蓝牙车载免提系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种蓝牙车载免提系统，包括蓝牙免提控制器、蓝牙手机、控制面板、麦克风、电源及电源管理模块、车载音响和扬声器，其特征在于：所述蓝牙免提控制器包括ARM微处理器、蓝牙模块、印制电路板天线、语音合成模块和回音消除及噪声抑制模块，且控制面板可以安装在方向盘上；其中，所述车载音响连接扬声器，所述车载音响、麦克风、控制面板和电源及电源管理模块均与蓝牙免提控制器相连，所述蓝牙手机与蓝牙模块相连，所述蓝牙模块、印制电路板天线、语音合成模块和回音消除及噪声抑制模块均与ARM微处理器相连。本发明设计合理，系统中的回音消除及噪声抑制模块可以很好地将语音信号进行消除回音和降噪声处理，保证通话质量。
【专利说明】蓝牙车载免提系统
【技术领域】
[0001]本发明属于蓝牙通信以及语音【技术领域】，特别是将蓝牙技术应用于车载系统的一种蓝牙车载免提系统。
【背景技术】
[0002]近年来，随着社会的发展，汽车越来越多的被人们购买和使用，其已经成为城市和乡村中不可或缺的必要交通工具之一。现在社会生活中，汽车不仅是人们的代步工具，也已经成为都市时尚的标志。与此同时，随着移动通信技术的不断发展，手机等移动终端也已经成为人们日常生活中必不可少的沟通工具，在世界范围内被广泛普遍的使用。然而，很多情况下需要我们在驾驶的过程中使用手机通话。如果在驾驶过程中，使用手机接听或拨打电话，都有可能引起交通事故，是一个很重要的安全隐患。目前为了避免在行驶中由于拨打或是接听电话而引起的交通事故，人们采用了多种方法，如通过信号调制、调频放大等，但这些方法都不能很好地解决这个问题，蓝牙车载技术的出现，为解决这个问题提供了一个更好的选择。随着蓝牙芯片成本和尺寸的降低，蓝牙技术越来越广泛的应用在更多领域。
[0003]蓝牙是无线通信技术的一种，随着无线通信技术的发展，人们已经适应无线通信技术对车载系统的影响与渗透。但是，目前的车载蓝牙设备一般都是依靠显示屏来完成人机交互，使用的过程中司机必须查看显示屏来确定来电人的信息，这样就会导致司机分心，从而导致交通事故的发生。因此，从司机的安全性考虑，完善的车载免提系统应避免利用显示屏改用语音播放代替，以减少交通事故的发生率。
[0004]如今汽车电子蓬勃兴起，目前的蓝牙车载免提技术就是为了避免驾驶者在行驶中由于拨打或是接听手机电话而引起交通事故所提出的一种方便的无线连接技术。蓝牙车载免提系统具有自动语音识别功能，在不需要接触手机的情况下，通过语音指令控制手机来拨打或是接听电话。他可以通过车上的音响或是蓝牙无线耳机来进行语音传输。但是目前的蓝牙车载免提系统的消除噪音的能力很弱，通话时经常会有很大的噪音，影响通话质量。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有回音消除及噪声抑制模块的蓝牙车载免提系统，该系统允许司机将个人移动电话放置在旁边的座椅上，通过安装在车内的麦克风和车载音响系统的扬声器与他人通话。这让驾车者不用触碰电话就能接听或拨号，腾出双手专心驾驶，从而提高了驾车的安全性。当有电话进来时，汽车立体声音响便会自动变成静音，驾驶者可以通过汽车的立体声音响扬声器听到来电者的声音。通话时则可用预装的汽车听筒，并用语音指令来接听或拒绝来电。系统中的回音消除及噪声抑制模块可以很好地消除通话过程中的噪声。一个小型的控制盘可被放在汽车的方向盘上用来启动电话、控制音量以及接听或拒绝来电。
[0006]本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:
一种蓝牙车载免提系统，包括蓝牙免提控制器、蓝牙手机、控制面板、麦克风、电源及电源管理模块、车载音响和扬声器，其特征在于:所述蓝牙免提控制器包括ARM微处理器、蓝 牙模块、印制电路板天线、语音合成模块和回音消除及噪声抑制模块，且控制面板可以安装 在方向盘上；其中，所述车载音响连接扬声器，所述车载音响、麦克风、控制面板和电源及电 源管理模块均与蓝牙免提控制器相连，所述蓝牙手机与蓝牙模块相连，所述蓝牙模块、印制 电路板天线、语音合成模块和回音消除及噪声抑制模块均与ARM微处理器相连。
[0007]而且，所述的蓝牙车载免提系统还包括蓝牙耳机，且蓝牙耳机与蓝牙模块相连。
[0008]而且，所述的蓝牙模块采用蓝牙车载免提模块。
[0009]而且，所述的ARM微处理器采用MCU芯片LPC2102。
[0010]而且，所述的回音消除及噪声抑制模块采用ATH3101型芯片。
[0011]而且，所述的控制面板具有接听按键、挂断按键、音量增加按键和音量减小按键。
[0012]本发明的优点和积极效果是:
1、本发明解决了目前车载免提设备由于内置GSM模块，成本较高的问题，主要由于蓝 牙车载免提系统可以通过蓝牙手机进入GSM网，因此不用额外添加GSM模块，大大节省了成 本。
[0013]2、本发明设计合理，经过测试系统稳定可靠、实时性得到提高、操作方便、成本低。 在方向盘上配有蓝牙操作开关，对按键的定义简单，并且方便驾驶员在行车过程中执行接 听电话等操作，大大提高了安全性，减少了交通事故。系统中的回音消除及噪声抑制模块可 以很好地将语音信号进行消除回音和降噪声处理，保证通话质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本发明实施例的原理结构框图。
【具体实施方式】
[0015]以下结合附图对本发明实施例做进一步详述:
一种蓝牙车载免提系统，包括蓝牙免提控制器、蓝牙手机、控制面板、麦克风、电源及电 源管理模块、车载音响和扬声器，其特征在于:所述蓝牙免提控制器包括ARM微处理器、蓝 牙模块、印制电路板天线、语音合成模块和回音消除及噪声抑制模块，且控制面板可以安装 在方向盘上；其中，所述车载音响连接扬声器，所述车载音响、麦克风、控制面板和电源及电 源管理模块均与蓝牙免提控制器相连，所述蓝牙手机与蓝牙模块相连，所述蓝牙模块、印制 电路板天线、语音合成模块和回音消除及噪声抑制模块均与ARM微处理器相连。而且，所述 的蓝牙车载免提系统还包括蓝牙耳机，且蓝牙耳机与蓝牙模块相连。所述的蓝牙模块采用 蓝牙车载免提模块；所述的ARM微处理器采用MCU芯片LPC2102 ;所述的回音消除及噪声抑 制模块采用ATH3101型芯片；所述的控制面板具有接听按键、挂断按键、音量增加按键和音 量减小按键。
[0016]结合图1，阐述本发明的工作原理:
蓝牙模块采用蓝牙车载免提模块，支持所有符合蓝牙规范的手机，针对不同的蓝牙手 机、蓝牙模块会自动切换，通过串口与ARM微处理器相连，主要完成的任务是与带蓝牙功能 的手机之间进行通信，并将语音信号进行消除回音和降噪声处理。电源部分，通过高效率的 电源芯片输入的24V电源转换成适合蓝牙免提系统的各种电压。语音合成模块通过串口与ARM微处理器相连，负责把从ARM微处理器得到的文本进行信号的转换。ARM微处理器采用 的MCU芯片LPC2102与蓝牙模块和语音合成模块分别进行异步串行通信的控制，来协调整 个系统各部分之间的通信和控制。
[0017]本发明系统具有初始化蓝牙模块功能:蓝牙模块主要负责发送匹配指令与手机进 行匹配、初始化蓝牙模块接听的声音、接听方式设置为免提。按键处理功能:设有按键扫描 和按键处理两个任务来被系统所调用，按键扫描任务就是为了识别出哪种按法，然后将识 别出的这个按键的按法转化为一个键码值，最后将这个键码值通过按键消息队列的形式传 送给按键处理任务，主要是针对调节系统音量大小声以及数字键和功能键的识别最后做出 相应的处理。来电提醒功能:来电提醒功能主要在来电话时产生中断进行号码匹配并把人 名信息或电话号码以邮件形式发送给语音模块。
[0018]语音合成模块主要是通过调用OSMboxPend接受来自来电提醒功能的邮箱信息并 且通过串口向语音合成模块发送编码信息，使语音合成模块读出人名信息，之后向ARM微 处理器发送接收接挂机信号量。当按下接通或挂断键时，就会产生中断。在中断中调用 OSSemPost来唤醒接挂机任务，同时消除中断标志。接挂机任务通过OSSemPend获得信号 量。按接听按键向蓝牙模块发送接听命令，按挂断按键向蓝牙模块发送挂断命令以进行相 应的处理。
[0019]ARM微处理器采用的MCU芯片LPC2102作为主控芯片，使用两个串行接口与语音合 成模块XF-S3231B和蓝牙模块BT-CKM3进行数据传输，并接受来自他们的请求。使用通用 I/O接口控制多路开关，完成电源切换和语音切换，接受来自于安装在方向盘上的控制面板 按键所发送的控制命令，将语音信号经过车载专用频率放大器后的信号传给车载音响，以 此实现蓝牙免提功能。采用ATH3101型回音消除及噪声抑制芯片实现高品质的语音交换。
[0020]蓝牙技术是一种支持设备短距离通信(一般是在10米之内)的无线电技术，能在包 括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换，它 被大量手机厂商所采用，为更好地解决免提系统的近距离通信提供了最佳的空中接口和良 好的通信质量，本发明系统选择BT-CKM3蓝牙模块完成与手机空中链路的建立和数传，蓝 牙技术已经是一种非常成熟的近距离传输手段，高度集成的模块不但缩短了开发周期，同 时也降低了整体成本。BT-CKM3蓝牙模块可以实现10米距离之内蓝牙协议的自动建立和通 信，并且可以通过串口将数据信息与ARM微处理器进行交互，但是他没有语音输出接口，而 是PCM接口，所以必须在其他PCM编解码芯片的辅助下才可以工作。ATH3101型回音消除 及噪声抑制芯片恰好具有PCM接口，可以与蓝牙模块进行全双工通信。
[0021]扬声器的音量在120dB时仍能有良好的回声处理功能，由于使用汽车原有的车载 音响系统，扬声器的位置就相对的固定，增加麦克风和扬声器间的距离，表明麦克风安装位 置具有更大的自由度，比如可以将其安装在遮阳板或仪表盘上，也为安装提供了便利。
[0022]语音合成技术简称TTS技术，该技术解决如何将文字信息转化为声音信息的问 题，从而变看为听，使得人们获取信息的方式更加丰富自然。可以用芯片再生一个预先存入 的语音信号，就像普通的录音机一样，不同之处只是采用可数字存储技术，也可是预先存入 足够的语音单元，在合成时挑选出所需的语音单元拼接起来，生成高自然度的语句，这就是 波形拼接的语音合成方法。为了节省存储容量，在存入系统之前对语音信号先进性数据压 缩，采用数字信号处理的方法，将人类发生过程看做是一个模拟声门状态的源，去激励一个表征声道谐振特性的时变数字滤波器，这个源可能是周期脉冲序列，代表不出声的清音、调 整滤波器的参数等效于改变口腔及声道形状，达到控制发不同声音的目的。XF-S3231语音 合成模块可以实现从文本到声音的转化，在文本处理前端集成了文本分析算法，将规则和 统计等处理方法进行结合，具备了预测能力，可以自动识别和处理日期时间、数值金额、电 话号码等文本的能力，可以利用特殊的控制标识对模块的合成效果进行语速的语调上的调 整，以及利用控制标识对姓氏进行准确的识别。
[0023]系统中需要播报的是姓名、时间、电话号码和来电提示等信息，语音合成模块 XF-S3231的相应功能可以完成这些操作，内部有音效提示音，用于铃声和信息提醒，减少了 数据传输量，增加了响应速度。
[0024]需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明并 不限于【具体实施方式】中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出 的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。
【权利要求】
1.一种蓝牙车载免提系统，包括蓝牙免提控制器、蓝牙手机、控制面板、麦克风、电源及电源管理模块、车载音响和扬声器，其特征在于:所述蓝牙免提控制器包括ARM微处理器、蓝牙模块、印制电路板天线、语音合成模块和回音消除及噪声抑制模块，且控制面板可以安装在方向盘上；其中，所述车载音响连接扬声器，所述车载音响、麦克风、控制面板和电源及电源管理模块均与蓝牙免提控制器相连，所述蓝牙手机与蓝牙模块相连，所述蓝牙模块、印制电路板天线、语音合成模块和回音消除及噪声抑制模块均与ARM微处理器相连。
2.根据权利要求1所述的蓝牙车载免提系统，其特征在于:所述的蓝牙车载免提系统还包括蓝牙耳机，且蓝牙耳机与蓝牙模块相连。
3.根据权利要求1所述的蓝牙车载免提系统，其特征在于:所述的蓝牙模块采用蓝牙车载免提模块。
4.根据权利要求1所述的蓝牙车载免提系统，其特征在于:所述的ARM微处理器采用MCU 芯片 LPC2102。
5.根据权利要求1所述的蓝牙车载免提系统，其特征在于:所述的回音消除及噪声抑制模块采用ATH3101型芯片。
6.根据权利要求1所述的蓝牙车载免提系统，其特征在于:所述的控制面板具有接听按键、挂断按键、音量增加按键和音量减小按键。
【文档编号】H04M9/08GK103442118SQ201310338493
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月6日 优先权日:2013年8月6日
【发明者】毛振刚, 毛佳琳, 毛媛媛 申请人:毛振刚