性。例如车灯的照明、车锁的开启、空调温度的设置、播放音乐等等，都可以由其他人发出命令完成操作。

结合一个执行车身子系统的应用场景图，如图6所示为汽车仪表盘操控多媒体系统1184，当后排位置的乘客发出“音乐”、“歌曲”或者“music”等与播放歌曲相关的语音命令后，经过语音识别查找目标控制指令为切换到音乐播放器界面，仪表显示屏108跳转到音乐播放器界面。

实施本发明实施例，将具有如下有益效果：

采用了上述汽车仪表盘及控制方法之后，当用户发出语音命令时，声波通过麦克风输入，麦克风接口将麦克风采集的待识别语音发送给处理器，处理器对待识别语音进行语音识别得到语音识别数据，从而确定目标控制指令，将汽车数据采集接口采集的与目标控制指令对应的汽车数据显示在仪表显示屏上。整个同步过程驾驶员只需专注开车，不需要盯着仪表盘去手动操作，其他车内乘客也不需要坐在手可触及仪表盘的座位上操控仪表盘，通过说出与预先设置的控制指令匹配的语音命令便可操控仪表盘切换到目标界面或者进行目标功能设置等，从而提高操作的安全性和便利性。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。