基于新能源汽车的车辆信息采集装置的制造方法
【专利摘要】本专利申请公开了一种基于新能源汽车的车辆信息采集装置，包括控制平台、音频采集单元和语音控制模块，音频采集单元用于对系统所有的音频信号进行采集并传递到控制平台，语音控制模块包括设置在方向盘上的麦克风，麦克风内设有降噪处理电路，音频采集单元和语音控制模块的输出端分别与控制平台连接。本方案与传统的信息采集装置相比，本方案能有效提高语音识别的准确率，从而使得该信息采集装置能始终正确的理解驾驶人员的意图并给出驾驶人员需要的操作。
【专利说明】
基于新能源汽车的车辆信息采集装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及新能源汽车，具体为一种基于新能源汽车的车辆信息采集装置。
【背景技术】
[0002]新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料，但采用新型车载动力装置)，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括有:混合动力汽车(H E V )、纯电动汽车(BEV),燃料电池汽车(FCEV)、氢发动机汽车以及燃气汽车、醇醚汽车等等。
[0003]目前的新能源汽车上一般都搭载有音频采集装置，当驾驶人员在进行车辆驾驶时，驾驶人员只需要将自己的意图通过语音进行表达，该音频采集装置将采集到的信号传递给控制平台即可将该语音进行采集并根据该语音给出驾驶人员需要的操作。
[0004]但目前新能源汽车上搭载的音频采集装置存在如下问题，车辆行驶过程中将会发出一定的噪音，当音频采集装置在对驾驶人员的语音信号进行采集时，车辆本身的噪音可能会对语音信号产生干扰，从而导致音频采集装置不能准确的采集到驾驶人员的语音信号，进而导致控制平台不能准确的根据驾驶人员的意图进行相关操作。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型意在提供一种能有效降低车辆行驶过程中的噪声影响，提高语音识别准确率的车辆信息采集装置。
[0006]本方案中的基于新能源汽车的车辆信息采集装置，包括控制平台、音频采集单元和语音控制模块，音频采集单元用于对系统所有的音频信号进行采集并传递到控制平台，语音控制模块包括设置在方向盘上的麦克风，麦克风内设有降噪处理电路，音频采集单元和语音控制模块的输出端分别与控制平台连接。
[0007]本方案中的车辆信息采集装置在使用过程中，当驾驶人员发出一段语音后，该语音通过设置在方向盘上的麦克风进行降噪处理，降噪处理后的语音能有效减少车辆行驶过程中的噪声的影响，提高语音识别的准确率，同时音频采集单元采集到降噪后的语音，并将该信号传递到控制平台，控制平台再对该语音信号进行有效的识别，最终给出驾驶人员需要的操作。
[0008]本方案与传统的信息采集装置相比，本方案能有效提高语音识别的准确率，从而使得该信息采集装置能始终正确的理解驾驶人员的意图并给出驾驶人员需要的操作。
[0009]进一步，还包括用于对CAN总线数据进行采集的CAN信号采集单元、用于对K总线数据进行采集的车辆K数据采集单元和用于对LIN总线数据进行采集的车辆LIN数据采集单元，CAN信号采集单元、K数据采集单元和LIN数据采集单元的输出端分别与控制平台连接。
[0010]CAN信号采集单元支持CAN总线接入，用户在车载电脑终端即可查看到车辆CAN总线的基本信息，车辆K数据采集单元用于对K总线上的数据进行采集，并将采集到的数据传递到控制平台上，车辆LIN数据采集单元用于对LIN总线上的数据进行采集，并将采集到的数据传递到控制平台。
[0011]进一步，还包括触摸屏和对触摸点信号进行采集的触摸屏信号采集单元，触摸屏信号采集单元的输出端与控制平台连接。触摸屏信号采集单元能采集触摸点信号，实现系统的触屏操控，当驾驶人员点击屏幕时即可完成与系统交互，为系统提供可视化的操作。
[0012]进一步，还包括对车身信息进行采集的OBD数据采集单元，OBD数据采集单元的输出端与控制平台连接。当OBD数据采集单元将采集到的车身信息上传后，控制平台可以对该数据进行实时分析和判断，并给出相应的分析报告。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型实施例的结构框图。
[0014]图2为本实用新型实施例的降噪处理电路图。
[0015]图3为本实用新型实施例车门处麦克风的安装结构示意图。
[0016]图4为本实用新型CAN总线收发器的电路图。
[0017]图5为本实用新型加速度采集单元的电路图。
【具体实施方式】
[0018]下面通过【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明:
[0019]说明书附图3中的附图标记如下:安装管1、外螺纹2、麦克风3、胶圈4、定位块5。
[0020]实施例基本如附图1所示:基于新能源汽车的车辆信息采集装置，包括音频采集单元、视频采集单元、位置信息采集单元、CAN信号采集单元、车辆I/O信号采集单元、车辆K数据采集单元、车辆LIN数据采集单元、触摸屏信号采集单元、OBD数据采集单元、语音控制模块和加速度米集单兀。
[0021 ]首频米集单兀的米样频率是48KHz，米样位宽是16bit，首频米集单兀能实现系统所有的音频采集功能，当驾驶人员发出一段语音后，音频采集单元接收信号并传递到控制平台，控制平台对此段语音进行语意理解，并给出驾驶人员需要的操作。在音频采集单元采用芯片XF6000YE对用户的语音进行采集，该芯片还具有录音和识别功能，可做语音助理和蓝牙通话应用，同时在音频采集单元还采用多通道音频解码器ALC5640负责收集各路音源输入，包括用户语音输入，同时其输出可连接功放。
[0022]语音控制模块中，在方向盘、车门和终端上安装有麦克风，可以降低车辆行驶过程中的噪声对驾驶人员发出语音的影响，提高语音识别的准确率。该功能充分考虑到驾驶人员的使用特点，使大部分功能均能通过语音来实现操作，驾驶人员的手和眼睛得以释放，从而大大提高了驾驶人员使用设备的安全性和用户体验。
[0023]如附图2所示，在麦克风处设有降噪处理电路，该电路采用科大讯飞净音前端语音处理模块XF6000YE，该模块具有22个引脚，该模块各引脚分别为:AGND(模拟电源地)，A3V3(3.3V模拟电源)，PRI(空脚)，CSP(处理后音频输出)，MIC_BIAS(麦克风偏置电压)，LMICP(左麦克风正极输入)，LMICN(左麦克风负极输入)，LIN(空脚)，RMICP(右麦克风正极输入)，RMICN(右麦克风负极输入)，RIN(参考信号输入)，Π C_DATA( Π C数据输入输出)，Π C_CLK(Π C时钟输入)，Π S_DI ( Π S数据输入)，Π S_D0( Π S数据输出)，Π S_BCLK( Π S主时钟输入)，Π S_FS( Π S帧同步输入)，GP10(唤醒信号输出)，RST(复位引脚，低电平有效)，D3V3(3.3V数字电源)，GND(数字电源地)，GND(数字电源地)。
[0024]在本实施例中，该模块的两个GND引脚直接接地，模块的AGND引脚一方面接电容C128的一端、电阻R147的一端和电阻R149的一端，模块AGND引脚另一方面通过电阻R154接地，电容C128的另一端连接电容C126的一端和电阻R144的一端，电阻R147的另一端连接电容Cl 26的另一端和电阻Rl 42的一端，电阻Rl 44的另一端连接在该模块的CSP引脚上。
[0025]该模块的LMICP引脚连接电容C123的一端，模块的LMICN引脚接电容C125的一端，模块的RMICP弓I脚接电容Cl 27的一端，模块的RMICN引脚接电容C130的一端，电容Cl 23的另一端接电容C124的一端和电阻R145的一端，电阻R145的另一端接电容C225的一端，电容C125的另一端接电容C124的另一端和电阻R146的一端，电阻R146的另一端接电容C226的一端，电容C127的另一端连接电容C129的一端，电容C129的另一端接电容C130的另一端。
[0026]该模块的A3V3引脚一方面通过电容C200接地，另一方面连接电阻R155的一端并通过电容C199接地，电阻R155的另一端一方面连接电源，另一方面通过两个并联的电容C197和Cl 98接地。
[0027]该模块的D3V3引脚连接电阻R150的一端，电阻R150的另一端连接该模块的RST引脚，该模块的RST弓I脚还通过电容Cl 31接地。
[0028]该模块的GP1引脚连接电阻R151的一端，电阻R151的另一端通过发光二极管LED2接地，该模块的Π C_CLK引脚接电阻R152的一端，电阻R152的另一端接该模块的D3V3引脚，该模块的Π C_DATA弓I脚接电阻Rl 53的一端，电阻Rl 53的另一端接该模块的D3V3引脚。
[0029]如附图3所示，在车门上设有安装管1，安装管I的中部开设有安装孔，在安装管I的外侧面处设有外螺纹2，在安装孔处设有可沿安装孔往复移动的麦克风3，在麦克风3上套设有胶圈4和定位块5，定位块5的内孔大于麦克风3的外圆且在定位块5的内孔处设有与安装管I外侧面处外螺纹2配合的内螺纹，在进行麦克风3的安装时，将麦克风3伸入到安装孔处，驾驶者根据自己的情况调整好麦克风3的高度后，移动定位块5和胶圈4到安装管I外侧面的外螺纹2处，此时将定位块5处的内螺纹与安装管I外侧面的外螺纹2处进行连接，在胶圈4的作用下，胶圈4与麦克风3之间的摩擦力使麦克风3的位置得到有效的固定。因此本方案中车门处的麦克风3的高度可以根据驾驶者的情况进行调节，充分满足驾驶者的使用要求。
[0030]在方向盘上安装麦克风的位置开设有凹槽和螺纹孔，方向盘处的麦克风螺纹连接在此处，且麦克风的位置低于方向盘上凹槽的位置，麦克风的位置低于方向盘上凹槽的位置，可使麦克风不影响方向盘的正常使用，同时由于麦克风是螺纹连接在方向盘上的，故可通过旋转调整麦克风的位置，由此来适应不同驾驶者的使用需求。
[0031 ]视频采集单元上开设有CVBS接口，视频采集单元能采集车上两路的视频信号，分别是倒车和预留信号。视频采集单元包括一视频解码器，该视频解码器采用超低功耗TVP5150的视频解码器，该视频解码器可收集各种格式的视频信号并解码，同时还可外接摄像头，在车辆上外接一个倒车摄像头，可在倒车时将画面自动切换到倒车影像。
[0032]位置信息采集单元可实时采集车辆的位置信号，同时支持车辆行驶范围的设定，当车辆驶出设定的区域后，将会给出预警提示。
[0033]CAN信号采集单元支持CAN总线接入，通过预装健康数据管理分析软件，用户在车载电脑终端即可查看到车辆CAN总线的基本信息，同时支持下行控制，可通过车载信息系统向CAN总线发送控制命令。
[0034]如附图4所示，CAN信号采集单元中的CAN总线收发器采用芯片TJA1050，主要负责接收来自车身的各种数据，包括行驶状态和故障信息等。TJA1050具有8个引脚，其中8个引脚分别为数据输入引脚、数据输出引脚、接地引脚、电源引脚、参考电压输出引脚、CAN总线低电平引脚、CAN总线高电平引脚和模式选择引脚。
[0035]TJA1050的模式选择引脚可使该芯片工作在两种不同的模式下，两种模式分别为高速模式和静音模式，其中高速模式是普通的工作模式，当模式选择引脚接地或是没有连接时，均是工作在高速模式的状态。
[0036]在本实施例中，TJA1050的接地引脚直接接地，模式选择引脚通过一个电阻R95接地，参考电压输出引脚置空，电源引脚一方面连接电源，另一方面通过两个并联的电容C55和C56接地，CAN总线低电平引脚与CAN总线高电平弓I脚之间并联有电阻R85，电阻R85的一端连接电阻R83的一端、双向晶闸管Z2的一端和电感L2的一端，电阻R83的另一端接电源，双向晶闸管Z2的另一端接地，电感L2的另一端一方面通过电阻R84引出，另一方面通过R86引出；电阻R85的另一端连接电阻R88的一端、双向晶闸管Z3的一端和电感L2的一端，电阻R88的另一端接电源，双向晶闸管Z3的另一端接地。
[0037]电阻R104的一端一方面通过双向晶闸管Z29接地，另一方面经RlOl输出，电阻R104的另一端一方面通过双向晶闸管Z28接地，另一方面通过R106输出。
[0038]车辆I/O信号采集单元可对车辆的各种输入和输出信号进行采集，车辆K数据采集单元用于对K总线上的数据进行采集，并将采集到的数据传递到控制平台上，车辆LIN数据采集单元用于对LIN总线上的数据进行采集，并将采集到的数据传递到控制平台。
[0039]触摸屏信号采集单元中的触摸屏采用全功能触摸操控电容屏，电容屏比例为4:3，分辨率为1024*768，触摸屏信号采集单元能采集触摸点信号，实现系统的触屏操控，当驾驶人员点击屏幕时即可完成与系统交互，为系统提供可视化的操作。
[0040]OBD数据采集单元用于对车身的信息进行采集和分析，当OBD数据采集单元将采集到的信息上传后，控制平台可以对该数据进行实时分析和判断，并给出相应的分析报告。[0041 ]如附图5所示，加速度采集单元处设有加速度传感器，该加速度传感器可用于检测和计算车辆的加速度、速度和位移等信息，在本实施例中，加速度传感器采用的是一款具有12位分辨率的智能低功耗、三轴、电容式微机械MMA8452Q加速度传感器，该款加速度传感器具有丰富的嵌入式功能，具有灵活的用户可编程选项，可以配置多达两倍的中断引脚。
[0042 ] MMA845 2Q为共具有16脚的芯片，其中该芯片GND引脚、NC引脚均接地，芯片的VDD1引脚接电源，为芯片自身的工作提供内部驱动，同时该引脚还通过电容C57接地，该芯片的BYP引脚通过电容C58接地，芯片的SCL引脚一方面与电阻R87连接，另一方面通过电阻R92与电源连接，芯片的SDA引脚一方面与电阻R90连接，另一方面通过电阻R93与电源连接，芯片的SAO引脚一方面通过电阻R96接电源，一方面通过R97接地，芯片的INT2通过电阻R91将信号输出，芯片的INTl引脚通过电阻R89将信号输出，芯片的VDD引脚一方面接电源，一方面通过电阻C54接地。
[0043]以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前实用新型所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的【具体实施方式】等记载可以用于解释权利要求的内容。
【主权项】
1.一种基于新能源汽车的车辆信息采集装置，其特征在于，包括控制平台、音频采集单元和语音控制模块，音频采集单元用于对系统所有的音频信号进行采集并传递到控制平台，语音控制模块包括设置在方向盘上的麦克风，麦克风内设有降噪处理电路，音频采集单元和语音控制模块的输出端分别与控制平台连接。2.根据权利要求1所述的基于新能源汽车的车辆信息采集装置，其特征在于:还包括用于对CAN总线数据进行采集的CAN信号采集单元、用于对K总线数据进行采集的车辆K数据采集单元和用于对LIN总线数据进行采集的车辆LIN数据采集单元，CAN信号采集单元、K数据采集单元和LIN数据采集单元的输出端分别与控制平台连接。3.根据权利要求1所述的基于新能源汽车的车辆信息采集装置，其特征在于:还包括触摸屏和对触摸点信号进行采集的触摸屏信号采集单元，触摸屏信号采集单元的输出端与控制平台连接。4.根据权利要求1所述的基于新能源汽车的车辆信息采集装置，其特征在于:还包括对车身信息进行采集的OBD数据采集单元，OBD数据采集单元的输出端与控制平台连接。
【文档编号】G05B23/02GK205692037SQ201620629009
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年6月23日 公开号201620629009.3, CN 201620629009, CN 205692037 U, CN 205692037U, CN-U-205692037, CN201620629009, CN201620629009.3, CN205692037 U, CN205692037U
【发明人】曾卓
【申请人】广州亿程交通信息有限公司